CN205161064U - 农田机械搭载平台 - Google Patents

Abstract

农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器电路组成的一个智能自动化程序，在其支持下，由两个相匹配带调频的主电机和左右两个对称车体，与主动轮、从动轮，以及两套液压升降架与操作台组成，其特征是：左右车体上分别装有主电机，主电机经车轮支架连换向器连主动轮，左右车体下面另一端分别连从动轮，左右车体上分别装有两套液压控制升降架，升降架下端连车体，上端连操作台，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在专用轨道上，可根据作物生长的需要，实现对专用机械、机械手的模块化组合，能高智能、高精度、高难度的快速完成，对各种农作物从种植到收成的各项田间管理工作，无需人员驾驶操作。

Description

农田机械搭载平台

所属技术领域：

本实用新型农田机械搭载平台，特别涉及一种敷设在农田间的专用道上整地、施肥、播种、间苗、中耕、灌溉、洒药、追肥、以及各种专用机械、机械手和专用设备搭载等，多项田间管理的高智能全自动化机械设计和制造技术。

背景技术：

我国对农田耕作方法研究，主要有精耕细作法、免耕法、少耕法、保水耕法以及联合耕法。其主要目的之一尽量减少人、机重复进地，避免对土壤低层的压实，破坏其透气、透水性，影响农作物长期生长。在国外，大型农田机械为了不重复压地都是一次性完成耕地、整地、施肥、以及播种，作物生长期不再进地工作，是靠大量除草剂来压制杂草。长期使用除草剂容易出现除草剂“胁迫现象”同时会给土地及作物带来污染，国外耕地面积很大，有充足的休耕期，所以，可以不考虑这种危害。在使用农药时，为了避免机械二次进入农田，大都采用飞机进行药物喷洒，因为，国外居民居住区都远离农业生产区。而我国人口众多，居民居住区很多都和农业生产区混杂在一起，如果采用上述形式作业，会给附近居民带来很大环境污染的危害。正因为我国人均耕地面积少，不允许有休耕期，从多方面意义上来讲，我国农业生产不能全面照搬国外，所以，国外的耕种模式以及大型农田机械，很多情况下是不适合我国农业生产的发展。

国内目前，农业大棚发展的越来越大越来越快，可是，农业自动化机械却跟不上其需要，而棚田里的工作量非常大，因大棚空间不够，大型机械不能进出，全靠较小型的农机设备耕地、整地作业。所有农作物的种植管理过程中，基本上需要靠人工和简单农机设备来完成，是很难做到农机系统化的统一管理。随着工作量增大，相对的管理就得增加人工工时，成本也随之增加，很多作物因成本高收效低而被弃种。

特别是，国家对农作物生长期间的施肥、施药监管几乎是没有。国内农业大棚多为个体所有，相对较为零散，成规模经营的很少。因机械化跟不上，难以行成大的规模，所以，也是不可能做到统一监管，只是在农作物上市后出现了问题，才做些个别的抽查。很多农户为了量产、省工、省时和某些私利，不管耕地的承载力，大量使用化肥和不分时间段的滥用禁用药物，已习以为常。长期以来，使耕地增加对化肥依赖性，耕地逐渐已形成板结。同时，因滥用农药，也使很多农作物带着大量的农药残留进入人们餐桌中，并长期不断的危害着人们的身体，现以形成了广泛社会影响。

发明内容：

本实用新型的目的是：提供一种在物联网支持下，利用计算机程序控制，通过CPU、PLC以及传感器电路，配合专用机械、机械手，来实现高智能全自动化，跨越在农田专用道上的机械搭载平台。本发明根据作物生长需要，实现和专用机械、机械手的模块化组合、搭载，来完成耕地、整地、施肥、播种、补种、中耕、间苗、追肥、洒药、浇灌、直至收割的各项田间作业。在传感器的配合下，可反复从容数次的进入作物生长的田地中，监控、巡视不压地损苗。随着作物的生长可自动调整其高度，以适应于各种农作物的田间管理工作。其机械手能够高智能、高精度、高难度的做出各种动作，能快速完成各项田间作业，无需人员驾驶操作，可大大的节省劳动力，人们可利用互联网，通过计算机远程来实现所需要的自动控制。

本实用新型技术方案是：农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器电路，组成一个完整的智能自动化程序。在其支持下，由两个相匹配带调频的主电机和左右两个对称的车体，与主动轮、从动轮、两套液压升降架以及操作台组成，其特征是：左右车体上分别装有主电机，主电机经换向器连车轮支架和主动轮，左右车体下面另一端分别连从动轮，左右车体上分别装有两套液压控制升降架，升降架下端连车体，上端连搭载平台，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在专用轨道上；

操作台的两下侧，装有与农田垄数相等的机械手安装底座，两个步进电动机连固定架和螺杠，在滑道配合下，通过滑动底盘组成了，可左右、上下方向移动的机械手安装底座；

操作台下面，分别对应机械手安装底座的数量，装有液压控制可伸缩喷洒器和液压控制可伸缩的传感器，底部两边分别敷设水管、药管连接在喷洒器上；

操作台上面装有配药箱，配药箱上面装设传感器，车体上装设搭载机械需要的连接器；

操作台端头上装设视频传感器和液压站；

操作台上面安装有输送带。

本实用新型的优点是：专用农田轨道，为本实用新型创造了平稳条件，从而使其能够快速、精确的完成各项农田作业中的所有动做，无需人员驾驶操作。人们可远程利用物连网，通过PC机给出操作指令，来实现所有的各种农田作业，从而大大降低人们田间的劳动力。不分大田还是大棚里面，也不分那种作物，只根据需要，搭载专用配套机械和机械手就能完成。可根据不同的作物以及生长期的需要，实现方便、简单、快速的模块化组合。这是目前所有的农田机械很难做到的，也是为实现农业现代化创造了一个很好条件，可将成为真正的农业工厂化、电气自动化。

本实用新型利用作物生长期，可随时进入田地的特点，用其身所带的专用传感器，对作物生长期间进行反复巡视，做长时间细质观查、监测，可以根据作物最初发生病虫害的情况，进行信息数据反馈，并快速利用国家规定的无公害农药，对农作物第一时间进行喷洒，及时把病虫害扼制住，这样一来，可以避免不分时间段，强制性的滥用高毒性农药的风险。

本实用新型利用物联网和自身程序设置以及监测传感器的配合下，很容易做到国家专设的管理部门统一管理，监管部门可通过物联网进行远程统一监管，以确保作物生长期间，用肥、用药的安全。综上所述，目前，世人对我国农作物市场，已产生了前所未有的恐惧感，对国内生产的农作物及食品都已经失去了信心。我们有些农户也实在让人们寒心，为了谋取私利，不计后果的滥用禁用药物，使农作物带着大量可怕的有毒物质进入市场，严重的伤害了消费者的利益，有些甚至达到了至命的伤害。所以本实用新型一旦兴起，将是监管部门进入监管的最好契机，通过物联网进入计算机程序，在传感器电路的配合下，对作物生长期间进行监控、管理。本实用新型可在施肥及药物喷洒设备上装有识别传感器，对于不符合国家规定的农药、化肥及时反馈信号，并报警、锁机。以确保农作物在生长期，使用化肥及农药的安全质量标准。从而实现了监理部门从源头监管、控制，已改过去，长期对农作物施用农药、化肥的无管理状态，这样以来，就能逐渐消除人们对农作物市场的恐惧心理，同时也将会给市场带来新的更大商机。

本实用新型在计算机的作用下，高智能全自动的过程，可使工作效率成倍增长。改变了以往过去的耕种模式，能够真正做到精耕细作。根据各种作物的不同生长周期进行套作、间作、混作、轮作，并利用农业大棚配合本发明，进行各种大规模的自动化养殖。这样，即可让耕地通过此方式充分得到休耕的目的，又可以达到增加田地肥力的目的，从而也能大大提高了土地的力用率，来实现提高农作物产量、质量以及经济价值上的标准。并通过物联网，在其信息支持下，可根据市场的需要，进行计划性大规模的生产，降低盲目性生产所造成恶性竞争的风险，同时给市场稳定注入了积极的因素，从而让市场更加繁荣。

我国人口众多，人均占有土地耕种面积非常少，目前，国内各地区人为的，连年以泛多的各种名义开发侵占农田，再加上各种自然灾害的侵蚀，已经把原来仅有的耕地面积变的越来越少，另外，土地承包以来农民的短期略夺性经营行为，过量的使用化肥等低劣技术手段，使土地板结已达到了极限。如今，进口粮食的数量一年年在增长，这已经远远背离了国家长远战略计划。据悉，国家南水北调的西线工程计划待开，预计那时黄河水量会有很大增长，届时，黄河中下游两岸以及更远的地方，可利用黄河淤泥开垦荒地以及改良耕地。本实用新型在固定轨道支撑下，具有悬空特点，对田地表层的流体，有着特别快速的坦平能力，从而可以充分实现利用黄河水以及淤泥，通过本实用新型，用新的耕种模式，对黄河中下游现有的大片耕地进行改良，让耕地从新繁衍生机。这样一来即解决了黄河上的水库长年淤塞问题，同时也能解决和控制黄河河道自古以来，连年抬高阻塞的难题。本实用新型在农业大棚的配合下，不再但心裸露耕地表面，会在大风下引起的沙尘暴。只要黄河水量有足够的增加，通过本实用新型和再加上一些技术措施，利用黄河水及淤泥，可让大面积戈壁荒滩和一些沙漠变成良田将不是梦。也将能为我们的子孙后代留下宝贵的遗产，同时，也可让我国经济增长点迈向上一个更加新的台阶。

附图说明：

图1本实用新型效果示意图；

图2本实用新型剖视示意图；

图3本实用新型流程示意图；

图4本实用新型电路原理示意图；

图5本实用新型控制梯形示意图。

具体实施方式：

结合图1、图2、图3、图4、图5实施说明本实用新型结构原理如下：

本实用新型设有能够保证完成各种高智能、全自动动作所需要的各种逻辑程序，如：图3、图4、图5所示：由PC机通过PLC、CPU及O/I、PLC执行电路组成。通讯部分，由两部分组成：PLC内部的CPU以及PC机与CPU之间的通讯。PC机与下位机间互传数据采用RS232串行异步通信方式，而与CPU、PLC之间的通讯则采用SPI总线，采用同步时钟把串行数据以8位码的形式移入和移出微控制器，会同时发送和接收数据，使其成为一种全双工协议，通讯效率高能适应于远程控制，而且电路连线及升级、扩展和软件编程结构相对都较为简单。本实用新型机械部分，其主要特征是：如图1、图2所示，通过两个相匹配带调频的主电动机2、和左右两个对称车体3与主动轮1、从动轮9以及两套液压升降架4与操作台6组成，左右车体3上分别装有主电机2，主电机2经换向器15连车轮支架14和主动轮1，左右车体下面另一端分别连从动轮9，左右车体上分别装有两套液压控制升降架4，升降架下端连车体3，上端连操作台6，形成了一个完整可升降搭载平台，能自动行驶在专用轨道11上，完成计算机指令程序中的前进、后退、快速、慢速、停止中的各种动做。操作台6的两下侧，装有与农田垄数相等的机械手安装底座17，两个步进电动机22连固定架23和螺杠24，在滑道25配合下通过滑动底盘27组成了可左、右方向移动的机械手安装底座17，与上所述同理：滑动底盘27上面装设机械手连接座26在其配合下，可上、下移动，从而万向机械手可根据需要做上下、左右方向的各种移动动做，机械手带有电动万向节，能根据指令做出各种精细动作。操作台6的下面分别对应机械手安装底座17的数量，装有液压控制可伸缩喷洒器20和液压控制可伸缩传感器21，底部两边分别敷设水管19和药管18，连接在喷洒器20上，可根据田地垄数装设分接开关笼头，可装设电磁开关，生物传感器21是用来监测作物生长期所发生的病虫害。操作台6上面装有配药箱8，配药箱8上装设传感器7，传感器7是用来监测药肥质量的，车体3上装设被搭载机械12所需要连接器10，被搭载机械12主要是耕种机和联合收割机。操作台6端头上装设视频传感器13和液压站5，液压站是为液压升降架以及喷水、洒药的液压控制设备提供动力的。操作台6上面装有输送带16，可配合被搭载机械12对作物收割时进行输送。

本实用新型所涉及的主要材料是由PLC组件、电动机、变频器、步进电动机、道轨、传感器以及一些位置保护开关与型钢框架材料组合，是市场上常见易购的。相关的PLC程序控制器件等，均属于相关专业领域的技术人员成熟理解掌握和易实现的。

Claims (6)

1.农田机械搭载平台，在PC机的指令下通过PLC、执行电路以及各种传感器组成一个完整的智能自动化程序，在其支持下，由两个相匹配带调频的主电机(2)和左右两个对称的车体(3)与主动轮(1)从动轮(9)以及两套液压升降架(4)与操作台(6)组成，其特征是：左右车体(3)上分别装有主电机(2)，主电机(2)经换向器(15)连车轮支架(14)和主动轮(1)，左右车体下面另一端分别连从动轮(9)，左右车体上分别装有两套液压控制升降架(4)，升降架下端连车体，上端连操作台(6)，形成了一个完整可升降搭载平台，行走在专用轨道(11)上。

2.根据权利要求1所述农田机械搭载平台，其特征是：操作台(6)的两下侧，装有与农田垄数相等的机械手安装底座(17)，两个步进电动机(22)，连固定架(23)和螺杠(24)，在滑道25配合下，通过滑动底盘(27)组成了可左右、上下方向移动的机械手底座。

3.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：操作台(6)的下面，分别对应机械手安装底座(17)的数量，装有液压控制可伸缩喷洒器(20)和液压控制可伸缩的传感器(21)，底部两边分别敷设水管(19)、药管(18)连接在喷洒器上。

4.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：操作台(6)上面，装有配药箱(8)，配药箱上装设传感器(7)，车体(3)上，装设被搭载机械(12)，所需要的连接器(10)。

5.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：操作台(6)上，分别装设视频传感器(13)，和液压站(5)。

6.根据权利要求1所述的农田机械搭载平台，其特征是：操作台(6)上面，安装有输送带(16)。