CN209711229U - 一种自走式农药喷洒装置 - Google Patents

Abstract

一种自走式农药喷洒装置，属于农业机械技术领域。是由底盘机构、升降机构、平台机构、绞盘机构、喷头机构、储药机构组成的，储药机构底部有可以检测剩余药量的压力传感器，平台机构上的回转轴承使喷头横向摆动，升降机构带动平台机构纵向移动，使机器适用于多种作物的农药喷洒工作，喷洒区域广，底盘机构上的摄像头采集图像，经过控制器运算处理后输出，使机器能自动灵活行走，喷洒定位精确，判断任务完成自动停止，机器代替人完成沉重、劳累和危险的工作，避免了人工劳力浪费，保护了生命健康。

Description

一种自走式农药喷洒装置

技术领域

本发明涉及一种自走式农药喷洒装置，具体地说是采用了轮式机器人与机械臂结合的一种自走式农药喷洒装置，属于农业机械领域。

背景技术

中国现今的农药喷洒主要是人工喷洒和无人机喷洒，人工喷洒方式的容器装满水后重达几十斤，需要高体力劳动，并且喷洒时药液易与人体接触，对人的健康造成危害，无人机喷洒不适用于温室大棚等多障碍环境，迫切需要一种自走式农药喷洒装置。

发明内容

针对上述的需要高体力劳动、危害人体健康和多障碍环境问题，本发明提供了一种自走式农药喷洒装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种自走式农药喷洒装置，是由升降机构、平台机构、底盘机构、储药机构、喷头机构和绞盘机构组成的，所述升降机构是靠铝管焊接和底盘机构相连，平台机构靠机械螺丝安装在升降机构上，绞盘机构通过中间轴承与平台机构连接，喷头机构套在铝管内和绞盘机构相连，储药机构水平放置于底盘机构上，并且在升降机构上焊接铝管为储药机构做支撑。

所述的升降机构是由同步带轮、皮带、普通直线光轴、联轴器、带轮支撑的轴承座和同步带交流电机组成的，轴承座用机械螺丝固定于顶部铝管上方，普通直线光轴穿过轴承座、皮带缠绕在同步带轮上，并和平台机构的同步带轮相连，同步带轮位于轴承座中间，并被普通直线光轴穿过，被皮带缠绕，联轴器连接平台机构的普通直线光轴，并连接同步带电机，使同步带交流电机转动带动普通直线光轴、同步带轮和皮带转动。

所述的平台机构是由平台亚克力板、三角形支撑架、四面滑块、滑轨、同步带轮、轴承座、普通直线光轴和同步带压块组成的，四面滑块和滑轨，用滚动轴承和机械螺丝连接在升降机构内侧，三角形支撑架由四面滑块固定在升降机构内侧，平台亚克力板用热熔胶固定在三角形支撑架上方，普通直线光轴穿过同步带轮，普通直线光轴由轴承座固定，轴承座用机械螺丝固定在底盘机构上方，同步带压块位于平台平台亚克力板的下方，三角形支撑架前方铝管的内侧，直接焊接在铝管上，同步带压块压紧皮带，使平台机构随皮带一同运动，起到升降的目的。

所述的底盘机构是由定向轮、底盘交流电机、底盘铝管支架、摄像头、stm32f103核心板和底盘亚克力板构成的，所述底盘铝管支架由铝管组装焊接而成，摄像头、定向轮和底盘交流电机直接用机械螺丝安装在底盘铝管支架上，其中摄像头位于底盘铝管支架的正前方，定向轮安装在底盘铝管支架的四周，底盘交流电机位于每个定向轮的内侧，连通定向轮，底盘亚克力板用机械螺丝固定于摄像头附近的铝管上方，stm32f103核心板用机械螺丝安装在底盘亚克力板上方。

所述的储药机构是由药桶、绞盘、压力传感器、压力传感器固定架和药桶支撑架组成的，药桶支撑架直接焊接在底盘机构上方，压力传感器固定架由机械螺丝固定在底盘机构中心上方，压力传感器由热熔胶黏附在压力传感器固定架中间，药桶水平放置在压力传感器固定架正上方，并由焊接在底盘机构上的药桶支撑架固定。

所述的喷头机构是由回转支承固定件、舵机、回转支承、和铝管和多向喷头组成的，回转支承在平台机构上方，舵机位于平台机构下方与回转支承相对应，回转支承固定件位于回转支承上方，用紧定螺栓穿过回转支承固定件和回转支承，穿透平台，进入下方舵机的螺孔内，铝管用机械螺丝拧入回转支承固定件的一个菱形结构头部内螺纹和中间内螺纹内，固定在回转支承固定件上方，多向喷头安装在铝管内部，并用机械螺丝固定；所述的回转支承固定件是由铝片切割而成，是由一个位于中心的内螺纹、周围的三片三个方向的菱形结构组成的，每个菱形结构的头部共由三个内螺纹组成，周围三个菱形结构的内螺纹用于拧入机械螺丝，中间内螺纹用于使舵机轴通过。

所述的绞盘机构是由绞盘、轴承支架和药桶保护支架组成的，在底盘上用铝管焊接一个向上延伸、位于药桶两边的药桶保护支架，绞盘借助轴承支架用机械螺丝固定在药桶保护支架顶部铝管下方。

该发明的有益之处在于，整台机器脱离了人工层面，自走、喷洒、停车实现自动一体化，可以有效解决人工喷洒需要高体力劳动和对人健康安全造成的隐患，采用自走式喷洒，摄像头采集图像stm32f103核心板处理，使本发明能灵活应对多障碍环境，使用电机差速控制各轮的转速实现转向，使机器人在间距狭小的田地或大棚中能够灵活自由的转向，底盘机构上摄像头采集到的信息通过stm32f103核心板进行处理，运算后驱动电机输出，能够使机器自动寻找路线前进，自动寻找农作物，根据农作物高度调节自身高度，能使机器人行驶在正确的路线上，储药机构的压力传感器能对药桶和药物重量进行检测，获取信息交给stm32f103核心板，判断是否需要加药，喷头机构仿照人手进行左右摆动，升降机构控制机器上下移动，可以适应不同高度农作物的需求，使喷洒全面，绞盘机构能够收拢软管，防止软管缠绕。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；图中，升降机构1，平台机构2，底盘机构3，储药机构4，喷头机构5，绞盘机构6；

附图2为升降机构示意图；图中，同步带轮11，皮带12，普通直线光轴13，联轴器14；

附图3为升降机构底部示意图，普通直线光轴13，联轴器14，带轮支撑的轴承座15，同步带交流电机16；

附图4为平台机构示意图；图中，平台亚克力板21，三角形支撑架22，四面滑块23，滑轨24，同步带轮25，轴承座26，普通直线光轴27，同步带压块28；

附图5为底盘机构示意图；图中，定向轮31，底盘交流电机32，底盘铝管支架33，摄像头34，stm32f103核心板35，底盘亚克力板36；

附图6为储药机构示意图；图中，药桶41、绞盘42、压力传感器43、压力传感器固定架44，药桶支撑架45；

附图7为喷头机构示意图；图中，回转支承固定件51，舵机52，回转支承53，铝管54，多向喷头55；

附图8绞盘机构示意图；图中，绞盘61，轴承支架62，药桶保护支架63；

具体实施方式

一种自走式农药喷洒装置，是由升降机构1、平台机构2、底盘机构3、储药机构4、喷头机构5和绞盘机构6组成的，所述升降机构1是靠铝管焊接和底盘机构3相连，平台机构2靠机械螺丝安装在升降机构1上，绞盘机构6通过中间轴承与平台机构2连接，喷头机构5套在铝管内和绞盘机构6相连，储药机构4水平放置于底盘机构3上，并且在升降机构1上焊接铝管为储药机构4做支撑。

所述的升降机构1是由同步带轮11、皮带12、普通直线光轴13、联轴器14、带轮支撑的轴承座15和同步带交流电机16组成的，轴承座15用机械螺丝固定于顶部铝管上方，普通直线光轴13穿过轴承座15、皮带12缠绕在同步带轮11上，并和平台机构2的同步带轮11相连，同步带轮11位于轴承座15中间，并被普通直线光轴13穿过，被皮带12缠绕，联轴器14连接平台机构2的普通直线光轴13，并连接同步带交流电机16，使同步带交流电机16转动带动普通直线光轴13、同步带轮11和皮带12转动。

所述的平台机构2是平台亚克力板21，三角形支撑架22，四面滑块23，滑轨24，同步带轮25，轴承座26，普通直线光轴27和同步带压块28组成的，四面滑块23和滑轨24，用滚动轴承和机械螺丝连接在升降机构内侧，三角形支撑架22由四面滑块23固定在升降机构1内侧，平台亚克力板21用热熔胶固定在三角形支撑架22上方，普通直线光轴27穿过同步带轮25，普通直线光轴27由轴承座26固定，轴承座26用机械螺丝固定在底盘机构3上方，同步带压块28位于平台亚克力板21的下方、三角形支撑架22前方铝管的内侧，直接焊接在铝管上，同步带压块28压紧皮带12，使平台机构2随皮带12一同运动，起到升降的目的。

所述的底盘机构3是由定向轮31，底盘交流电机32，底盘铝管支架33，摄像头34，stm32f103核心板35和底盘亚克力板36组成的，所述底盘铝管支架33由铝管组装焊接而成，摄像头34、定向轮31和底盘交流电机32直接用机械螺丝安装在底盘铝管支架33上，其中摄像头34位于底盘铝管支架33的正前方，定向轮31安装在底盘铝管支架33的四周，底盘交流电机32位于每个定向轮31的内侧，连通定向轮31，底盘亚克力板36用机械螺丝固定于摄像头34附近的铝管上方，stm32f103核心板35用机械螺丝安装在底盘亚克力板36上方。

所述的储药机构4是由药桶41、绞盘42、压力传感器43、压力传感器固定架44，药桶支撑架45组成的，药桶支撑架45直接焊接在底盘机构3上方，压力传感器固定架44由机械螺丝固定在底盘机构3中心上方，压力传感器43由热熔胶黏附在压力传感器固定架44中间，药桶41水平放置在压力传感器固定架44正上方，并由焊接在底盘机构3上的药桶支撑架45固定。

所述的喷头机构5是由回转支承固定件51，舵机52，回转支承53，铝管54和多向喷头55组成的，回转支承53在平台机构2上方，舵机52位于平台机构2下方与回转支承53相对应，回转支承53固定件位于回转支承53上方，用机械螺丝穿过回转支承固定件51和回转支承53，穿透平台，进入下方舵机52的螺孔内，铝管54用机械螺丝拧入回转支承固定件51的一个菱形结构头部内螺纹和中间内螺纹内，固定在回转支承固定件51上方，多向喷头55安装在铝管54内部，并用机械螺丝固定，由；所述的回转支承固定件51是由铝片切割而成，由中心一个内螺纹、周围三片三个方向的菱形结构，每个菱形头部的共三个内螺纹组成，周围三个内螺纹用于拧入机械螺丝，中间内螺纹用于确认位置并固定54铝管。

所述的绞盘机构6是由绞盘61、轴承支架62和药桶保护支架63组成的，在底盘机构3上用铝管焊接一个向上延伸、位于药桶41两边的药桶保护支架63，绞盘61借助轴承支架62用机械螺丝固定在药桶保护支架63顶部铝管下方。

本设备工作时，工作人员将机器置于喷洒药物起始位置，经适量药物灌入药桶41，打开总电源和stm32f103核心板35电源，经摄像头34采集前方道路图像信息，stm32f103核心板35分析计算后，驱动底盘交流电机32带动定向轮31转动，运用四轮差速转向原理调节前进方向，同步带交流电机16带动同步带轮11转动，进而使皮带12拉动平台机构2上下移动，舵机52带动回转支承转动，进而使多向喷头55旋转，使机器呈扇形喷洒，形成了“检测-运动-喷洒-检测”的闭环控制。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自走式农药喷洒装置，属于属于农业机械领域，是由升降机构、平台机构、底盘机构、储药机构、喷头机构和绞盘机构组成的，其特征在于：储药机构底部有可以检测剩余药量变化的压力传感器；喷头机构可随着升降机构上下运动，其喷头处又可以任意旋转，保障了无死角喷洒，所述升降机构是靠铝管焊接和底盘机构相连，平台机构靠机械螺丝安装在升降机构上，绞盘机构通过中间轴承与平台机构连接，喷头机构套在铝管内和绞盘机构相连，储药机构水平放置于底盘机构上，并且在升降机构上焊接铝管为储药机构做支撑。

2.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的升降机构是由同步带轮、皮带、普通直线光轴、联轴器、带轮支撑的轴承座和交流电机组成的，轴承座用机械螺丝固定于顶部铝管上方，普通直线光轴穿过轴承座、皮带缠绕在同步带轮上，并和平台机构的同步带轮相连，同步带轮位于轴承座中间，并被普通直线光轴穿过，被皮带缠绕，联轴器连接平台机构的普通直线光轴，并连接底盘电机，使电机转动带动普通直线光轴、同步带轮和皮带转动。

3.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的平台机构是由亚克力板、三角形支撑架、四面滑块、滑轨、同步带轮、轴承座、普通直线光轴和同步带压块组成的，所述四面滑块和滑轨，用滚动轴承和机械螺丝连接在升降机构内侧，三角形支撑架由四面滑块固定在升降机构内侧，亚克力板用热熔胶固定在三角形支撑架上方，普通直线光轴穿过同步带轮，普通直线光轴由轴承座固定，轴承座用机械螺丝固定在底盘机构上方，同步带压块位于亚克力板的下方，三角形支撑架前方铝管的内侧，直接焊接在铝管上，同步带压块压紧皮带，使平台机构随皮带一同运动，起到升降的目的。

4.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的底盘机构是由定向轮、交流电机、底盘铝管支架、摄像头、stm32f103核心板和亚克力板组成的，所述底盘铝管支架由铝管组装焊接而成，摄像头、定向轮和交流电机直接用机械螺丝安装在底盘铝管支架上，其中摄像头位于底盘铝管支架的正前方，定向轮安装在底盘铝管支架的四周，交流电机位于每个定向轮的内侧，连通定向轮，亚克力板用机械螺丝固定于摄像头附近的铝管上方，stm32f103核心板用机械螺丝安装在亚克力板上方。

5.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的储药机构是由药桶、绞盘、压力传感器、压力传感器固定架和药桶支撑架组成的，所述的药桶支撑架直接焊接在底盘机构上方，压力传感器固定架由机械螺丝固定在底盘机构中心上方，压力传感器由热熔胶黏附在压力传感器固定架中间，药桶水平放置在压力传感器固定架正上方，并由焊接在底盘机构上的药桶支撑架固定。

6.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的喷头机构是由回转支承固定件、舵机、回转支承、和铝管和多向喷头组成的，所述的回转支承在平台机构上方，舵机位于平台机构下方与回转支承相对应，回转支承固定件位于回转支承上方，用紧定螺栓穿过回转支承固定件和回转支承，穿透平台，进入下方舵机的螺孔内，铝管用机械螺丝拧入回转支承固定件的一个菱形结构头部内螺纹和中间内螺纹内，固定在回转支承固定件上方，多向喷头安装在铝管内部，并用机械螺丝固定；所述的回转支承固定件是由铝片切割而成，是由一个位于中心的内螺纹、周围的三片三个方向的菱形结构组成的，每个菱形结构的头部共由三个内螺纹组成，周围三个菱形结构的内螺纹用于拧入机械螺丝，中间内螺纹用于使舵机轴通过。

7.如权利要求1所述的一种自走式农药喷洒装置，其特征在于：所述的绞盘机构是由绞盘、轴承支架和药桶保护支架组成的，在底盘上用铝管焊接一个向上延伸保护位于药桶两边的药桶保护支架，绞盘借助轴承支架固定在底盘延伸出的支架上。