CN213819542U - 一种全方位智能除草机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于农业机械技术领域，尤其是一种全方位智能除草机，针对现有技术中存在不能对行间和株间同时进行除草，而且不能识别定位秧苗，导致除草率过低，除草效果差，并且秧苗损伤率过高，智能化程度低的问题，现提出如下方案，其包括提升机架，所述提升机架的一侧对称转动连接有两个连接梁，两个连接梁的另一端转动连接有同一个对行机架，本实用新型通过对作物秧苗进行识别并且定位，在没有作物秧苗的位置统一执行除草动作，能够实现同时铲除行间的杂草和株间的杂草，提高了除草的效率和效果，智能化程度高，同时通过拨动限位手柄，可以对剪草刀的高度进行调节，从而达到对除草的深浅程度进行调节的效果。

Description

一种全方位智能除草机

技术领域

本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种全方位智能除草机。

背景技术

目前在除草时多以喷洒农田化学除草剂为主，对粮食安全和环境都造成了不可逆的伤害。现有的机械式除草机功能单一，要么只能铲除行间的杂草，要么只能铲除株间的杂草，或者不能够精确识别并且定位秧苗，造成除草率过低，除草效果差，并且秧苗损伤率过高，智能化程度低，所以我们提出了一种全方位智能除草机，用于解决上述所提出的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在不能对行间和株间同时进行除草，而且不能识别定位秧苗，导致除草率过低，除草效果差，并且秧苗损伤率过高，智能化程度低的缺点，而提出的一种全方位智能除草机。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种全方位智能除草机，包括提升机架，所述提升机架的一侧对称转动连接有两个连接梁，两个连接梁的另一端转动连接有同一个对行机架，提升机架的顶部一侧转动连接有对行伺服液压油缸，且对行伺服液压油缸的输出端与对行机架的顶部一侧相铰接，提升机架的顶部一侧设有机器视觉控制系统，对行机架上等距固定连接有多个铲裤，多个铲裤均固定连接有行间除草铲，对行机架上等距固定连接有多组株间除草装置，且多组株间除草装置分别位于相邻两个行间除草铲之间。

优选的，所述机器视觉控制系统包括测速传感器和作物秧苗识别模型。

优选的，所述株间除草装置包括固定连接在对行机架靠近提升机架一侧的安装板，安装板的四个角均固定连接有连杆，四个连杆的另一端分别延伸至对行机架的另一侧并固定连接有同一个安装座，安装座远离对行机架的一侧顶部呈相邻对称固定连接有两个L型横板，两个L型横板相互靠近的一侧转动连接有同一个限深框架，且限深框架远离安装座，限深框架的两侧底部对称转动连接有两个限深轮，通过限深框架和限深轮能够限制除草的深浅程度。

优选的，所述限深框架的一侧顶部贯穿转动连接有限位手柄，限位手柄的一侧延伸至限深框架的外侧并固定缠绕有提升钢丝，限深框架的一侧贯穿转动连接有位于限位手柄下方的限位销，且限位销的一侧延伸至限深框架的外侧并与提升钢丝的另一端固定缠绕，通过向上旋转拨动限位手柄可以带动限位销向上转动。

优选的，所述限位销的顶部固定连接有限位弹簧，限深框架的一侧固定连接有位于限位手柄与限位销之间的支板，且限位弹簧的顶端与支板的底部固定连接，通过限位弹簧可以对限位销起到向下旋转复位的效果。

优选的，所述限位销的底部活动卡合有限位齿板，且限位齿板固定连接在其中一个L型横板的顶部远离安装座的一侧，通过限位销与限位齿板的卡合，可以对限深框架起到限位的效果。

优选的，所述安装座的一侧固定连接有位于L型横板下方的固定板，固定板的底部靠近安装座的一侧对称转动连接有两个转轴，两个转轴上均固定套设有齿轮，且两个齿轮相啮合，两个齿轮的一侧均固定连接有剪草刀杆，两个剪草刀杆的底端均固定连接有剪草刀，通过两个齿轮的啮合运动，可以带动两个剪草刀杆相互靠近或相互远离，以此实现剪草和避开秧苗的效果。

优选的，所述安装座的一侧铰接有位于固定板下方的电缸，电缸的输出端铰接有电缸连接头，且电缸连接头铰接在其中一个剪草刀杆靠近对应齿轮的一侧，启动电缸可以带动剪草刀杆移动。

优选的，所述固定板的底部远离安装座的一侧设有机器视觉传感器，且机器视觉传感器与机器视觉控制系统相配合，通过机器视觉传感器可以对前方的秧苗和杂草进行感应传输，便于对剪草刀的控制。

本实用新型中，所述一种全方位智能除草机，通过机器视觉传感器能够获得作物的中心点，并且获得作物中心点相对于机具的坐标位置，对行伺服液压油缸会控制行间除草铲正好位于农田的垄沟中间，同时，株间除草装置正好位于田间垄台的正上方，以此可以对行间的杂草和株间的杂草同时进行铲除，大大提高了除草的效果和效率；

通过动力机械带动整个机具前进，并通过行间除草铲对田间垄沟中的杂草进行铲除，通过控制电缸带动其中一个剪草刀杆移动，可以通过两个齿轮的啮合运动，带动另一个剪草刀杆做相对移动，进而实现两个剪草刀相互靠近或相互远离，两个剪草刀闭合时实现对垄台上株间的杂草铲除的效果，当机器视觉传感器识别作物为秧苗时，则两个剪草刀在电缸的推动下分开，从而实现躲避秧苗的效果，减少了秧苗的损伤；

通过向上旋转拨动限位手柄，通过提升钢丝带动限位销同时向上旋转并脱离与限位齿板的卡合，接着转动限深框架可以带动限深轮旋转，进而调节限深轮的高度，通过限深轮的高度调节能够限制剪草刀的入土深度，从而调节除草的深浅程度，操作简单，调节方便，提高了实用性。

本实用新型通过对作物秧苗进行识别并且定位，在没有作物秧苗的位置统一执行除草动作，能够实现同时铲除行间的杂草和株间的杂草，提高了除草的效率和效果，智能化程度高，同时通过拨动限位手柄，可以对剪草刀的高度进行调节，限制剪草刀的入土深度，从而达到对除草的深浅程度进行调节的效果。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种全方位智能除草机的整体结构立体图；

图2为本实用新型提出的一种全方位智能除草机图1的局部结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种全方位智能除草机的A部分结构放大图；

图4为本实用新型提出的一种全方位智能除草机的限深框架结构立体图；

图5为本实用新型提出的一种全方位智能除草机的株间除草装置结构立体图；

图6为本实用新型提出的一种全方位智能除草机的B部分结构放大图；

图7为本实用新型提出的一种全方位智能除草机图5去掉限深框架后的仰视结构立体图。

图中：1、提升机架；2、对行机架；3、连接梁；4、对行伺服液压油缸；5、机器视觉控制系统；6、铲裤；7、行间除草铲；8、株间除草装置；9、安装板；10、连杆；11、安装座；12、L型横板；13、限深框架；14、限位手柄；15、支板；16、限位销；17、提升钢丝； 18、限位弹簧；19、限位齿板；20、限深轮；21、固定板；22、齿轮； 23、剪草刀杆；24、剪草刀；25、电缸连接头；26、电缸；27、机器视觉传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-7，一种全方位智能除草机，包括提升机架1，提升机架1的一侧对称转动连接有两个连接梁3，两个连接梁3的另一端转动连接有同一个对行机架2，提升机架1的顶部一侧转动连接有对行伺服液压油缸4，且对行伺服液压油缸4的输出端与对行机架2的顶部一侧相铰接，提升机架1的顶部一侧设有机器视觉控制系统5，对行机架2上等距固定连接有多个铲裤6，多个铲裤6均固定连接有行间除草铲7，对行机架2上等距固定连接有多组株间除草装置8，且多组株间除草装置8分别位于相邻两个行间除草铲7之间。

实施例二

在实施例一的基础上进一步改进的：

本实用新型中，机器视觉控制系统5包括测速传感器和作物秧苗识别模型，利用现有技术的作物秧苗定位算法和秧苗躲避算法，作物秧苗识别模型通过深度学习而获得，通过改变深度学习的训练集可以获得不同作物的识别模型。

本实用新型中，株间除草装置8包括固定连接在对行机架2靠近提升机架1一侧的安装板9，安装板9的四个角均固定连接有连杆10，四个连杆10的另一端分别延伸至对行机架2的另一侧并固定连接有同一个安装座11，安装座11远离对行机架2的一侧顶部呈相邻对称固定连接有两个L型横板12，两个L型横板12相互靠近的一侧转动连接有同一个限深框架13，且限深框架13远离安装座11，限深框架 13的两侧底部对称转动连接有两个限深轮20，通过限深框架13和限深轮20能够限制除草的深浅程度。

本实用新型中，限深框架13的一侧顶部贯穿转动连接有限位手柄14，限位手柄14的一侧延伸至限深框架13的外侧并固定缠绕有提升钢丝17，限深框架13的一侧贯穿转动连接有位于限位手柄14 下方的限位销16，且限位销16的一侧延伸至限深框架13的外侧并与提升钢丝17的另一端固定缠绕，通过向上旋转拨动限位手柄14可以带动限位销16向上转动。

本实用新型中，限位销16的顶部固定连接有限位弹簧18，限深框架13的一侧固定连接有位于限位手柄14与限位销16之间的支板 15，且限位弹簧18的顶端与支板15的底部固定连接，通过限位弹簧 18可以对限位销16起到向下旋转复位的效果。

本实用新型中，限位销16的底部活动卡合有限位齿板19，且限位齿板19固定连接在其中一个L型横板12的顶部远离安装座11的一侧，通过限位销16与限位齿板19的卡合，可以对限深框架13起到限位的效果。

本实用新型中，安装座11的一侧固定连接有位于L型横板12下方的固定板21，固定板21的底部靠近安装座11的一侧对称转动连接有两个转轴，两个转轴上均固定套设有齿轮22，且两个齿轮22相啮合，两个齿轮22的一侧均固定连接有剪草刀杆23，两个剪草刀杆23的底端均固定连接有剪草刀24，通过两个齿轮22的啮合运动，可以带动两个剪草刀杆23相互靠近或相互远离，以此实现剪草和避开秧苗的效果。

本实用新型中，安装座11的一侧铰接有位于固定板21下方的电缸26，电缸26的输出端铰接有电缸连接头25，且电缸连接头25铰接在其中一个剪草刀杆23靠近对应齿轮22的一侧，启动电缸26可以带动剪草刀杆23移动。

本实用新型中，固定板21的底部远离安装座11的一侧设有机器视觉传感器27，且机器视觉传感器27与机器视觉控制系统5相配合，通过机器视觉传感器27可以对前方的秧苗和杂草进行感应传输，便于对剪草刀24的控制。

本实用新型中，首先将整个机具通过提升机架1固定安装在拖拉机或者其他农用动力机械上进行作业，搭载方式为液压提升臂悬挂，并且朝着提升机架1所在的位置为机具的前进方向，在作业时，机器视觉传感器27能够获得作物的中心点，并且获得作物中心点相对于机具的坐标位置，对行伺服液压油缸4会控制行间除草铲7正好位于农田的垄沟中间，同时，株间除草装置8正好位于田间垄台的正上方，此时，通过动力机械带动整个机具前进，通过行间除草铲7对田间垄沟中的杂草进行铲除，通过控制电缸26带动其中一个剪草刀杆23移动，可以通过两个齿轮22的啮合运动，带动另一个剪草刀杆23做相对移动，进而实现两个剪草刀24相互靠近或相互远离，两个剪草刀24闭合时实现对垄台上株间的杂草铲除的效果，当机器视觉传感器 27识别作物为秧苗时，则两个剪草刀24在电缸26的推动下分开，从而实现躲避秧苗的效果，减少了秧苗的损伤，通过向上旋转拨动限位手柄14，通过提升钢丝17带动限位销16同时向上旋转并脱离与限位齿板19的卡合，此时限位弹簧18处于压缩状态，接着转动限深框架13可以带动限深轮20旋转，进而调节限深轮20的高度，通过限深轮20的高度调节能够限制剪草刀24的入土深度，从而调节除草的深浅程度，调节完成后，松开限位手柄14，在限位弹簧18的弹性作用下带动限位销16复位并再次与限位齿板19相卡合，从而对限深框架13起到限位的效果，操作简单，调节方便，提高了实用性。

然而，如本领域技术人员所熟知的，对行伺服液压油缸4、电缸 26和机器视觉传感器27的工作原理和接线方法是司空见惯的，其均属于常规手段或者公知常识，在此就不再赘述，本领域技术人员可以根据其需要或者便利进行任意的选配。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全方位智能除草机，包括提升机架(1)，其特征在于，所述提升机架(1)的一侧对称转动连接有两个连接梁(3)，两个连接梁(3)的另一端转动连接有同一个对行机架(2)，提升机架(1)的顶部一侧转动连接有对行伺服液压油缸(4)，且对行伺服液压油缸(4)的输出端与对行机架(2)的顶部一侧相铰接，提升机架(1)的顶部一侧设有机器视觉控制系统(5)，对行机架(2)上等距固定连接有多个铲裤(6)，多个铲裤(6)均固定连接有行间除草铲(7)，对行机架(2)上等距固定连接有多组株间除草装置(8)，且多组株间除草装置(8)分别位于相邻两个行间除草铲(7)之间。

2.根据权利要求1所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述机器视觉控制系统(5)包括测速传感器和作物秧苗识别模型。

3.根据权利要求1所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述株间除草装置(8)包括固定连接在对行机架(2)靠近提升机架(1)一侧的安装板(9)，安装板(9)的四个角均固定连接有连杆(10)，四个连杆(10)的另一端分别延伸至对行机架(2)的另一侧并固定连接有同一个安装座(11)，安装座(11)远离对行机架(2)的一侧顶部呈相邻对称固定连接有两个L型横板(12)，两个L型横板(12)相互靠近的一侧转动连接有同一个限深框架(13)，且限深框架(13)远离安装座(11)，限深框架(13)的两侧底部对称转动连接有两个限深轮(20)。

4.根据权利要求3所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述限深框架(13)的一侧顶部贯穿转动连接有限位手柄(14)，限位手柄(14)的一侧延伸至限深框架(13)的外侧并固定缠绕有提升钢丝(17)，限深框架(13)的一侧贯穿转动连接有位于限位手柄(14)下方的限位销(16)，且限位销(16)的一侧延伸至限深框架(13)的外侧并与提升钢丝(17)的另一端固定缠绕。

5.根据权利要求4所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述限位销(16)的顶部固定连接有限位弹簧(18)，限深框架(13)的一侧固定连接有位于限位手柄(14)与限位销(16)之间的支板(15)，且限位弹簧(18)的顶端与支板(15)的底部固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述限位销(16)的底部活动卡合有限位齿板(19)，且限位齿板(19)固定连接在其中一个L型横板(12)的顶部远离安装座(11)的一侧。

7.根据权利要求3所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述安装座(11)的一侧固定连接有位于L型横板(12)下方的固定板(21)，固定板(21)的底部靠近安装座(11)的一侧对称转动连接有两个转轴，两个转轴上均固定套设有齿轮(22)，且两个齿轮(22)相啮合，两个齿轮(22)的一侧均固定连接有剪草刀杆(23)，两个剪草刀杆(23)的底端均固定连接有剪草刀(24)。

8.根据权利要求3所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述安装座(11)的一侧铰接有位于固定板(21)下方的电缸(26)，电缸(26)的输出端铰接有电缸连接头(25)，且电缸连接头(25) 铰接在其中一个剪草刀杆(23)靠近对应齿轮(22)的一侧。

9.根据权利要求7所述的一种全方位智能除草机，其特征在于，所述固定板(21)的底部远离安装座(11)的一侧设有机器视觉传感器(27)，且机器视觉传感器(27)与机器视觉控制系统(5)相配合。

Images