CN215500785U - 一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，属于林业苗圃技术领域。所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人包括履带底盘、控制及通讯装置、雾化喷洒装置和监控及测量装置。所述履带底盘由基座、履带平台、驱动机构和两个轮履复合型履带组成，其中基座位于履带平台的上方，驱动机构位于履带平台的下方，两个轮履复合型履带位于履带平台两侧，并与驱动机构连接。所述控制及通讯装置位于履带平台上方。所述雾化喷洒装置包括水箱、抽水直流电机、输水管和喷洒机构，其中喷洒机构由云台舵机、伸缩杆、喷杆和雾化喷头组成。所述的监控及测量装置位于喷杆上。本实用新型可用于林业苗圃的抚育工作。

Description

一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人

技术领域

本实用新型涉及林业苗圃技术领域，特指一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人。

背景技术

林业生产方式和快速发展的新技术促进了林业装备的发展，催生了智能装备和林业机器人。林业机器人在提高林业生产力、改变林业生产模式、解决劳动力不足以及实现林业生产和经营规模化、多样化、精准化等方面具有极大的优越性，发展林业机器人对促进我国林业技术革命和实现林业现代化具有重要作用。

林业苗圃抚育工作包括灌溉、施肥、除草和防治病虫害等工作，但抚育工作繁杂且劳动强度高，劳动力成本大，效率低，造成林业苗圃经济效益低下。目前国内林业苗圃主要采用人工抚育方法，抚育作业方式粗放，且人工抚育喷洒喷灌不均匀，效果差。因此，本实用新型研发一种林业苗圃抚育机器人，机器人的水箱可盛装灌溉用水，水肥，除草溶剂，以及化学药品等多种溶剂，根据不同需求可配置不同溶剂，可完成林业苗圃的灌溉、施肥、除草、防治病虫害等抚育工作。综上所述，提供一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型主要用于解决我国在培育林业苗圃中工作效率低，抚育作业方式粗放，对环境污染大等问题，同时解决人工在喷药方面出现的喷洒区域不均匀，喷药效果差等问题，进而提供一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人包括履带底盘、控制及通讯装置、雾化喷洒装置和监控及测量装置。所述的履带底盘由基座8、履带平台13、驱动机构和两个轮履复合型履带12组成，其中基座8位于履带平台13的上方，驱动机构位于履带平台13的下方，两个轮履复合型履12带位于履带平台13两侧，并与驱动机构连接。所述的控制及通讯装置位于履带底盘上方，包括蓄电池9，控制模块5和天线6，其中控制模块位于蓄电池9的上方，天线6位于控制模块5外部侧壁。所述的雾化喷洒装置包括水箱7、抽水直流电机18、输水管和喷洒机构，其中喷洒机构由云台舵机10、伸缩杆、喷杆3和雾化喷头1组成。其中水箱7在基座8的上方，并处于控制及通讯装置的后端；输水管连接水箱7、抽水直流电机18和雾化喷头1，并贯穿伸缩杆和喷杆3内部；抽水直流电机18位于履带平台13的下方，连接输水管；云台舵机10位于基座8上方，并处于控制及通讯模块前端，云台舵机10与伸缩杆外管14相连接；喷杆连接伸缩杆内管4并与多个雾化喷头1相连接。所述的监控及测量装置由定位摄像头11和激光测高装置2组成，其中定位摄像头11和激光测高装置2安装在喷杆3上，并位于喷杆3下方。

进一步地，所述的履带平台位于基座8下方两侧连接两个轮履复合型履带12，履带平台13开有云台舵机通孔16和水箱输水管通孔17，其中云台舵机通孔16位于云台舵机10下方，水箱输水管通孔17位于水箱7下方。

进一步地，所述的驱动机构由左履带伺服电机20，右履带伺服电机19组成，连接两个轮履复合型履带12，并处于履带平台13下方。

进一步地，所述的伸缩杆由伸缩杆外管14和伸缩杆内管4组成，其中伸缩杆外管14与云台舵机10相连接，并位于云台舵机10上方。

进一步地，所述的伸缩杆内管4为直角弯管，伸缩杆内管4与伸缩杆外管14相连接，并位于伸缩杆外管14内部。伸缩杆内管4与喷杆3相连接，且喷杆3位于伸缩杆内管4前端。

进一步地，所述的定位摄像头11位于喷杆3下方，且与多个雾化喷头1位于一条水平直线上，且处于中部。

进一步地，所述的激光测高装置2由激光发射器和激光接收器组成，激光测高装置2位于喷杆3下方，与多个雾化喷头1位于一条水平直线上，处于喷杆3下方中部，且位于定位摄像头11前方。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所采用的雾化喷洒装置可对林业苗圃进行精准喷洒，可调转速的抽水直流电机可控制灌溉水量大小，雾化程度和喷洒范围，水箱可盛装灌溉用水，水肥，除草溶剂，以及化学药品等多种溶剂，根据不同需求可配置不同溶剂，实现对林业苗圃的灌溉、施肥、除草、防治病虫害等抚育工作；本实用新型的控制及通讯装置能实时控制履带伺服电机实现抚育机器人的前进、后退和转弯，并能控制云台舵机旋转伸缩杆，针对林业苗圃进行精准喷洒。本实用新型的定位摄像头和激光测高装置能对林业苗圃实时检测，对其位置、生长情况、高度等数据进行测量，可监测高度异常的次等苗，病苗，及时发现苗木问题。该机器人应用前景广泛，满足林业苗圃抚育的机械化要求，且经济高效。

为更清楚的阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施方式来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人的主视图；

图2是本实用新型一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人的左视图；

图3是本实用新型一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人的俯视图；

图4是本实用新型一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人履带底盘下视图；

图5是本实用新型一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人履带底盘俯视图；

图6是本实用新型的伸缩杆和喷杆局部放大图；

图7是本实用新型的喷头结构示意图。

附图标记：1-喷头、2-激光测高装置、3-喷杆、4-伸缩杆内管、5-控制模块、6-天线、7-水箱、8-基座、9-蓄电池、10-云台舵机、11-定位摄像头、12-轮履复合型履带、13-履带平台、14-伸缩杆外管、15-水箱盖、16-云台舵机通孔、17-水箱输水管通孔、18-抽水直流电机、19-右履带伺服电机、20-左履带伺服电机、21-喷头进水口、22-混合室、23-喷头出水口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和作用阐述的更加清楚明白，以下结合附图和实施例进行详细说明，应当注意的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细阐述。

在本实用新型的一个实施例中，参见图1至图7，所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人包括履带底盘、控制及通讯装置、雾化喷洒装置和监控及测量装置。所述的履带底盘由基座8、履带平台13、驱动机构和两个轮履复合型履带12组成，其中基座8位于履带平台13的上方，驱动机构位于履带平台13的下方，两个轮履复合型履12带位于履带平台13两侧，并与驱动机构连接。所述的控制及通讯装置位于履带底盘上方，包括蓄电池9，控制模块5和天线6，其中控制模块5位于蓄电池9的上方，天线6位于控制模块5外部侧壁。所述的雾化喷洒装置包括水箱7、抽水直流电机18、输水管和喷洒机构，其中喷洒机构由云台舵机10、伸缩杆、喷杆3和雾化喷头1组成。其中水箱7在基座8的上方，并处于控制及通讯装置的后端；输水管连接水箱7、抽水直流电机18和雾化喷头1，并贯穿伸缩杆和喷杆内部；抽水直流电机18位于履带平台13的下方，连接输水管；云台舵机10位于基座8上方，并处于控制及通讯模块前端，云台舵机10与伸缩杆外管14相连接；喷杆连接伸缩杆内管4并与多个雾化喷头1相连接。所述的监控及测量装置由定位摄像头11和激光测高装置2组成，其中定位摄像头11和激光测高装置2安装在喷杆3上，并位于喷杆3下方。

在本实施例中，工作人员可通过控制模块5控制履带伺服电机带动抚育机器人前进，后退和转向。当需要对林业苗圃进行抚育时，工作人员可操控抚育机器人到达指定苗圃，并调整伸缩杆，调整到合适高度，控制云台舵机10将喷杆3旋转到苗圃上方，准备工作完毕后，工作人员可打开抽水直流电机18，将水箱7中的药液输送到喷杆3上，喷杆3将药液输送到各个喷头1上，可对林业苗圃进行喷药。工作人员可通过调节抽水直流电机18的转速，改变输水管中的流量和压力大小，进而控制灌溉水量大小、雾化程度和喷洒范围，抽水直流电机18转速越快，水压越大、流量越大，雾化程度越高，喷洒范围越广。工作人员可通过定位摄像头11和激光测高装置2实时远程查看林业苗圃实际情况，对苗圃的位置，生长情况，高度的数据进行测量，及时发现苗铺问题。

如此设置，当需要对林业苗圃进行灌溉时，工作人员可往水箱7中加灌溉用水，通过定位摄像头11查看机器人所在位置，观察林业苗圃，找到需要进行喷灌的苗圃，控制云台舵机10旋转到苗圃上方，控制抽水直流电机18，根据苗圃实际情况，控制灌溉水量大小；通过定位摄像头11观察林业苗圃状况，当遇到严重缺水的地块，工作人员可控制抽水直流电机18加大流量，反之则可以减少流量，保证灌溉效果。

当需要对林业苗圃施肥时，工作人员可将肥料溶解到水中，溶解后将水肥灌入水箱7，通过雾化喷洒装置将水肥施加到苗圃上，工作人员可通过定位摄像头11观察喷头1喷洒情况，控制抽水直流电机18和云台舵机10，调控喷洒的范围，保证喷洒的均匀性。当通过定位摄像头11观察到次等苗，弱苗时，可加大水肥喷量，及时补充肥料，保证林业苗圃健康生长。

当需要对林业苗圃除草时，工作人员可将除草溶剂溶解于水中，加入到水箱7，通过控制模块5控制履带伺服电机到达需要除草的苗圃，打开雾化喷洒装置对苗圃进行喷洒，通过定位摄像头11可实时观察苗圃状况，可对苗圃实施精准喷洒。

当需要对林业苗圃防治病虫害时，可将化学药品加入到水箱7中，控制抚育机器人在苗圃间行走，调节伸缩杆到达合适高度，控制云台舵机10旋转到苗圃上方，对苗圃喷药，防治病虫害。

在本实用新型的一个实施例中，参见图4和图5，所述的履带平台13位于基座8下方两侧连接两个轮履复合型履带12，履带平台13开有云台舵机通孔16和水箱输水管通孔17，其中云台舵机通孔16位于云台舵机10下方，水箱输水管通孔17位于水箱7下方。所述的驱动机构由左履带伺服电机20，右履带伺服电机19组成，连接两个轮履复合型履带12，并处于履带平台13下方。

在本实施例中，履带伺服电机与轮履复合型履带12连接带动抚育机器人前进，工作人员可控制左履带伺服电机20，右履带伺服电机19，调控左右不同转速，利用差速原理，实现抚育机器人的转向。输水管通过水箱输水管通孔17与水箱7连接，将药液输送至抽水直流电机18，抽水直流电机18给输水管加压，输水管通过云台舵机通孔16并贯穿伸缩杆内部将水送至喷杆3。

在本实用新型的一个实施例中，参见图1和图6，所述的伸缩杆由伸缩杆外管14和伸缩杆内管4组成，其中伸缩杆外管14与云台舵机10相连接，并位于云台舵机10上方。所述的伸缩杆内管4为直角弯管，伸缩杆内管4与伸缩杆外管14相连接，并位于伸缩杆外管14内部。伸缩杆内管4与喷杆3相连接，且喷杆3位于伸缩杆内管4前端。

在本实施例中，工作人员可根据林业苗圃高度，调节伸缩杆，达到合适喷洒高度，并控制云台舵机10旋转喷杆3，对指定林业苗圃进行喷洒。

在本实用新型的一个实施例中，参见图1、图3和图6，所述的定位摄像头11位于喷杆3下方，且与多个雾化喷头1位于一条直线上，并处于中部。所述的激光测高装置2由激光发射器和激光接收器组成，激光测高装置2位于喷杆3下方，与多个雾化喷头1位于一条水平直线上，处于喷杆3下方中部，且在定位摄像头11前方。

在本实施例中，激光测高装置2可实时测量林业苗圃的生长高度，可及时发现高度异常的次等苗，病苗。通过分析测高数据，还可判断林业苗圃是否达到移栽高度，是否适合移植。

以上具体实施例仅为本实用新型的优选实施例而已，而非限制，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人包括履带底盘、控制及通讯装置、雾化喷洒装置和监控及测量装置；所述的履带底盘由基座(8)、履带平台(13)、驱动机构和两个轮履复合型履带(12)组成，其中基座(8)位于履带平台(13)的上方，驱动机构位于履带平台(13)的下方，两个轮履复合型履带(12)位于履带平台(13)两侧，并与驱动机构连接；所述的控制及通讯装置位于履带底盘上方，包括蓄电池(9)、控制模块(5)和天线(6)，其中控制模块(5)位于蓄电池(9)的上方，天线(6)位于控制模块(5)外部侧壁；所述的雾化喷洒装置包括水箱(7)、抽水直流电机(18)、输水管和喷洒机构，其中喷洒机构由云台舵机(10)、伸缩杆、喷杆(3)和雾化喷头(1)组成；其中水箱(7)在基座(8)的上方，并处于控制及通讯装置的后端；输水管连接水箱(7)、抽水直流电机(18)和雾化喷头(1)，并贯穿伸缩杆和喷杆(3)内部；抽水直流电机(18)位于履带平台(13)的下方，连接输水管；云台舵机(10)位于基座(8)上方，并处于控制及通讯模块前端，云台舵机(10)与伸缩杆外管(14)相连接；喷杆(3)连接伸缩杆内管(4)并与多个雾化喷头(1)相连接；所述的监控及测量装置由定位摄像头(11)和激光测高装置(2)组成，其中定位摄像头(11)和激光测高装置(2)安装在喷杆(3)上，并位于喷杆(3)下方。

2.根据权利要求1所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的履带平台(13)位于基座(8)下方两侧连接两个轮履复合型履带(12)，履带平台(13)开有云台舵机通孔(16)和水箱输水管通孔(17)，其中云台舵机通孔(16)位于云台舵机(10)下方，水箱输水管通孔(17)位于水箱(7)下方。

3.根据权利要求1所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的驱动机构由左履带伺服电机(20)，右履带伺服电机(19)组成，连接两个轮履复合型履带(12)，并处于履带平台(13)下方。

4.根据权利要求1所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的伸缩杆由伸缩杆外管(14)和伸缩杆内管(4)组成，其中伸缩杆外管(14)与云台舵机(10)相连接，并位于云台舵机(10)上方。

5.根据权利要求4所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的伸缩杆内管(4)为直角弯管，伸缩杆内管(4)与伸缩杆外管(14)相连接，并位于伸缩杆外管(14)内部；伸缩杆内管(4)与喷杆(3)相连接，且喷杆(3)位于伸缩杆内管(4)前端。

6.根据权利要求1所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的定位摄像头(11)位于喷杆(3)下方，且与多个雾化喷头(1)位于一条水平直线上，且处于中部。

7.根据权利要求1所述的一种多功能履带式林业苗圃抚育机器人，其特征在于：所述的激光测高装置(2)位于喷杆(3)下方，与多个雾化喷头(1)位于一条水平直线上，处于喷杆(3)下方中部，且位于定位摄像头(11)前方。

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