CN219373339U

CN219373339U - 一种农作物自动灌溉设备

Info

Publication number: CN219373339U
Application number: CN202320331794.4U
Authority: CN
Inventors: 苏灵峰; 郭伟明; 何盛金; 林华泰
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2033-02-28

Abstract

本实用新型公开了一种农作物自动灌溉设备，包括移动小车、供水连接装置和喷灌装置；所述喷灌装置包括喷嘴、喷灌驱动机构以及角度调节机构；所述供水连接装置包括安装架、供水接口和夹持机构，所述供水接口的输出端与所述喷嘴之间通过输水管道连接，输入端上设置有配合槽；所述供水接头上设置有配合部；当所述供水接口上的配合槽与所述供水接头上的配合部配合时，所述夹持机构对所述供水接口和所述供水接头进行锁紧。本实用新型的农作物自动灌溉设备可以实现与供水管道连接，在灌溉的同时带动供水软管运动，从而无需搭载储水罐，进而减轻本实用新型的农作物自动灌溉设备的负载；同时，所述农作物自动灌溉设备也可以实现多角度喷灌。

Description

一种农作物自动灌溉设备

技术领域

本实用新型涉及农作物灌溉领域，具体涉及一种农作物自动灌溉设备。

背景技术

在自动化农业种植领域，需要对农作物进行灌溉，目前我国农业的浇水方法主要有漫灌、喷灌两种。大水漫灌是我国农业的传统灌溉方法，该方法就是将水用水泵抽到地表，后出的水流推动先出的水流，使大水在向前推动的过程中逐渐渗透到地下，从而实现灌溉农作物的作用，大水漫灌的不足之处是水资源浪费严重，灌溉效率低，且只适合在平原地区使用。喷灌是指利用加压设备将水流加压后通过加装在移动车体上的喷头对农作物进行喷灌浇灌的方式，传统喷灌一般都是在移动车体上加装储水罐，用水泵加压后进行喷灌，其不足之处为：

(1)、传统的移动喷灌装置中虽然设置有储水罐，但是由于储水罐容积有限，因此容易导致移动喷灌装置在中途水量不够，从而导致所述移动喷灌装置需要频繁补水；若是增大储水罐中的容积，则会导致所述移动喷灌装置中的负载过大，使得所述移动喷灌装置需要更大的驱动力才可以带动所述储水罐移动；

(2)、所述移动喷灌装置中的喷头的喷灌角度不能调节。无法实现多角度的喷灌。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种农作物自动灌溉设备，所述农作物自动灌溉设备可以实现与供水管道连接，在灌溉的同时带动供水软管运动，从而无需搭载储水罐，进而减轻所述农作物自动灌溉设备的负载；同时，所述农作物自动灌溉设备也可以实现多角度喷灌。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种农作物自动灌溉设备，包括移动小车、设置在移动小车上用于对供水软管中的供水接头进行连接的供水连接装置以及用于喷射灌溉水的喷灌装置，其中，

所述喷灌装置包括喷嘴、用于驱动所述喷嘴沿着垂直于所述移动小车的移动方向运动的喷灌驱动机构以及用于驱动所述喷嘴在竖直面上摆动以调整该喷嘴的喷灌角度的角度调节机构；

所述供水连接装置包括设置在所述移动小车上的安装架、设置在安装架上的供水接口以及用于对所述供水接口和所述供水接头进行锁紧或松开的夹持机构，其中，所述供水接口的输出端与所述喷嘴之间通过输水管道连接，输入端上设置有配合槽；所述供水接头上设置有配合部；当所述供水接口上的配合槽与所述供水接头上的配合部配合时，所述夹持机构对所述供水接口和所述供水接头进行夹持锁紧。

优选的，所述输水管道上设置有用于对所述输水管道内的灌溉水进行加压的输送泵。

优选的，所述喷嘴处上设置有控制阀，所述控制阀用于打开或关闭该喷嘴。

优选的，所述角度调节机构包括支座以及设置在所述支座上的旋转电机，其中，所述旋转电机的主轴与所述喷嘴连接。

优选的，所述喷灌驱动机构包括设置在移动小车上的伸缩管以及用于驱动所述伸缩管伸出或缩回的伸缩驱动机构，其中，所述支座安装在所述伸缩管的移动管上，该伸缩管的出口与所述喷嘴的进口之间通过软管连通。

优选的，所述伸缩驱动机构包括驱动电机以及丝杆传动机构，其中，所述驱动电机安装在所述伸缩管中的固定管上，所述丝杆传动机构中的丝杆一端与所述驱动电机连接，另一端直线延伸；所述丝杆传动机构中的丝杆螺母安装在所述伸缩管中的移动管上。

优选的，所述喷灌装置还包括支架、设置在支架上的用于驱动所述伸缩管在水平面上转动的摆动驱动机构，其中，所述摆动驱动机构包括设置在移动小车上的喷淋座、设置在所述喷淋座上的连接管道以及用于驱动所述连接管道做自转运动的自转电机，其中，所述喷淋座与所述输水管道连通，所述连接管道的下端转动连接在所述喷淋座上，上端则与所述自转电机的主轴连接；所述自转电机安装在所述支架上；所述连接管道中间与所述伸缩管中的固定管的内腔连通。

优选的，所述夹持机构包括第一夹持套、第二夹持套以及用于驱动所述第一夹持套和第二夹持套做相向运动和反向运动以实现闭合或松开的夹持驱动机构，其中，所述第一夹持套和所述第二夹持套上设置有限位部，所述供水接头上设置有锁紧部；当所述供水接头与所述供水接口配合时，所述夹持机构将所述锁紧部压紧在所述供水接口的端面。

优选的，所述夹持驱动机构包括平行四连杆机构；所述平行四连杆机构包括首尾依次铰接的第一连接板、第二连接板、第三连接板以及第四连接板，其中，所述第二连接板与所述第一夹持套固定连接，所述第三连接板则与所述第二夹持套固定连接；所述第二连接板与所述第三连接板相接触的部位均转动连接在所述安装轴上，实现对第二连接板和第三连接板的铰接；所述安装轴安装在所述安装架上；所述夹持驱动机构还包括用于驱动所述第一连接板和所述第二连接板的铰接点做竖向运动的升降驱动机构。

优选的，所述升降驱动机构采用气缸驱动，或者采用直线电机；其中，所述第一连接板和所述第二连接板的铰接点上同样铰接有连接柱，所述升降驱动机构用于驱动所述连接柱做竖向运动。

与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本实用新型的农作物自动灌溉设备通过供水连接装置可以实现与供水接头连接，在灌溉的同时带动供水软管运动，这样就无需搭载储水罐，进而减轻本实用新型的农作物自动灌溉设备的负载；从而有利于降低本实用新型的农作物自动灌溉设备的体积、简化结构，同时也可以采用较小的动力即可实现对农作物的区域进行灌溉。

2、本实用新型的农作物自动灌溉设备通过喷灌驱动机构和角度调节机构，实现对喷嘴的角度进行调节，从而实现多角度喷灌，满足不同的喷灌要求。

附图说明

图1为本实用新型的农作物自动灌溉设备的立体结构示意图。

图2为本实用新型的农作物自动灌溉设备的主视图。

图3为喷灌装置的立体结构示意图。

图4为供水连接装置的结构示意图。

图5为所述供水连接装置与所述供水接头配合时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

参见图1-图5，本实用新型的农作物自动灌溉设备包括移动小车、设置在移动小车上的用于对供水软管14中的供水接头13进行快速连接的供水连接装置以及用于喷射灌溉水的喷灌装置。

参见图1-图5，所述移动小车包括车体1以及设置在车体1上的行走轮2，其中，所述行走轮2可以单独驱动和转向。

参见图1-图5，所述喷灌装置包括喷嘴501、用于驱动所述喷嘴501沿着垂直于所述移动小车的移动方向运动的喷灌驱动机构6以及用于驱动所述喷嘴501在竖直面上摆动以调整该喷嘴501的喷灌角度的角度调节机构5。

参见图1-图5，所述角度调节机构包括支座503以及设置在支座503上的旋转电机502，其中，所述旋转电机502的主轴与所述喷嘴501连接，通过旋转电机502带动所述喷嘴501转动，从而调节所述喷嘴501的喷射角度；所述喷灌驱动机构6包括设置在所述移动小车上的伸缩管以及用于驱动所述伸缩管伸出或缩回的伸缩驱动机构，其中，所述支座503安装在所述伸缩管的移动管601上，该伸缩管的出口与所述喷嘴501的进口之间通过软管12连通；所述伸缩驱动机构包括驱动电机603以及丝杆传动机构604，其中，所述驱动电机603安装在所述伸缩管中的固定管602上，所述丝杆传动机构604中的丝杆一端与所述驱动电机603连接，另一端直线延伸；所述丝杆传动机构604中的丝杆螺母则安装在所述伸缩管中的移动管601上；通过驱动电机603带动丝杆转动，从而带动所述丝杆螺母做直线运动，以此来促使所述伸缩管伸长或缩回。

参见图1-图5，所述喷灌装置还包括支架3、设置在支架3上的用于驱动所述伸缩管在水平面上转动的摆动驱动机构7，其中，所述摆动驱动机构7包括设置在移动小车上的喷淋座701、设置在所述喷淋座701上的连接管道702以及用于驱动所述连接管道702做自转运动的自转电机703，其中，所述喷淋座701与所述输水管道8连通，所述连接管道702的下端转动连接在所述喷淋座701上，上端则与所述自转电机703的主轴连接；所述自转电机703安装在所述支架3上；所述连接管道702的中间部位设置有出水口，所述出水口与所述伸缩管中的固定管602的内腔连通。通过自转电机703带动所述连接管道702转动，从而带动伸缩管以及喷嘴501转动，进而调节喷嘴501的喷射角度，例如实现对垂直于所述移动小车的前进方向的其中一侧进行灌溉。

参见图1-图5，所述供水连接装置包括设置在所述移动小车上的安装架4、设置在安装架4上的供水接口901以及用于对所述供水接口901和所述供水接头13进行锁紧或松开的夹持机构，其中，所述供水接口901的输出端与所述喷嘴501之间通过输水管道8连接，输入端上设置有配合槽；所述供水接头13上设置有配合部；当所述供水接口901上的配合槽与所述供水接头13上的配合部配合时，所述夹持机构对所述供水接口901和所述供水接头13进行锁紧；其中，所述夹持机构包括第一夹持套902、第二夹持套903以及用于驱动所述第一夹持套902和第二夹持套903做相向运动和反向运动以实现闭合或松开的夹持驱动机构，其中，所述第一夹持套902和所述第二夹持套903做相向运动时则为锁紧状态；而所述第一夹持套902和所述第二夹持套903做反向运动时则为松开状态。

参见图1-图5，所述夹持驱动机构包括平行四连杆机构11；所述平行四连杆机构11包括首尾依次铰接的第一连接板1101、第二连接板1102、第三连接板1104以及第四连接板，其中，所述第二连接板1102与所述第一夹持套902固定连接，所述第三连接板1104则与所述第二夹持套903固定连接；所述第二连接板1102与所述第三连接板1104相接触的部位均转动连接在所述安装轴上，实现对第二连接板1102和第三连接板1104的铰接；所述安装轴安装在所述安装架4上；所述夹持驱动机构还包括用于驱动所述第一连接板1101和所述第二连接板1102的铰接点做竖向运动的升降驱动机构；所述升降驱动机构采用气缸驱动，或者采用直线电机；其中，所述第一连接板1101和所述第二连接板1102的铰接点上同样铰接有连接柱1105，所述升降驱动机构用于驱动所述连接柱1105做竖向运动。

在本实施例中，所述升降驱动机构包括锁紧电机10和凸轮1105，其中，所述锁紧电机10安装在所述安装架4上，该锁紧电机10的主轴上设置有所述凸轮1105；所述连接柱穿过所述安装架4上的导向孔后与所述凸轮1105接触；当所述锁紧电机10带动所述凸轮1105运动到最高点时，所述连接柱1105向上运动，使得所述第一连接板1101和第四连接板上升的同时向外张开；同样的，所述第二连接板1102和所述第三连接板1104也向外张开，并且以所述第二连接板1102和所述第三连接板1104的铰接点(即所述安装轴)为杠杆机构的支点，促使所述第一夹持套902和所述第二夹持套903做相向运动，实现对所述供水接头13和所述供水接口901的锁紧；当所述锁紧电机10驱动所述凸轮1105转动至最低点时，可以通过设置在连接柱1105下端的复位弹簧使得所述连接柱1105向下复位，这样可以使得所述连接柱1105的下端始终接触所述凸轮1105，同时，所述第一连接板1101和第四连接板下降的同时向内闭合，同样的，所述第二连接板1102和所述第三连接板1104也向内闭合，并且以所述第二连接板1102和所述第三连接板1104的铰接点(即所述安装轴)为杠杆机构的支点，促使所述第一夹持套902和所述第二夹持套903做反向运动以松开所述供水接头13，这样，所述供水接头13可以在软管收卷机构的收卷下与所述供水接口901分离。

此外，所述第一夹持套902和所述第二夹持套903内还设置有密封圈904，以保证密封性。同时的，所述第一夹持套902和所述第二夹持套903内也设置有限位部905，所述供水接头13内也设置有锁紧部1301，通过限位部1905与所述锁紧部1301配合，以此防止供水接头13从所述第一夹持套902和所述第二夹持套903内中脱出。

除上述方式外，所述输水管道8上设置有用于对所述输水管道8内的灌溉水进行加压的输送泵，通过所述输送泵给所述输水管道8内的水进行加压；所述喷嘴501处上设置有控制阀，所述控制阀用于打开或关闭该喷嘴501。

另外，本实用新型的农作物自动灌溉设备可以沿着直线方向运动，同时对两侧的农作物区域进行喷灌，当喷灌完成时，位于供水软管14的起始端可设置收卷机构，用于对供水软管14进行收卷；同时在收卷过程中，本实用新型的农作物自动灌溉设备也可以返回到供水装置处，或者所述供水连接装置直接松开供水接头13；当本实用新型的农作物自动灌溉设备拉动供水软管14移动时，所述收卷机构释放所述供水软管14，释放供水软管14速度大于本实用新型的农作物自动灌溉设备的移动速度，而收卷供水软管14的速度也应该小于本实用新型的农作物自动灌溉设备的移动速度。

最后，本实用新型的农作物自动灌溉设备可以采用摄像头(360度转动)进行图像识别，从而引导本实用新型的农作物自动灌溉设备运动至供水装置处，并实现供水连接装置与供水接头13(安放在对应支撑架上)进行自动对接。

上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种农作物自动灌溉设备，其特征在于，包括移动小车、设置在移动小车上用于对供水软管中的供水接头进行连接的供水连接装置以及用于喷射灌溉水的喷灌装置，其中，

2.根据权利要求1所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述输水管道上设置有用于对所述输水管道内的灌溉水进行加压的输送泵。

3.根据权利要求1所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述喷嘴处上设置有控制阀，所述控制阀用于打开或关闭该喷嘴。

4.根据权利要求1所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述角度调节机构包括支座以及设置在所述支座上的旋转电机，其中，所述旋转电机的主轴与所述喷嘴连接。

5.根据权利要求4所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述喷灌驱动机构包括设置在移动小车上的伸缩管以及用于驱动所述伸缩管伸出或缩回的伸缩驱动机构，其中，所述支座安装在所述伸缩管的移动管上，该伸缩管的出口与所述喷嘴的进口之间通过软管连通。

6.根据权利要求5所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述伸缩驱动机构包括驱动电机以及丝杆传动机构，其中，所述驱动电机安装在所述伸缩管中的固定管上，所述丝杆传动机构中的丝杆一端与所述驱动电机连接，另一端直线延伸；所述丝杆传动机构中的丝杆螺母安装在所述伸缩管中的移动管上。

7.根据权利要求6所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述喷灌装置还包括支架、设置在支架上的用于驱动所述伸缩管在水平面上转动的摆动驱动机构，其中，所述摆动驱动机构包括设置在移动小车上的喷淋座、设置在所述喷淋座上的连接管道以及用于驱动所述连接管道做自转运动的自转电机，其中，所述喷淋座与所述输水管道连通，所述连接管道的下端转动连接在所述喷淋座上，上端则与所述自转电机的主轴连接；所述自转电机安装在所述支架上；所述连接管道中间与所述伸缩管中的固定管的内腔连通。

8.根据权利要求7所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述夹持机构包括第一夹持套、第二夹持套以及用于驱动所述第一夹持套和第二夹持套做相向运动和反向运动以实现闭合或松开的夹持驱动机构，其中，所述第一夹持套和所述第二夹持套上设置有限位部，所述供水接头上设置有锁紧部；当所述供水接头与所述供水接口配合时，所述夹持机构将所述锁紧部压紧在所述供水接口的端面。

9.根据权利要求8所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述夹持驱动机构包括平行四连杆机构；所述平行四连杆机构包括首尾依次铰接的第一连接板、第二连接板、第三连接板以及第四连接板，其中，所述第二连接板与所述第一夹持套固定连接，所述第三连接板则与所述第二夹持套固定连接；所述第二连接板与所述第三连接板相接触的部位均转动连接在安装轴上，实现对第二连接板和第三连接板的铰接；所述安装轴安装在所述安装架上；所述夹持驱动机构还包括用于驱动所述第一连接板和所述第二连接板的铰接点做竖向运动的升降驱动机构。

10.根据权利要求9所述的农作物自动灌溉设备，其特征在于，所述升降驱动机构采用气缸驱动，或者采用直线电机；其中，所述第一连接板和所述第二连接板的铰接点上同样铰接有连接柱，所述升降驱动机构用于驱动所述连接柱做竖向运动。