TWI768816B - 自走式農作物噴灌裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係一種自走式農作物噴灌裝置，其包含車體及設置於車體之移動驅動機構、噴灌機構、攝像單元及控制模組，所述控制模組係分別電性連接該移動驅動機構、噴灌機構及攝像單元，並能透過控制移動驅動機構使自走式農作物噴灌裝置沿預定之移動路徑移動，且能藉由攝像單元搭配噴灌機構針對需噴灌之目標物進行噴灑液之噴灑動作，藉此能減輕農務人員之負擔，使農務人員無須背負沉重之液肥罐或藥罐，能有效降低噴灌過程中農務人員受傷之風險，同時能有效提高對農作物進行灑水、施肥或噴藥等噴灌動作之作業效率。

Description

自走式農作物噴灌裝置

本創作係一種自走式農作物噴灌裝置，尤指能自動移動並對植株噴灑水、液肥或藥物之自走式農作物噴灌裝置。

為了能收成品質良好的蔬果，農務人員必須對農作物提供良好的照顧及照護，除了必須提供農作物良好的生長環境外，還必須定期進行澆水以及噴灑液肥，或是進行藥物的噴灑以避免蟲蠅侵擾。

其中，隨著科技發展，現今自動灌溉系統已十分發達，農務人員能透過自動灌溉系統自動灌溉農作物，使農作物能有足夠的水分成長，但由於部分液肥或藥物必須噴灑於植株的特定部位，因此，為了使液肥或藥物能確實噴灑於植株的特定部位，現今皆係透過以人工的方式進行液肥或藥物之噴灑作業。

然而透過以人工的方式噴灑液肥或藥物時，農務人員必須背負沉重的液肥罐或藥罐，且必須手持噴頭並逐一地對植株特定部位進行液肥或藥物之噴灑動作，不但需消耗大量體力，且作業效率亦較不佳；此外，長期進行液肥罐或藥罐之背負動作，可能會導致農務人員腰部及背部之負擔，而有受傷之風險。

本創作之主要目的在於提供一自走式農作物噴灌裝置，希藉此改善現今以人力的方式噴灑液肥或藥物時有勞力成本高以及作業效率不佳之問題。

為達成前揭目的，本創作之自走式農作物噴灌裝置包含：一車體；一移動驅動機構，其係設置於該車體，該移動驅動機構包含一移動驅動件及複數移動元件，該複數移動元件係設置於該車體之相對二側，並連接該移動驅動件，該移動驅動件能驅動該複數移動元件；一噴灌機構，其包含一升降驅動組件、一升降座、一儲液槽及一噴灌組件，該升降驅動組件係設置於該車體，該升降座係連接該升降驅動組件，並能受控於該升降驅動組件進行上下方向的移動，該儲液槽係設置於該車體上，該儲液槽內部能容置噴灑液，該噴灌組件係連接該儲液槽，且該噴灌組件具有一設置於該升降座上的噴頭，所述噴灌組件能抽取該儲液槽內部的噴灑液，並透過該噴頭噴灑所述噴灑液；一攝像單元，其係設置於該升降座上；以及一控制模組，其係設置於該車體上，該控制模組包含一控制器及一電力單元，所述控制器能連接外部裝置，並藉由外部裝置設定移動路徑及相關目標物之辨識參數，該控制器係分別電性連接該移動驅動件、該升降驅動組件、該噴灌組件以及該攝像單元，該電力單元能分別提供該移動驅動件、該升降驅動組件、該噴灌組件、該攝像單元以及該控制器所需之工作電源。

本創作自走式農作物噴灌裝置能自動移動並對植株噴灑水、液肥或藥物，其中，本創作自走式農作物噴灌裝置能透過所述控制模組分別控制所述移動驅動機構、所述噴灌機構及所述攝像單元，使所述移動驅動機構帶動所述自走式農作物噴灌裝置能自行沿著先行規劃好的移動路徑行走，並透過所 述攝像單元在所述車體移動的過程中辨識需進行噴灌的目標物，而所述噴灌機構能針對所述攝像單元所辨識之目標物噴灑所述儲液槽內的噴灌液，能使所述自走式農作物噴灌裝置能自行移動並對農作物進行灑水、施肥或噴藥的動作。

因此，本創作自走式農作物噴灌裝置能減輕農務人員之負擔，使農務人員無須背負沉重之液肥罐或藥罐，能有效降低噴灌過程中農務人員受傷之風險，同時能有效提高對農作物進行灑水、施肥或噴藥等噴灌動作之作業效率。

10:車體

20:移動驅動機構

21:移動驅動件

22:移動元件

30:噴灌機構

31:升降驅動組件

311:升降滑軌

312:升降驅動件

313:連桿組

314:驅動桿

315:從動桿

32:升降座

321:承載平台

322:轉向平台

33:儲液槽

34:噴灌組件

341:噴頭

342:噴灌泵

343:第一輸送管路

344:第二輸送管路

35:轉向驅動件

40:攝像單元

50:控制模組

51:控制器

511:操作盤

52:電力單元

60:農作物

圖1：為本創作自走式農作物噴灌裝置之一種較佳實施例之側視平面示意圖。

圖2：為本創作自走式農作物噴灌裝置之前視平面示意圖。

圖3：為圖1之局部放大示意圖。

圖4：為本創作自走式農作物噴灌裝置之使用狀態示意圖。

請參閱圖1至圖3，為本創作自走式農作物噴灌裝置之一種較佳實施例，其包含一車體10、一移動驅動機構20、一噴灌機構30、一攝像單元40及一控制模組50。

如圖1至圖3所示，該移動驅動機構20係設置於該車體10，該移動驅動機構20包含一移動驅動件21及複數移動元件22，該複數移動元件22係設置於該車體10之相對二側，並連接該移動驅動件21，該移動驅動件21能驅動該 複數移動元件22；其中該複數移動元件22可以為輪胎或是履帶；於本創作自走式農作物噴灌裝置之較佳實施例中，該複數移動元件22為三角履帶。

如圖2、圖3所示，該噴灌機構30包含一升降驅動組件31、一升降座32、一儲液槽33及一噴灌組件34，該升降驅動組件31係設置於該車體10，該升降座32係連接該升降驅動組件31，並能受控於該升降驅動組件31進行上下方向的移動，該儲液槽33係設置於該車體10上，該儲液槽33內部能容置噴灑液，該噴灌組件34係連接該儲液槽33，且該噴灌組件34具有一設置於該升降座32上的噴頭341，所述噴灌組件34能抽取該儲液槽33內部的噴灑液，並透過該噴頭341噴灑所述噴灑液。

其中，如圖2、圖3所示，該升降驅動組件31包含一升降滑軌311、一升降驅動件312及一連桿組313，該升降滑軌311係設置於該車體10上，所述升降座32係能上下移動地設置於該升降滑軌311，該該連桿組313係連接該升降驅動件312及該升降座32，該升降驅動件312能透過該連桿組313帶動該升降座32上下移動；而該連桿組313包含一驅動桿314及一從動桿315，所述驅動桿314係連接該升降驅動件312，該從動桿315的相對二端係分別樞接於該驅動桿314及該升降座32。

另外，如圖1至圖3所示，所述噴灌組件34包含一噴灌泵342、一第一輸送管路343及一第二輸送管路344，該噴灌泵342係設置於該車體10，該第一輸送管路343係連接該儲液槽33及該噴灌泵342，該第二輸送管路344係連接該噴灌泵342及所述噴頭341。

該攝像單元40係設置於該升降座32上，其中，所述攝像單元40為一攝像鏡頭。

如圖1、圖2所示，該控制模組50係設置於該車體10上，該控制模組50包含一控制器51及一電力單元52，該控制器51係分別電性連接該移動驅 動件21、該升降驅動組件31、該噴灌組件34以及該攝像單元40，該電力單元52能分別提供該移動驅動件21、該升降驅動組件31、該噴灌組件34、該攝像單元40以及該控制器51所需之工作電源。

另外，如圖2、圖3所示，所述升降座32包含一承載平台321以及一轉向平台322，且所述噴灌機構30包含一轉向驅動件35，該轉向驅動件35係設於該升降座32之承載平台321上，該轉向平台322係連接該轉向驅動件35，所述噴灌組件34之噴頭341以及該攝像單元40係設置於該轉向平台322上，所述轉向驅動件35係電性連接該控制器51並能驅動該轉向平台322相對該承載平台321樞轉。

如圖4所示，本創作自走式農作物噴灌裝置能應用於溫室或農園中的農作物60之自動噴灌作業，當所述自走式農作物噴灌裝置於農作物60的噴灌作業前，使用者能先透過將所述控制器51連接外部裝置，並藉由外部裝置設定移動路徑及相關目標物之辨識參數，接著於所述儲液槽33內注入待噴灑之噴灑液；其中，使用者能依據噴灌作業的類型選用對應之噴灑液，當要進行澆水作業時，所述噴灑液可以為灌溉水；當要進行施肥作業時，所述噴灑液可以為液肥；當要進行噴藥作業時，所述噴灑液可以為藥物；且所述目標物可以為果實或是葉子等植株的部位，能依據噴灑液的種類進行設定。

如圖1至圖4所示，當在進行噴灌作業時，所述自走式農作物噴灌裝置之控制模組50能控制所述移動驅動機構20之移動驅動件21驅動該複數移動元件22，藉此使所述自走式農作物噴灌裝置能在溫室或農園中依循預先設定之移動路徑進行移動，而所述自走式農作物噴灌裝置於移動過程中，所述攝像單元40會拍攝移動過程中位於所述自走式農作物噴灌裝置一側之農作物60，並將攝像資訊傳輸至所述控制器51，所述控制器51能透過影像辨識技術進行影像辨識。

如圖1至圖4所示，當所述控制器51於影像辨識時辨識到有需進行噴灌之目標物時，所述控制器51會控制所述移動驅動機構20停止，並使所述噴灌機構30之升降驅動組件31控制升降座32進行升降，或是使所述轉向驅動件35控制所述升降座32之轉向平台322轉動，藉此調整所述噴灌組件34之噴頭341高度位置以及朝向方向，使所述噴頭341對準目標物，接著，所述控制器51會控制該噴灌組件34之噴灌泵342，使噴灑液自所述儲液槽33內輸送至噴頭341處並噴灑至目標物上。

其中，如圖1、圖4所示，當所述自走式農作物噴灌裝置在移動路徑中需要轉向時，所述移動驅動機構20之移動驅動件21能透過停止驅動一側之移動元件22，並同時持續驅動另一側之移動元件22，藉此達到轉向效果；舉例來說，當所述自走式農作物噴灌裝置在移動路徑中需要左轉時，所述移動驅動機構20之移動驅動件21能停止驅動左側之移動元件22，並同時持續驅動右側之移動元件22，即可使所述自走式農作物噴灌裝置朝左轉向；反之，當所述自走式農作物噴灌裝置在移動路徑中需要右轉時，所述移動驅動機構20之移動驅動件21能停止驅動右側之移動元件22，並同時持續驅動左側之移動元件22，即可使所述自走式農作物噴灌裝置朝右轉向。

而如圖3、圖4所示，當所述升降驅動組件31在驅動所述升降座32進行升降時，所述升降驅動件312能控制該連桿組313之驅動桿314擺動，使所述從動桿315在驅動桿314的驅動下推動所述升降座32沿著所述升降滑軌311上下移動，藉此調整所述噴灌組件34之噴頭341以及攝像單元40之高度位置。

其中，如圖1、圖2所示，所述控制器51的上方能進一步設置有一操作盤511，使用者能透過操作所述操作盤511切換為自動控制或人工手動控制，所述操作盤511上具有緊急停止鈕、自動/人工切換紐以及複數操作搖桿， 當使用者將所述自走式農作物噴灌裝置設定為人工手動控制時，使用者能透過操作所述操作盤511以控制所述自走式農作物噴灌裝置進行行走及噴灌動作。

綜上所述，本創作自走式農作物噴灌裝置能透過所述控制模組50控制所述移動驅動機構20、噴灌機構30及攝像單元40，使所述自走式農作物噴灌裝置能自動地於溫室或農園中移動，並針對需噴灑所述噴灑液之目標物進行噴灌作業，藉此能減輕農務人員之負擔，使農務人員無須背負沉重之液肥罐或藥罐，能有效降低噴灌過程中農務人員受傷之風險，同時能有效提高對農作物60進行灑水、施肥或噴藥等噴灌動作之作業效率。

10:車體

20:移動驅動機構

21:移動驅動件

22:移動元件

30:噴灌機構

31:升降驅動組件

311:升降滑軌

312:升降驅動件

313:連桿組

32:升降座

321:承載平台

322:轉向平台

33:儲液槽

34:噴灌組件

341:噴頭

342:噴灌泵

343:第一輸送管路

344:第二輸送管路

35:轉向驅動件

40:攝像單元

50:控制模組

51:控制器

511:操作盤

52:電力單元

Claims (6)

1. 一種自走式農作物噴灌裝置，其包含：一車體；一移動驅動機構，其係設置於該車體，該移動驅動機構包含一移動驅動件及複數移動元件，該複數移動元件係設置於該車體之相對二側，並連接該移動驅動件，該移動驅動件能驅動該複數移動元件；一噴灌機構，其包含一升降驅動組件、一升降座、一儲液槽及一噴灌組件，該升降驅動組件係設置於該車體，該升降座係連接該升降驅動組件，並能受控於該升降驅動組件進行上下方向的移動，該儲液槽係設置於該車體上，該儲液槽內部能容置噴灑液，該噴灌組件係連接該儲液槽，且該噴灌組件具有一設置於該升降座上的噴頭，所述噴灌組件能抽取該儲液槽內部的噴灑液，並透過該噴頭噴灑所述噴灑液；一攝像單元，其係設置於該升降座上；以及一控制模組，其係設置於該車體上，該控制模組包含一控制器及一電力單元，所述控制器能連接外部裝置，並藉由外部裝置設定移動路徑及相關目標物之辨識參數，該控制器係分別電性連接該移動驅動件、該升降驅動組件、該噴灌組件以及該攝像單元，該電力單元能分別提供該移動驅動件、該升降驅動組件、該噴灌組件、該攝像單元以及該控制器所需之工作電源。
2. 如請求項1所述之自走式農作物噴灌裝置，其中該升降驅動組件包含一升降滑軌、一升降驅動件及一連桿組，該升降滑軌係設置於該車體上，所述升降座係能上下移動地設置於該升降滑軌，該該連桿組係連接該升降驅動件及該升降座，該升降驅動件能透過該連桿組帶動該升降座上下移動。
3. 如請求項2所述之自走式農作物噴灌裝置，其中該連桿組包含一驅動桿及一從動桿，所述驅動桿係連接該升降驅動件，該從動桿的相對二端係分別樞接於該驅動桿及該升降座。
4. 如請求項1至3中任一項所述之自走式農作物噴灌裝置，其中所述噴灌組件包含一噴灌泵、一第一輸送管路及一第二輸送管路，該噴灌泵係設置於該車體，該第一輸送管路係連接該儲液槽及該噴灌泵，該第二輸送管路係連接該噴灌泵及所述噴頭。
5. 如請求項1至3中任一項所述之自走式農作物噴灌裝置，其中所述升降座包含一承載平台以及一轉向平台，且所述噴灌機構包含一轉向驅動件，該轉向驅動件係設於該升降座之承載平台上，該轉向平台係連接該轉向驅動件，所述噴灌組件之噴頭以及該攝像單元係設置於該轉向平台上，所述轉向驅動件係電性連接該控制器並能驅動該轉向平台相對該承載平台樞轉。
6. 如請求項4所述之自走式農作物噴灌裝置，其中所述升降座包含一承載平台以及一轉向平台，且所述噴灌機構包含一轉向驅動件，該轉向驅動件係設於該升降座之承載平台上，該轉向平台係連接該轉向驅動件，所述噴灌組件之噴頭以及該攝像單元係設置於該轉向平台上，所述轉向驅動件係電性連接該控制器並能驅動該轉向平台相對該承載平台樞轉。

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