一种棚室旋耕和施肥的农业机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种棚室旋耕和施肥的农业机器人，包括机架和作为行走动力的履带底盘，所述机架固定在履带底盘上，所述机架上设有提升机构以及可拆卸的施肥机构和旋耕机构，所述施肥机构安装于机架前端，用于给耕地或农作物施肥；所述提升机构安装于机架中部；所述旋耕机构包括旋耕基座、旋耕刀片、旋耕刀轴和旋耕电机，旋耕刀轴通过轴承安装在旋耕基座底部，旋耕电机与旋耕刀轴动力传动相连，旋耕刀片固定安装在旋耕刀轴上，旋耕基座上设有连接板，连接板上设有与提升机构滑块上楔形槽相配合安装的楔形块。本实用新型专利技术以履带底盘共用模块作为其他各功能模块的承载部件，旋耕和施肥功能模块均可更换，耕作效率高，施肥精准。

An Agricultural Robot for Rotary Tillage and Fertilization in Sheds

The utility model discloses an agricultural robot for rotary tillage and fertilization in a shed, including a rack and a crawler chassis as a walking power. The rack is fixed on the crawler chassis. The rack is provided with a lifting mechanism, a removable fertilization mechanism and a rotary tillage mechanism. The fertilization mechanism is installed at the front end of the rack for fertilizing cultivated land or crops. The rotary tillage mechanism comprises a rotary tillage base, a rotary tillage blade, a rotary tillage blade shaft and a rotary tillage motor. The rotary tillage blade shaft is installed at the bottom of the rotary tillage base through a bearing, the rotary tillage motor is connected with the dynamic transmission of the rotary tillage blade shaft, the rotary tillage blade is fixed on the rotary tillage blade shaft, a connecting plate is arranged on the rotary tillage base, and a wedge groove on the lifting mechanism slider is arranged on the connecting plate. Wedge shaped block. The utility model takes the common module of the caterpillar chassis as the bearing component of other functional modules, and the rotary tillage and fertilization functional modules can be replaced, with high tillage efficiency and precise fertilization.

【技术实现步骤摘要】
一种棚室旋耕和施肥的农业机器人
本技术属于农用机器领域，涉及一种农业机器人，具体涉及一种棚室旋耕和施肥的农业机器人。
技术介绍
现阶段广泛使用的棚室内蔬菜种植机械，多是大田种植机械的简单移植版本，使用过程中存在诸多问题，如排放污染严重，噪音大；因棚室空间狭小导致转向不便，微耕机易漏耕,操作人员劳动强度大以及农机使用率不高等。农业机器人的出现为解决上述问题提供了新的方法，但适用于温室耕种的机械，发展较为缓慢，劳动强度大、效率低。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述情况，设计一种用于温室大棚旋耕和施肥的农业机器人，农业机器人采用模块化设计思想，通过各功能模块的协同配合完成旋耕和施肥作业任务，其机械结构组成如图1所示。该机器人由底盘行走模块、旋耕模块、施肥模块组成。旋耕模块完成农地耕作，施肥模块则是在旋耕过程中对田块施以适量农肥，增加土壤肥力，提高种子发芽率。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种棚室旋耕和施肥的农业机器人，包括机架和作为行走动力的履带底盘，所述机架固定在履带底盘上，其特征在于：所述机架上设有提升机构以及可拆卸的施肥机构和旋耕机构，所述施肥机构安装于机架前端，用于给耕地或农作物施肥；所述提升机构安装于机架中部，提升机构的滑块可拆卸的连接旋耕机构；所述提升机构主要由提升电机、电机座、滑块和丝杠组成，所述丝杠竖直的安装在机架上，丝杠上设有通过螺纹配合的螺母，机架上还设有与丝杠平行的导轨，所述滑块安装在导轨上，并且与螺母固定相连，所述提升电机通过电机座安装在机架上，提升电机的输出轴与丝杠轴连接，滑块上设有与旋耕机构相连的楔形槽，楔形槽上方的滑块上设有连接孔；所述旋耕机构包括旋耕基座、旋耕刀片、旋耕刀轴和旋耕电机，所述旋耕刀轴通过轴承安装在旋耕基座底部，旋耕电机安装在旋耕基座上，并与旋耕刀轴动力传动相连，旋耕刀片固定安装在旋耕刀轴上，所述旋耕基座上设有连接板，连接板上设有与提升机构滑块上楔形槽相配合安装的楔形块。作为改进，所述旋耕电机下方的旋耕基座上设有四周向下倾斜的挡泥板。作为改进，所述楔形槽为上小下宽的楔形槽，楔形块顶部设有螺纹孔，滑块的楔形槽上设有与螺纹孔相对的通孔，通过螺栓穿过通孔拧入螺纹孔内将滑块与连接板相连，通过楔形槽和楔形块斜边作用保证旋耕机构与滑块的可靠联接。作为改进，所述施肥机构包括主要由肥箱、肥盒、排肥轮和传动轴组成，所述肥箱固定安装在机架上，所述肥盒有多个，成一列安装在肥箱底部并且与肥箱内连通，每个肥盒内均设有一个排肥轮，所有排肥轮通过传动轴固定串联，转动轴通过设于肥箱上的施肥电机驱动旋转，所述肥箱下方设有与传动轴平行的横向拉杆，每个肥盒下方设有一个施肥开沟犁，施肥开沟犁通过连接件安装在横向拉杆上，每个肥盒底部出肥口设有一个排肥软管，所述排肥软管伸入到施肥开沟犁底部的凹槽内。作为改进，所述连接件包括压板和U型卡箍，所述U型卡箍套在横向拉杆上，穿过压板后通过螺母紧固，施肥开沟犁与压板固定相连，松开紧固螺母，即可调节施肥开沟犁在横向拉杆上的位置。本技术有益效果是：本技术以履带底盘共用模块作为其他各功能模块的承载部件，旋耕和施肥功能模块均可更换，方便快捷地使农业机器人执行机构从旋耕作业机具转换为施肥作业，真正做到农业机器人的一机多用，本技术使得无需常备多种耕作功能的机械，有效的降低了农业生产成本，提高了农业生产效率。附图说明图1为本技术农业机器人各功能模块转换关系图；图2为本技术农业机器人共用模块结构图；图3为提升机构结构图；图4为施肥机构结构示意；图5为旋耕机构结构图；图6为旋耕机构的连接板与提升机构的滑块安装示意图。1机架；2蓄电池组；3提升机构；4涨紧轮；5履带；6底盘支架；7支重轮；8施肥机构；9控制箱；10履带底盘；11行走电机；1-1提升电机；1-2电机座；1-3滑块；1-4丝杠；2-1肥箱；2-2轴承座；2-3肥盒；2-4横向拉杆；2-5压板；2-6U型卡箍；2-7排肥轮；2-8施肥开沟犁；3-1旋耕刀片；3-2旋耕电机；3-3挡泥板；3-4减速器；3-5旋耕刀轴；3-6连接板；3-7-旋耕基座。具体实施方式共用模块：主要由履带底盘、机架、提升机构和施肥机构、电源等几大部分组成，其共用模块结构图如图1和图2所示。履带底盘：采用常规结构，用于为整个装置提供行走动力，主要由蓄电池组2、涨紧轮4、履带5、底盘支架6、支重轮7、控制箱9、驱动轮10、行走电机11组成。行走电机11动力经减速器减速增扭后传递给驱动轮10，驱动轮10外齿与履带5内齿啮合，带动履带底盘运动。提升机构：如图3所示，主要由提升电机1-1、电机座1-2、滑块1-3、丝杠1-4组成。提升机构3固定在机架1相应位置(本实施例为中部)，旋耕机构通过连接板安装在提升机构3的滑块1-3上，通过控制系统控制提升电机1-1使滑块1-3沿丝杠1-4升降，可调节安装在滑块1-3上的各功能模块末端执行器(即旋耕机构)离地间距。如图6所示为旋耕机构连接板与提升机构滑块连接示意图，为确保丝杠螺母上滑块1-3与旋耕机构的可靠联接，滑块1-3前端面上有楔形槽，同样旋耕机构连接板3-6上也有与之相配合的楔形块。滑块1-3上端开有两个通孔，旋耕机构连接板3-6上的楔形块上端有两个螺纹孔，通过螺栓联接滑块1-3与旋耕机构连接板3-6。由于楔形的作用，使联接螺栓的受力在工作过程中基本保持不变，从而不会因为作业过程中的振动而失效。施肥机构：如图4所示，主要由肥箱2-1、轴承座2-2、肥盒2-3、横向拉杆2-4、压板2-5、U型卡箍2-6、排肥轮2-7、施肥开沟犁2-8、导肥板2-9、施肥电机2-10等组成。整个施肥机构通过螺栓固定在机架1前端(具体为肥箱2-1通过螺栓固定在机架1上)，所述肥箱2-1底部设有多个作为出肥通道的肥盒2-3，每个肥盒2-3内均设有一个排肥轮2-7，所述排肥轮2-7为表面带凹槽的转轮，所有排肥轮通过一根传动轴固定串联，转动轴通过设于肥箱上的施肥电机驱动旋转，肥箱2-1左侧的轴承座2-2用于固定穿过肥盒2-3中部排肥轮2-7的传动轴一端，施肥电机2-10为电机减速器一体结构，通过减速器上相应螺栓孔将施肥电机2-10固定在肥箱2-1右侧，传动轴另一端穿过施肥电机2-10减速器轴孔固定，在施肥电机2-10驱动下，传动轴带动排肥轮2-7旋转，实现排种动作，需要指出的是本实施例中排肥轮2-7也可以采用现有技术中用于下料的旋转下料阀。作为一种更好实施例，所述肥盒2-3内设有倾斜的导肥板2-9，所述导肥板2-9位于肥盒2-3内部排肥轮2-7两侧，用于将农肥引导至排肥轮2-7凹槽内，使得农肥均通过排肥轮2-7流向肥盒2-3的出肥口，调整施肥电机2-10转速可改变单位时间内的排肥量。每个肥盒底部对应的设有一个施肥开沟犁2-8，施肥开沟犁2-8可以选用现有技术中常规的三角形开沟犁，施肥开沟犁2-8通过压板2-5、U型卡箍2-6固定在横向拉杆2-4相应位置，所述U型卡箍套在横向拉杆2-4上，穿过压板2-5后通过螺母紧固，施肥开沟犁2-8与压板2-5固定相连，松开紧固螺母，即可调节施肥开沟犁2-8在横向拉杆2-4上的位置；肥盒2-3下端出肥口处接有塑料排肥管(即伸缩软管，具体可为塑料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棚室旋耕和施肥的农业机器人，包括机架和作为行走动力的履带底盘，所述机架固定在履带底盘上，其特征在于：所述机架上设有提升机构以及可拆卸的施肥机构和旋耕机构，所述施肥机构安装于机架前端，用于给耕地或农作物施肥；所述提升机构安装于机架中部，提升机构的滑块可拆卸的连接旋耕机构；所述提升机构主要由提升电机、电机座、滑块和丝杠组成，所述丝杠竖直的安装在机架上，丝杠上设有通过螺纹配合的螺母，机架上还设有与丝杠平行的导轨，所述滑块安装在导轨上，并且与螺母固定相连，所述提升电机通过电机座安装在机架上，提升电机的输出轴与丝杠轴连接，滑块上设有与旋耕机构相连的楔形槽，楔形槽上方的滑块上设有连接孔；所述旋耕机构包括旋耕基座、旋耕刀片、旋耕刀轴和旋耕电机，所述旋耕刀轴通过轴承安装在旋耕基座底部，旋耕电机安装在旋耕基座上，并与旋耕刀轴动力传动相连，旋耕刀片固定安装在旋耕刀轴上，所述旋耕基座上设有连接板，连接板上设有与提升机构滑块上楔形槽相配合安装的楔形块。

【技术特征摘要】
1.一种棚室旋耕和施肥的农业机器人，包括机架和作为行走动力的履带底盘，所述机架固定在履带底盘上，其特征在于：所述机架上设有提升机构以及可拆卸的施肥机构和旋耕机构，所述施肥机构安装于机架前端，用于给耕地或农作物施肥；所述提升机构安装于机架中部，提升机构的滑块可拆卸的连接旋耕机构；所述提升机构主要由提升电机、电机座、滑块和丝杠组成，所述丝杠竖直的安装在机架上，丝杠上设有通过螺纹配合的螺母，机架上还设有与丝杠平行的导轨，所述滑块安装在导轨上，并且与螺母固定相连，所述提升电机通过电机座安装在机架上，提升电机的输出轴与丝杠轴连接，滑块上设有与旋耕机构相连的楔形槽，楔形槽上方的滑块上设有连接孔；所述旋耕机构包括旋耕基座、旋耕刀片、旋耕刀轴和旋耕电机，所述旋耕刀轴通过轴承安装在旋耕基座底部，旋耕电机安装在旋耕基座上，并与旋耕刀轴动力传动相连，旋耕刀片固定安装在旋耕刀轴上，所述旋耕基座上设有连接板，连接板上设有与提升机构滑块上楔形槽相配合安装的楔形块。2.如权利要求1所述的农业机器人，其特征在于：所述旋耕电机下方的旋耕基座上设有四周...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光友，张强，郑拓，陈学海，马志艳，全睿，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42