一种农业作业升降机构及其工作方法技术

本发明专利技术涉及农业机械技术领域，特别涉及一种农业作业升降机构及其工作方法，包括设置在移动农业小车的车架体上的水平导杆，所述的水平导杆上滑动设有滑块，所述的滑块上设滑动设有竖直导杆，所述的竖直导杆下方固定有连接板，所述的连接板下方通过弹性元件连接有浮动板，弹性元件可以是弹簧，所述的浮动板下方固定有用于安装作业工具的安装轴，本发明专利技术的作业工具可到达指定的作业地点，进行相应的动作，实现预期作业功功能，灵活性强。

A lifting mechanism for agricultural operations and its working methods

The invention relates to the technical field of agricultural machinery, in particular to an agricultural operation lifting mechanism and its working method, including a horizontal guide rod set on the frame body of a mobile agricultural car, a sliding block is arranged on the horizontal guide rod, a vertical guide rod is arranged on the sliding block, a connecting plate is fixed under the vertical guide rod, and the connecting plate is elastic under the connecting plate. The element is connected with a floating plate, and the elastic element can be a spring. Under the floating plate, an installation shaft for installing the working tool is fixed. The working tool of the present invention can reach the designated working place, perform corresponding actions, realize the expected working function and has strong flexibility.

【技术实现步骤摘要】
一种农业作业升降机构及其工作方法
本专利技术涉及农业机械
，特别涉及一种农业作业升降机构及其工作方法。
技术介绍
我国是农业大国，耕种土地面积多，而从事农业劳动的人口正在下降，农业机械智能化作业是发展趋势。农业机器人的出现和应用，改变了传统的农业劳动方式，促进了现代农业的发展，但是单一作业功能的作业工具只能实现一种作业功能，当需要更换作业类型时，就要更换另一种作业工具，效率低、成本高。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的单一作业功能的农业机构效率低的缺陷，本专利技术提供一种可更换作业工具类型的农业作业升降机构及其工作方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种农业作业升降机构，包括设置在移动农业小车的车架体上的水平导杆，所述的水平导杆上滑动设有滑块，所述的滑块上设滑动设有竖直导杆，所述的竖直导杆下方固定有连接板，所述的连接板下方通过弹性元件连接有浮动板，弹性元件可以是弹簧，所述的浮动板下方固定有用于安装作业工具的安装轴。安装轴上可以安装除草机，锄头，播种机等等工具，采用作业工具为除草机等这种需要根据地形适应调整的机构时，弹簧能够起到一定的浮动效果，可适应不同的地形。进一步的，所述的连接板下方通过支柱固定有用于限制浮动板向下运动极限位置的限位板，所述的限位板中间设有供安装轴穿过的通孔。限位板能够对浮动板起到支撑作用，避免弹簧长时间在作业工具重力下拉长而失去弹性。进一步的，所述的车架体上固定有水平安装杆，所述的水平安装杆上固定有水平齿条，所述的滑块上转动连接有水平驱动齿轮，所述的水平驱动齿轮通过固定在滑块上水平驱动步进电机驱动。进一步的，所述的滑块上转动连接有竖直驱动齿轮，所述的竖直导杆上固定有与竖直驱动齿轮相配合的竖直齿条，所述的竖直驱动齿轮通过固定在滑块上的竖直驱动步进电机驱动。进一步的，所述的水平导杆和水平安装杆高度一致，所述的竖直导杆位于水平导杆和水平安装杆之间，且所述的水平导杆和水平安装杆上设有用于对竖直导杆起导向作用的导向机构。进一步的，所述的导向机构为开设在水平导杆和水平安装杆上的导槽，所述的竖直导杆设置在导槽中，且竖直导杆和导槽形状匹配。竖直导杆沿导槽运动，不会偏转晃动。一种如上所述的农业升降机构的工作方法，所述的作业工具为步进电机和机械除草工具，机械除草工具上安装用于获取作物图像信息的CCD摄像头，所述的移动小车为农业机器人，所述的农业机器人包括移动轮和安装在移动轮上方的移动平台，包括以下步骤：S1:首先通过CCD摄像头获取图像,并对图像进行处理,判断图像中是否有杂草；S3：如果没有杂草，农业机器人继续行走，同时重复步骤1的动作，如果有杂草，农业机器人停止行走，同时，步进电机和机械除草工具工作，然后再对图像进行处理，判断是否还有杂草，如果没有杂草，农业机器人继续行走，同时重复步骤1的动作，如果还有杂草，步进电机和机械除草工具继续工作。有益效果:(1)本专利技术的作业工具可到达指定的作业地点，进行相应的动作，实现预期作业功功能，灵活性强；(2)作业工具拆装简单、方便，易于更换，可实现一机多用，降低成本。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术的农业作业升降机构的结构主视示意图；图2为本专利技术的农业作业升降机构的结构俯视示意图；图3为竖直导杆、水平导杆和水平安装杆之间的安装关系图；图4为作业工具的运动范围示意图；图5为本专利技术的开放式结构系统框图；图6为本专利技术的系统控制图；图7为本专利技术的除草作业流程图。其中，1、车架体，2、水平驱动齿轮，3、水平齿条，4、竖直驱动齿轮，5、竖直导杆，6、水平导杆，7、水平驱动步进电机，8、竖直驱动步进电机，9、滑块，10、连接板，11、弹簧，12、浮动板，13、安装轴，14、限位板，15、水平安装杆。具体实施方式如图1～3，一种农业作业升降机构，包括设置在移动农业小车的车架体1上的水平导杆6，水平导杆6上滑动设有滑块9，滑块9上设滑动设有竖直导杆5，竖直导杆5下方固定有连接板10，连接板10下方通过弹性元件连接有浮动板12，弹性元件可以为弹簧11，浮动板12下方固定有用于安装作业工具的安装轴13。安装轴13上可以安装除草机，锄头，播种机和喷洒工具等作业工具，采用作业工具为除草机等这种需要根据地形适应调整的机构时，弹簧11能够起到一定的浮动效果，可适应不同的地形。在实际更换时，可在安装轴13上的作业工具进行更换，或者安装轴13和作业工具作为整体，安装轴13和浮动板12可拆卸连接，比如螺纹连接。连接板10下方通过支柱固定有用于限制浮动板12向下运动极限位置的限位板14，限位板14中间设有供安装轴13穿过的通孔。车架体1上固定有水平安装杆15，水平安装杆15上固定有水平齿条3，滑块9上转动连接有水平驱动齿轮2，水平驱动齿轮2通过固定在滑块9上水平驱动步进电机7驱动。滑块9上转动连接有竖直驱动齿轮4，竖直导杆5上固定有与竖直驱动齿轮4相配合的竖直齿条，竖直驱动齿轮4通过固定在滑块9上的竖直驱动步进电机8驱动。水平导杆6和水平安装杆15高度一致，竖直导杆5位于水平导杆6和水平安装杆15之间，且水平导杆6和水平安装杆15上设有用于对竖直导杆5起导向作用的导向机构。导向机构为开设在水平导杆6和水平安装杆15上的导槽，竖直导杆5设置在导槽中，且竖直导杆5和导槽形状匹配。如图4，在与农业小车行使方向的垂直的平面XOY上，作业工具可以到达有效平面范围内的任意一点，自然也可以到达Y轴上任意一点，同时在农业小车行驶的过程中，作业工具也随着农业小车整体向前移动，也就是作业工具也可以到达Z轴方向上的任意一点，所以作业工具可以到达YOZ平面上的任一坐标点，也就是与地面平行的平面上的任意一点，这样作业工具理论上就能够精确地到达需要执行作业对象的位置，实现精确作业。如图7，一种如上所述的农业升降机构的工作方法，其特征在于：所述的作业工具为步进电机和机械除草工具，机械除草工具上安装用于获取作物图像信息的CCD摄像头，所述的移动小车为农业机器人，所述的农业机器人包括移动轮和安装在移动轮上方的移动平台，包括以下步骤：S1:首先通过CCD摄像头获取图像,并对图像进行处理,判断图像中是否有杂草；S3：如果没有杂草，农业机器人继续行走，同时重复步骤1的动作，如果有杂草，农业机器人停止行走，同时，步进电机和机械除草工具工作，然后再对图像进行处理，判断是否还有杂草，如果没有杂草，农业机器人继续行走，同时重复步骤1的动作，如果还有杂草，步进电机和机械除草工具继续工作。具体实现方式如下：由安装在农业机器人前端的CCD摄像头获取行作物图像信息，经PC对其进行灰度化、二值化处理、形态学处理后，获取行作物的行线信息，利用垂直投影方法获取行作物中心点，利用最小二乘法获取两侧行作物中心线，最后采用中心线法求出两侧行作物中心线，即为道路中心线也即导航基准线，最后结合摄像机的标定参数，将图像中的导航基准线参数转换为实际环境中的导航参数即航向角和导航距离，并把导航角和距离传送到单片机控制模块。农业机器人由机械、传感、控制三大部分组成，通过更换不同自由度的机械部件和末端执行器适应不同的作物。针对不同的行作物，传感器部分可以进行适当的增加或减少。控制部分保留足够接口，可以控制足够自由度的机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农业作业升降机构，其特征在于:包括设置在移动农业小车的车架体(1)上的水平导杆(6)，所述的水平导杆(6)上滑动设有滑块(9)，所述的滑块(9)上设滑动设有竖直导杆(5)，所述的竖直导杆(5)下方固定有连接板(10)，所述的连接板(10)下方通过弹性元件连接有浮动板(12)，所述的浮动板(12)下方固定有用于安装作业工具的安装轴(13)。

【技术特征摘要】
1.一种农业作业升降机构，其特征在于:包括设置在移动农业小车的车架体(1)上的水平导杆(6)，所述的水平导杆(6)上滑动设有滑块(9)，所述的滑块(9)上设滑动设有竖直导杆(5)，所述的竖直导杆(5)下方固定有连接板(10)，所述的连接板(10)下方通过弹性元件连接有浮动板(12)，所述的浮动板(12)下方固定有用于安装作业工具的安装轴(13)。2.根据权利要求1所述的一种农业作业升降机构，其特征在于:所述的连接板(10)下方通过支柱固定有用于限制浮动板(12)向下运动极限位置的限位板(14)，所述的限位板(14)中间设有供安装轴(13)穿过的通孔。3.根据权利要求1所述的一种农业作业升降机构，其特征在于:所述的车架体(1)上固定有水平安装杆(15)，所述的水平安装杆(15)上固定有水平齿条(3)，所述的滑块(9)上转动连接有水平驱动齿轮(2)，所述的水平驱动齿轮(2)通过固定在滑块(9)上水平驱动步进电机(7)驱动。4.根据权利要求1所述的一种农业作业升降机构，其特征在于:所述的滑块(9)上转动连接有竖直驱动齿轮(4)，所述的竖直导杆(5)上固定有与竖直驱动齿轮(4)相配合的竖直齿条，所述的竖直驱动齿轮(4)通过固定在滑块(9)上的竖直驱动步进电机(8)驱动。5.根据权利要求3所述的一种农业作业...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宝梁，索明何，刘大诚，张彦明，
申请(专利权)人：淮安信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32