一种小拱棚智能高效管理机及其控制方法技术

本申请公开了一种小拱棚智能高效管理机及其控制方法，行走机构包括一车架，车架为包括一半圆形架构的车架，薄膜清洗装置包括第一半圆环薄壁、第二半圆环薄壁、滚轮毛刷、驱动电机和双输出反向减速器，压膜装置包括第一压膜支架和第二压膜支架，每个压膜支架上均设置有覆土盘和压膜轮，图像采集装置固定设置在车架的上端，控制器固定设置在车架上。行走机构控制管理机沿着小拱棚行走，在行走过程中通过薄膜清洗装置和压膜装置完成薄膜的清洗和压膜操作，并且图像采集装置可以在作业过程中获取薄膜的破损信息，方便后期修复。通过上述装置，可以使得薄膜的透光性得到提高，并且也可以为后期薄膜的修复提供准确的薄膜破损信息。

An Intelligent and Efficient Management Machine for Small Arch Sheds and Its Control Method

This application discloses an intelligent and efficient management machine for small arch shed and its control method. The walking mechanism includes a frame, which includes a half-circle frame. The film cleaning device includes a first half-circle thin wall, a second half-circle thin wall, a roller brush, a driving motor and a double-output reverse reducer. The film pressing device includes a first film pressing bracket and a second film pressing bracket, and each film pressing device includes a first film pressing bracket and a second film pressing bracket. The film bracket is equipped with a soil cover plate and a film pressing wheel, the image acquisition device is fixed at the upper end of the frame, and the controller is fixed on the frame. The traveling mechanism control and management machine travels along the small arch shed. During the traveling process, the film cleaning device and the film pressing device complete the film cleaning and film pressing operation, and the image acquisition device can obtain the damage information of the film during the operation, so as to facilitate the later repair. Through the above device, the transparency of the film can be improved, and the accurate information of film breakage can also be provided for the later repair of the film.

【技术实现步骤摘要】
一种小拱棚智能高效管理机及其控制方法
本申请涉及农业设备
，具体涉及一种小拱棚智能高效管理机及其控制方法。
技术介绍
现代农业生产中，小拱棚在蔬菜栽培、育苗等方面的应用越来越广泛。传统的小拱棚一般是利用竹木、钢材等材料作为棚架，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，能够提早或延迟蔬菜供应，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜，从而提高蔬菜供应量和新鲜度，同时有利于减少病虫害，防御自然灾害，增加经济效益。拱棚覆膜技术使田间土壤中有限积温增加，农作物生育期相对延长，解决了冷害、旱地的增产问题。随着机械设备制造业的发展，现有技术中对于大规模的小拱棚搭建利用机械作业完成。由于与人工搭建不同的是，机械设备搭建可能会存在对薄膜的剐蹭，因此选取的薄膜为相对厚度较厚的薄膜。如果露天拱棚附着较多尘土后透光性较差，则增温保温效果变差，并且在搭建过程中对薄膜的损坏也影响了薄膜的回收再利用。
技术实现思路
本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：第一方面，本申请实施例提供了一种小拱棚智能高效管理机，包括行走机构、薄膜清洗装置、压膜装置、图像采集装置和控制器，其中：所述行走机构包括一车架，所述车架为包括一半圆形架构的车架，所述薄膜清洗装置包括第一半圆环薄壁、第二半圆环薄壁、滚轮毛刷、驱动电机和双输出反向减速器，所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁分别平行设置在所述车架的半圆形架下端，且所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁的两端分别与所述车架固定连接，所述滚轮毛刷通过转轴设置在所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁之间，所述驱动电机设置在所述第二半圆环薄壁上，所述驱动电机的输出轴套接所述双输出反向减速器，所述转轴对应所述第二半圆环薄壁一端设置有挠性联轴器，所述双输出反向减速器两端的转轴通过所述挠性联轴器与所述转轴滑动连接；所述压膜装置包括第一压膜支架和第二压膜支架，所述第一压膜支架和第二压膜支架分别设置在所述车架对应所述第一半圆环薄壁的两侧，每个压膜支架上均设置有覆土盘和压膜轮，所述覆土盘和所述压膜轮均与压膜支架活动连接；所述图像采集装置固定设置在所述车架的上端，且当所述管理机作业时，所述图像采集装置的镜头朝向拱棚薄膜；所述控制器固定设置在所述车架上，所述驱动电机和所述图像采集装置均与所述控制器电连接。采用上述实现方式，行走机构控制管理机沿着小拱棚行走，在行走过程中通过薄膜清洗装置和压膜装置完成薄膜的清洗和压膜操作，并且图像采集装置可以在作业过程中获取薄膜的破损信息，方便后期修复。通过上述装置，可以使得薄膜的透光性得到提高，并且也可以为后期薄膜的修复提供准确的薄膜破损信息。结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述滚轮毛刷设置有多个，多个所述滚轮毛刷均匀设置在所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁之间，多个所述滚轮毛刷的转轴通过所述挠性联轴器滑动连接。结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述行走机构还包括转向装置和驱动装置，所述驱动装置设置在所述车架对应半圆形架构上端的一侧，所述转向装置包括转向横拉杆、第一转向节臂、第二转向节臂、第一连接杆、第二连接杆、第一转向轮和第二转向轮所述第一连接杆和所述第二连接杆，分别设置在所述车架对应所述第一半圆环薄壁的两侧，所述第一连接杆的一端与所述第一转向轮固定连接，所述第二连接杆的一端与所述第二转向轮固定连接，所述第一连接杆的另一端通过所述第一转向节臂与所述转向横拉杆的一端活动连接，所述第二连接杆的另一端通过所述第二转向节臂与所述转向横拉杆的另一端活动连接，所述第二转向节臂通过一直拉杆与一转向液压缸活动连接，所述转向液压缸通过一三位四通电磁阀与所述控制器电连接。结合第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述驱动装置包括发动机、变速箱和齿轮泵，所述发动机固定设置在所述车架靠近所述薄膜清洗装置上端的位置，所述变速箱设置在所述车架顶端，所述齿轮泵固定设置在靠近所述第二半圆环薄壁的车架上，所述齿轮泵的转轴通过一联轴器与所述发动机的输出转轴滑动连接，所述发动机的输出转轴与所述变速箱滑动连接，所述变速箱上设置有张紧轮，所述张紧轮通过拉线与连一拉线液压缸，所述拉线液压缸通过一二位五通电磁阀与所述控制器电连接。结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁的两端与所述车架之间设置锁紧销，所述锁紧销两端分别与所述车架和半圆环薄壁固定连接。结合第一方面第四种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述第一半圆环薄壁和所述第二半圆环薄壁的两端均设置有多个限位孔，根据销功能的大小，所述锁紧销连接不同的所述限位孔，以使得所述管理机适应不同尺寸的小拱棚。结合第一方面或第一方面第一至五种任一可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述车架对应所述第二半圆环薄壁一侧的地步设置有两个行走轮，所述行走轮分别与所述车架活动连接。结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述图像采集装置为高清摄像机，所述高清摄像机通过摄像机底座与所述车架相连接，摄像机底座一端与所述车架固定连接，另一端与所述高清摄像机活动连接。结合第一方面第七种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，还包括一电源，所述电源固定设置在所述车架上，所述电源与所述管理机上的用电器件电连接。第二方面，本申请实施例提供了一种小拱棚智能高效管理机控制方法，控制如第一方面或第一方面任一所述的小拱棚智能高效管理机，所述方法包括：通过图像采集装置获取需要作业的小拱棚信息，控制器根据所述小拱棚信息确定作业的起始坐标和作业路径；行走机构的驱动装置控制车体行驶，转向装置控制所述车体按照所述作业路径行驶，以使得所述车体不偏离所述作业路径；在行驶过程中完成对小拱棚的薄膜清洗和压膜作业，并且在行驶过程中通过所述图像采集装置获取小拱棚的薄膜破损信息，所述薄膜破损信息用于后期对薄膜进行修复。作为优选，控制器可选用STM32系列单片机控制器。附图说明图1为本申请实施例提供的一种小拱棚智能高效管理机的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种薄膜清洗装置的结构示意图图3为图2中A处局部放大示意图；图4为本申请实施例提供的一种小拱棚智能高效管理机的正视图；图5为本申请实施例提供的一种小拱棚智能高效管理机的侧视图；图6为图5中B处局部放大示意图图7为本申请实施例提供的一种小拱棚智能高效管理机的后视图；图8为本申请实施例提供的一种小拱棚智能高效管理机控制方法的流程示意图；图1-8中，符号表示为：1-行走机构，2-薄膜清洗装置，3-压膜装置，4-图像采集装置，5-控制器，6-车架，7-第一半圆环薄壁，8-第二半圆环薄壁，9-滚轮毛刷，10-双输出反向减速器，11-挠性联轴器，12-第一压膜支架，13-第二压膜支架，14-覆土盘，15-压膜轮，16-转向装置，17-驱动装置，18-转向横拉杆，19-第一转向节臂，20-第二转向节臂，21-第一连接杆，22-第二连接杆，23-第一转向轮，24-第二转向轮，25-三位四通电磁阀，26-发动机，27-变速箱，28-齿轮泵，29-联轴器，30-张紧轮，31-拉线液压缸，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小拱棚智能高效管理机，其特征在于，包括行走机构(1)、薄膜清洗装置(2)、压膜装置(3)、图像采集装置(4)和控制器(5)，其中：所述行走机构(1)包括一车架(6)，所述车架(6)为包括一半圆形架构的车架，所述薄膜清洗装置(2)包括第一半圆环薄壁(7)、第二半圆环薄壁(8)、滚轮毛刷(9)、驱动电机和双输出反向减速器(10)，所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)分别平行设置在所述车架(6)的半圆形架下端，且所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)的两端分别与所述车架(6)固定连接，所述滚轮毛刷(9)通过转轴设置在所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)之间，所述驱动电机设置在所述第二半圆环薄壁(8)上，所述驱动电机的输出轴套接所述双输出反向减速器(10)，所述转轴对应所述第二半圆环薄壁(8)一端设置有挠性联轴器(11)，所述双输出反向减速器(10)两端的转轴通过所述挠性联轴器(11)与所述转轴滑动连接；所述压膜装置(3)包括第一压膜支架(12)和第二压膜支架(13)，所述第一压膜支架(12)和第二压膜支架(13)分别设置在所述车架(6)对应所述第一半圆环薄壁(7)的两侧，每个压膜支架上均设置有覆土盘(14)和压膜轮(15)，所述覆土盘(14)和所述压膜轮(15)均与压膜支架活动连接；所述图像采集装置(4)固定设置在所述车架(6)的上端，且当所述管理机作业时，所述图像采集装置(4)的镜头朝向拱棚薄膜；所述控制器(5)固定设置在所述车架(6)上，所述驱动电机和所述图像采集装置(4)均与所述控制器(5)电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种小拱棚智能高效管理机，其特征在于，包括行走机构(1)、薄膜清洗装置(2)、压膜装置(3)、图像采集装置(4)和控制器(5)，其中：所述行走机构(1)包括一车架(6)，所述车架(6)为包括一半圆形架构的车架，所述薄膜清洗装置(2)包括第一半圆环薄壁(7)、第二半圆环薄壁(8)、滚轮毛刷(9)、驱动电机和双输出反向减速器(10)，所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)分别平行设置在所述车架(6)的半圆形架下端，且所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)的两端分别与所述车架(6)固定连接，所述滚轮毛刷(9)通过转轴设置在所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)之间，所述驱动电机设置在所述第二半圆环薄壁(8)上，所述驱动电机的输出轴套接所述双输出反向减速器(10)，所述转轴对应所述第二半圆环薄壁(8)一端设置有挠性联轴器(11)，所述双输出反向减速器(10)两端的转轴通过所述挠性联轴器(11)与所述转轴滑动连接；所述压膜装置(3)包括第一压膜支架(12)和第二压膜支架(13)，所述第一压膜支架(12)和第二压膜支架(13)分别设置在所述车架(6)对应所述第一半圆环薄壁(7)的两侧，每个压膜支架上均设置有覆土盘(14)和压膜轮(15)，所述覆土盘(14)和所述压膜轮(15)均与压膜支架活动连接；所述图像采集装置(4)固定设置在所述车架(6)的上端，且当所述管理机作业时，所述图像采集装置(4)的镜头朝向拱棚薄膜；所述控制器(5)固定设置在所述车架(6)上，所述驱动电机和所述图像采集装置(4)均与所述控制器(5)电连接。2.根据权利要求1所述的小拱棚智能高效管理机，其特征在于，所述滚轮毛刷(9)设置有多个，多个所述滚轮毛刷(9)均匀设置在所述第一半圆环薄壁(7)和所述第二半圆环薄壁(8)之间，多个所述滚轮毛刷(9)的转轴通过所述挠性联轴器(11)滑动连接。3.根据权利要求2所述的小拱棚智能高效管理机，其特征在于，所述行走机构(1)还包括转向装置(16)和驱动装置(17)，所述驱动装置(17)设置在所述车架(6)对应半圆形架构上端的一侧，所述转向装置(16)包括转向横拉杆(18)、第一转向节臂(19)、第二转向节臂(20)、第一连接杆(21)、第二连接杆(22)、第一转向轮(23)和第二转向轮(24)，所述第一连接杆(21)和所述第二连接杆(22)分别设置在所述车架(6)对应所述第一半圆环薄壁(7)的两侧，所述第一连接杆(21)的一端与所述第一转向轮(23)固定连接，所述第二连接杆(22)的一端与所述第二转向轮(24)固定连接，所述第一连接杆(21)的另一端通过所述第一转向节臂(19)与所述转向横拉杆(18)的一端活动连接，所述第二连接杆(22)的另一端通过所述第二转向节臂(20)与所述转向横拉杆(18)的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，秦洪政，朱衍俊，王春颖，王勇，王云海，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37