本发明专利技术涉及一种农业施药机械，具体地，涉及一种农田对靶施药机机械装置，其包括：机架组件(1)、动架组件(2)、喷雾支架组件(3)和喷雾机械手组件(4)。动架组件(2)可对各喷头的作业高度进行较大范围地同时调整，并使其作业高度不受车体侧倾的影响；喷雾支架组件(4)可方便地展开和收起，既保证了作业幅宽，又减少了转弯半径和停放空间；喷雾机械手组件(4)可使单个喷头做水平、垂直方向上的小范围位移，以适用作物个体对施药位置的不同要求，并且，各喷雾机械手组件4间的距离易于调整，可适应不同垄距的作物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种农业施药机械，具体地，涉及一种农田对靶施药机的机械装置。
技术介绍
农药喷洒是农作物病虫草害防治的主要手段，作为农药喷洒的工具，施药器械已由传统的肩背手动式喷雾器向机械化自动喷雾机方向发展。喷杆式喷雾机由于具有工作效率高、防治效果好等优点，目前已逐渐成为大田施药作业的主要机型；但同时，这类喷雾机均匀喷洒的施药方式也使得农药的浪费、流失严重，有效利用率低，并因此引发了作物农药残留大、生产成本高以及环境污染、人畜中毒等一系列问题。对靶施药是指在识别病虫草害特征的基础上，采用经济可靠的施药方案对目标区域进行定位按需喷雾，可有效减少农药浪费、降低环境污染并提高农产品品质。目前，自动对靶施药技术可分为基于处方图的技术和基于实时传感器传感信息的技术两类。实时传感器一般可采用近红外光电传感器、超声波传感器、激光传感器、视觉传感器或多种传感器的融合，其中，视觉传感器由于具有信息量大、低故障、低成本、非接触等特点，非常适宜在农业环境中应用。基于机器视觉的对靶施药技术及施药装备是近些年来精细农业装备领域中的研究热点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于大田垄作植物精准施药的农田对靶施药机机械装置。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种农田对靶施药机机械装置，所述机械装置包括：机架组件1、动架组件2、喷雾支架组件3和喷雾机械手组件4；其中，所述机架组件1包括机架5、垂向移动导轨6、机架安装座7、举升油缸安装座8、药箱9和直流电水泵10；其中，机架5为一矩形框架，两根垂向移动导轨6，分别固定在机架5的矩形框架的内圈两侧，机架安装座7，固定在机架5的前端下部，举升油缸安装座8，固定在机架5的后端下部；所述动架组件2包括动架11、举升油缸连接座12、摆动油缸铰支座13、第一滑块14、举升油缸15、铰支座16、摆动油缸17、摆动臂18、旋转油缸安装座19、旋转油缸20和组合轴承21；其中，举升油缸连接座12和摆动油缸铰支座13固定连接在动架11上，动架11的两侧各固定两个第一滑块14，第一滑块14的另一端套装在垂向移动导轨6上，与垂向移动导轨6构成移动副，举升油缸15的底部固定在举升油缸安装座8上，举升油缸15的活塞杆与动架11的举升油缸连接座12相连，铰支座16安装在动架11的后端左侧，摆动油缸17的中部铰接在动架11的摆动油缸铰支座13上，摆动臂18的前端左侧安装在铰支座16上，前端右侧与摆动油缸17的活塞杆铰接，后端两侧设有轴承安装孔，两个旋转油缸安装座19分别固定在摆动臂18的两侧，两个旋转油缸20分别安装在旋转油缸安装座19上，两个组合轴承21分别安装在摆动臂18的轴承安装孔内，旋转油缸20的活塞杆与组合轴承21同轴；所述喷雾支架组件3包括喷雾支架22、伸缩架连接座23、支架连接座24、横向移动导轨25、电动推杆安装座26、电动推杆27、推杆支架28、交剪伸缩架29和传动块30；其中，喷雾支架22呈长方体形框架结构，其一侧安装有伸缩架连接座23，支架连接座24的下端套装在组合轴承21的内圈里，与其构成圆柱副，上端与喷雾支架22和旋转油缸20的活塞杆分别固连，两根横向移动导轨25安装在喷雾支架22的内侧下部，电动推杆安装座26由一L形支座和一U形固定座装配而成，安装在喷雾支架22的内侧上部，电动推杆27通过推杆支架28安装在电动推杆安装座26上，交剪伸缩架29由多个直杆铰接而成，其一端通过销轴安装在伸缩架连接座23上，另一端及直杆中部的铰接点分别通过销轴与喷雾机械手组件4的活塞杆连接板32相连；传动块30的一端与电动推杆27的推杆固连，另一端与靠近中央的喷雾机械手组件4的活塞杆连接板32固连；所述喷雾机械手组件4包括移动座31、活塞杆连接板32、第二滑块33、水平方向直线导轨34、水平方向直线滑块35、竖直方向连接座36、水平方向油缸支座37、水平方向油缸38、竖直方向油缸支座39、竖直方向直线滑块40、竖直方向直线导轨41、电磁阀座42、竖直方向油缸43、电磁阀44和喷头45；其中，移动座31的一侧设有活塞杆连接板32；四个第二滑块33的上端固定在移动座31的下侧，下端套装在横向移动导轨25上，与横向移动导轨25构成移动副，水平方向直线导轨34安装在移动座31的上侧中部，水平方向直线滑块35配装在水平方向直线导轨34上，与其构成移动副，竖直方向连接座36的上端安装在水平方向直线滑块35上，水平方向油缸支座37的下端与竖直方向连接座36、水平方向直线滑块35固定安装，水平方向油缸38安装在水平方向油缸支座37上，其活塞杆与移动座31的活塞杆连接板32相连，竖直方向油缸支座39安装在竖直方向连接座36下端一侧，竖直方向直线滑块40安装在竖直方向连接座36下端的另一侧，竖直方向直线导轨41的上端与竖直方向直线滑块40配装，与其构成移动副，竖直方向直线导轨41的下端与电磁阀座42固定安装，竖直方向油缸43的缸体与竖直方向油缸支座39铰接，活塞杆与电磁阀座42的上端固连，电磁阀44安装在电磁阀座42上，其出口连接有喷头45。药箱9、直流电水泵10与机架5固定连接。组合轴承21为向心滚针－推力球组合轴承。旋转油缸20为90°旋转油缸。所述喷雾机械手组件4在喷雾支架组件3上对称布置，数量为3～5对。机架5上端两侧对称、倾斜向下安装2个同种规格的CCD摄像头46。摆动臂18上侧中部安装倾角传感器47。本专利技术的农田对靶施药机机械装置的特点和优点是：1、举升油缸通过动架实现对各喷头作业高度较大范围的同时调整，可适应不同作物高度的需要；各喷雾机械手组件的水平、竖直方向油缸可单独控制各自喷头做水平、垂直方向上的小范围移动，以适应作物个体对施药位置的不同要求。2、各喷雾机械手组件通过交剪伸缩架串接，可在电动推杆的作用下实现联动，以适应不同垄距的需要。3、摆动臂在摆动油缸作用下可在竖直面内受控摆动，以减小工作过程中车体侧倾对喷雾支架组件及喷雾机械手组件的影响。4、喷雾支架组件可绕组合轴承的回转轴做90°回转，实现工作状态下展开、非工作状态下收起的功能，该功能可有效减小整机的转弯半径和停放空间，提高整机的灵活性和适应性。5、机架、动架及喷雾支架的主体均由标准空心型钢焊接而成，既可保证刚度，又可减小整体质量。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的结构示意图；图2为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的机架组件结构示意图；图3为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的动架组件结构示意图；图4为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的喷雾支架组件结构示意图；图5为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的喷雾支架与交剪伸缩架连接第一示意图；图6为本专利技术的农田对靶施药机机械装置的喷雾支架与交剪伸缩架连接第二示意图；图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种农田对靶施药机机械装置，其特征在于：所述机械装置包括：机架组件(1)、动架组件(2)、喷雾支架组件(3)和喷雾机械手组件(4)；其中，所述机架组件(1)包括机架(5)、垂向移动导轨(6)、机架安装座(7)、举升油缸安装座(8)、药箱(9)和直流电水泵(10)；其中，机架(5)为一矩形框架，两根垂向移动导轨(6)，分别固定在机架(5)的矩形框架的内圈两侧，机架安装座(7)，固定在机架(5)的前端下部，举升油缸安装座(8)，固定在机架(5)的后端下部；所述动架组件(2)包括动架(11)、举升油缸连接座(12)、摆动油缸铰支座(13)、第一滑块(14)、举升油缸(15)、铰支座(16)、摆动油缸(17)、摆动臂(18)、旋转油缸安装座(19)、旋转油缸(20)和组合轴承(21)；其中，举升油缸连接座(12)和摆动油缸铰支座(13)固定连接在动架(11)上，动架(11)的两侧各固定两个第一滑块(14)，第一滑块(14)的另一端套装在垂向移动导轨(6)上，与垂向移动导轨(6)构成移动副，举升油缸(15)的底部固定在举升油缸安装座(8)上，举升油缸(15)的活塞杆与动架(11)的举升油缸连接座(12)相连，铰支座(16)安装在动架(11)的后端左侧，摆动油缸(17)的中部铰接在动架(11)的摆动油缸铰支座(13)上，摆动臂(18)的前端左侧安装在铰支座(16)上，前端右侧与摆动油缸(17)的活塞杆铰接，后端两侧设有轴承安装孔，两个旋转油缸安装座(19)分别固定在摆动臂(18)的两侧，两个旋转油缸(20)分别安装在旋转油缸安装座(19)上，两个组合轴承(21)分别安装在摆动臂(18)的轴承安装孔内，旋转油缸(20)的活塞杆与组合轴承(21)同轴；所述喷雾支架组件(3)包括喷雾支架(22)、伸缩架连接座(23)、支架连接座(24)、横向移动导轨(25)、电动推杆安装座(26)、电动推杆(27)、推杆支架(28)、交剪伸缩架(29)和传动块(30)；其中，喷雾支架(22)呈长方体形框架结构，其一侧安装有伸缩架连接座(23)，支架连接座(24)的下端套装在组合轴承(21)的内圈里，与其构成圆柱副，上端与喷雾支架(22)和旋转油缸(20)的活塞杆分别固连，两根横向移动导轨(25)安装在喷雾支架(22)的内侧下部，电动推杆安装座(26)由一L形支座和一U形固定座装配而成，安装在喷雾支架(22)的内侧上部，电动推杆(27)通过推杆支架(28)安装在电动推杆安装座(26)上，交剪伸缩架(29)由多个直杆铰接而成，其一端通过销轴安装在伸缩架连接座(23)上，另一端及直杆中部的铰接点分别通过销轴与喷雾机械手组件(4)的活塞杆连接板(32)相连；传动块(30)的一端与电动推杆(27)的推杆固连，另一端与靠近中央的喷雾机械手组件(4)的活塞杆连接板(32)固连；所述喷雾机械手组件(4)包括移动座(31)、活塞杆连接板(32)、第二滑块(33)、水平方向直线导轨(34)、水平方向直线滑块(35)、竖直方向连接座(36)、水平方向油缸支座(37)、水平方向油缸(38)、竖直方向油缸支座(39)、竖直方向直线滑块(40)、竖直方向直线导轨(41)、电磁阀座(42)、竖直方向油缸(43)、电磁阀(44)和喷头(45)；其中，移动座(31)的一侧设有活塞杆连接板(32)；四个第二滑块(33)的上端固定在移动座(31)的下侧，下端套装在横向移动导轨(25)上，与横向移动导轨(25)构成移动副，水平方向直线导轨(34)安装在移动座(31)的上侧中部，水平方向直线滑块(35)配装在水平方向直线导轨(34)上，与其构成移动副，竖直方向连接座(36)的上端安装在水平方向直线滑块(35)上，水平方向油缸支座(37)的下端与竖直方向连接座(36)、水平方向直线滑块(35)固定安装，水平方向油缸(38)安装在水平方向油缸支座(37)上，其活塞杆与移动座(31)的活塞杆连接板(32)相连，竖直方向油缸支座(39)安装在竖直方向连接座(36)下端一侧，竖直方向直线滑块(40)安装在竖直方向连接座(36)下端的另一侧，竖直方向直线导轨(41)的上端与竖直方向直线滑块(40)配装，与其构成移动副，竖直方向直线导轨(41)的下端与电磁阀座(42)固定安装，竖直方向油缸(43)的缸体与竖直方向油缸支座(39)铰接，活塞杆与电磁阀座(42)的上端固连，电磁阀(44)安装在电磁阀座(42)上，其出口连接有喷头(45)。...
【技术特征摘要】
1.一种农田对靶施药机机械装置，其特征在于：
所述机械装置包括：机架组件(1)、动架组件(2)、喷雾支架组
件(3)和喷雾机械手组件(4)；其中，
所述机架组件(1)包括机架(5)、垂向移动导轨(6)、机架安装
座(7)、举升油缸安装座(8)、药箱(9)和直流电水泵(10)；
其中，机架(5)为一矩形框架，两根垂向移动导轨(6)，分别固
定在机架(5)的矩形框架的内圈两侧，机架安装座(7)，固定在机架
(5)的前端下部，举升油缸安装座(8)，固定在机架(5)的后端下
部；
所述动架组件(2)包括动架(11)、举升油缸连接座(12)、摆动
油缸铰支座(13)、第一滑块(14)、举升油缸(15)、铰支座(16)、
摆动油缸(17)、摆动臂(18)、旋转油缸安装座(19)、旋转油缸(20)
和组合轴承(21)；
其中，举升油缸连接座(12)和摆动油缸铰支座(13)固定连接
在动架(11)上，动架(11)的两侧各固定两个第一滑块(14)，第一
滑块(14)的另一端套装在垂向移动导轨(6)上，与垂向移动导轨(6)
构成移动副，举升油缸(15)的底部固定在举升油缸安装座(8)上，
举升油缸(15)的活塞杆与动架(11)的举升油缸连接座(12)相连，
铰支座(16)安装在动架(11)的后端左侧，摆动油缸(17)的中部
铰接在动架(11)的摆动油缸铰支座(13)上，摆动臂(18)的前端
左侧安装在铰支座(16)上，前端右侧与摆动油缸(17)的活塞杆铰
接，后端两侧设有轴承安装孔，两个旋转油缸安装座(19)分别固定
在摆动臂(18)的两侧，两个旋转油缸(20)分别安装在旋转油缸安
\t装座(19)上，两个组合轴承(21)分别安装在摆动臂(18)的轴承
安装孔内，旋转油缸(20)的活塞杆与组合轴承(21)同轴；
所述喷雾支架组件(3)包括喷雾支架(22)、伸缩架连接座(23)、
支架连接座(24)、横向移动导轨(25)、电动推杆安装座(26)、电动
推杆(27)、推杆支架(28)、交剪伸缩架(29)和传动块(30)；
其中，喷雾支架(22)呈长方体形框架结构，其一侧安装有伸缩
架连接座(23)，支架连接座(24)的下端套装在组合轴承(21)的内
圈里，与其构成圆柱副，上端与喷雾支架(22)和旋转油缸(20)的
活塞杆分别固连，两根横向移动导轨(25)安装在喷雾支架(22)的
内侧下部，电动推杆安装座(26)由一L形支座和一U形固定座装配
而成，安装在喷雾支架(22)的内侧上部，电动推杆(27)通过推杆
支架(28)安装在电动推杆安装座(26)上，交剪伸缩架(29)由多
个直杆铰接而成，其一端通过销轴安装在伸缩架连接座(23)上，另
一端及直杆中部的铰接点分别通过销轴与喷...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宾，赵栋杰，张毅，王学雷，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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