一种棚室旋耕播种株间除草的模块化多功能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播种株间除草的模块化多功能农业机器人，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、施肥机构以及可拆卸的旋耕机构、播种机构和株间除草机构，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或播种机构；所述株间除草机构可拆卸的安装在机架后部。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、播种及株间除草功能模块均可更换，真正做到农业机器人的一机多用，本实用新型专利技术使得无需常备多种棚室作业的农机具，有效的降低了农业生产成本，提高了农业生产效率。

A Modular Multifunctional Agricultural Robot for Inter-plant Weeding in Shed Rotary Tillage

The utility model discloses a modular multi-functional agricultural robot for weeding between plants in greenhouse rotary tillage sowing, which comprises a rack and a crawler chassis as walking power. The rack is fixed on the crawler chassis. The rack is provided with a lifting mechanism, a fertilizing mechanism and a detachable rotary tillage mechanism, a sowing mechanism and a weeding mechanism between plants. The fertilizing mechanism is installed at the front end of the rack. The lifting mechanism is installed in the middle of the frame, and the slider of the lifting mechanism is detachable to connect the rotary tillage mechanism or the seeding mechanism. The inter-plant weeding mechanism is detachable and installed at the rear of the frame. The utility model takes the common module of the caterpillar chassis as the load-bearing component of other functional modules. Rotary tillage, sowing and weeding function modules can be replaced. The utility model truly achieves the multi-purpose of an agricultural robot. The utility model makes the agricultural machinery needn't be equipped with many kinds of greenhouse operations, effectively reduces the cost of agricultural production and improves the efficiency of agricultural production.

【技术实现步骤摘要】
一种棚室旋耕播种株间除草的模块化多功能农业机器人
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播种株间除草的模块化多功能农业机器人。
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，但因农业机器人所涉及的专业技术复杂、制造成本过高以及功能单一使其推广应用受到了极大的限制。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述情况，提出一种面向棚室旋耕、施肥、播种和株间除草作业于一体的遥控电动模块化多功能农业机器人，使其在较好适应棚室作业环境的同时，具备多台农机的功能，有效提高农业机器人利用率。如图1所示，该农业机器人采用模块化设计，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、播种及株间除草功能模块均可更换，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播种作业或株间除草作业机具，真正做到农业机器人的一机多用。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种棚室旋耕播种株间除草的模块化多功能农业机器人，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、施肥机构以及可拆卸的旋耕机构、播种机构和株间除草机构，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或播种机构；所述株间除草机构可拆卸的安装在机架后部。作为改进，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或播种机构相连的楔形槽，楔形槽上方的滑块上设有连接孔。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。作为改进，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，所述播种机构包括种箱、播种基座和播种电机，所述种箱通过种箱安装机构安装在播种基座上，播种基座也设有连接板，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；所述种箱安装机构包括两个种箱固定板、将两个种箱固定板固定相连的连接块以及两个平行安装在播种基座上的安装轴，所述种箱固定安装在种箱固定板上，种箱固定板前后两端分别设有能卡在两个安装轴上的C型缺口，至少一个C型缺口上设有顶紧在安装轴上的锁紧螺栓，所述种箱有多个，每个种箱底部设有排种口，所述排种口内设有排种轮，所述排种轮设有与之固定相连的从动齿轮，从动齿轮上设有一个与之啮合相连的主动齿轮，种箱底部的主动齿轮固定安装在同一根传动轴上，所述传动轴与播种电机动力传动相连。作为改进，所述种箱排种口下方设有播种开沟犁，所述播种开沟犁由两块平行的板前端靠拢形成V字型结构组成，排种口正对两块平行的板之间，两块平行的板尾部设有倾斜安装的覆土板。作为改进，所述株间除草机构包括除草电机、除草刀、除草刀盘、水平滑台和竖直滑台，所述水平滑台和竖直滑台均为同步带型直线滑台，竖直滑台通过连接件安装在机架后端，所述水平滑台固定安装在竖直滑台的滑块上，除草电机固定安装在水平滑台的滑块上，除草刀通过除草刀盘安装在草电机的输出轴上。作为改进，所述竖直滑台有两个，水平滑台的两端分别安装在两个竖直滑台的滑块上，两个竖直滑台的动力输入轴通过同一根传动轴相连，该传动轴通过竖直滑台电机驱动旋转。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、播种及株间除草功能模块均可更换，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播种作业或株间除草作业机具，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为本技术模块化多功能农业机器人各功能模块转换关系图；图2为本技术模块化多功能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为播种机构结构图；图7为单个播种装置结构图；图8为株间除草机构结构图；图9为株间除草机构及相机安装位置图；图10为大棚芹菜株间除草作业除草刀运动轨迹；图11为安装播种机构的履带底盘结构示意图；图12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；12-相机；13镇压轮；15株间除草机构；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；4-1夹持块；4-2种箱固定板；4-3从动齿轮；4-4主动齿轮4-5种箱；4-6覆土板；4-7播种开沟犁；4-8小同步带轮；4-9大同步带轮；4-10播种电机；4-11连接板；4-12行距调节块；4-13连接块；4-14播种基座；4-15播种电机座；5-1竖直滑台电机；5-2同步带；5-3大带轮；5-4水平滑台；5-5传动轴；5-6除草电机；5-7除草刀；5-8除草刀盘；5-9水平滑台电机；5-10同步带；5-11竖直滑台。具体实施方式以下从该农业机器人的共用模块、旋耕机构、播种机构、株间除草机构、以及控制系统等方面阐述其机械结构组成和各功能实现过程。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种棚室旋耕播种株间除草的模块化多功能农业机器人，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、施肥机构以及可拆卸的旋耕机构、播种机构和株间除草机构，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或播种机构；所述株间除草机构可拆卸的安装在机架后部。

【技术特征摘要】
1.一种棚室旋耕播种株间除草的模块化多功能农业机器人，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、施肥机构以及可拆卸的旋耕机构、播种机构和株间除草机构，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或播种机构；所述株间除草机构可拆卸的安装在机架后部。2.如权利要求1所述的模块化多功能农业机器人，其特征在于：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或播种机构相连的楔形槽，楔形槽上方的滑块上设有连接孔。3.如权利要求2所述的模块化多功能农业机器人，其特征在于：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。4.如权利要求3所述的模块化多功能农业机器人，其特征在于：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。5.如权利要求2所述的模块化多功能农业机器人，其特征在于：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...

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