一种水田用除草机器人及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种水田用除草机器人及其工作方法，属于智能机器人技术领域，一种水田用除草机器人由矩形支撑机构、升降支撑机构、履带行走装置和三角履带行走轮组成，通过将支撑架设计成四边形机构并且在支撑的四边分别安装了升降支撑机构，以及在支撑架的中间设置了丝杆，在丝杆的轴线上面设置了能够都够带动左右移动的驱动机构，通过除草机器人直接从秧苗的上方直接跨越而过，直接进入另一个除草位置，这样避免了需要转弯造成的秧苗种植浪费，又没有了转弯的过程，也大大的提高了除草机器人的工作效率。

A Weeding Robot for Paddy Field and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种水田用除草机器人及其工作方法
本专利技术属于智能机器人
，具体涉及一种水田用除草机器人及其工作方法。
技术介绍
水稻是世界第三大、中国第一大粮食作物，世界上近一半人口，都以大米为食。在中国，水稻种植面积约占粮食作物面积的％，其产量占粮食总产量的，中国以上的人口以稻米为食，因此，水稻的产量和质量对整个中国乃至世界都有着极其重要的意义。水田中杂草种类诸多，主要的杂草有鳢肠、鸭舌草、稗草、异型莎草等等，水田中杂草的发生一般有两个高峰期：第一个出草高峰期是在移栽秧苗后的天左右，以禾本科类的杂草为主；第二个出草高峰期是在秧苗移栽后的天左右，以阔叶类杂草和莎草科类杂草为主。而这两个出草高峰都在水稻封行前，是危害水稻健康成长的两个关键时期。水稻封行后水田中还可能出现新的杂草生长高峰，比如水田中原来遗留的杂草种子数量大，而前期抑制、铲除杂草的控制效果差，则在水稻封行前后期还可能会有大量的杂草生长出，形成第三波的杂草生长。杂草一般和水稻长在一块，生命力强而且长的很快，会争夺本来应该属于水稻的营养，这就使得水稻质量和产量都大幅度下降。现有的技术的除草机器人，在工作时大都采用转弯的方式进入另一个除草的位置，因为需要转弯半径，大大造成了秧田种植面积的浪费，由于有转弯半径也大大的降低了除草的工作效率。尤其是在大规模的除草时，缺点尤为突出，能直接带来水田产量及效益的减少。
技术实现思路
专利技术目的：提供一种水田用除草机器人及其工作方法，解决了现有技术存在的上述问题。技术方案：一种水田用除草机器人，包括；矩形支撑机构，包括支撑架、设置在所述支撑架四个边角的可升降的升降支撑机构，以及设置在所述升降支撑机构一端的能够保持竖直向下的球形支撑组件；跨越式移动机构，包括设置在所述支撑架上面的丝杆，设置在丝杆上并可沿所述丝杆长度方向移动的驱动机构，以及安装在所述驱动机构悬臂端的履带行走装置；所述履带行走装置，包括设置所述驱动机构悬臂端的控制箱，设置在所述控制箱一端啮合的传动箱，设置在所述传动箱下面的三角履带行走轮。在进一步实例中，所述球形支撑组件，包括设置在所述电动推杆端部的球形关节，以及设置在所述球形关节一端的支撑脚盘。在进一步实例中，所述驱动机构，包括驱动电机，设置在所述驱动电机转动轴上面的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，设置在所述第二齿轮上面的螺母，所述螺母与所述第二齿轮过盈配合，丝杆穿过所述第二齿轮。在进一步实例中，所述控制箱的端面设置有滑块，所述滑块上面滑动配合设置有光杆，且所述光杆的两端固定安装在支撑架上面。在进一步实例中，所述支撑架设计呈四边形结构。在进一步实例中，所述升降支撑机构，包括，设置在所述支撑架上面的推杆支板，设置在所述推杆支板一端的推杆连接块，固定安装在所述推杆连接块上面的电动推杆，设置在所述电动推杆一端的定位块。在进一步实例中，所述三角履带行走轮，呈三角位置布置，设置在最上方的为主动轮，设置在所述主动轮下方且位于所述主动轮两侧的为从动轮，围绕在所述主动轮和所述从动轮上面的履带，设置在所述履带上的定位轮，所述定位轮至少4个，以及设置在传动箱上面的连接板；每三个履带轮为一组，共用一条履带，且履带为带刺履带，履带刺在履带上为不规则排列。在进一步实例中，所述控制箱的上面设有摄像头。在进一步实例中，一种水田用除草机器人的工作方法，包括如下步骤；S1、按机器人启动按钮；S2、升降支撑机构将履带行走装置下降到地面位置；S3、升降支撑机构上升至原点，以保持履带行走装置带动机器人在田间自由运行；S4、驱动电机通过一对锥齿轮传动，将驱动扭矩传递至主履带轮上，主履带轮的轮齿与履带上的孔位啮合时相互作用，主履带轮客服履带作用力，连续不断的驱动履带转动，两边履带与水田中泥面相接触，在接触过程中，两边履带给水田泥面一个向后的作用力，由作用力与反作用力原理，水田泥面相应地也给两边履带一个向前的反作用力，泥面反的作用力即为推动除草机器人向前运行的驱动力，驱动力克服行走时水田淤泥的阻力时，从动履带轮会在履带里传动、滚动，并使除草机器人向前运行；S5、当除草机器人在田间行走时，前排履带刺将杂草除去；S6、当前排履带刺将杂草除时，后排的排履带刺的“补位”将杂草除去，同时履带刺后更容易带起水中泥土，达到更好的除草效果；S4、当一排的杂草出去时，升降支撑机构启动，带动着履带行走装置上升；S5、驱动机构带动履带行走装置向右或者向左运动；S6、然后重复S2至S5步骤，直至除草结束。有益效果：一种水田用除草机器人及其工作方法，通过将支撑架设计成四边形机构并且在支撑的四边分别安装了升降支撑机构，以及在支撑架的中间设置了丝杆，在丝杆的轴线上面设置了能够都够带动左右移动的驱动机构，通过除草机器人直接从秧苗的上方直接跨越而过，直接进入另一个除草位置，这样避免了需要转弯造成的秧苗种植浪费，又没有了转弯的过程，也大大的提高了除草机器人的工作效率。附图说明图1为本专利技术一种水田用除草机器人的主视图。图2为本专利技术一种水田用除草机器人的侧视图。图3为本专利技术一种水田用除草机器人的球形支撑组件的工作时无石块的主视图。图4为本专利技术一种水田用除草机器人的球形支撑组件的工作时有石块的主视图。。图5为本专利技术一种水田用除草机器人中的驱动机构的主视图。图6为本专利技术一种水田用除草机器人中的驱动机构的主视图图中各附图标记为：矩形支撑机构1、支撑架202、升降支撑机构202、球形支撑组件5、电动推杆501、球形关节502、支撑脚盘503、履带行走装置6、控制箱101、传动箱102、三角履带行走轮104、连接板105、主动轮106、从动轮107、加高履带齿轮108、定位轮109、驱动机构301、驱动电机3011、第一齿轮3012、第二齿轮3013、螺母3014、丝杆302、滑块304、光杆303、摄像头6、推杆支板2021、推杆连接块2022、定位块2024。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。如图1至图6所示，一种水田用除草机器人，由矩形支撑机构1、升降支撑机构202、履带行走装置6和三角履带行走轮104组成。所述矩形支撑机构1，包括支撑架202、升降支撑机构202和球形支撑组件5，为了整个结构的稳定性，支撑架202设计呈四边形结构，升降支撑机构202安装在支撑架202的四个边角上面，球形支撑组件5设置在所述升降支撑机构202的一端，能够升降支撑机构202的四个支撑柱保持竖直向下的做支撑。如图3和图4所示，所述球形支撑组件5，包括球形关节502、支撑脚盘503；球形关节502设置在电动推本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水田用除草机器人，其特征在于，包括矩形支撑机构，包括支撑架、设置在所述支撑架四个边角的可升降的升降支撑机构，以及设置在所述升降支撑机构一端的能够保持竖直向下的球形支撑组件；跨越式移动机构，包括设置在所述支撑架上面的丝杆，设置在丝杆上并可沿所述丝杆长度方向移动的驱动机构，以及安装在所述驱动机构悬臂端的履带行走装置；所述履带行走装置，包括设置所述驱动机构悬臂端的控制箱，设置在所述控制箱一端啮合的传动箱，设置在所述传动箱下面的三角履带行走轮。

【技术特征摘要】
1.一种水田用除草机器人，其特征在于，包括矩形支撑机构，包括支撑架、设置在所述支撑架四个边角的可升降的升降支撑机构，以及设置在所述升降支撑机构一端的能够保持竖直向下的球形支撑组件；跨越式移动机构，包括设置在所述支撑架上面的丝杆，设置在丝杆上并可沿所述丝杆长度方向移动的驱动机构，以及安装在所述驱动机构悬臂端的履带行走装置；所述履带行走装置，包括设置所述驱动机构悬臂端的控制箱，设置在所述控制箱一端啮合的传动箱，设置在所述传动箱下面的三角履带行走轮。2.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：所述球形支撑组件，包括设置在电动推杆端部的球形关节，以及设置在所述球形关节一端的支撑脚盘。3.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：所述驱动机构，包括驱动电机，设置在所述驱动电机转动轴上面的第一齿轮，与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，设置在所述第二齿轮上面的螺母，所述螺母与所述第二齿轮过盈配合，丝杆穿过所述第二齿轮。4.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：所述控制箱的端面设置有滑块，所述滑块上面滑动配合设置有光杆，且所述光杆的两端固定安装在支撑架上面。5.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：所述支撑架设计呈四边形结构。6.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：所述升降支撑机构，包括，设置在所述支撑架上面的推杆支板，设置在所述推杆支板一端的推杆连接块，固定安装在所述推杆连接块上面的电动推杆，设置在所述电动推杆一端的定位块。7.根据权利要求1所述的一种水田用除草机器人，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙阳，
申请(专利权)人：南京灵雀智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32