一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法技术

本发明专利技术公开一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法，车体的内部划分为传送间以及处理间，传送间以及处理间之间设置有传送装置，传送装置构成横向传送通道；传送间包括纵向传送通道以及液压升降梯，液压升降梯包括设置于其上方的卸土板；处理间包括第一碎土装置、第二碎土装置以及排土装置，第一碎土装置设置于第二碎土装置的上方且包括若干第一转动轴，第一转动轴上设置有间隔第一预设距离的刀片，第二碎土装置包括若干第二转动轴，第二转动轴上设置有间隔第二预设距离的刀片，第二预设距离小于第一预设距离；电动铲斗通过翻斗装置与车体相连，能够在培土过程中将作物根系上方的土壤进行分层调配，将肥料的利用率提升至最大化。

An Intelligent Soil-cultivating Equipment for Layered Allocation of Crop Growth and Its Working Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法
本专利技术涉及培土设备领域，特别涉及一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法。
技术介绍
培土是作物生长管理的一道主要工序，并且大部分作物在生长期需要多次培土。作物在土壤中的生长位置并不固定，且每株作物的生长形态不尽相同，工人在进行培土时，劳动量巨大，且蹲坐姿势对身体损耗较大，长期劳作易积攒疾病，目前，部分地区已启用机械产品取代人工为作物培土，但是机械作业质量较差，容易挖伤作物，无法像人工一样准确分辨土块大小，因此，在培土时将较大土块覆盖在作物根系上方，可能造成两种严重后果，其一，大土块会砸伤作物，其二，当地表不平或遭受外力时，大土块会滚离作物，导致土壤根系上方缺少必要土壤，往往还需要人工进行后期加工才能达到培土效果。此外，培土时一般伴随着施肥，目前存在两张共存方法，其一，培土完毕后再在土壤上方抛洒肥料，该种方法使得位于土壤上层的肥料无法得到充分利用，且下层土壤只能接收到部分肥料；其二，在土壤与肥料混合均匀后在覆盖在作物根系上，该种方法可以使得下层土壤及时得到肥料养分，但是与上层土壤混合的肥料仍会产生浪费。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服
技术介绍
中的缺点，本专利技术实施例提供了一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法，能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。技术方案：一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，包括培土机构以及控制机构，所述培土机构包括：车体，所述车体的内部划分为两个相互连通的半封闭空间，分别为传送间以及处理间，在所述传送间以及所述处理间之间设置有传送装置，所述传送装置的输入端设置于所述传送间上方边缘位置，且其输出端设置于所述处理间的上方中央位置，所述传送装置构成横向传送通道，用于将土壤从所述传送间转移至所述处理间内，所述横向传送通道的顶部设置有若干升降式电动夹爪，所述电动夹爪用于挑除土壤中的固体杂质，所述横向传送通道的左右两侧设置有若干与所述电动夹爪对应的电动窗口，所述电动窗口用于抛出固体杂质；所述传送间包括纵向传送通道以及液压升降梯，所述纵向传送通道的侧面设置有电动进料口，所述电动进料口用于接收土壤，所述液压升降梯设置于所述电动进料口的下方，且其最大上升高度大于或等于所述纵向传送通道的高度，所述液压升降梯包括设置于其上方的卸土板，所述卸土板通过翻转装置与所述液压升降梯的边缘相连，且相连处位于所述传送间靠近所述处理间的一端，所述卸土板设置为球缺状，且内置有振动模块，所述振动模块用于初步将土壤的状态从块状转化为松散状；所述处理间包括第一碎土装置、第二碎土装置以及排土装置，所述第一碎土装置设置于所述第二碎土装置的上方且包括若干第一转动轴，所述第一转动轴上设置有若干刀片，各刀片间隔第一预设距离，所述第二碎土装置包括若干第二转动轴，所述第二转动轴上设置有若干刀片，各刀片间隔第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，所述第一转动轴的外壳下方设置有储料盒，所述储料盒位于两两刀片之间，所述储料盒内存储有机肥，且其下方设置有第一电控阀门，所述第一电控阀门用于释放有机肥，所述排土装置与所述电动进料口设置于同侧；电动铲斗，设置于所述传送间的下方且与所述电动进料口位于同侧，所述电动铲斗通过翻斗装置与所述车体相连，所述翻斗装置用于向上翻转所述电动铲斗；摄像装置，设置于所述车体的外侧，用于获取所述车体周围环境；小型履带式行走装置，设置于所述车体的下方，用于驱动所述车体移动；所述控制机构包括：处理器，用于分析作物品种、作物生长形态以及土壤状态，并与所述摄像装置连接；驱动装置，所述驱动装置分别与所述传送装置、所述电动夹爪、所述电动窗口、所述液压升降梯、所述电动进料口、所述翻转装置、所述振动模块、所述第一碎土装置、所述第二碎土装置、所述第一电控阀门、所述翻斗装置以及所述行走装置连接。作为本专利技术的一种优选方式，所述车体还包括吸土装置，所述吸土装置包括输送管道以及驱动电机，所述输送管道的输出端与所述传送装置输入端处的电动窗口密封连接，所述输送管道的输入端设置有旋转切割装置，所述旋转切割装置的直径与所述输送管道的直径相等，所述驱动电机以及所述旋转切割装置分别与所述驱动装置连接。作为本专利技术的一种优选方式，所述传送间还包括土壤检测装置，所述土壤检测装置设置于所述液压升降梯的上方，且其高度大于或等于所述液压升降梯的最大上升高度，所述土壤检测装置包括取样臂以及检验室，所述取样臂与所述驱动装置连接，用于从所述卸土板内获取土壤样本并将其转移至所述检验室内，所述土壤检测装置与所述处理器连接，用于检测土壤样本成分并将检测数据发送给所述处理器。作为本专利技术的一种优选方式，所述处理间还包括调配装置，所述调配装置设置于所述第一碎土装置与所述第二碎土装置之间，且包括储料箱、储水箱以及调配箱，所述储料箱内分隔为若干横向并列的独立储料单元，各储料单元内存储含不同元素的肥料，所述储料箱设置于所述调配箱的上方，且各储料单元的底部设置有与所述调配箱连通的第二电控阀门，所述第二电控阀门与所述驱动装置连接，所述储水箱与所述储料箱并列，且包括与所述调配箱连通的输水导管以及内置于所述输水导管的第三电控阀门，所述第三电控阀门与所述驱动装置连接，所述调配箱包括内置的搅拌装置以及喷料装置，所述搅拌装置与所述喷料装置分别与所述驱动装置连接，所述搅拌装置用于充分混合肥料与水，所述喷料装置用于向所述第二碎土装置喷射混合肥料。作为本专利技术的一种优选方式，所述横向传送通道还包括播种装置，所述播种装置设置于所述第二碎土装置的下方，且其内存储有不同种类的作物种子，所述播种装置包括弹射装置，所述弹射装置与所述驱动装置连接，用于弹射出作物种子。一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，包括以下工作步骤：设置预设作物，所述摄像装置获取所述车体周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器；所述处理器判断所述拍摄影像中是否存在所述预设作物；若是，所述处理器分析所述预设作物的生长形态以及所述生长状态对应的土壤深度，并向所述驱动装置输出挖土信号，所述驱动装置驱动所述翻斗装置启动，所述翻斗装置带动所述电动铲斗将所述预设作物根系上方的土壤转移至所述卸土板上；所述处理器向所述驱动装置输出振动信号，所述驱动装置驱动所述振动模块启动；所述处理器向所述驱动装置输出上升信号，所述驱动装置驱动所述液压升降梯上升至与所述传送装置齐平位置；所述处理器向所述驱动装置输出卸土信号，所述驱动装置驱动所述翻转装置旋转90度；所述处理器向所述驱动装置输出传送信号，所述驱动装置驱动所述传送装置启动；所述处理器向所述驱动装置输出第一碎土信号，所述驱动装置驱动所述第一碎土装置启动；所述处理器向所述驱动装置输出第一开启信号，所述驱动装置驱动所述第一电控阀门开启预设时间；所述处理器向所述驱动装置输出第二碎土信号，所述驱动装置驱动所述第二碎土装置启动；所述处理器判断所述预设作物的根系是否露出地面；若是，停止挖土，所述处理器向所述驱动装置输出排土信号，所述驱动装置驱动所述排土装置将土壤推积在所述预设作物的根系上方。作为本专利技术的一种优选方式，还包括；所述处理器根据所述拍摄影像判断所述预设作物根系周围是否存在散状土壤；若是，所述处理器向所述驱动装置输出吸土信号，所述驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，包括培土机构以及控制机构，其特征在于，所述培土机构包括：车体（1），所述车体（1）的内部划分为两个相互连通的半封闭空间，分别为传送间（2）以及处理间（3），在所述传送间（2）以及所述处理间（3）之间设置有传送装置（4），所述传送装置（4）的输入端设置于所述传送间（2）上方边缘位置，且其输出端设置于所述处理间（3）的上方中央位置，所述传送装置（4）构成横向传送通道，用于将土壤从所述传送间（2）转移至所述处理间（3）内，所述横向传送通道的顶部设置有若干升降式电动夹爪（5），所述电动夹爪（5）用于挑除土壤中的固体杂质，所述横向传送通道的左右两侧设置有若干与所述电动夹爪（5）对应的电动窗口（6），所述电动窗口（6）用于抛出固体杂质；所述传送间（2）包括纵向传送通道以及液压升降梯（7），所述纵向传送通道的侧面设置有电动进料口（8），所述电动进料口（8）用于接收土壤，所述液压升降梯（7）设置于所述电动进料口（8）的下方，且其最大上升高度大于或等于所述纵向传送通道的高度，所述液压升降梯（7）包括设置于其上方的卸土板（9），所述卸土板（9）通过翻转装置（10）与所述液压升降梯（7）的边缘相连，且相连处位于所述传送间（2）靠近所述处理间（3）的一端，所述卸土板（9）设置为球缺状，且内置有振动模块（11），所述振动模块（11）用于初步将土壤的状态从块状转化为松散状；所述处理间（3）包括第一碎土装置（12）、第二碎土装置（13）以及排土装置（14），所述第一碎土装置（12）设置于所述第二碎土装置（13）的上方且包括若干第一转动轴（15），所述第一转动轴（15）上设置有若干刀片，各刀片间隔第一预设距离，所述第二碎土装置（13）包括若干第二转动轴（16），所述第二转动轴（16）上设置有若干刀片，各刀片间隔第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，所述第一转动轴（15）的外壳下方设置有储料盒（17），所述储料盒（17）位于两两刀片之间，所述储料盒（17）内存储有机肥，且其下方设置有第一电控阀门（18），所述第一电控阀门（18）用于释放有机肥，所述排土装置（14）与所述电动进料口（8）设置于同侧；电动铲斗（19），设置于所述传送间（2）的下方且与所述电动进料口（8）位于同侧，所述电动铲斗（19）通过翻斗装置（20）与所述车体（1）相连，所述翻斗装置（20）用于向上翻转所述电动铲斗（19）；摄像装置（21），设置于所述车体（1）的外侧，用于获取所述车体（1）周围环境；小型履带式行走装置（22），设置于所述车体（1）的下方，用于驱动所述车体（1）移动；所述控制机构包括：处理器（23），用于分析作物品种、作物生长形态以及土壤状态，并与所述摄像装置（21）连接；驱动装置（24），所述驱动装置（24）分别与所述传送装置（4）、所述电动夹爪（5）、所述电动窗口（6）、所述液压升降梯（7）、所述电动进料口（8）、所述翻转装置（10）、所述振动模块（11）、所述第一碎土装置（12）、所述第二碎土装置（13）、所述第一电控阀门（18）、所述翻斗装置（20）以及所述行走装置（22）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，包括培土机构以及控制机构，其特征在于，所述培土机构包括：车体（1），所述车体（1）的内部划分为两个相互连通的半封闭空间，分别为传送间（2）以及处理间（3），在所述传送间（2）以及所述处理间（3）之间设置有传送装置（4），所述传送装置（4）的输入端设置于所述传送间（2）上方边缘位置，且其输出端设置于所述处理间（3）的上方中央位置，所述传送装置（4）构成横向传送通道，用于将土壤从所述传送间（2）转移至所述处理间（3）内，所述横向传送通道的顶部设置有若干升降式电动夹爪（5），所述电动夹爪（5）用于挑除土壤中的固体杂质，所述横向传送通道的左右两侧设置有若干与所述电动夹爪（5）对应的电动窗口（6），所述电动窗口（6）用于抛出固体杂质；所述传送间（2）包括纵向传送通道以及液压升降梯（7），所述纵向传送通道的侧面设置有电动进料口（8），所述电动进料口（8）用于接收土壤，所述液压升降梯（7）设置于所述电动进料口（8）的下方，且其最大上升高度大于或等于所述纵向传送通道的高度，所述液压升降梯（7）包括设置于其上方的卸土板（9），所述卸土板（9）通过翻转装置（10）与所述液压升降梯（7）的边缘相连，且相连处位于所述传送间（2）靠近所述处理间（3）的一端，所述卸土板（9）设置为球缺状，且内置有振动模块（11），所述振动模块（11）用于初步将土壤的状态从块状转化为松散状；所述处理间（3）包括第一碎土装置（12）、第二碎土装置（13）以及排土装置（14），所述第一碎土装置（12）设置于所述第二碎土装置（13）的上方且包括若干第一转动轴（15），所述第一转动轴（15）上设置有若干刀片，各刀片间隔第一预设距离，所述第二碎土装置（13）包括若干第二转动轴（16），所述第二转动轴（16）上设置有若干刀片，各刀片间隔第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，所述第一转动轴（15）的外壳下方设置有储料盒（17），所述储料盒（17）位于两两刀片之间，所述储料盒（17）内存储有机肥，且其下方设置有第一电控阀门（18），所述第一电控阀门（18）用于释放有机肥，所述排土装置（14）与所述电动进料口（8）设置于同侧；电动铲斗（19），设置于所述传送间（2）的下方且与所述电动进料口（8）位于同侧，所述电动铲斗（19）通过翻斗装置（20）与所述车体（1）相连，所述翻斗装置（20）用于向上翻转所述电动铲斗（19）；摄像装置（21），设置于所述车体（1）的外侧，用于获取所述车体（1）周围环境；小型履带式行走装置（22），设置于所述车体（1）的下方，用于驱动所述车体（1）移动；所述控制机构包括：处理器（23），用于分析作物品种、作物生长形态以及土壤状态，并与所述摄像装置（21）连接；驱动装置（24），所述驱动装置（24）分别与所述传送装置（4）、所述电动夹爪（5）、所述电动窗口（6）、所述液压升降梯（7）、所述电动进料口（8）、所述翻转装置（10）、所述振动模块（11）、所述第一碎土装置（12）、所述第二碎土装置（13）、所述第一电控阀门（18）、所述翻斗装置（20）以及所述行走装置（22）连接。2.根据权利要求1所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述车体（1）还包括吸土装置，所述吸土装置包括输送管道（25）以及驱动电机（26），所述输送管道（25）的输出端与所述传送装置（4）输入端处的电动窗口（6）密封连接，所述输送管道（25）的输入端设置有旋转切割装置（27），所述旋转切割装置（27）的直径与所述输送管道（25）的直径相等，所述驱动电机（26）以及所述旋转切割装置（27）分别与所述驱动装置（24）连接。3.根据权利要求1所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述传送间（2）还包括土壤检测装置（28），所述土壤检测装置（28）设置于所述液压升降梯（7）的上方，且其高度大于或等于所述液压升降梯（7）的最大上升高度，所述土壤检测装置（28）包括取样臂（29）以及检验室（30），所述取样臂（29）与所述驱动装置（24）连接，用于从所述卸土板（9）内获取土壤样本并将其转移至所述检验室（30）内，所述土壤检测装置（28）与所述处理器（23）连接，用于检测土壤样本成分并将检测数据发送给所述处理器（23）。4.根据权利要求3所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述处理间（3）还包括调配装置，所述调配装置设置于所述第一碎土装置（12）与所述第二碎土装置（13）之间，且包括储料箱（31）、储水箱（32）以及调配箱（33），所述储料箱（31）内分隔为若干横向并列的独立储料单元，各储料单元内存储含不同元素的肥料，所述储料箱（31）设置于所述调配箱（33）的上方，且各储料单元的底部设置有与所述调配箱（33）连通的第二电控阀门（34），所述第二电控阀门（34）与所述驱动装置（24）连接，所述储水箱（32）与所述储料箱（31）并列，且包括与所述调配箱（33）连通的输水导管（35）以及内置于所述输水导管（35）的第三电控阀门（36），所述第三电控阀门（36）与所述驱动装置（24）连接，所述调配箱（33）包括内置的搅拌装置（37）以及喷料装置（...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆军军，
申请(专利权)人：陆军军，
类型：发明
国别省市：江苏,32