基于轨道的山地果园设备及布设运行方法技术

本发明专利技术公开了一种基于轨道的山地果园设备及布设运行方法，其中基于轨道的山地果园设备包括轨道和作业装置，作业装置沿轨道往复运行并作业，还包括自适应止沉装置，自适应止沉装置包括支撑杆、锁紧套筒和止沉盘，支撑杆的顶端固定连接轨道，杆身上套接连接有锁紧套筒，止沉盘铰接于锁紧套筒上，并能绕铰点转动。该设备具有简单实用、降低人工需求、自动化程度高和工作效果好等优点。使用该设备的布设运行方法除上述优点外，还具有对山地等恶劣环境适应性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于轨道的山地果园设备及布设运行方法
本专利技术涉及农业机械
，尤其涉及一种基于轨道的山地果园设备及布设运行方法。
技术介绍
我国是农业大国，通过农业机械化来提高生产效率减轻劳动强度是农业现代化的重要内容和标志。随着我国农村劳动力减少，传统山区的果园生产管理过程中，除草、施肥和采摘等环节劳动力短缺导致成本增加，给我国农业的现代化发展带来巨大的挑战。目前越来越多的农业机械被用于果园管理，果园种植模式也相应地发生了巨大的改变。但是现阶段采用的大田或设施农业中的小微型机具较少针对果园空间及地形进行有效优化，管理果园机械设备仍需较多劳动力，自动化水平难以提升。其主要原因是传统机具多为轮式或履带式燃油拖拉机牵引系统，面对山地果园大坡度、地形复杂、地面松软等恶劣工作环境时阻力大、难以调控且工作效果不佳，并存在燃油利用率低的问题。近年来轨道技术被逐渐应用于运输和田间管理，可显著降低机具所受阻力和控制难度。然而目前缺少适合山地果园作业环境的、易于自动控制且管理成本低的现代化果园设备。研究人员们提出了各种解决方法来满足现代化山地果园的生产管理需要。申请号为201711245400.9的中国专利公开了一种山地果园运输系统的搭建方法，包括预设树状格局、测定果树产量、结合产量确定路线并铺设。其局限性在于没有关于山地果园生产和管理的考虑，且其树状结构的轨道布设格局依赖频繁的变轨操作，这对变轨装置提出了很高的要求，此外其轨道安装需要用水泥底座做支撑，不利于实际山地的轨道搭建。申请号为201510594739.4的中国专利公开了一种基于轨道运输的农业智能化生产系统及使用方法，通过架设地面和空中轨道，实现搭载常用农业生产管理装备作业。其应用场景是平整的大块集中农田，然而该系统无法应用于地形复杂的山地果园。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单实用、降低人工需求、自动化程度高和工作效果好的基于轨道的山地果园设备，以及一种对山地等恶劣环境适应性好的使用山地果园设备的布设运行方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种基于轨道的山地果园设备，包括轨道和作业装置，所述作业装置沿轨道往复运行并作业，还包括自适应止沉装置，所述自适应止沉装置包括支撑杆、锁紧套筒和止沉盘，所述支撑杆的顶端固定连接轨道，杆身上套接连接有锁紧套筒，所述止沉盘铰接于锁紧套筒上，并能绕铰点转动。作为上述基于轨道的山地果园设备的进一步改进：所述止沉盘上设有通孔，所述支撑杆的底端通过通孔穿出止沉盘，所述止沉盘与锁紧套筒之间的铰点为两个，两个铰点的连线与支撑杆垂直。所述支撑杆的底端为一锥形。所述作业装置包括单轨运输机、作业模块和支撑机构，所述单轨运输机设置于轨道上，所述支撑机构连接于单轨运输机上并与单轨运输机同步移动，所述作业模块可拆卸连接于支撑机构上。所述支撑机构包括横向导轨，所述横向导轨与单轨运输机沿水平面可转动式连接，所述作业模块连接于横向导轨上，并能沿其往复移动。所述支撑机构还包括伸缩支腿，所述伸缩支腿的顶端连接于横向导轨上，底端设有滚轮，伸缩支腿通过伸缩使横向导轨保持水平。基于轨道的山地果园设备还包括控制系统，所述控制系统包括水平传感器和执行模块，所述水平传感器安装于横向导轨上，检测其相对于水平面的倾斜程度，并发送至执行模块，所述执行模块根据横向导轨的倾斜程度控制伸缩支腿的伸缩。所述轨道包括连通山地果园设定点至山地果园最高点的登顶轨段，以及多个沿等高线布设的等高轨段，所述登顶轨段的最高点与最高处的等高轨段的一端通过连接轨段连通，相邻的等高轨段的端部通过连接轨段连通。一种使用基于轨道的山地果园设备的布设运行方法，步骤包括：S1：设定轨道的路线：所述路线包括连通山地果园设定点至山地果园最高点的第一段、多个沿等高线布设的第二段、以及连接第一段的最高点与最高处的第二段端部的第三段、连接相邻的第二段的端部的第三段；S2：布设自适应止沉装置：先将支撑杆的底端插入地面，之后调整锁紧套筒在支撑杆上的位置，使止沉盘旋转后贴合所述地面；按上述方式依次沿轨道的路线间隔布设自适应止沉装置；S3：架设轨道：在自适应止沉装置上架设轨道；S4：作业：将作业装置放置在山地果园设定点处的轨道上，所述作业装置沿轨道先移动至山地果园最高点，之后沿轨道边移动边作业，直至完成果园作业。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的基于轨道的山地果园设备，包括轨道和作业装置，作业装置沿轨道往复运行并作业，这种基于轨道的作业设备整体结构较小，所以作业装置整身放置于山地等复杂地形时，作业装置所覆盖地面区域的最大高度落差较小，因此能够良好适用于山地果园的地形，并且作业装置沿轨道能够自动运行作业，对人工需求极小，自动化程度高，使用更加灵活方便。本专利技术的设备还包括自适应止沉装置，其中支撑杆的顶端固定连接轨道，杆身上套接连接有锁紧套筒，止沉盘铰接于锁紧套筒上，并能绕铰点转动。在使用时，支撑杆底端插入地面后，调节止沉盘，能够使止沉盘绕铰点转动从而贴合于地面，大大增加了自适应止沉装置与地面的接触面积，相比于只设置单一的支撑杆来说，在受同等压力的情形下，其施加于地面的压强更低，因此能够有效防止支撑地面压溃破碎，进而防止支撑杆的沉降，保持轨道处于原有位置和高度。这种支撑结构相比于水泥底座支撑结构来说，投入成本低、搭建过程快速高效、且可以灵活变动，能够随时进行拆卸更换维护，有利于山地果园作业设备的轨道搭建。附图说明图1是基于轨道的山地果园设备的结构示意图；图2是基于轨道的山地果园设备中自适应止沉装置的结构示意图；图3和图4是基于轨道的山地果园设备在倾斜地面上运行的结构示意图；图5是实施例1中的基于轨道的山地果园设备中轨道的布设位置示意图；图6是实施例3中的基于轨道的山地果园设备中轨道的布设位置示意图；图7是实施例4中的基于轨道的山地果园设备中轨道的布设位置示意图；图8是实施例5中的基于轨道的山地果园设备中轨道的布设位置示意图。图例说明：1、轨道；11、登顶轨段；12、等高轨段；13、连接轨段；2、作业装置；21、单轨运输机；22、作业模块；23、支撑机构；231、横向导轨；232、伸缩支腿；3、自适应止沉装置；31、支撑杆；32、锁紧套筒；33、止沉盘。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本文专利技术做更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体实施例。实施例1：如图1和图2所示，本实施例的基于轨道的山地果园设备，包括轨道1和作业装置2，作业装置2沿轨道1往复运行并作业，这种基于轨道1的作业设备整体结构较小，所以作业装置2整身放置于山地等复杂地形时，作业装置2所覆盖地面区域的最大高度落差较小，因此能够良好适用于山地果园的地形，并且作业装置2沿轨道1能够自动运行作业，对人工需求极小，自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于轨道的山地果园设备，包括轨道(1)和作业装置(2)，所述作业装置(2)沿轨道(1)往复运行并作业，其特征在于：还包括自适应止沉装置(3)，所述自适应止沉装置(3)包括支撑杆(31)、锁紧套筒(32)和止沉盘(33)，所述支撑杆(31)的顶端固定连接轨道(1)，杆身上套接连接有锁紧套筒(32)，所述止沉盘(33)铰接于锁紧套筒(32)上，并能绕铰点转动。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道的山地果园设备，包括轨道(1)和作业装置(2)，所述作业装置(2)沿轨道(1)往复运行并作业，其特征在于：还包括自适应止沉装置(3)，所述自适应止沉装置(3)包括支撑杆(31)、锁紧套筒(32)和止沉盘(33)，所述支撑杆(31)的顶端固定连接轨道(1)，杆身上套接连接有锁紧套筒(32)，所述止沉盘(33)铰接于锁紧套筒(32)上，并能绕铰点转动。


2.根据权利要求1所述的基于轨道的山地果园设备，其特征在于：所述止沉盘(33)上设有通孔，所述支撑杆(31)的底端通过通孔穿出止沉盘(33)，所述止沉盘(33)与锁紧套筒(32)之间的铰点为两个，两个铰点的连线与支撑杆(31)垂直。


3.根据权利要求1或2所述的基于轨道的山地果园设备，其特征在于：所述支撑杆(31)的底端为一锥形。


4.根据权利要求1所述的基于轨道的山地果园设备，其特征在于：所述作业装置(2)包括单轨运输机(21)、作业模块(22)和支撑机构(23)，所述单轨运输机(21)设置于轨道(1)上，所述支撑机构(23)连接于单轨运输机(21)上并与单轨运输机(21)同步移动，所述作业模块(22)可拆卸连接于支撑机构(23)上。


5.根据权利要求4所述的基于轨道的山地果园设备，其特征在于：所述支撑机构(23)包括横向导轨(231)，所述横向导轨(231)与单轨运输机(21)沿水平面可转动式连接，所述作业模块(22)连接于横向导轨(231)上，并能沿其往复移动。


6.根据权利要求5所述的基于轨道的山地果园设备，其特征在于：所述支撑机构(23)还包括伸缩支腿(232)，所述伸缩支腿(232)的顶端连接于横向导轨(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，黄晶晶，许永伟，张良，张洪铎，高立婷，肖旭，周文，戴思慧，谢景鑫，张煜，
申请(专利权)人：湖南省西瓜甜瓜研究所，湖南农业大学，湖南星索尔机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43