一种果园除草防控方法及其除草防控机器人技术

本发明专利技术公开了一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；本发明专利技术通过株间除草机构以及行间除草机构割刀的合理设置，不会出现遗漏；通过配药罐可以自动实现药剂的配比和混合，免去了人工配药的环节，方便省事；通过前置喷洒机构和后置喷洒机构的合理配置，自动完成除草方法中的喷水喷药需求；利用割除的杂草作为有机化肥的原料，且免去了清理杂草的过程，在达到除草防控的同时还提高了果园的产量。果园的产量。果园的产量。

【技术实现步骤摘要】
一种果园除草防控方法及其除草防控机器人


[0001]本专利技术涉及除草防控领域，特别是一种果园除草防控方法及其除草防控机器人。

技术介绍

[0002]果园杂草丛生是影响果树生长和果实产量的重要影响因素，杂草疯长，与果树争夺养分，所以果农需要花费大量精力进行除草，由于果园面积大，大量喷洒灭活性除草剂，对果树根部具有一定的影响，会抑制果树生长降低产量，而人工除草价格昂贵，自己亲自动手除草又效率较低，因此需要开展一种高效快速果园除草方法研究以及配套设备的研发。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，高效快速。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种果园除草防控方法及其除草防控机器人，包括以下步骤：
[0005]第一步骤，株间除草防控：首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；
[0006]第二步骤，行间除草防控：首先在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，再将割下的杂草清理干净，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；
[0007]其中行间割除的杂草，首先经过打碎后铺设于树冠下以及果树株间，再在杂草表面采用局部有限覆盖的压土，最后在铺设的杂草以及压土表面喷洒清水，定期进行翻新，将腐化的杂草翻至土下，有助于果树吸收。
[0008]进一步地，所述土壤处理剂采用氟乐灵，每100毫升兑水40
‑
60公斤，以喷雾的形式均匀喷施。
[0009]进一步地，所述除草防控机器人包括带有行走轮的车体，所述行走轮由伺服电机驱动转动，所述车体的下方设置有行间除草机构，所述车体的前端任意一侧设置有株间除草机构，所述车体上方设置有储水罐，所述储水罐通过水管分别连接于热水箱以及配药罐，所述热水箱以及配药罐分别通过水管连通于前置喷洒机构，所述前置喷洒机构设置于所述车体的前端，且所述前置喷洒机构安装于所述株间除草机构的后方，所述储水罐以及所述配药罐分别通过水管连通于后置喷洒机构，所述后置喷洒机构设置于所述车体后端。
[0010]进一步地，所述所述株间除草机构包括竖向的转动柱，所述转动柱的上端与设置在车体上的支架水平转动连接。所述转动柱的下端周侧设置有若干环向排列的株间除草单元，所述株间除草单元包括保护罩壳和设置在保护罩壳内的株间除草刀片，所述保护罩壳与所述转动柱的下端一侧固定连接，所述株间除草刀片在驱动机构的带动下水平转动；
[0011]所述驱动机构包括固定设置在所述转动柱上方的第一电机，转动柱转动时会带动
第一电机一同转动。所述转动柱的内部设置有中空竖孔，所述转动柱的内部下方设置有中空传动腔，中空竖孔的上端穿出于所述转动柱，中空竖孔的下端与所述中空传动腔相连通。所述第一电机的输出轴沿所述中空竖孔向下延伸至所述中空传动腔内。所述保护罩壳内部分成上下两层，并通过水平设置的隔板进行分隔，株间除草刀片的转动轴与隔板水平转动连接。所述保护罩壳的上端一侧通过传动通道与所述中空传动腔相连通，所述传动通道内设置有传动皮带，所述株间除草刀片的转动轴的通过所述传动皮带与所述第一电机的输出轴传动连接，若干株间除草刀片所对应的传动皮带所在的竖向高度不同，使得第一电机可以通过多个传动皮带带动多个株间除草刀片转动，使驱动机构的整体结构更加精简合理；
[0012]所述保护罩壳为圆形，所述保护罩壳的外壁上设置有弹性橡胶层，用以缓冲减震，使得保护罩壳在和果树碰撞时不易对果树造成损伤。
[0013]所述株间除草单元环向等角度设置有三个，即可以确保在转动柱转动的过程中至少有一个株间除草刀片位于果树株间，并且相邻的株间除草刀片也具有较大的间隙，可以更好地避让果树。
[0014]进一步地，所述行间除草机构包括固定安装于车底的保护壳，所述保护壳内设置有两个竖向转轴，竖向转轴在驱动机构的带动下水平转动。两个竖向转轴沿所述车体的长度方向排列，两个所述竖向转轴下方安装切割刀片，使两个竖向转轴下方安装的切割刀片也沿车体的长度方向排列。
[0015]所述竖向转轴的下端设置有限位环，所述限位环的下方设置有螺纹安装柱。两个所述切割刀片上均设置有安装孔，两个所述切割刀片通过安装孔套接在所述螺纹安装柱上，所述螺纹安装柱上还螺接有紧固螺母，所述紧固螺母与所述限位环对应夹紧固定所述切割刀片。切割刀片的安装方式使得切割刀片方便拆卸维修。
[0016]所述切割刀片为长条状，两个切割刀片的形状和长度均相同。所述安装孔设置在所述切割刀片的中心处，所述切割刀片的两端分别设置有切割刃口，所述切割刃口的延伸方向与所述切割刀片的长度方向呈一定角度倾斜。在车体行进的过程中切割刀片水平转动，斜向的切割刃口的切割效果更好。所述切割刃口的长度为切割刀片长度的五分之一到四分之一，切割刃口更加不易受损，使用寿命更长，也更加容易维护。若在切割刀片的中间设置切割刃口，中间的切割刃口的工作效率也很低下。由于切割刃口的长度设置，单个长条状切割刀片的除草效果欠佳，处于车体前端的切割刀片在工作时可能会漏掉部分杂草，因此设置有两个切割刀片，处于车体后方的切割刀片可以进行第二次除草，解决掉被漏掉的杂草，从而提高本专利技术的除草效果。
[0017]两个所述竖向转轴的中心距小于所述切割刀片的长度，两个竖向转轴的转速和转动方向相同。当其中一个切割刀片转动至与车体的长度方向相平行时，另一个切割刀片与车体的长度方向相垂直。从而使得两个切割刀片的切割区域可以部分重叠，进而减少了两个切割刀片所占据的车体空间，结构设置更加合理。
[0018]所述车体上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮，两个所述竖向转轴的上端均设置有受动齿轮，两个竖向转轴上的受动齿轮的齿数相同，所述传动齿轮同时与两个受动齿轮啮合传动，驱动电机可以同时带动两个竖向转轴转动，结构更加精简，同时也确保了两个竖向转轴的转动方向和转动速度相同。
[0019]所述限位环的下表面设置有定位柱，所述切割刀片上设置有与所述定位柱对应插
接的定位孔，确保切割刀片不会与竖向转轴相对转动；
[0020]所述保护罩壳上与所述株间除草机构同侧设置有草料出口，且在所述保护罩壳上相对于所述草料出口的另一侧设置有鼓风机，更方便切割后的杂草离开保护罩壳内。
[0021]进一步地，所述草料出口处设置高转割刀，所述高转割刀通过两个所述受动齿轮传动连接于所述传动齿轮，所述高转割刀与所述切割刀片在旋转过程中形成行间除草区域。当所述车体静止且所述转动柱转动时，若干所述株间除草刀片在旋转过程中形成环形除草区域。所述环形除草区域的内边缘和所述行间除草区域的外边缘沿所述车体的行进方向平齐，使得行间除草区域和环形除草区域在车体的宽度方向上互补，避免产生除草死角。如附图中所示，平齐线与车体的行进方向平行，环形除草区域的内边缘和圆形除草区域的外边缘均与平齐线相切。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果园除草防控方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步骤，株间除草防控：首先利用除草防控机器人通过割刀物理打碎的方法将果树株间杂草打碎，再在打碎的杂草上进行雾化喷施热水，最后在株间的土地上喷洒土壤处理剂；第二步骤，行间除草防控：首先在进行株间除草的同时，通过除草防控机器人利用割刀割除行间杂草，再将割下的杂草清理干净，然后在果树行间土地上均匀浇灌清水，最后在果树行间土地上喷洒土壤处理剂；其中行间割除的杂草，首先经过打碎后铺设于树冠下以及果树株间，再在杂草表面采用局部有限覆盖的压土，最后在铺设的杂草以及压土表面喷洒清水。2.根据权利要求1所述的一种果园除草防控方法，其特征在于：所述土壤处理剂采用氟乐灵，每100毫升兑水40
‑
60公斤，以喷雾的形式均匀喷施。3.根据权利要求1
‑
2任意项所述的一种果园除草防控方法中的除草防控机器人，其特征在于：所述除草防控机器人包括带有行走轮(2)的车体(1)，所述行走轮(2)由伺服电机(10)驱动转动，所述车体(1)的下方设置有行间除草机构(3)，所述车体(1)的前端任意一侧设置有株间除草机构(4)，所述车体(1)上方设置有储水罐(5)，所述储水罐(5)通过水管分别连接于热水箱(6)以及配药罐(7)，所述热水箱(6)以及配药罐(7)分别通过水管连通于前置喷洒机构(8)，所述前置喷洒机构(8)设置于所述车体(1)的前端，且所述前置喷洒机构(8)安装于所述株间除草机构(4)的后方，所述储水罐(5)以及所述配药罐(7)分别通过水管连通于后置喷洒机构(9)，所述后置喷洒机构(9)设置于所述车体后端。4.根据权利要求3所述的一种果园除草防控方法中的除草防控机器人，其特征在于：所述所述株间除草机构(4)包括竖向的转动柱(4
‑
1)，所述转动柱(4
‑
1)的上端与设置在车体上的支架(4
‑
2)水平转动连接。所述转动柱(4
‑
1)的下端周侧设置有若干环向排列的株间除草单元，所述株间除草单元包括保护罩壳(4
‑
3)和设置在保护罩壳(4
‑
3)内的株间除草刀片(4
‑
4)，所述保护罩壳(4
‑
3)与所述转动柱(4
‑
1)的下端一侧固定连接，所述株间除草刀片(4
‑
4)在驱动机构的带动下水平转动；所述驱动机构包括固定设置在所述转动柱(4
‑
1)上方的第一电机(4
‑
5)，转动柱(4
‑
1)转动时会带动第一电机(4
‑
5)一同转动。所述转动柱(4
‑
1)的内部设置有中空竖孔(4
‑
6)，所述转动柱(4
‑
1)的内部下方设置有中空传动腔(4
‑
7)，中空竖孔(4
‑
6)的上端穿出于所述转动柱(4
‑
1)，中空竖孔(4
‑
6)的下端与所述中空传动腔(4
‑
7)相连通。所述第一电机(4
‑
5)的输出轴沿所述中空竖孔(4
‑
6)向下延伸至所述中空传动腔(4
‑
7)内。所述保护罩壳(4
‑
3)内部分成上下两层，并通过水平设置的隔板进行分隔，株间除草刀片(4
‑
4)的转动轴与隔板水平转动连接。所述保护罩壳(4
‑
3)的上端一侧通过传动通道(4
‑
8)与所述中空传动腔(4
‑
7)相连通，所述传动通道(4
‑
8)内设置有传动皮带(4
‑
9)，所述株间除草刀片(4
‑
4)的转动轴的通过所述传动皮带(4
‑
9)与所述第一电机(4
‑
5)的输出轴传动连接，若干株间除草刀片(4
‑
4)所对应的传动皮带(4
‑
9)所在的竖向高度不同；所述保护罩壳(4
‑
3)为圆形，所述保护罩壳(4
‑
3)的外壁上设置有弹性橡胶层；所述株间除草单元环向等角度设置有三个。5.根据权利要求4所述的一种果园除草防控方法中的除草防控机器人，其特征在于：所述行间除草机构(3)包括固定安装于车底的保护壳(3
‑
1)，所述保护壳(3
‑
1)内设置有两个
竖向转轴(3
‑
2)，竖向转轴(3
‑
2)在驱动机构的带动下水平转动。两个竖向转轴(3
‑
2)沿所述车体(1)的长度方向排列，两个所述竖向转轴(3
‑
2)下方安装切割刀片(3
‑
13)；所述竖向转轴(3
‑
2)的下端设置有限位环(3
‑
3)，所述限位环(3
‑
3)的下方设置有螺纹安装柱(3
‑
4)。两个所述切割刀片(3
‑
13)上均设置有安装孔(3
‑
5)，两个所述切割刀片(3
‑
13)通过安装孔(3
‑
5)套接在所述螺纹安装柱(3
‑
4)上，所述螺纹安装柱(3
‑
4)上还螺接有紧固螺母(3
‑
6)，所述紧固螺母(3
‑
6)与所述限位环(3
‑
3)对应夹紧固定所述切割刀片(3
‑
13)；所述切割刀片(3
‑
13)为长条状，两个切割刀片(3
‑
13)的形状和长度均相同。所述安装孔(3
‑
5)设置在所述切割刀片(3
‑
13)的中心处，所述切割刀片(3
‑
13)的两端分别设置有切割刃口(3
‑
7)，所述切割刃口(3
‑
7)的延伸方向与所述切割刀片(3
‑
13)的长度方向呈一定角度倾斜；所述切割刃口(3
‑
7)的长度为切割刀片(3
‑
13)长度的五分之一到四分之一；两个所述竖向转轴(3
‑
2)的中心距小于所述切割刀片(3
‑
13)的长度，两个竖向转轴(3
‑
2)的转速和转动方向相同；当其中一个切割刀片(3
‑
13)转动至与车体(1)的长度方向相平行时，另一个切割刀片(3
‑
13)与车体(1)的长度方向相垂直；所述车体(1)上设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设置有传动齿轮(3
‑
9)，两个所述竖向转轴(3
‑
2)的上端均设置有受动齿轮(3
‑
10)，两个竖向转轴(3
‑
2)上的受动齿轮(3
‑
10)的齿数相同，所述传动齿轮(3
‑
9)同时与两个受动齿轮(3
‑
10)啮合传动；所述限位环(3
‑
3)的下表面设置有定位柱，所述切割刀片(3
‑
13)上设置有与所述定位柱对应插接的定位孔(3
‑
12)；所述保护罩壳(3
‑
1)上与所述株间除草机构(4)同侧设置有草料出口(3
‑
14)，且在所述保护罩壳(3
‑
1)上相对于所述草料出口(3
‑
14)的另一侧设置有鼓风机(3
‑
15)。6.根据权利要求5所述的一种果园除草防控方法中的除草防控机器人，其特征在于：所述草料出口(3
‑
14)处设置高转割刀(3
‑
16)，所述高转割刀(3
‑
16)通过两个所述受动齿轮(3
‑
10)传动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沁，苏宇，张震，关宇辰，杨寒，田军委，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：