一种多功能农业机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种多功能农业机器人，包括安装有行走装置的机架、喷洒装置、药水箱，机架的底面可拆卸固接有连接装置，连接装置通过螺栓连接播种装置或施肥装置；行走装置包括两后轮和两前轮，两后轮安装于后横梁上，后横梁通过横向销轴与机架转动连接，两后轮和两前轮分别连接有行走伺服电机。本发明专利技术采用模块化设计，利用连接装置将播种、施肥和除草等不同工作模块用一个连接设施连接到机器人机架上，实现集播种、施肥、除草和撒药功能于一体，达到一机多用的效果，利用雷达深度相机进行自动给识别，机器人根据实际情况自动改变工作状态，提高了自动化和智能化水平；利用ROS机器人仿真软件进行路线规划，最终实现本机器人全自动工作状态。态。态。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能农业机器人


[0001]本专利技术涉及农业设备
，尤其涉及到一种集播种、施肥、喷药等多功能农业机器人，具体应用于苜蓿类等小粒种子的播种、施肥和护理。

技术介绍

[0002]当前，我国的农业机械水平虽然在近几年发展很快，但是总体来说还有明显的缺点，最主要的是农业机械的智能化、自动化和模块化发展缓慢，高科技技术难以与传统农业生产相结合，农村农业生产质量和效率不高，是农业发展过程中的一大短板。近几年我国也开始研制很多的质保机器人，但是在智能化自动化方面还是有一定的缺陷，大多机器人是用遥控装置控制机器人运动,而且功能模块较单一，没有达到一机多用的功效果。随着科技的发展，机械化程度增强，一些农业机械逐渐成为新农业的主流，但其自动化、模块化程度很低，很难满足我国成规模的大型农业的使用需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种多功能农业机器人，实现了一机多用，并且提高了自动化和智能化水平，满足了新农业发展要求。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种多功能农业机器人，包括安装有行走装置的机架，以及安装在机架前端的喷洒装置和固设在机架上的药水箱，所述药水箱的出液口与喷洒装置连通，机架的底面可拆卸固接有连接装置，所述连接装置通过螺栓连接播种装置或施肥装置；所述行走装置包括两后轮和两前轮，两后轮安装于后横梁上，后横梁通过横向销轴与机架转动连接，两后轮和两前轮分别连接有行走伺服电机。
[0005]本方案通过行走装置实现整机行走，通过药水箱盛放除草剂、液肥等药水，通过喷洒装置将药水喷出，达到除草或者施液面肥的目的；将施肥装置与连接装置连接时，可进行颗粒肥的施加，将播种装置与连接装置连接时，可进行播种，实现了一机多用；设置两后轮和两前轮四个行走轮，提高了整机的稳定性，两后轮和两前轮分别连接有行走伺服电机，使每一个行走轮由一个伺服电机单独驱动，方便差速转弯，提高了行走能力，满足不同路况的行走要求；后横梁与机架转动连接，使得后横梁可以绕横向销轴有一定的转动角度，让机器人主体和后轮可以有一定的角度偏转，使得机器人可以很好的在崎岖路面行走；连接装置与机架可拆卸固接，方便将连接装置从机架拆下和更换。
[0006]作为优化，机架上还设有与各行走伺服电机电性连接的控制系统，机架的前端设有与控制系统电性连接的雷达深度相机。本优化方案通过雷达深度相机对工作目标和工作状态进行识别，然后机器人根据接收的信息通过控制系统自动调节自身的工作状态和工作能力，提高了自动化和智能化水平。
[0007]作为优化，两前轮分别安装在两前轮架上，前轮架的上端固接有沿竖向延伸的前转向轴，机架上固设有与前转向轴转动连接的前横梁，以及驱动前转向轴转动的前转向电机；两后轮分别安装在两后轮架上，后轮架的上端固接有沿竖向延伸的后转向轴，后转向轴
与后横梁转动连接，后横梁上安装有驱动后转向轴转动的后转向电机，两后转向电机和两前转向电机均与控制系统电性连接。本优化方案通过控制系统控制各转向电机的动作，每个转向电机对应驱动一个轮架转动，轮架转动时带动行走轮转向，实现整机的转弯。
[0008]作为优化，药水箱位于机架前后方向的中间位置，药水箱的前方设有与机架固接的控制箱，控制系统设置在所述控制箱中，药水箱的后方设有与机架固接的发电机，发电机用于给用电部件提供电能，机架上还固设有分别位于控制箱上方和发电机上方的机顶盖。本优化方案将重量较大的药水箱设置在前后方向的中间位置，使整机重心更靠近中间位置，提高了整机的稳定性；通过设置控制箱，便于对控制系统进行防护；通过设置发电机，便于给各用电部件提供电能，便于延长机器人在田间的作业时间；将控制箱和发电机分别设置在药水箱的两侧，通过药水箱将控制系统和发电机隔开，避免对控制系统造成电磁干扰；通过设置机顶盖对控制箱和发电机形成防护，提高了使用的安全性。
[0009]作为优化，喷洒装置包括喷洒泵、机前连接架、电动伸缩杆和喷药管，喷洒泵与机架相对固定设置，喷洒泵的进液口与药水箱的出液口连通，喷洒泵的出液口与喷药管连通，喷药管上开设有喷孔，喷药管安装在机前连接架上，机前连接架的后端通过第一横轴与机架铰接，电动伸缩杆的一端与机架铰接，另一端与机前连接架铰接。本优化方案的喷洒装置通过喷洒泵将药水箱内的药水泵至喷药管，并从喷孔中喷出，实现药水的喷洒，结构简单，使用和控制方便；通过电动伸缩杆的伸长和缩短，带动机前连接架的上下转动，实现了喷药管高度的调整，满足更多的喷洒和使用要求。
[0010]作为优化，喷孔位于喷药管的底部，喷药管通过第二横轴与机前连接架铰接。本优化方案将喷药管通过第二横轴与机前连接架铰接，在机前连接架上下移动时，喷药管在自重作用下相对机前连接架转动，使喷孔始终朝下对着田地里的作物，避免了药液浪费。
[0011]作为优化，所述连接装置包括沿竖向设置的矩形框，以及与矩形框的顶板固接的三根吊板，吊板的上端焊接有连接板，连接板与机架通过U型带螺纹卡扣连接，矩形框的顶板和矩形框的底板上均开设有若干通孔，播种装置和施肥装置通过螺栓与矩形框连接。本优化的连接装置通过设置矩形框和通孔，方便与播种装置、施肥装置连接；通过设置三根吊板，既保证了连接强度，同时还保证了连接装置沿横向的传力性能，提高了施肥和播种作业的可靠性，连接板与机架通过U型带螺纹卡扣连接，既方便安装和拆卸，同时保证了连接处的抗剪能力。
[0012]本专利技术的有益效果为：采用模块化设计，利用连接装置可以将播种、施肥和除草等不同工作模块用一个连接设施连接到机器人机架上，实现集播种、施肥、除草和撒药功能于一体，达到一机多用的效果，利用雷达深度相机进行自动给识别，机器人根据实际情况自动改变工作状态，提高了自动化和智能化水平；另一方面，利用ROS机器人仿真软件进行路线规划，最终实现本机器人全自动工作状态。
附图说明
[0013]图1为本专利技术多功能农业机器人整体结构示意图；图2为连接装置与机架连接状态示意图；图3为连接装置结构示意图；图4为播种装置结构示意图；
图5为施肥装置结构示意图；图6为雷达深度相机结构示意图；图7为喷洒装置结构示意图；图8为行走装置结构示意图；图中所示：1、喷洒装置，2、控制箱，3、药水箱，4、机顶盖，5、外挡板，6、行走伺服电机，7、前转向电机，8、U型带螺纹卡扣， 9、连接装置，10、紧固螺母，11、机架，12、U型卡扣固定孔，13、通孔，14、播种装置，15、施肥装置，16、雷达深度相机，17、喷洒泵，18、电动伸缩杆，19、机前连接架，20、喷药管，21、后横梁，22、发电机，23、前轮，24、前轮架，25、前横梁，26、转向电机支架。
具体实施方式
[0014]为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
[0015]如图1所示一种多功能农业机器人，包括安装有行走装置的机架11，以及安装在机架前端的喷洒装置1和固设在机架上的药水箱3，药水箱的出液口与喷洒装置连通，药水箱3位于机架前后方向的中间位置，提高整机稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能农业机器人，其特征在于：包括安装有行走装置的机架（11），以及安装在机架前端的喷洒装置（1）和固设在机架上的药水箱（3），所述药水箱的出液口与喷洒装置连通，机架的底面可拆卸固接有连接装置，所述连接装置通过螺栓连接播种装置（14）或施肥装置（15）；所述行走装置包括两后轮和两前轮（23），两后轮安装于后横梁（21）上，后横梁（21）通过横向销轴与机架转动连接，两后轮和两前轮分别连接有行走伺服电机（6）。2.根据权利要求1所述的一种多功能农业机器人，其特征在于：机架上还设有与各行走伺服电机电性连接的控制系统，机架的前端设有与控制系统电性连接的雷达深度相机（16）。3.根据权利要求2所述的一种多功能农业机器人，其特征在于：两前轮分别安装在两前轮架（24）上，前轮架的上端固接有沿竖向延伸的前转向轴，机架上固设有与前转向轴转动连接的前横梁（25），以及驱动前转向轴转动的前转向电机（7）；两后轮分别安装在两后轮架上，后轮架的上端固接有沿竖向延伸的后转向轴，后转向轴与后横梁转动连接，后横梁上安装有驱动后转向轴转动的后转向电机，两后转向电机和两前转向电机均与控制系统电性连接。4.根据权利要求3所述的一种多功能农业机器人，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田富洋，郑文德，宋占华，于镇伟，闫银发，李法德，林雪彦，初春阳，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：