株间自动仿地形避让除草机制造技术

本发明专利技术提供了一种株间自动仿地形避让除草机，包括伸缩机架、避让机构、割草机构、除草机构、角度调节机构及液压系统。其中：活动机架可以根据葡萄地实际情况自动调整作业宽度；避让机构采用双液压缸伸缩臂，通过双液压缸控制除草刀旋转角度，通过两级液压缸控制，除草刀摆动角度更大，使得株间除草范围更广；割草机构与除草机构结合，在前方利用割草盘的刀片高速旋转除掉触碰杆前方的大草，导致触碰杆不会因为碰到大草而直接产生避让除草刀从根部除草且除过的草的根部可以向后翻转，草根外露，防止草复活；角度调节机构可根据不同地形调节轮轴与机架相对角度，确保机具平稳运行，同时通过高低液压液压缸控制除草刀入土深度。通过高低液压液压缸控制除草刀入土深度。通过高低液压液压缸控制除草刀入土深度。

【技术实现步骤摘要】
株间自动仿地形避让除草机


[0001]本专利技术涉及除草机械
，具体地，涉及一种株间自动仿地形避让除草机。

技术介绍

[0002]除草通常采用的方式有化学药剂除草、人工除草及机械除草。其中，化学药剂除草会对土壤带来不良影响，且对作物生长产生一定的抑制作用；人工除草所消耗人力巨大、效率低，不适宜大面积种植除草；机械除草能够避免以上两种方式存在的缺陷，因此在农业种植中得到了迅速的发展和广泛的应用。但是，除草机械同样存在自身的一些局限性，科研机构对于除草机械也不断进行研究开发，以拓展除草机械的应用。
[0003]中国农业大学徐丽明，丁物物等人研究的篱架式裁培葡萄株间除草机。整机的关键部件是自动避让机构，通过机械触杆来确定是否遇到果树，遇到果树后，机械触杆将阻力传递给避让触发机构中的压力传感器，在达到阈值时，自动避让机构开始工作，除草单元移出葡萄行，进入行间，该机具可以调节不同的压力阈值来实现适应不同生长期的葡萄树除草作业，一定程度上增加了机具的适应性，减少了损伤葡萄植株的几率。在后来的研究中，中国农业大学于畅畅，徐丽明等人针对篱架式栽培葡萄园中株间除草机作业效率不高。
[0004]中国农业大学于畅畅，徐丽明等人针对篱架式栽培葡萄园中株间除草机作业效率不高，研制了一种篱架式栽培葡萄双边作业株间自动避让除草机。该机具能够适应篱架式栽培葡萄园的株间除草，但株间除草存在一定死角，且不能进行行间除草，所以并不适用于果园除草要求。
[0005]南京林业大学陈勇等人研究出一种能做到同时去除行间和株间杂草的机器人。主要包括行间与株间除草刀具、影像识别装置、GPS装置与控制装置。通过GPS进行位置导航，机器人沿作物行线前进，当机器人影像识别装置感应到杂草时，除草执行机构就会进行除草动作，末端执行装置会将高速旋转的刀具迅速伸入土壤，破坏杂草组织。当机器人感应出农作物时，除草机构的末端执行装置就会迅速张开以防止损伤农作物。
[0006]济南大学杜文圣、王睿晗等人针对蓬莱市葡萄园矮化密植的种植模式，研究了一种能够完成葡萄园行间与株间杂草去除的自动避让除草机。该机具在拖拉机的牵引下，将一部分动力通过传动系统传至卧式除草刀，进行植株行间除草；而另一部分动力利用液压系统传递至液压执行元件,用于去除株间杂草。并研究了株间除草装置回转中心的运动轨迹，得出在相同的前进速度下，液压缸的回位速度与除草过程中的伤树率成正比，与株间除草率成反比。
[0007]可见，目前机械除草存在的主要问题是，如何识别作物与杂草，在除草过程中遇到作物时及时自动避让，避免除草操作时对周边作物造成损害，同时控制除草深度，从根部除草，避免除草不彻底或从根部复活，以提高除草效率。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的技术问题在于，提供了一种株间自动仿地形避让除草机，通过设
计精准的避让机构，在除草过程中遇到作物时采集作物信号，并自动迅速避让，避免除草操作时对周边作物造成损伤，同时能够从根部除草，提高除草效率。
[0009]本专利技术提供了一种株间自动仿地形避让除草机，包括伸缩机架、避让机构、割草机构、除草机构、角度调节机构及液压系统，所述避让机构设于伸缩机架的侧部，割草机构和除草机构安装于避让机构上且割草机构位于除草机构的前方，其中：
[0010]所述伸缩机架包括固定架，所述固定架前端安装三角悬挂架，固定架上连接活动套，活动架可活动套设于活动套内，固定架上安装宽度调节液压缸，宽度调节液压缸的活动端与活动套连接；
[0011]所述避让机构包括固定连接于活动架上的避让轴座，避让轴座上平行连接伸缩臂及导轨，活动架上安装第一避让液压缸，第一避让液压缸的活动端连接于伸缩臂的一侧，导轨上设有避让座，避让座的上侧设有滑轨，滑轨上固定安装固定块，固定块与触板通过回力弹簧连接，触板可滑动配装于滑轨上，避让座的侧壁设有内六角轴承，内六角轴承内配装六角转轴，六角转轴上连接推杆，推杆与触板的一侧接触连接，导轨上固定设有行程开关，且行程开关位于触板一侧，六角转轴的下端连接信号采集组件；
[0012]所述割草机构包括连接于伸缩臂上的第一轴座，第一轴座上水平铰接割草架，割草架上设有液压马达，液压马达的动力输出端连接主动轮，主动轮通过皮带与从动轮连接，从动轮的轮轴上连接割草盘；
[0013]所述除草机构包括连接于伸缩臂末端的第二轴座，第二轴座上连接转杆，转杆的下端连接拉板和除草刀，避让座上安装第二避让液压缸，第二避让液压缸的活动端与拉板铰接；
[0014]所述角度调节机构包括安装于固定架两侧的地轮，所述地轮的轮轴通过角度调节组件连接于活动架后方，活动架后方安装高低调节液压缸，高低调节液压缸的活动端与角度调节组件连接；
[0015]所述液压系统包括液压油箱，液压油箱与液压泵连接，液压泵的出液端连接过滤器，过滤器的出液端分别与复合电磁阀和避让电磁阀连接，避让电磁阀分别与第一避让液压缸和第二避让液压缸连接，复合电磁阀分别与高低调节电磁阀及宽度调节电磁阀连接，高低调节电磁阀连接高低调节液压缸，宽度调节电磁阀连接宽度调节液压缸，且高低调节电磁阀及宽度调节电磁阀分别与液压马达连接。
[0016]优选的，所述信号采集组件包括连接于六角转轴的下端的触杆座，触杆座上设有触杆转轴，触杆转轴上设有触碰杆，触碰杆的侧壁连接归位弹簧，归位弹簧的另一端与触杆座连接。
[0017]优选的，所述角度调节组件包括平行配装于轴承上的轴承梁，轴承梁上铰接三角座，三角座上铰接调节杆，调节杆的另一端与活动架铰接，三角座的后侧连接调节座，调节座与高低调节液压缸的活动端连接。
[0018]优选的，所述除草刀的刀刃向上倾斜45
°
。
[0019]优选的，所述主动轮与从动轮上设有皮带轮护罩。
[0020]优选的，所述液压系统还包括风冷却器。
[0021]优选的，还包括控制系统，所述控制系统的信号输出端分别与复合电磁阀、高低调节电磁阀、宽度调节电磁阀及避让电磁阀电性连接。
[0022]本专利技术的工作原理：
[0023](1)整机除草原理：本专利技术的株间自动仿地形避让除草机，包括伸缩机架、避让机构、割草机构、除草机构、角度调节机构及液压系统，伸缩其中：所述机架是整机部件的安装载体，液压系统各元件安装在机架上方，三点悬挂与机架分开安装，以此来实现仿地形除草的效果，与拖拉机悬挂系统相连；所述液压系统主要由液压油箱、电磁阀组、风冷却器、液压泵、与宽度调节液压缸、高低调节液压缸和避让液压缸等连接组成，液压马达为割草刀盘旋转提供动力，行宽调节液压缸为行宽调节机构提供动力，实现对作业行宽调节，避让液压缸使除草部件进出株间，实现避开葡萄藤的功能；地轮安装在机架后方，通过高低调节液压缸来自动调节地轮的高度，可改变除草刀的入土深度；通过液压马达来达到割草刀运作的效果，并通过皮带轮的形式来改变割草刀旋转的转速；
[0024](2)液压系统工作原理：工作时，由拖拉机动力源将动力传输给液压泵，液压泵分两个出油口，分别进入复合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种株间自动仿地形避让除草机，其特征在于，包括伸缩机架(10)、避让机构(20)、割草机构(30)、除草机构(40)、角度调节机构(50)及液压系统(60)，所述避让机构(20)设于伸缩机架(10)的侧部，割草机构(30)和除草机构(40)安装于避让机构(20)上且割草机构(30)位于除草机构(40)的前方，其中：所述伸缩机架(10)包括固定架(101)，所述固定架(101)前端安装三角悬挂架(102)，固定架(101)上连接活动套(103)，活动架(104)可活动套设于活动套(103)内，固定架上安装宽度调节液压缸(105)，宽度调节液压缸(105)的活动端与活动套(103)连接；所述避让机构(20)包括固定连接于活动架(104)上的避让轴座(201)，避让轴座(201)上平行连接伸缩臂(202)及导轨(203)，活动架(104)上安装第一避让液压缸(204)，第一避让液压缸(204)的活动端连接于伸缩臂(202)的一侧，导轨(203)上设有避让座(205)，避让座(205)的上侧设有滑轨(206)，滑轨(206)上固定安装固定块(207)，固定块(207)与触板(208)通过回力弹簧(209)连接，触板(208)可滑动配装于滑轨(206)上，避让座(205)的侧壁设有内六角轴承(210)，内六角轴承(210)内配装六角转轴(211)，六角转轴(211)上连接推杆(212)，推杆(212)与触板(208)的一侧接触连接，导轨(203)上固定设有行程开关(213)，且行程开关位于触板(208)一侧，六角转轴(211)的下端连接信号采集组件(214)；所述割草机构(30)包括连接于伸缩臂(202)上的第一轴座(301)，第一轴座(301)上水平铰接割草架(302)，割草架(302)上设有液压马达(303)，液压马达(303)的动力输出端连接主动轮(304)，主动轮(304)通过皮带(305)与从动轮(306)连接，从动轮(306)的轮轴上连接割草盘(307)；所述除草机构(40)包括连接于伸缩臂(202)末端的第二轴座(401)，第二轴座(401)上连接转杆(402)，转杆(402)的下端连接拉板(403)和除草刀(404)，避让座(205)上安装第二避让液压缸(405)，第二避让液压缸(405)的活动端与拉板(403)铰接；所述角度调节机构(50)包括安装于固定架(101)两侧的地轮(501)，所述地轮(501)的轮轴通过角度调节组件(502)连接于活动架(104)后方，活动架后方安装高低调节液压缸(503)，高低调节液压缸(503)的活动端与角度调节组件(502)连接；所述液压系统(60)包括液压油箱(601)，液压油箱(601)与液压泵(602)连接，液压泵(602...

【专利技术属性】
技术研发人员：段亚莉，杨兴勇，曹瑾，高强，杨术明，田巧环，花志斌，袁向东，马永龙，鲁文玲，陈小斌，赵生军，彭粒，李原秀，赵鑫，庞宏，宋智超，
申请(专利权)人：宁夏智源农业装备有限公司，
类型：发明
国别省市：