一种山地标准化果园智能除草机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种山地标准化果园智能除草机器人，包括履带车、控制系统、割草装置、株间伸缩割草装置，该机器人的底盘采用履带式底盘运动载体，在山地等复杂环境下具有良好的通过性；采用摄像头探测果树技术，能够对果园内的果树进行识别，从而实现精准作业；通过使用激光雷达，能够实现对果园地图进行实时构建，以实现果园智能除草机器人的自动行走。同时，本发明专利技术中的割草机构在结合传统旋耕式除草机所具有的优点下，进一步采用了深耕式的割草装置，可以有效的对杂草根部进行割除，有效的提高了杂草的清除率；株间伸缩割草装置采用丝杆传动，实现了割草装置的左右伸缩，进而实现了株间精准除草。株间精准除草。株间精准除草。

【技术实现步骤摘要】
一种山地标准化果园智能除草机器人


[0001]本专利技术涉及农用机器人
，更具体地说，涉及一种山地标准化果园智能除草机器人。

技术介绍

[0002]生长在作物田间的杂草通过人工或机械进行耕除可及时防除杂草。除草工作不但可以防除杂草，而且给作物提供了良好的生长条件。在作物生长的整个过程中，根据需要可进行多次除草，而且除草时要抓住有利时机除早，除小，除彻底，不得留下小草，以免引起后患。
[0003]目前的果园除草工作主要由人工进行，因果园内障碍物较多，传统的除草机不适宜进行杂草耕除工作，因此目前市场上缺少专门针对果园割草的智能化机器人。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种山地标准化果园智能除草机器人，其具体技术方案如下：
[0005]一种山地标准化果园智能除草机器人，包括：
[0006]履带车，所述履带车包括车体，所述车体内部设有履带车空腔，所述履带车上安装有带动所述车体行走的履带机构；
[0007]控制系统，所述控制系统包括蓄电池、控制箱、激光雷达、摄像头，所述蓄电池和所述控制箱位于所述履带车空腔内，所述蓄电池用以为果园智能除草机器人的各电器元件进行供电；所述控制箱内设置有控制果园智能除草机器人实施各项动作的控制器；所述激光雷达和所述摄像头均安装于所述车体顶部，且均与所述控制器进行控制连接；
[0008]割草装置，所述割草装置共两套，分别位于所述车体后端的左右两边；所述割草装置包括旋割刀片、护罩、传动轴保护壳、传动轴、旋割电机、电机底座、滑台、直流电机、固定板、第一丝杆，其中，所述固定板固定于所述车体的后端，所述直流电机固定在所述固定板上的电机安装孔中；所述直流电机向下伸出的输出轴与所述第一丝杆传动连接；所述滑台通过其上设置的螺纹孔套设在所述第一丝杆上，同时，所述滑台远离所述固定板的一侧与所述电机底座固定连接；所述旋割电机固定在所述电机底座的上部，所述旋割电机向下伸出的转轴穿过所述电机底座并与所述传动轴连接，所述传动轴的底部固定所述旋割刀片；所述传动轴的外圈安装有所述传动轴保护壳，所述传动轴保护壳固定在所述电机底座的底部；所述传动轴保护壳的底部安装有所述护罩，所述旋割刀片位于所述护罩内，且刀片的底部刀尖部分露出于所述护罩底部之外；所述旋割刀片为深耕式刀片；
[0009]株间伸缩割草装置，所述株间伸缩割草装置包括一根滑轨、两个株间直流电机、两个第二丝杆、两个滑杆以及两套所述割草装置，其中，所述滑轨通过支脚固定于所述车体的顶部；所述滑轨的轴线方向与所述车体前后方向的连线相垂直，且所述滑轨的两端伸出所述车体左右两侧之外；两个所述株间直流电机固定于所述滑轨中间位置的下方，且其对应
的两个电机输出轴平行于所述滑轨，但延伸方向互为相反；两个所述电机输出轴与两个所述第二丝杆一一对应传动连接；所述滑杆呈L形形状，所述滑杆的上部横杆内开设有螺纹孔，所述第二丝杆远离所述电机输出轴的一端旋入对应所述上部横杆的所述螺纹孔内；所述滑轨的底部设有轨道，所述上部横杆的顶面上安装有数个滚轮，所述滚轮适配滚动安装于所述轨道内；所述第二丝杆的下部竖杆远离所述车体一侧的外侧壁与对应的所述割草装置上的所述固定板固定连接。
[0010]为了解决传统割草方法存在的问题，本专利技术一种山地标准化果园智能除草机器人的底盘采用履带式底盘运动载体，在山地等复杂环境下具有良好的通过性；采用摄像头探测果树技术，能够对果园内的果树进行识别，从而实现精准作业；通过使用激光雷达，能够实现对果园地图进行实时构建，以实现果园智能除草机器人的自动行走。
[0011]本专利技术采用摄像头配合激光雷达可使除草机器人进行自行行走，完成避障、自主作业、间接性作业。摄像头和激光雷达的结合，能够有效提高割草的准确性和机器人行走的智能化。
[0012]同时，本专利技术中的割草机构在结合传统旋耕式除草机所具有的优点下，进一步采用了深耕式的割草装置，深耕式割草装置通过使用丝杆传动机构，可实现割草装置上下移动，在不同的割草环境下可进行调节，避免对旋割刀片产生过大损伤，同时该割草装置采用深耕式刀片，可以有效的对杂草根部进行割除，有效的提高了杂草的清除率。进一步的，为了适应果园环境，本专利技术中的株间伸缩割草装置也采用丝杆传动，实现割草装置的左右伸缩，以实现株间精准除草。
[0013]优选地，所述履带机构包括齿轮箱、履带车电机、履带、主动轮，所述齿轮箱、所述履带车电机、所述履带以及所述主动轮均设有两套，且整体分设于所述车体的左右两侧；所述履带车电机固定于所述履带车空腔内部，且其转轴与同样设于所述履带车空腔内部的对应侧的所述齿轮箱传动连接；所述履带车左右两侧的前后位置分别安装有所述主动轮和从动轮，所述履带套设在所述车体同侧对应的所述从动轮和所述主动轮外侧，并与所述主动轮和所述从动轮相啮合；所述主动轮与对应侧的所述齿轮箱传动连接。
[0014]优选地，所述控制箱内的控制器包括Myrio控制器、Jetson Nano控制器，所述控制箱内还设置有降压模块，所述Myrio控制器与所述Jetson Nano控制器进行电连接，所述降压模块和所述Myrio控制器、所述Jetson Nano控制器分别进行电连接；所述Jetson Nano控制器与所述激光雷达、所述摄像头进行控制连接；所述Myrio控制器与所述履带机构、所述割草装置、所述株间伸缩割草装置中的电机进行控制连接。
[0015]优选地，所述Myrio控制器能够通过蓝牙进行远程操控。
[0016]优选地，所述激光雷达安装于所述车体顶部中间位置。
[0017]优选地，所述摄像头有两个，分别置于所述车体顶部前端的左右两边，并与所述车体的中轴呈45
°
放置。
[0018]优选地，所述护罩可拆卸安装于所述传动轴保护壳的底部。
[0019]本专利技术一种山地标准化果园智能除草机器人所具有的有益效果为：该果园智能除草机器人能够通过激光雷达实时构建果园地图，通过双摄像头探测果树存在信息，通过Jetson Nano控制器和Myrio控制器通信，控制株间除草装置和行间除草装置进行自动除草作业。整个作业过程具有智能、高效等特点，可大大减少劳动力，提高割草效率，降低割草成
本。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0021]图1
‑
2为本专利技术的整体结构示意图。
[0022]图3为去除车顶后的本专利技术果园智能除草机器人的结构示意图。
[0023]图4为本专利技术中割草装置的主视图。
[0024]图5为本专利技术中割草装置的俯视图。
[0025]图6为图5中A
‑
A方向的截面图。
[0026]图7为本专利技术中割草装置的立体图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种山地标准化果园智能除草机器人，其特征在于，包括：履带车，所述履带车包括车体，所述车体内部设有履带车空腔，所述履带车上安装有带动所述车体行走的履带机构；控制系统，所述控制系统包括蓄电池、控制箱、激光雷达、摄像头，所述蓄电池和所述控制箱位于所述履带车空腔内，所述蓄电池用以为果园智能除草机器人的各电器元件进行供电；所述控制箱内设置有控制果园智能除草机器人实施各项动作的控制器；所述激光雷达和所述摄像头均安装于所述车体顶部，且均与所述控制器进行控制连接；割草装置，所述割草装置共两套，分别位于所述车体后端的左右两边；所述割草装置包括旋割刀片、护罩、传动轴保护壳、传动轴、旋割电机、电机底座、滑台、直流电机、固定板、第一丝杆，其中，所述固定板固定于所述车体的后端，所述直流电机固定在所述固定板上的电机安装孔中；所述直流电机向下伸出的输出轴与所述第一丝杆传动连接；所述滑台通过其上设置的螺纹孔套设在所述第一丝杆上，同时，所述滑台远离所述固定板的一侧与所述电机底座固定连接；所述旋割电机固定在所述电机底座的上部，所述旋割电机向下伸出的转轴穿过所述电机底座并与所述传动轴连接，所述传动轴的底部固定所述旋割刀片；所述传动轴的外圈安装有所述传动轴保护壳，所述传动轴保护壳固定在所述电机底座的底部；所述传动轴保护壳的底部安装有所述护罩，所述旋割刀片位于所述护罩内，且刀片的底部刀尖部分露出于所述护罩底部之外；所述旋割刀片为深耕式刀片；株间伸缩割草装置，所述株间伸缩割草装置包括一根滑轨、两个株间直流电机、两个第二丝杆、两个滑杆以及两套所述割草装置，其中，所述滑轨通过支脚固定于所述车体的顶部；所述滑轨的轴线方向与所述车体前后方向的连线相垂直，且所述滑轨的两端伸出所述车体左右两侧之外；两个所述株间直流电机固定于所述滑轨中间位置的下方，且其对应的两个电机输出轴平行于所述滑轨，但延伸方向互为相反；两个所述电机输出轴与两个所述第二丝杆一一对应传动连接；所述滑杆呈L形形状，所述滑杆的上部横杆内开设有螺纹孔，所述第二丝杆远离所述电机输出轴的一端旋入对应所述上部横杆的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立军，摆瑶，罗干，王尚玉，蔺举，杨贵彬，吕程，李强，黎斌，陈艳华，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：