一种小型多功能果树施肥机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种小型多功能果树施肥机，包括分料机构、分料机构舵机、输料机构、输料机构舵机、传感器单元、供能电池和底盘，底盘的上方设置有二层板，底盘与二层板通过二层板支架相连接，二层板支架上安装有Arduino控制板、降压模块和继电器；分料机构通过分料机构支架安装到底盘上，输料机构舵机正对分料机构的出料口以完成分料作业与输料作业的配合；传感器单元包括超声波距离传感器、光电开关、图像识别传感器和色标传感器；供能电池为所述多功能果树施肥机提供电能。多功能果树施肥机提供电能。多功能果树施肥机提供电能。

【技术实现步骤摘要】
一种小型多功能果树施肥机


[0001]本技术属于农业机械
，尤其涉及一种小型多功能果树施肥机。

技术介绍

[0002]随着现代社会农业的不断发展，新技术、新模式的不断应用，劳动人民的双手逐渐解放，走向了智能机械化时代，农业生产效率得到了有效促进，农业因此发生了根本性的改变。智能机械应用于农业生产方面，不仅大大解放了劳动力，还促进了规模化科学化的有效生产，意义重大。农业机器人是指可以像人一样感知信息和行动的农业生产机械设备，在农业生产中应用农业机器人除了能大大减轻人的劳动作业强度，提升劳动生产效率，促进生产质量提高，还能有效避免化肥农药等化学物品对人体的危害。
[0003]目前，相关研究学者已经设计了一些肥料的抛送筒结构。例如，中国专利技术专利“施肥机器(申请号202010909884.8)”公开了一种松土和施肥集成在一体的施肥机器，针对山区农业种植模式下山路崎岖而只能使用人工施肥的情况，专利技术了这款省力的松施集成机器，松完土后送料装置输送肥料，减少人工施肥工序并且减轻了劳动强度，提高了使用者的施肥工作效率；中国专利技术专利“一种多功能施肥机器(申请号201810286389.9)”公开了一种包括牵引拖拉机在内的可以先松土后施肥，然后完成掩埋压平功能的施肥机器，其播撒孔形状匹配输料管且适合均匀播撒化肥，配合合适的松土犁锹，可以提高施肥的有效性，减少资源的浪费。
[0004]但上述的施肥机器，在施肥的过程中不够智能，无法实现根据作物的生长情况智能控制施肥量，不能在脱离驾驶员或操纵人员的情况下自动施肥，不能根据作物的排布情况自动行走，需要人员辅助控制方向；在施肥过程中不够灵活，无法自由的前进后退和换垄施肥，这大大降低了施肥的效率。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术存在的一系列缺陷，本技术的目的在于针对上述问题，提供一种小型多功能果树施肥机，包括分料机构6、分料机构舵机7、输料机构14、输料机构舵机15、传感器单元、供能电池和底盘17，所述底盘17的上方设置有二层板28，所述底盘17与所述二层板28通过二层板支架30相连接，所述二层板支架30上安装有Arduino控制板、降压模块和继电器；所述分料机构6通过分料机构支架29安装到所述底盘17上，所述输料机构舵机15正对分料机构6的出料口以完成分料作业与输料作业的配合；所述传感器单元包括超声波距离传感器2、光电开关20、图像识别传感器3和色标传感器13；所述供能电池为所述多功能果树施肥机提供电能。
[0006]优选的，所述分料机构6包括分料仓、储料仓和带孔的分料底板10，所述分料仓设置于所述储料仓中，带孔的分料底板10设置于所述储料仓的下方，所述分料仓包括呈环形等间距设置的多个小仓；所述分料仓和所述储料仓之间采用过盈配合，所述储料仓的底部通过内外齿轮与所述分料机构舵机7的舵盘24连接，所述分料机构舵机7驱动所述分料机构
6做旋转运动以将肥料从所述分料仓传送到所述输料机构14中。
[0007]优选的，所述输料机构14的底部通过内外齿轮与所述输料机构舵机15的舵盘24相连，所述输料机构14的中部通过输料机构上连接件8与输料机构下连接件12箍在所述分料机构支架29上，所述输料机构舵机15驱动所述输料机构14做旋转运动以实现所述输料机构14伸展和收回。
[0008]优选的，所述输料机构14采用三角形构造，所述输料机构14在整体上为空心形式。
[0009]优选的，所述Arduino控制板的数据接口放置外侧以方便数据传输和电线的归置，所述Arduino控制板分别与步进电机驱动器、分料机构舵机7、输料机构舵机15以及超声波距离传感器2相连接。
[0010]优选的，所述色标传感器13通过色标传感器支架25安装在所述输料机构14的尾部；所述超声波距离传感器2均通过超声波传感器支架22和超声波传感器角架16均匀分布在所述底盘17的周向上；所述光电开关20通过光电开关支架21安装在所述底盘17的下侧；所述图像识别传感器3通过图像识别传感器支架4安装在所述分料机构支架29的前侧壁上。
[0011]优选的，所述供能电池为24V锂电池，所述供能电池通过与降压模块和接线端子配合分别输出5V、12V与24V电压。
[0012]优选的，所述二层板支架30上通过螺栓连接有多个不同颜色的LED灯。
[0013]优选的，所述二层板支架30上留有电池仓27和线路孔。
[0014]优选的，所述多功能果树施肥机还包括驱动机构，所述驱动机构设置有四组，每组驱动机构均包括步进电机19、步进电机驱动器和全向轮1，所述全向轮1均通过联轴器23与所述步进电机19的输出轴连接，所述步进电机19与所述步进电机驱动器的截面大小相同，所述步进电机19与所述步进电机驱动器通过螺栓连接为一个整体并通过步进电机支架18固定连接到所述底盘17上。
[0015]与现有技术相比，本技术具备以下有益效果：
[0016]本技术所提供的一种果树施肥机，可以实现输料机构的展开和收起，节省空间，配合其采用的全向轮和全向轮布置方式，可以在垄间实现灵活的施肥作业；分料机构可以快速地完成肥料的分组，在施肥时快速漏料，完成施肥；输料机构也可根据不同的作物进行更换，不仅应用于果树施肥；机器根据色标传感器识别颜色可以判别果树的成熟状态，智能选择施肥的量，节约肥料资源；施肥机器通过距离传感器的配合，可以实现自动的贴垄行走施肥，不需要人员的控制，大大提高了施肥效率，减少了人力成本；本技术选择电驱，起步快，行走灵活，配合步进电机特性，可以快速启动，稳定行走。
附图说明
[0017]图1为小型多功能果树施肥机整体结构示意图；
[0018]图2为整体结构斜示图；
[0019]图3为输料机构收起时整体结构斜示图；
[0020]图4为施肥机构工作状态结构示意图；
[0021]图5为旋转舵机和支架安装示意图；
[0022]图6为驱动电机和全向轮安装示意图；
[0023]图7为全向轮布置形式示意图；
[0024]图8为行走程序运行流程图；
[0025]图9为直线行走控制流程；
[0026]图10为依据果树颜色施肥的控制流程图。
[0027]图中附图标记为：
[0028]1‑
全向轮；2
‑
超声波距离传感器；3
‑
图像识别传感器；4
‑
图像识别传感器支架；5
‑
分料机构舵机支架；6
‑
分料机构；7
‑
分料机构舵机；8
‑
输料机构上连接件；9
‑
分料机构舵机固定架；10
‑
分料底板；11
‑
输料机构盖板；12
‑
输料机构下连接件；13
‑
色标传感器；14
‑
输料机构；15
‑
输料机构舵机；16
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小型多功能果树施肥机，包括分料机构(6)、分料机构舵机(7)、输料机构(14)、输料机构舵机(15)、传感器单元、供能电池和底盘(17)，其特征在于，所述底盘(17)的上方设置有二层板(28)，所述底盘(17)与所述二层板(28)通过二层板支架(30)相连接，所述二层板支架(30)上安装有Arduino控制板、降压模块和继电器；所述分料机构(6)通过分料机构支架(29)安装到所述底盘(17)上，所述输料机构舵机(15)正对分料机构(6)的出料口以完成分料作业与输料作业的配合；所述传感器单元包括超声波距离传感器(2)、光电开关(20)、图像识别传感器(3)和色标传感器(13)；所述供能电池为所述多功能果树施肥机提供电能。2.根据权利要求1所述的一种小型多功能果树施肥机，其特征在于，所述分料机构(6)包括分料仓、储料仓和带孔的分料底板(10)，所述分料仓设置于所述储料仓中，带孔的分料底板(10)设置于所述储料仓的下方，所述分料仓包括呈环形等间距设置的多个小仓；所述分料仓和所述储料仓之间采用过盈配合，所述储料仓的底部通过内外齿轮与所述分料机构舵机(7)的舵盘(24)连接，所述分料机构舵机(7)驱动所述分料机构(6)做旋转运动以将肥料从所述分料仓传送到所述输料机构(14)中。3.根据权利要求1所述的一种小型多功能果树施肥机，其特征在于，所述输料机构(14)的底部通过内外齿轮与所述输料机构舵机(15)的舵盘(24)相连，所述输料机构(14)的中部通过输料机构上连接件(8)与输料机构下连接件(12)箍在所述分料机构支架(29)上，所述输料机构舵机(15)驱动所述输料机构(14)做旋转运动以实现所述输料机构(14)伸展和收回。4.根据权利要求3所述的一种小型多功能果树施肥机，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟志强，杨立超，刘禹汐，熊坤，周胥，杜岳峰，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：新型
国别省市：