基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置。本发明专利技术属于农业机械领域，具体是指基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置；通过阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构检测作物生长的状况并通过光电信号控制器来控制反馈式自动控制变量施肥机构改变至合适的施肥量，施肥的控制以及施肥量的改变都可以自动完成，施肥效率高，劳动强度小，施肥效果好，同时解决了施肥量不足或过多的问题。同时解决了施肥量不足或过多的问题。同时解决了施肥量不足或过多的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置


[0001]本专利技术属于农业机械领域，具体是指一种基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置。

技术介绍

[0002]在传统农业的种植过程中，作物整个生长周期内需要人工进行多次的施肥，施肥量不足会导致作物养分供给不足，出现产量低、品质差；而施肥量过多也会导致土壤性状恶化、养分结构失调、作物品质下降、肥料浪费和环境污染等问题；因此施肥量需要根据作物实际的生长状态进行适当的调整；例如小麦的种植中，在春季小麦返青后往往需要进行一次施肥，称之为追肥，追肥的过程中需要根据小麦的长势（一般的观察指标为小麦分蘖的数目，植株的高度等）来选择合适的追肥量。
[0003]为了控制施肥量的多少，常见的方法为肉眼观察作物长势，随后手动播撒肥料，这种施肥方法效率低、劳动强度大，不适合较大种植面积的施肥作业；对于大面积种植的施肥，现有的方法有施肥手推车，也有拖拉机牵引的施肥机，但是这些方法都无法根据作物实际状况调节施肥量，容易造成前段提到的施肥量不足或过多的问题。
[0004]因此需要一种自动化、智能化的基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置来解决变量施肥与自动化施肥的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，利用阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构、光电信号控制器和反馈式自动控制变量施肥机构，检测作物实时的长势并以此为依据调节施肥量，实现了作物生长状态检测、自动调节施肥量等效果，有效解决了目前施肥劳动强度大、自动施肥无法调节施肥量等问题。
[0006]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提出了一种基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，包括阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构、光电信号控制器、反馈式自动控制变量施肥机构、作物拨拢机构、土壤翻动机构和牵引机构，所述反馈式自动控制变量施肥机构、作物拨拢机构和土壤翻动机构设于阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构上，所述光电信号控制器和牵引机构设于自锁式反馈式自动控制变量施肥机构上，阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构检测作物生长的状况并通过光电信号控制器来控制反馈式自动控制变量施肥机构改变至合适的施肥量；所述阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构包括激光检测固定对称双立板、作物限高检测光电传感器、阶梯式作物高度检测光电传感器、作物根部检测漫反射光电传感器、行走机构和支撑机构；所述激光检测固定对称双立板上设有作物高度检测光电传感器轨道槽、作物根部检测光电传感器轨道槽和作物高度刻度尺；所述作物限高检测光电传感器和阶梯式作物高度检测光电传感器滑动设于作物高度检测光电传感器轨道槽内，所述作物限
高检测光电传感器位于阶梯式作物高度检测光电传感器上方，所述作物根部检测漫反射光电传感器滑动设于作物根部检测光电传感器轨道槽内；所述行走机构设于激光检测固定对称双立板底部，所述支撑机构设于行走机构两侧；作物高度刻度尺便于设置传感器的高度，作物限高检测光电传感器设置的高度为预计作物目前最高的生长高度，作物限高检测光电传感器检测到作物生长至此高度时可以控制反馈式自动控制变量施肥机构停止对此高度的作物进一步施肥，以免施肥过量；阶梯式作物高度检测光电传感器设置于作物限高检测光电传感器下方，通过设置数个高度不同的阶梯式作物高度检测光电传感器，可对应反馈式自动控制变量施肥机构不同的施肥量，不同高度的作物触发不同高度的阶梯式作物高度检测光电传感器从而得到不同的施肥量；作物根部检测漫反射光电传感器设置于作物的根部高度，只有作物根部检测漫反射光电传感器检测到作物存在时才启动反馈式自动控制变量施肥机构以避免浪费肥料；作物限高检测光电传感器、阶梯式作物高度检测光电传感器和作物根部检测漫反射光电传感器设于传感器轨道槽内，防止受损；支撑机构位于行走机构两侧以保证该装置的稳定移动。
[0007]进一步地，所述作物限高检测光电传感器包括限高检测对射型激光发射器和限高检测对射型激光接收器，所述阶梯式作物高度检测光电传感器包括作物高度检测对射型激光发射器和作物高度检测对射型激光接收器，所述限高检测对射型激光发射器和限高检测对射型激光接收器的数量均为1个。
[0008]进一步地，所述光电信号控制器包括线缆接口、下料控制常开光电开关、下料量控制电阻、下料量控制常开光电开关和限高检测常开光电开关；所述线缆接口设于光电信号控制器底部；所述下料控制常开光电开关与作物根部检测漫反射光电传感器电连接，所述下料量控制常开光电开关与作物高度检测对射型激光接收器电连接，所述限高检测常开光电开关与限高检测对射型激光接收器电连接；线缆接口位于光电信号控制器的底部，可以实现防尘防水效果。
[0009]进一步地，所述反馈式自动控制变量施肥机构包括肥料料仓、叶片式肥料下料轮、连杆式肥料下料挡片、电磁式肥料下料控制装置、蓄电池和电动马达；所述叶片式肥料下料轮和连杆式肥料下料挡片设于肥料料仓上，所述电磁式肥料下料控制装置设于激光检测固定对称双立板上，所述蓄电池和电动马达设于肥料料仓外侧；所述电动马达通过输出轴与叶片式肥料下料轮连接；所述蓄电池与作物限高检测光电传感器、阶梯式作物高度检测光电传感器、作物根部检测漫反射光电传感器、光电信号控制器、电磁式肥料下料控制装置和电动马达电连接，电动马达带动叶片式肥料下料轮旋转从而实现下料，电磁式肥料下料控制装置通过控制连杆式肥料下料挡片控制下料的速度从而实现调节施肥量。
[0010]进一步地，所述肥料料仓上设有料仓上盖和出料口延伸管，所述料仓上盖与肥料料仓转动连接，所述出料口延伸管位于肥料料仓底部，所述出料口延伸管底部设有出料管道，所述连杆式肥料下料挡片设于出料口延伸管内部；所述叶片式肥料下料轮上设有柔性叶片，所述叶片式肥料下料轮转动设于出料口延伸管内部，任何一个作物根部检测漫反射光电传感器收到信号时下料控制常开光电开关闭合，此时电动马达通电转动带动叶片式肥料下料轮旋转从而实现下料，当所有作物根部检测漫反射光电传感器都未收到信号时下料控制常开光电开关断开，电动马达停止工作，叶片式肥料下料轮停止下料，施肥停止。
[0011]进一步地，所述连杆式肥料下料挡片包括挡片主体、挡片连杆、连杆滑块和中心杆
滑块，所述挡片连杆设于挡片主体上，所述连杆滑块与挡片连杆滑动连接，所述中心杆滑块与连杆滑块转动连接；所述挡片主体与出料口延伸管转动连接。
[0012]进一步地，所述电磁式肥料下料控制装置包括电磁铁、限位板、拉伸弹簧和中心杆，所述中心杆固接于激光检测固定对称双立板上，所述电磁铁和限位板设于中心杆上；所述拉伸弹簧两端分别固定于激光检测固定对称双立板和中心杆滑块上，所述中心杆滑块与中心杆滑动连接；所述电磁铁与中心杆滑块电性连接；电磁铁未通电时，拉伸弹簧处于未拉伸状态，挡片主体与出料口延伸管之间开口间隙最大，此时施肥量最大；当作物高度检测对射型激光接收器检测到信号时，下料量控制常开光电开关闭合，此时下料量控制电路变为通路，电磁铁中有电流流过产生磁力，吸引中心杆滑块沿中心杆向电磁铁滑动，带动连杆滑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，其特征在于：包括阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构（1）、光电信号控制器（2）、反馈式自动控制变量施肥机构（3）、作物拨拢机构（4）、土壤翻动机构（5）和牵引机构（6），所述反馈式自动控制变量施肥机构（3）、作物拨拢机构（4）和土壤翻动机构（5）设于阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构（1）上，所述光电信号控制器（2）和牵引机构（6）设于自锁式反馈式自动控制变量施肥机构（3）上；所述阶梯式作物生长状态激光检测反馈机构（1）包括激光检测固定对称双立板（101）、作物限高检测光电传感器（102）、阶梯式作物高度检测光电传感器（103）、作物根部检测漫反射光电传感器（104）、行走机构（105）和支撑机构（106）；所述激光检测固定对称双立板（101）上设有作物高度检测光电传感器轨道槽（107）、作物根部检测光电传感器轨道槽（108）和作物高度刻度尺（109）；所述作物限高检测光电传感器（102）和阶梯式作物高度检测光电传感器（103）滑动设于作物高度检测光电传感器轨道槽（107）内，所述作物限高检测光电传感器（102）位于阶梯式作物高度检测光电传感器（103）上方，所述作物根部检测漫反射光电传感器（104）滑动设于作物根部检测光电传感器轨道槽（108）内；所述行走机构（105）设于激光检测固定对称双立板（101）底部，所述支撑机构（106）设于行走机构（105）两侧。2.根据权利要求1所述的基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，其特征在于：所述作物限高检测光电传感器（102）包括限高检测对射型激光发射器（110）和限高检测对射型激光接收器（111），所述阶梯式作物高度检测光电传感器（103）包括作物高度检测对射型激光发射器（112）和作物高度检测对射型激光接收器（113），所述限高检测对射型激光发射器（110）和限高检测对射型激光接收器（111）的数量均为1个。3.根据权利要求2所述的基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，其特征在于：所述光电信号控制器（2）包括线缆接口（201）、下料控制常开光电开关（K3）、下料量控制电阻（R）、下料量控制常开光电开关（K1）和限高检测常开光电开关（205）；所述线缆接口（201）设于光电信号控制器（2）底部；所述下料控制常开光电开关（K3）与作物根部检测漫反射光电传感器（104）电连接，所述下料量控制常开光电开关（K1）与作物高度检测对射型激光接收器（113）电连接，所述限高检测常开光电开关（205）与限高检测对射型激光接收器（111）电连接。4.根据权利要求3所述的基于作物生长反馈的智慧农业自动施肥装置，其特征在于：所述反馈式自动控制变量施肥机构（3）包括肥料料仓（301）、叶片式肥料下料轮（302）、连杆式肥料下料挡片（303）、电磁式肥料下料控制装置（304）、蓄电池（305）和电动马达（306）；所述叶片式肥料下料轮（302）和连杆式肥料下料挡片（303）设于肥料料仓（301）上，所述电磁式肥料下料控制装置（304）设于激光检测固定对称双立板（101）上，所述蓄电池（305）和电动马达（306）设于肥料料仓（301）外侧；所述电动马达（306）通过输出轴与叶片式肥料下料轮（302）连接；所述蓄电池（305...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士权，滕红梅，赵一可，袁林林，
申请(专利权)人：山西乐村淘网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：