本发明专利技术公开了一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，包括：智能识别和移动装置、新型透镜装置与喷灌装置；智能识别和移动装置位于车体前侧，新型透镜装置附着于车体上侧，喷灌装置位于车体后侧。本发明专利技术利用注水菲涅尔透镜的光学原理将太阳光聚焦在有杂草的土地上，使温度升高至大于灭活杂草的临界值从而达到除草的效果，并且在除草的过程中及时灌溉，达到预防起火、灌溉土壤、调节小气候的目的；同时加速灭活的杂草分解，从而促进农作物的生长，解决了化学除草危害大、物理除草成本高的问题，没有温室气体产生；能够在播种时高效完成除草工作，节省资源，提高效率。提高效率。提高效率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置
[0001]本专利技术涉及农业装备
，尤其是一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置。
技术介绍
[0002]以农用化学品，即农药高投入为特点的现代集约农业在过去几十年中取得了巨大的成功，但是农药的广泛使用引起了越来越多关于其对环境和人类健康潜在危害的担忧。目前使用最多的化学除草剂可能破坏土壤微生物、破坏土壤的结构和稳定性；其在使用后会残留在土壤、水源、植物和动物体内，对生态环境造成潜在威胁，影响生物多样性、在人体内不断积累。我国现阶段除草剂使用量极大，这对环境中的生物和人体都会产生不同程度不可逆的毒性，由此可见，大量使用除草剂除草是一种不可持续的、非生态不环保的除草行为。由此，物理除草逐渐引起人们的关注。它是一种更可持续和更安全的替代品，可以最大限度地减少对环境和人类健康的负面影响。目前新型物理除草方式包括泡沫除草、蒸汽除草、红外辐射除草、火焰除草、微波辐射除草等几种方式，但是泡沫除草、红外辐射和微波辐射除草造价高、使用门槛高，火焰除草存在不易控制、会排放温室气体等缺点。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，利用注水菲涅尔透镜的光学原理将太阳光聚焦在有杂草的土地上，使温度升高至大于灭活杂草的临界值从而达到除草的效果，并且在除草的过程中及时灌溉，达到预防起火、灌溉土壤的目的，同时使得灭活的杂草更快的分解，从而促进农作物的生长，能够在播种时高效完成除草工作，节省资源，提高效率。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，包括：智能识别和移动装置、新型透镜装置与喷灌装置；智能识别和移动装置位于车体前侧，新型透镜装置附着于车体上侧，喷灌装置位于车体后侧。
[0005]优选的，智能识别和移动装置包括驱动装置、智能摄像头、履带、雷达发射与接收器、蓄电池、太阳能电池板、喷灌水管、透镜收纳盒、透镜水管、水箱、水泵和输电线；新型透镜装置包括自由轴承、透镜支架、新型菲涅尔透镜、轴承、透镜两侧的转轴和透镜侧面的注水口；喷灌装置包括喷灌下支架、喷灌上支架、喷头架和喷头；驱动装置与履带相连，蓄电池通过输电线与太阳能电池板、驱动装置、智能摄像头、雷达发射与接收器相连，实现热能转成成电能、储存与释放；新型菲涅尔透镜通过透镜水管与水泵相连，注满水后注水口关闭，形成一个菲涅尔透镜，由透镜支架和轴承、自由轴承连接于透镜收纳盒上，实现新型菲涅尔透镜的位置变换与收纳；喷头通过喷灌水管与水泵相连，由喷头架连接喷灌下支架、喷灌上支架后连接到水箱后侧。
[0006]优选的，新型菲涅尔透镜是有着菲涅尔透镜外形的中空壳，其焦点3
‑
5s内到达200℃。
[0007]优选的，新型菲涅尔透镜在使用结束后通过注水口释放其中的水分至水箱中，使之回到空壳状态。防止因收纳不及时导致透镜继续聚焦光线、焦点升温引发的火灾、节约水资源。
[0008]优选的，透镜支架通过透镜两侧的转轴、轴承、自由轴承来控制新型菲涅尔透镜的角度与位置，使用结束时收纳到透镜收纳盒中。
[0009]优选的，在除草模式时，通过智能摄像头判断杂草位置，自由轴承、转轴和轴承控制透镜支架，使得新型菲涅尔透镜的焦点落于杂草的位置，通过折射阳光提升焦点的温度达到除草的目的。
[0010]优选的，除草模式在一处除草点除草结束车体移动到下一处除草点后，立即打开喷灌模式，水泵抽水到喷灌水管中，通过喷头架到达喷头中对除草地点进行灌溉。达到湿润土壤、加快杂草腐化的目的，同时防止因焦点温度过高引起火灾。
[0011]优选的，雷达发射与接收器探测周围阻挡物，控制履带的运行方向与速度，智能摄像头判断杂草位置，通过透镜支架控制新型菲涅尔透镜的焦点位置。
[0012]优选的，喷灌模式下，在除草模式移动到第二个除草点时，水泵通过喷灌水管、喷头架向喷头泵水，喷头开始工作。达到湿润土壤、防止火灾、加速杂草腐化的目的。
[0013]优选的，在除草模式结束后、新型菲涅尔透镜收纳至透镜收纳盒前，新型菲涅尔透镜释放出的水分通过透镜水管、喷灌水管到达喷头喷出，确保灌溉到每一处除草点的同时节约水资源。
[0014]本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术将新型菲涅尔透镜除草装置和喷灌结合，提高农业生产的效率、减少对农药的依赖、降低成本，解决了化学除草危害大、物理除草造价和成本高的问题，同时还能通过喷灌进行灌溉，及时预防因透镜聚焦焦点升温过高造成的火灾隐患、提高空气湿度、湿润土壤、加速分解腐化、调节小气候；(2)新型菲涅尔透镜可以及时排出水分、方便收纳，降低了更换频率和使用成本；(3)采用高效的新型菲涅尔透镜和光学设计，以及精准的机械结构和控制系统，确保新型菲涅尔透镜的精准聚焦和运动控制，实现对作物生长不同时期不同除草需求的系统化、智能化管理；(4)提高了农业生产的效率、减少了对农药的依赖，全程由光能功能，且菲涅尔透镜只使焦点达到200
‑
300℃，没有到达草的燃点，不会导致燃烧，没有任何温室气体产生，适用于我国西北部阳光充足、水资源缺乏的地区。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的装置结构示意图。
[0016]图2为本专利技术的新型菲涅尔透镜部分示意图。
[0017]图3为本专利技术的新型菲涅尔透镜聚焦示意图。
[0018]图4为本专利技术的灌溉部分示意图。
[0019]图5为本专利技术的智能识别和移动装置部分示意图。
[0020]图6为本专利技术的智能识别和移动装置部分剖面图。
具体实施方式
[0021]如图1、图4和图5所示，一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，包括：智能
识别和移动装置、新型透镜装置与喷灌装置；智能识别和移动装置位于车体前侧，新型透镜装置附着于车体上侧，喷灌装置位于车体后侧，新型透镜装置与喷灌装置均由轴承与支架连接。
[0022]智能识别和移动装置包括驱动装置1、智能摄像头2、履带3、雷达发射与接收器4、蓄电池5、太阳能电池板9、喷灌水管12、透镜收纳盒18、透镜水管19、水箱20、水泵21和输电线22；新型透镜装置包括自由轴承6、透镜支架7、新型菲涅尔透镜8、轴承15、透镜两侧的转轴16和透镜侧面的注水口17；喷灌装置包括喷灌下支架10、喷灌上支架11、喷头架13和喷头14。
[0023]如图6所示，蓄电池5通过电线22与太阳能电池板9、驱动装置1、智能摄像头2、雷达发射与接收器4相连，实现热能转成成电能、储存与释放；新型菲涅尔透镜8通过透镜水管19与水泵21相连，注满水后注水口17关闭，形成一个菲涅尔透镜，由透镜支架7和轴承15、自由轴承6连接于透镜收纳盒18上，实现新型菲涅尔透镜8的位置变换与收纳；喷头14通过喷灌水管12与水泵21相连，由喷头架13连接喷灌下支架10、喷灌上支架11，后连接到水箱后侧；驱动装置1与履带3相连。
[0024]如图2所示，新型菲涅尔透镜8是有着菲涅尔透镜外形的中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，其特征在于，包括：智能识别和移动装置、新型透镜装置与喷灌装置；智能识别和移动装置位于车体前侧，新型透镜装置附着于车体上侧，喷灌装置位于车体后侧。2.如权利要求1所述的基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，其特征在于，智能识别和移动装置包括驱动装置(1)、智能摄像头(2)、履带(3)、雷达发射与接收器(4)、蓄电池(5)、太阳能电池板(9)、喷灌水管(12)、透镜收纳盒(18)、透镜水管(19)、水箱(20)、水泵(21)和输电线(22)；新型透镜装置包括自由轴承(6)、透镜支架(7)、新型菲涅尔透镜(8)、轴承(15)、透镜两侧的转轴(16)和透镜侧面的注水口(17)；喷灌装置包括喷灌下支架(10)、喷灌上支架(11)、喷头架(13)和喷头(14)；驱动装置(1)与履带(3)相连，蓄电池(5)通过输电线(22)与太阳能电池板(9)、驱动装置(1)、智能摄像头(2)、雷达发射与接收器(4)相连，实现热能转成成电能、储存与释放；新型菲涅尔透镜(8)通过透镜水管(19)与水泵(21)相连，注满水后注水口(17)关闭，形成一个菲涅尔透镜，由透镜支架(7)和轴承(15)、自由轴承(6)连接于透镜收纳盒(18)上，实现新型菲涅尔透镜(8)的位置变换与收纳；喷头(14)通过喷灌水管(12)与水泵(21)相连，由喷头架(13)连接喷灌下支架(10)、喷灌上支架(11)后连接到水箱(20)后侧。3.如权利要求1所述的基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，其特征在于，新型菲涅尔透镜(8)是有着菲涅尔透镜外形的中空壳，在形成菲涅尔透镜后其焦点3
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5s内到达200℃。4.如权利要求1所述的基于新型菲涅尔透镜的除草灌溉一体装置，其特征在于，新型菲涅尔透镜(8)在使...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖冰琦，王振昌，刘金晶，王跃雄，洪成，田明浩，丁子俊，加吾拉江，陈可欣，郝树荣，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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