一种往复间歇式行株间除草机制造技术

本发明专利技术提供了一种往复间歇式行株间除草机，包括三点悬挂、浅松铲、电动行宽调节装置、气动除草装置、机架、摄像装置及控制系统；三点悬挂用于与拖拉机进行配合；浅松铲用于除去行间杂草，兼备松土功能；电动行宽调节装置和气动除草装置二者共同作用除去作物株间杂草；电动行宽调节装置与气动除草装置配合，通过电力驱动以调整刀具主板开合位置；气动除草装置由刀具主板、气缸、杠杆装置、偏转装置和刀具组成，刀具主板将气动除草装置的其他部件与电动行宽调节装置配合；机架将三点悬挂与浅松铲、电动行宽调节装置及气动除草装置配合；摄像装置用于实时捕获作物图像并识别，根据识别结果判断刀具何时运动和复位；控制系统用于控制整个除草过程。个除草过程。个除草过程。

【技术实现步骤摘要】
一种往复间歇式行株间除草机


[0001]本专利技术属于农业智能装备工程领域，特别涉及一种往复间歇式行株间除草机。

技术介绍

[0002]在农业生产过程中，除草作业是一项十分重要的工作，其保证了农业生产的持续发展。杂草不除，一些病虫害会影响到农业生产，且不利于田间机械化管理故而除草方面的问题是农业生产中一直需要考虑的内容。随着科技的发展，除草作业由手工除草逐步升级为化学除草和机械除草两项分支。不过化学除草的过度使用会破坏农业生产环境且受天气影响较大，比如大风天气会减轻化学喷雾的药效。故化学除草不是长久之计。
[0003]目前，除草机械大致分为：纯机械式、气力式、液力式。纯机械式虽然有着高稳定性、高可靠性、维护简单的优点，但是其在工作中的许多步骤还需人力调试，工作效率不高；气力式响应速度快，控制成本低，但是控制精度较低；液力式传动平稳，驱动刚性大，但是对于污染比较敏感，容易出现漏油状况。本专利技术采取气力式除草机械，借用其快速响应的优点，通过电驱弥补控制精度低的不足。
[0004]本专利技术所要解决的问题是：如何在电动式除去行间杂草的同时气动式除去株间杂草。其难点在于气动式株间除草，株间除草方面，结合自动避障技术，杂草识别技术，本专利技术依托深度相机的连续拍摄、识别定位，指导气缸对气动式装置刀具进行开合，除去株间杂草。这样，在电动式行间杂草进展的同时，又能够气动式株间除草。是一种高效率的行株间除草机。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种往复间歇式行株间除草机包括三点悬挂(1)、浅松铲(2)、电动行宽调节装置(3)、气动除草装置(4)、机架(5)、摄像装置(6)以及控制系统；
[0006]所述三点悬挂(1)用于将本专利技术与拖拉机进行配合；
[0007]所述浅松铲(2)在拖拉机前进中用于除去行间杂草；
[0008]所述电动行宽调节装置(3)和所述气动除草装置(4)是本专利技术的核心部分，共同作用于除去作物株间杂草；
[0009]所述电动行宽调节装置(3)分两组，共四个，每个电动行宽调节装置(3)都与一个气动除草装置(4)配合，通过电力驱动以调整刀具主板开合位置；
[0010]所述气动除草装置(4)分别由刀具主板、气缸、杠杆装置、偏转装置和刀具组成，刀具主板将气动除草装置(4)的其他部件与电动行宽调节装置(3)配合，刀具是除去株间杂草的主要部位；
[0011]所述机架(5)起连接作用，将三点悬挂(1)与浅松铲(2)、电动行宽调节装置(3)以及气动除草装置(4)配合；
[0012]所述摄像装置(6)用于在拖拉机前进中实时捕获作物图像并识别，根据识别结果判断刀具何时运动和复位，以除去株间杂草；
[0013]所述控制系统用于控制整个除草过程。
[0014]优选地，所述电动行宽调节装置(3)每次田间除草作业前，仅需要电力驱动调节一次刀具主板位置，在作业中不需要调节；
[0015]更优选地，所述气动除草装置(4)中，杠杆装置和偏转装置，偏转装置和刀具通过抱紧装置配合，同刀具主板一样，每次作业前仅需要手动调节一次抱紧装置，作业中不需要调节；
[0016]具体地，所述气动除草装置(4)在作业时，气缸供气驱动杠杆装置，利用杠杆装置带动已经抱紧的偏转装置和刀具进行作业；
[0017]具体地，所述刀具在作业时入土1
‑
3厘米。
[0018]与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0019]1)本专利技术能准确做到既除去行间杂草，又除去株间杂草，同时摄像装置的捕获识别间接保证不伤害作物幼苗，以保证作物的正常生长；
[0020]2)主要部位(刀具主板同杠杆装置、偏转装置)分别采用电驱和气动，电驱在作业前进行调整，作业中不需单独调整，气动较为快速，能够迅速响应控制指令；电驱和气动相辅相成又互不干涉，保证控制过程的稳定性，且适应不同地块作业、适应中草药植株不同的生长阶段作业；
[0021]3)本专利技术能够通过三点悬挂挂在拖拉机上，在拖拉机前进中即可完成除草任务，较为便利。
附图说明
[0022]图1为本专利技术智能除草机一种视角下的整体结构示意图；
[0023]图2为本专利技术智能除草机另一种视角下的整体结构示意图；
[0024]图3为本专利技术电动行宽调节装置和气动除草装置的示意图；
[0025]图4为本专利技术杠杆装置、偏转装置、刀具的示意图。
具体实施方式
[0026]下面结合附图，对实施例作详细说明。
[0027]一种往复间歇式行株间除草机，整体结构如图1所示，主要包括：三点悬挂1、浅松铲2、电动行宽调节装置3、气动除草装置4、机架5、摄像装置6以及控制系统。
[0028]三点悬挂1上有三个挂钩板，分别为一个大板和两个次板，每个板上都有三组通孔，利用这些通孔将三点悬挂1牢牢地挂在拖拉机尾部，确保本专利技术的其他部分能正常工作。
[0029]浅松铲2为三个一模一样，如图1所示，每个浅松铲之间保有一定的间隔，三个浅松铲能确保本专利技术在作业时掌握地面平衡，不发生倾斜；同时也增加了除草面积。浅松铲的朝向与拖拉机前进方向一致，作业时将杂草在土壤表面部分除去，切除一部分根，最大限度地保证杂草不争夺作物的养分。
[0030]电动行宽调节装置3分两组，共四个，如见图2所示，电动行宽调节装置与刀具主板配合，电机选用的是伺服电机。在田间作业前，根据田间的株距行距调整参数，伺服电机接收到电压信号并施加电压，以控制刀具主板达到参数要求的具体位置。
[0031]气动除草装置4同电动行宽调节装置3一样，分两组，共四个，如见图2所示，分别由刀具主板、气缸、杠杆装置、偏转装置和刀具组成。刀具主板起连接作用，将电动行宽调节装置3与气动除草装置的其他部分配合。杠杆装置和偏转装置，偏转装置和刀具两两之间用抱紧装置配合，在作业前，根据田间的株距行距，手动调节抱紧装置，令偏转装置达到合适的角度，刀具达到正常的工作位置，作业中，抱紧装置保证了三者之间不会松动，确保作业的稳定性。作业时，气缸供气通过杠杆装置做杠杆运动，带动偏转装置和刀具左右高速移动，以达到除去株间杂草的目的。
[0032]机架5主要起连接作用，将三点悬挂1与浅松铲2、电动行宽调节装置3以及气动除草装置4配合。
[0033]摄像装置6位于除草机的机架5部分(见图2)，在田间作业时，摄像装置6连续快速拍摄作物图像并识别，根据识别内容向控制系统发送信号。
[0034]控制系统包括PLC电磁阀控制器、PLC电机控制器、电磁阀、电源和电机驱动器。PLC电磁阀控制器与电磁阀连接，接收识别系统的信号，处理后控制电磁阀开启或关闭；电磁阀的工作状态决定压缩气体的流通，从而控制气缸活塞伸出或收缩；PLC电机控制器与电机驱动器连接，负责在两块田间之间控制电机调节刀具位置；电源与控制系统和驱动电机连接。
[0035]本专利技术在田间作业的步骤如下：田间作业前，人工进入田间掌握行间株间参数，同时打开控制系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种往复间歇式行株间除草机，其特征在于，包括三点悬挂(1)、浅松铲(2)、电动行宽调节装置(3)、气动除草装置(4)、机架(5)、摄像装置(6)以及控制系统；所述三点悬挂(1)用于将本发明与拖拉机进行配合；所述浅松铲(2)在拖拉机前进中用于除去行间杂草；所述电动行宽调节装置(3)和所述气动除草装置(4)是本发明的核心部分，共同作用于除去作物株间杂草；所述电动行宽调节装置(3)分两组，共四个，每个电动行宽调节装置(3)都与一个气动除草装置(4)配合，通过电力驱动以调整刀具主板开合位置；所述气动除草装置(4)分别由刀具主板、气缸、杠杆装置、偏转装置和刀具组成，刀具主板将气动除草装置(4)的其他部件与电动行宽调节装置(3)配合，刀具是除去株间杂草的主要部位；所述机架(5)起连接作用，将三点悬挂(1)与浅松铲(2)、电动行宽调节装置(3)以及气动除草装置(4)配合；所述摄像装置(6)用于在拖拉机前进中实时捕获作物图像并识别，根据识别结果判断刀具何时运动和复位，以除去株间杂草；所述控制系统用于控制整个除草过程。2.根据权利要求1所述的往复间歇式行株间除草机，其特征在于，所述气动除草装置(4)作业时，气缸供气通过杠杆装置做杠杆运动，带动偏转装置和刀具左右高速移动，以达到除去株间杂草的目的。3.根据权利要求1所述的往复间歇式行株间除草机，其特征在于，所述气动除草装置(4)杠杆装置和偏转装置，偏转装置和刀具两两之间用抱紧装置配合，在作业前，根据田间的株距行距，手动调节抱紧装置，令偏转装置达到合适的角度，刀具达到正常的工作位置，作业中，抱紧装置保证了三者之间不会松动，确保作业的稳定性。4.根据权利要求1所述的往复间歇式行株间除草机，其特征在于，所述气动除草装置(4)分两组，共四个，分别由刀具主板、气缸、杠杆装置、偏转装置和刀具组成，刀具主板起连接作用，将电动行宽调节装置(3)与气动除草装置的其他部分配合。5.根据权利要求1所述的往复间歇式...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆杰，王瑞锋，高程杨，李姝静，吴昕桐，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：