本实用新型专利技术提供一种用于梯田作业的智能化装置，包括承载平台，承载平台上的相对两侧分别安置有上层执行机构和电控柜，上层执行机构可拆卸式的固定于承载平台上，上层执行机构为插秧机构、收割机构、施肥机构或施药机构，承载平台的底面上贴合布置有滑轨，升降机构设置于承载平台的下方，且升降机构的上端通过平移机构行走设置于滑轨上，滑轨两侧的承载平台的底面上分别布设固定有至少两组底盘车轮系统，所述上层执行机构、底盘车轮系统、升降机构和平移机构均与电控柜电性连接。以解决由于设备转移困难等原因，针对梯田难以实现高度机械化作业的问题。属于农机器械领域。作业的问题。属于农机器械领域。作业的问题。属于农机器械领域。
【技术实现步骤摘要】
一种用于梯田作业的智能化装置
[0001]本技术涉及一种用于梯田作业的智能化装置，属于农机器械领域。
技术介绍
[0002]梯田作业需要跨越不同海拔的水平面，而现有农机大都针对平原设计。当在梯田使用农机耕种时则需频繁的搬运机器，极大的增加了耕种作业的工作量，因此梯田的耕种多是由人工作业。现缺乏一种针对梯田地形的机器平台以实现梯田耕种(插秧、收割、施肥等)的全流程自动化作业。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种用于梯田作业的智能化装置，以解决由于设备转移困难等原因，针对梯田难以实现高度机械化作业的问题。
[0004]为实现上述目的，拟采用这样一种用于梯田作业的智能化装置，包括承载平台，承载平台上的相对两侧分别安置有上层执行机构和电控柜，上层执行机构可拆卸式的固定于承载平台上，上层执行机构为插秧机构、收割机构、施肥机构或施药机构，承载平台的底面上贴合布置有滑轨，升降机构设置于承载平台的下方，且升降机构的上端通过平移机构行走设置于滑轨上，滑轨两侧的承载平台的底面上分别布设固定有至少两组底盘车轮系统，激光雷达固定于承载平台或电控柜上，所述上层执行机构、底盘车轮系统、升降机构、平移机构和激光雷达均与电控柜电性连接，电控柜与上位机通过无线信号传输模块实现无线信号传输。
[0005]前述机器人平台中，所述底盘车轮系统包括垫块、车轮和底盘电机，垫块的上端固定于承载平台的底面，车轮转动连接于垫块的下端，底盘电机固定于垫块上并驱动车轮转动；
[0006]前述机器人平台中，所述平移机构包括齿条、齿轮和步进电机，升降机构的上端固定有上抬升板，上抬升板的上端与承载平台的底面相平行，承载平台的底面平行固定有两条限位滑轨，如T型滑轨或燕尾型滑轨，上抬升板的顶面上分别固定有两组与限位滑轨相匹配的限位滑槽，且两组限位滑槽分别沿限位滑轨的长度方向滑动设置于限位滑轨上，抬升板的顶面中部固定有平行于限位滑轨的齿条，齿轮与齿条相啮合，且齿轮固定于步进电机的输出轴上，或齿轮与步进电机的输出轴传动连接；
[0007]前述机器人平台中，承载平台上端的中部安置有储料箱，用于储存秧苗等；
[0008]前述机器人平台中，升降机构为剪式液压升降机构。
[0009]前述机器人平台中，所述上层执行机构为插秧机构。
[0010]与现有技术相比，本技术优点如下：
[0011]1、以梯田耕种中的插秧作业为例，现有技术是人工将秧苗搬运至工作平面后人力耕种，使用基于梯田作业的多功能机器人平台，可在梯田的耕种过程中保证播种间距的最优化，收割时保证农作物的完整统一性。实现标准化梯田作业，解放劳动力、提高生产效率
及产量；
[0012]2、现有农机技术在梯田一个工作面完成作业后需人力搬运至下一个工作平面，有些重型的农机则需要使用专用搬运设备才能布置到下一工作平面。使用基于梯田作业的多功能机器人平台，可针对梯田地形自动爬升至下一工作平面并收回爬升机构，保证了工作的连续性，减少工作量且降低了成本；
[0013]3、现有技术是人工使用传统方法进行梯田作业，使用梯田作业多功能机器人平台通过对工作平面地形扫描自动规划出作业的最优路径，实现梯田耕收的自动化作业；
[0014]4、现有技术为每种功能需使用不同类型的农机，使用梯田作业多功能机器人平台可通过快换机构实现农作物全生命周期的多种功能实现。
[0015]与此同时，本技术使用剪式升降机构实现机器的抬升，可以在狭小区域作业、减小机器体积，且保证了抬升的稳定性。通过对推杆的控制可实现抬升到高度不同的每级梯田，且升降机构的底板面积占整车投影面积1/3以上，保证机器抬升过程中的稳定；使用平移机构实现机器主体的前移及机构本身的收回，使用齿轮齿条驱动保证平移过程中的平稳性。使用宽距布置的双滑轨保证运行过程中行进方向上重心的稳定，通过非等距的滑块布置实现上层机构平移行程大于车体轴距，以保证能够跨越至梯田下一工作平面；使用上层机构的快换装置可实现基于同一平台的耕种、收割、施肥等多种功能的实现；使用激光雷达控制系统实现每一工作平面的最优路径规划，根据不同地形，不同气候情况匹配最优耕种间距，实现产量的最大化；设备整体结构可靠可单人操作，可解决农村劳动力短缺的问题。
附图说明
[0016]图1是本方案的结构示意图；
[0017]图2是下层结构剖面示意图；
[0018]图3是上层执行机构示意图(以插秧机构为例)；
[0019]图4是本方案主视图；
[0020]图5是下层机构布局图；
[0021]图6是平台爬升时工作示意图；
[0022]图7是本方案俯视图；
[0023]图8是下层结构剖面示意图；
[0024]图9是激光雷达扫描的全自动控制原理图；
[0025]图10是利用上位机控制的原理图；
[0026]图11是利用激光雷达扫描地形并利用上位机控制的原理图；
[0027]其中：1、上层执行机构(插秧机构为例)；2、底盘车轮系统；3、升降机构；4、平移机构；5、电控柜；6、激光雷达；7、储料箱；8、滑轨；9、齿条；10、承载平台；11、垫块；12、车轮；13、底盘电机；14、升降连杆；15、升降底板；16、滑槽角铝；17、上层执行机构快换装置；18、升降推杆；19、秧苗箱；20、插秧杆；21、轴承座；22、转轴；23、压秧板；24、连杆；25、直流电机；26、偏置轮；27、电机架；28、齿轮；29、步进电机；30、滑块；31、上抬升板；32、上位机。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0029]实施例1
[0030]参照图1至图8和图10，本实施例针对适用于梯田作业的设备及方法改进，具体设备为多功能机器人平台，包括承载平台10，承载平台10上的相对两侧分别安置有上层执行机构1和电控柜5，承载平台10上端的中部安置有储料箱7，用于储存秧苗等，上层执行机构1为插秧机构、收割机构、施肥机构或施药机构，本实施例附图中以插秧机构为例，上层执行机构1可拆卸式的固定于承载平台10上，以便于针对不同使用情况更换不同的上层执行机构1，即：进行插秧工作，则上层执行机构1使用目前市面上较为成熟的插秧机构；进行收割工作，则上层执行机构1使用市面上较为成熟的收割机构等，注意，所述插秧机构和收割机构并非插秧机或收割机整机，而是目前市面上能够实现插秧、收割等工作的机组系统并可分离式的固定于承载平台10上即可，可分离式的连接通过上层执行机构快换装置17(本实施例中的上层执行机构快换装置17为螺栓螺孔快速连接结构)实现，即实现插秧、收割等执行机构的更换以实现不同功能，以插秧机构为例由秧苗箱19、插秧杆20、偏置轮26、连杆24、压秧板23等组成(图6)，将秧苗放置在秧苗盒中通过偏置轮26带动插秧杆20往复本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于梯田作业的智能化装置，其特征在于：包括承载平台(10)，承载平台(10)上的相对两侧分别安置有上层执行机构(1)和电控柜(5)，上层执行机构(1)可拆卸式的固定于承载平台(10)上，上层执行机构(1)为插秧机构、收割机构、施肥机构或施药机构，承载平台(10)的底面上贴合布置有滑轨(8)，升降机构(3)设置于承载平台(10)的下方，且升降机构(3)的上端通过平移机构(4)行走设置于滑轨(8)上，滑轨(8)两侧的承载平台(10)的底面上分别布设固定有至少两组底盘车轮系统(2)，激光雷达(6)固定于承载平台(10)或电控柜(5)上，所述上层执行机构(1)、底盘车轮系统(2)、升降机构(3)、平移机构(4)和激光雷达(6)均与电控柜(5)电性连接，电控柜(5)与上位机(32)通过无线信号传输模块实现无线信号传输。2.根据权利要求1所述一种用于梯田作业的智能化装置，其特征在于：所述底盘车轮系统(2)包括垫块(11)、车轮(12)和底盘电机(13)，垫块(11)的上端固定于承载平台(10)的底面，车轮(12)转动连...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚立国，李承骏，李广辉，孙恒卓，余振成，
申请(专利权)人：贵州师范大学，
类型：新型
国别省市：
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