一种土壤硬度测定机器人制造技术

本发明专利技术涉及土壤检测技术领域，公开了一种土壤硬度测定机器人，其包括：行走单元，用来实现机器人的自主移动及越障；检测单元，安装于所述行走单元上用于检测所述土壤硬度；中央控制单元，安装于所述行走单元上与所述行走单元及检测单元电连接。本发明专利技术主要用于田间土壤数据精准调查，可以到达条件非常差，空间狭小，灌木作物等人不容易到达农田环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土壤检测
，特别是涉及一种土壤硬度测定机器人。
技术介绍
土壤硬度检测对于现代农业、土地规划、土壤环境保护有重大的研究意义，但现有技术中对土壤硬度检测通常为人工操作，其缺点是劳动量大，户外工作环境恶劣，工作人员采集到的数据量大统计困难，且由于人工记录存在操作误差等，使得目前对土壤硬度检测无法得到待采样地区整体的准确信息。需要一种可以代替人工自动按照预定路线进行土壤硬度测定的设备。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题 本专利技术要解决的技术问题是提供一种土壤硬度测定机器人，可以自动按照预定路线进行土壤硬度测定从而克服人工测定存在的缺陷。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种土壤硬度测定机器人，其特征在于，包括行走单元，用来实现机器人的自主移动及越障；检测单元，安装于所述行走单元上用于检测所述土壤硬度；中央控制单元，安装于所述行走单元上与所述行走单元及检测单元电连接。作为上述技术方案的优选，所述行走单元包括行走底盘及固定于其上的两个减速行走电机，所述两个减速行走电机分别通过减速箱经传动链条驱动两侧车轮，所述同侧车轮通过车轮架串联并固定于所述行走底盘下方，所述同侧车轮之间通过传动链条传动；所述行走底盘的前端及后端设置有超声波传感器；所述两个减速行走电机及所述超声波传感器电连接到所述中央控制单元。作为上述技术方案的优选，所述车轮的个数为6个。作为上述技术方案的优选，所述检测单元包括液压动力装置及其驱动的升降油缸及钻探油缸，所述液压动力装置固定在行走底盘上，所述升降油缸的升降油缸活动杆可沿升降油缸伸缩；所述升降油缸活动杆固定连接钻探油缸，所述钻探油缸的活塞可沿所述钻探油缸伸缩；所述钻探油缸的活塞端部安装有土壤检测件，其顶端设置有土壤硬度传感器。作为上述技术方案的优选，所述升降油缸与所述行走底盘之间连接有立柱，所述立柱可在竖直方向与水平方向之间旋转。作为上述技术方案的优选，所述钻探油缸上安装有GPS定位装置，用于探测土壤硬度测定位置的地理坐标，其与所述中央控制单元电连接。作为上述技术方案的优选，所述土壤检测件上设置有第一深度刻度及第二深度刻度。作为上述技术方案的优选，所述行走底盘的侧端还设置有红外传感器，其与所述中央控制单元电连接。作为上述技术方案的优选，所述行走底盘的上方还设置有可360度旋转的摄像头，其与所述中央控制单元电连接作为上述技术方案的优选，所述土壤硬度测定机器人还包括遥控终端，其与所述中央控制单元无线通讯，所述遥控终端包括显示设备；所述遥控终端包括机器人行走方向手动控制开关。(三)有益效果上述技术方案所提供的土壤硬度测定机器人，其包括行走单元，用来实现机器人的自主移动及越障；检测单元，安装于所述行走单元上用于检测所述土壤硬度；中央控制单元，安装于所述行走单元上与所述行走单元及检测单元电连接。本专利技术主要用于田间土壤数据精准调查，可以到达条件非常差，空间狭小，灌木作物等人不容易到达农田环境。附图说明图I是本专利技术实施例土壤硬度测定机器人的结构示意图；图2是本专利技术实施例土壤硬度测定机器人的遥控终端结构示意图；图3是本专利技术实施例土壤硬度测定机器人的工作流程示意图；其中1 :立柱；2 :转动轴；3 :平台；4 :液压油箱；5 :超声传感器；6 :液压马达；7 液压油过滤器；8 :支架；9 :电动液压阀；10 :转动摄像头；11 :彳目号米集|旲块；12 :中央控制单元；13 :行走电机；14 :报警灯；15 :信号接收天线；16 :红外传感器；17 :减速箱；18 :传动链条；19 :连接螺栓；20 :车轮架；21 :车轮；22 :稳压模块；23 :蓄电池；24 :转动轴；25 :电池固定卡子；26 :土壤硬度传感器；27 :第一深度刻度；28 :第二深度刻度；29 :钻探油缸；30 :活塞；31 :升降油缸活动杆；32 :升降油缸；33 :升降座；36 :GPS天线；37 :串口 ；38 :终端箱；39 :液晶触摸屏；40 :底座；41 :方向按键；42 :开关按钮；43 =GIS选择按钮；44 :视频按钮。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图I所示，图I是本专利技术实施例土壤硬度测定机器人的结构示意图；其包括行走单元，用来实现机器人的自主移动及越障；检测单元，安装于行走单元上用于检测土壤硬度；中央控制单元12，安装于行走单元上与行走单元及检测单元电连接。该土壤硬度测定机器人包括的中央控制单元12，用来控制土壤采样时的行走动作和位置信息计算。预设的轨迹信息储存在中央控制单元中，控制器控制机器人按照程序进行行走。行走单元包括行走底盘及固定于其上的两个减速行走电机13，两个减速行走电机13分别通过减速箱17经传动链条18驱动两侧车轮21，同侧车轮21通过车轮架20串联并固定于行走底盘下方，同侧车轮21之间通过传动链条18传动；行走底盘的前端及后端设置有超声波传感器5 ;两个减速行走电机13及超声波传感器5电连接到中央控制单元12。机器人的行走底盘，用来实现田间的自主移动和越障。该底盘采用两个减速行走电机13驱动，驱动经传动链条进行传动。两个行走电机13分别用四根用连接螺栓19固定在行走底盘上，减速行走电机13和减速箱17连接，用来将减速行走电机13的速度减小同时增大扭矩，提供低速稳定的动力输出。超声波传感器5固定在行走底盘的前端及后端两侧，用来在行驶过程中获取前方障碍物的远近，以便行驶过程中进行有效的避障，也用于硬度测量操作过程中移动障碍物的靠近提前做出预警。本实施例中车轮21的个数优选为6个，采用6个车轮21，在行走的过程中，四个车轮6用来行走，2个车轮6可以用来解决地面凸凹不平摩擦力的补充。车轮6分别安装在两侦牝用来在农田中过高的起伏时也保持稳定，使行走单元具有较好的田间越障能力。检测单元包括液压动力装置及其驱动的升降油缸32及钻探油缸29，液压动力装置固定在行走底盘上，升降油缸32的升降油缸活动杆31可沿升降油缸32伸缩；升降油缸活动杆31固定连接钻探油缸29，钻探油缸29的活塞30可沿钻探油缸29伸缩；钻探油缸29的活塞30端部安装有土壤检测件，其顶端设置有土壤硬度传感器26。土壤检测件上设置有第一深度刻度27及第二深度刻度28。结合图I中所示，液压动力装置具体的包括液压油箱4、液压马达6、液压油过滤器7及用于调节液压驱动的电动液压阀9，通过控制电动液压阀9用于调节液压动力装置对升降油缸32或钻探油缸29的驱动切换。升降油缸32的上下动作会带动固定在升降油缸活动杆31上面的升降座33，升降座33的上下动作会带动固定在升降座33上的钻探油缸29用来实现土壤硬度测量。当土壤地表有凹陷时，钻探油缸29可以到达地表，用来保证第一深度刻度27的准确性。当钻探油缸29到达地表时，土壤硬度传感器26将信号发送到中央控制单元12，其驱动钻探油缸29内部的活塞30下降，根据升序预设的深度对土壤硬度数据进行测量。第一深度刻度27和第二深度刻度28用于初始化时校准采样深度，以便获得准确深度的硬度数据。为进一步结构优化，升降油缸32与行走底盘之间连接有立柱I，立柱I可在竖直方向与水平方向之间旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀，马伟，张睿，邹伟，周建军，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：