[發明專利]一種智能化株行間機械除草機

有效

• 申請號: 201210060116.5
• 申請日: 2012-03-08
• 公開（公告）號: CN102612874A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 羅錫文;胡煉;曾山;臧英;張智剛;陳雄飛;張龍;嚴乙桉
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01B39/18
• 分類號: A01B39/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;付曄

技術領域

本發明涉及農業機械領域，特別涉及一種智能化株行間機械除草機。

背景技術

目前農業生產中對于雜草的控制，大都采用化學藥劑，但化學藥劑的殘留毒性會給作物和土壤造成一定的環境污染，所以近年來，機械除草方式開始受到越來越多的重視。對于株間區域的雜草控制有一些報道，如指形除草裝置(Leinonen?et?al.，2004)、刷狀除草裝置(Kouwenhoven，1997)，但這些除草裝置都難以有效控制株間區域的雜草。奧斯納布呂克大學(OsnabrueckUnivesity)與Amazone?Werke聯合開發了八爪擺線鋤株間除草裝置，但其對圍繞作物周圍18mm寬的區域內的雜草無法控制，如果稍有調整不當就會對作物造成損傷，并且受土壤影響較大，不能避免較大土塊損傷作物(Dedousis，2007)。英國開發了缺口圓盤鋤(Tillett?et?al.，2008)、丹麥開發了轉齒除草裝置(Griepentrog，2006)、旋轉式圓盤耙齒除草裝置(Lempens?et?al.，1996)和八爪式株間除草裝置(張朋舉.等，2010)，但都需要安裝在具有導航功能的牽引平臺上或智能機器人上才能實現機械除草功能，而且價格較昂貴。目前，對于不依賴于農業機器人、可由駕駛員操縱的拖拉機牽引的智能化株行間機械除草機械的研究還甚少，更無成熟的株行間除草機械。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種操作簡單、成本低、適用于由駕駛員操縱的農用拖拉機牽引的智能化株行間機械除草機。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種智能化株行間機械除草機，包括機架、作物識別機器視覺系統、橫移補償控制系統、深度調節系統和株行間除草裝置；

所述機架2的一端固定有三點懸掛機構1，除草機通過所述三點懸掛機構1與農用拖拉機的三點懸掛機構相連接，由農用拖拉機過牽引除草機前行；機架2的左右兩邊分別設有左車輪5和右車輪17；

所述作物識別機器視覺系統包括攝像機和圖像處理器3，圖像處理器從攝像機上獲取作物圖像，經圖像處理后將作物信息提供給橫移補償控制系統和株行間除草裝置，攝像機和圖像處理器3置于固定在機架2上的支架4上；

所述橫移補償控制系統包括橫移補償平行機構6、液壓油缸18和控制器，橫移補償平行機構6安裝于機架2的另一端，液壓油缸18與橫移補償平行機構6的相鄰兩邊相連接，控制器用于控制液壓油缸18的伸長量或縮短量；

所述深度調節系統包括深度調節機構7、深度調節手柄8、仿形地輪15和距離傳感器16，深度調節機構7與橫移補償機構6相連接，深度調節手柄8的螺桿通過深度調節機構7上的螺紋孔，末端與仿形地輪15的支架相連接，旋轉深度調節手柄8可以調節深度調節機構7的后端與地面的距離；距離傳感器16安裝于仿形地輪15的滾動軸上；

所述株行間除草裝置包括株行間除草機構12和除草爪齒14，株行間除草機構支架13和液壓馬達安裝座9固定于深度調節機構7的后端，株行間除草機構支架13上安裝有株行間除草機構12，安裝在液壓馬達安裝座9上的液壓馬達10通過萬向節11與株行間除草機構12相連接，除草爪齒14安裝在株行間除草機構12上。

所述株行間除草機構12包括主軸24、編碼盤19和軌道圓盤29，主軸24上套有右同步帶輪23，編碼盤19的旋轉軸上套有左同步帶輪21，右同步帶輪23的轉動通過同步帶22準確傳動至左同步帶輪21，編碼盤19的外殼安裝于固定在頂端固定架27的編碼盤安裝座20上，編碼盤19用于測量主軸的旋轉轉速和旋轉角度；軌道圓盤29與頂端固定架27通過螺絲緊固于一體，均不隨主軸24旋轉；主軸24上套有安裝于軸承臺座內的主軸下軸承28和主軸上軸承26，主軸下軸承28位于軌道圓盤29的下端，主軸上軸承26位于頂端固定架27的上端，主軸24上固定有主軸緊固螺母25，使得主軸24僅能旋轉而不能上下移動。

所述株行間除草機構12包括爪齒控制塊30和底圓盤33，底圓盤33通過底圓盤鍵34和底圓盤緊固螺絲35固定于主軸24的底部；位于底圓盤33上方的控制塊滑動座32通過控制塊滑動座鍵36安裝于主軸24上，爪齒控制塊30置于控制塊滑動座32上，控制塊滑動座鍵36確?？刂茐K滑動座32隨主軸24、底圓盤33和除草爪齒14同步旋轉；除草爪齒14的中部通過銷38與底圓盤33連接，除草爪齒14的頂端為長槽形孔，通過銷38與爪齒控制塊30連接形成關節。每根除草爪齒14可繞各自的銷38轉動，除草爪齒14通過銷38和底圓盤33、爪齒控制塊30一起隨主軸24旋轉。