[實(shí)用新型]自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821561521.4
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN209463182U
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王強(qiáng);王剛;劉慧力;季爽風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 長春市智本致華科技有限公司
• 主分類號(hào): A01M7/00
• 分類號(hào): A01M7/00;A01M21/04;A01C23/04
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• 代理人: 暫無信息

自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，主要由農(nóng)業(yè)溶液盛裝容器，行走輪，自平衡裝置，機(jī)器視覺模塊，激光循跡模塊，變量噴施液體裝置，靜止承托支架，遙控裝置，電池組，噴施液體所需的管路等組成。本實(shí)用新型專利在于提供一種獨(dú)輪的、具有自平衡性能的農(nóng)用植保機(jī)器人，其工作過程中可精確或者變量噴施農(nóng)業(yè)液體藥劑或者液體肥料，其作業(yè)過程可自動(dòng)或者半自動(dòng)。本實(shí)用新型專利的推廣能夠降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，保護(hù)農(nóng)民的生命健康。本實(shí)用新型專利與現(xiàn)有的高地隙噴藥機(jī)相比能降低植保作業(yè)對作物秧苗的傷害，與現(xiàn)有的植保無人機(jī)相比，能夠顯著降低霧滴漂移。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型專利屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種行間作業(yè)的具有自平衡特征的自動(dòng)或半自動(dòng)農(nóng)用植保機(jī)械。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)入田間作業(yè)不可避免地會(huì)造成作物秧苗的損害，這一直是田間植保作業(yè)亟需解決的問題之一。大多數(shù)植保機(jī)械進(jìn)入田間作業(yè)需要跨越作物行，造成秧苗損害的原因主要包括作業(yè)機(jī)械離地間隙低以及輪胎或者履帶過寬。因此，研發(fā)不需要跨越作物行，可在作物行間進(jìn)行作業(yè)的窄輪寬作業(yè)機(jī)械可解決上述問題。

目前，農(nóng)藥、化肥的過量施用造成了糧食安全隱患，同時(shí)也增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，不僅如此，人工噴施農(nóng)藥還威脅農(nóng)民的生命健康安全。因此，研發(fā)可以變量以及精量噴施農(nóng)藥、液體肥料的自動(dòng)作業(yè)或半自動(dòng)作業(yè)的機(jī)械可以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型專利在于提供一種獨(dú)輪的、具有自平衡性能的農(nóng)用植保機(jī)器人，本實(shí)用新型專利應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為可精確或者變量噴施農(nóng)業(yè)液體藥劑或者液體肥料，其作業(yè)過程可自動(dòng)或者半自動(dòng)。

自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人包括農(nóng)業(yè)溶液盛裝容器，行走輪，自平衡裝置，機(jī)器視覺模塊，激光循跡模塊，變量噴施液體裝置，靜止承托支架，遙控裝置；還包括電池組，噴施液體所需的管路。所述自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人能夠以獨(dú)輪自平衡的方式進(jìn)行自動(dòng)或者遙控作業(yè)，自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人的兩端均可以作為行進(jìn)時(shí)的前端，且可以在田間地頭轉(zhuǎn)向。因其輪胎窄，且不需要跨越作物行作業(yè)，因此可以降低植保作業(yè)過程中對秧苗的損害。自動(dòng)作業(yè)或者遙控作業(yè)可使農(nóng)民遠(yuǎn)離藥劑或者肥料，既降低了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度、又保障了農(nóng)民的生命健康。

所述的農(nóng)業(yè)溶液盛裝容器可盛裝液體藥劑或者肥料，為T型包圍式設(shè)計(jì)，依據(jù)機(jī)器視覺模塊、激光循跡模塊、變量噴施液體裝置、行走輪、自平衡裝置、適配的供電電池組的尺寸設(shè)計(jì)有安裝槽，安裝槽處的壁厚與其余部位的壁厚相等。

所述的行走輪的輪轂上安裝伺服輪轂電機(jī)，輪胎可選用充氣或免充氣橡膠輪胎。

所述的自平衡裝置包含陀螺儀，鉛芯平衡擺，鉛芯平衡擺伺服電機(jī)，控制單元，控制單元可獨(dú)立自動(dòng)作業(yè)或者接收遙控信號(hào)。

所述的機(jī)器視覺模塊由工業(yè)攝像頭、視覺光源、紅外避障傳感器、圖像處理單片機(jī)、圖像處理算法、避障算法組成；避障算法為自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人兩側(cè)的紅外避障傳感器檢測兩側(cè)作物行距離傳感器自身的距離，然后通過設(shè)定距離差閾值確定自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人是否處于作物行的中間。

所述的激光循跡模塊由激光發(fā)射器、激光接收器與數(shù)據(jù)輸出單元組成，數(shù)據(jù)輸出單元可兼容串行通信協(xié)議、并行通信協(xié)議與數(shù)據(jù)通信協(xié)議。通過田間目標(biāo)位置設(shè)定的靶標(biāo)，可自動(dòng)引導(dǎo)本實(shí)用新型的自平衡農(nóng)用植保機(jī)器人行進(jìn)。

所述的變量噴施液體裝置包含基于脈沖寬度調(diào)制的噴頭、電動(dòng)泵體和變量噴施控制裝置，變量噴施控制裝置可獨(dú)立自動(dòng)工作或者接收遙控信號(hào)；變量噴施控制裝置可以依據(jù)農(nóng)田中作物密度、雜草密度改變液體噴施量，或者依據(jù)機(jī)器視覺模塊識(shí)別的作物或者雜草位置，進(jìn)行精確噴施。

所述的靜止承托支架由電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)及其控制模塊組成，控制模塊可獨(dú)立自動(dòng)工作或者接收遙控信號(hào)。

所述的遙控裝置可接收無線保真、藍(lán)牙或者紅外控制信號(hào)。

所述的鉛芯平衡擺為倒立鐘擺型，其質(zhì)心位于距離擺軸1/3至4/5處。