[發明專利]自動精確澆水施肥一體機器人及使用方法

在審

• 申請號: 202011632541.8
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112616631A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 鄢銳;王淵博;鄭涵鈺;劉松;郭晨光;常文娟
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: A01G25/09
• 分類號: A01G25/09;A01G25/16;A01C23/04;A01C23/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

1.自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：它包括用于對整個裝置進行承載支撐的機體（1）；

所述機體（1）上安裝有用于驅動其行走的行走驅動輪組件（4）；

所述機體（1）的頂部通過云臺機構（3）轉動支撐有用于自動澆水的澆水裝置（2）；

所述機體（1）的其中一個側面固定有用于對土壤濕度和養分進行檢測的土壤濕度養分檢測裝置（5）。

2.根據權利要求1所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述機體（1）包括車架體（101），所述車架體（101）的頂部固定有車架板（102），所述車架體（101）的兩側面設置有機架側板（103）。

3.根據權利要求1所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述云臺機構（3）包括底部法蘭盤（304），所述底部法蘭盤（304）固定在機體（1）的車架體（101）頂部，所述底部法蘭盤（304）的中心部位固定有中心座（303），所述中心座（303）上通過軸承體（301）配合安裝有頂部法蘭盤（302），所述澆水裝置（2）整體固定安裝在頂部法蘭盤（302）的頂部。

4.根據權利要求1所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述澆水裝置（2）包括包括水箱體（201），所述水箱體（201）的中間部位通過隔板（205）分隔成為兩個獨立的腔體，每個腔體內部都分別設置有水泵，所述水泵的出水口連接有出水管（202），所述出水管（202）的末端通過伸縮缸體（203）連接有出水彎管（204），所述出水彎管（204）的內部安裝有噴嘴。

5.根據權利要求4所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述出水管（202）的內部安裝有用于監測流量的流量感應器（204），所述流量感應器（204）通過信號線與控制器相連，所述控制器的信號輸出端通過信號線與水泵相連，并控制澆水量。

6.根據權利要求1所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述行走驅動輪組件（4）包括固定在機體（1）的車架體（101）底部的行走電機（401），所述行走電機（401）的輸出軸（402）末端固定安裝有行走輪（403）；

所述行走輪（403）共有四組，并分別通過四個行走電機（401）獨立驅動。

7.根據權利要求1所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述土壤濕度養分檢測裝置（5）包括固定盒（505），所述固定盒（505）固定安裝在機體（1）的車架體（101）的外側壁上，所述固定盒（505）上安裝有第一升降缸（501）和第二升降缸（503），在第一升降缸（501）的底部末端安裝有用于檢測土壤濕度的土壤濕度感應器（502），所述第二升降缸（503）的底部末端安裝有用于檢測土壤養分的土壤養分感應器（504），所述土壤濕度感應器（502）和土壤養分感應器（504）分別通過信號線與控制器相連，并傳遞檢測到的土壤數據信息。

8.根據權利要求4所述自動精確澆水施肥一體機器人，其特征在于：所述水箱體（201）的兩個獨立腔體內部分別盛放用于灌溉的水和用于施肥的營養水。

9.權利要求1-8任意一項所述自動精確澆水施肥一體機器人的使用方法，其特征在于它包括以下步驟：

Step1：將整個機器人移動到需要澆水的田地內部，啟動土壤濕度養分檢測裝置（5），分別控制第一升降缸（501）和第二升降缸（503）升降，將相應的土壤濕度感應器（502）和土壤養分感應器（504）伸入到土體內部，并分別檢測土體的濕度及養分含量；

Step2：土壤濕度養分檢測裝置（5）將檢測到的數據信息傳遞給控制器，通過控制器與標準的土壤養分數據進行比對，當土壤含水量過低時，啟動云臺機構（3），帶動澆水裝置（2）轉動，通過澆水裝置（2）的將噴嘴對準需澆水的植株；

Step3：當機器人在行走驅動輪組件（4）作用下運行到指定位置時,水泵打開,通過出水彎管（204）進行澆水，當土壤濕度感應器檢測土壤含水量達到設定值,水泵關閉；

Step4：當土壤養分過低時，啟動云臺機構（3），帶動肥料箱將噴嘴對準需施肥的植株；

Step5：當機器人運行到指定位置時,水泵打開,通過出水彎管（204）進行施肥,當土壤養料感應器檢測土壤養分達到設定值,水泵關閉；

Step6：出水彎管（204）內流量感應器（204）監測澆水量與施肥量，并對同一排密植植物進行同等量的澆水施肥。