[發(fā)明專利]一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110012479.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN112753436A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忠強(qiáng);王一倫;丁建寧;石留余;季晨;程廣貴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G9/14
• 分類號(hào): A01G9/14;A01B49/02;A01B49/04;A01B49/06;A01B51/02;A01D43/12;A01D43/14;A01D46/30;A01D67/00;A01G25/09;A01G25/16;A01M7/00
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1.一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)包括大棚，雨水收集裝置，地軌，方鋼管，懸掛式導(dǎo)軌模塊，作業(yè)系統(tǒng)，控制裝置和電源；

所述大棚由若干支架和薄膜組成，薄膜覆蓋在支架上，支架底部?jī)啥税惭b在兩根平行的地軌上；

所述雨水收集裝置依托支架安裝在大棚外側(cè)；

所述地軌有兩根，平行固定于地面上，支架與地軌采用滑動(dòng)連接，地軌是用來安裝支架，使支架在地軌上能夠移動(dòng)；

所述方鋼管一共有4根，放置在導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)，方鋼管通過螺栓連接固定成一個(gè)方形，方鋼管接頭處放置T型角鐵，與方鋼管固定連接，主要用來固定導(dǎo)軌；

所述懸掛式導(dǎo)軌模塊包括三組導(dǎo)軌、三組伺服電機(jī)和立柱；導(dǎo)軌由滾珠絲杠、滑塊和光桿組成；其中，滾珠絲杠與光桿平行放置，滾珠絲杠與光桿的兩端固定；滑塊一端固定在滾珠絲杠上，一端穿過光桿，能夠在光桿上滑動(dòng)；由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)，使滑塊在光桿上滑動(dòng)，其光桿主要限制滑塊運(yùn)動(dòng)方向；第一導(dǎo)軌一共有兩根軌，平行安裝在兩側(cè)地軌的內(nèi)側(cè)，方鋼管外側(cè)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)安裝在第一導(dǎo)軌上的滑塊前后運(yùn)動(dòng)；立柱屬于懸掛式導(dǎo)軌模塊，立柱外觀呈門字狀，安裝在第一導(dǎo)軌的滑塊上，能夠隨著滑塊前后運(yùn)動(dòng)；第二導(dǎo)軌一共有兩根軌，平行安裝在立柱豎直方向兩側(cè)，由第二伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)安裝在第二導(dǎo)軌上的滑塊上下運(yùn)動(dòng)；第三導(dǎo)軌一共有兩根軌，平行安裝在第二導(dǎo)軌的滑塊上，由第三伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能夠帶動(dòng)安裝在第三導(dǎo)軌上的作業(yè)系統(tǒng)左右運(yùn)動(dòng)；懸掛式導(dǎo)軌模塊可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)系統(tǒng)在空間內(nèi)的全向運(yùn)動(dòng)，使作業(yè)系統(tǒng)在任何空間地點(diǎn)實(shí)現(xiàn)作業(yè)；

所述作業(yè)系統(tǒng)包括箱體、安裝機(jī)構(gòu)、四軸機(jī)械臂、軟體采摘手、漏斗裝置、播種裝置、犁地裝置、平土裝置、除草裝置、噴灑裝置及控制裝置；箱體是一個(gè)長(zhǎng)方體形狀，安裝機(jī)構(gòu)固定在箱體上表面的正中間，用于安裝在第三導(dǎo)軌上；作業(yè)系統(tǒng)的四軸機(jī)械臂固定安裝在箱體上表面，四軸機(jī)械臂上的軟體采摘手能夠替換，用于抓取不同的農(nóng)作物；漏斗裝置固定安裝在箱體上表面，漏斗裝置開口呈長(zhǎng)方形狀，與箱體能夠連通，用于存放農(nóng)作物種子，在漏斗裝置底部裝有開關(guān)，需要使用時(shí)，打開開關(guān)，漏斗里的東西便會(huì)通過箱體內(nèi)部，連接箱體下方的播種裝置進(jìn)行播種；平土裝置、播種裝置、犁地裝置和除草裝置從后向前依次安裝在箱體下表面；噴灑裝置安裝在箱體兩側(cè)，用來噴灑農(nóng)藥或者灌溉土地；

所述控制裝置安裝在箱體內(nèi)，是以ARM處理器為核心的控制部件，負(fù)責(zé)命令發(fā)布與數(shù)據(jù)處理；根據(jù)作業(yè)系統(tǒng)的方位以及作業(yè)區(qū)域的方位，控制裝置控制懸掛式導(dǎo)軌模塊的三組伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)作業(yè)系統(tǒng)在三維空間的移動(dòng)；控制裝置控制四軸機(jī)械臂上的伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，使機(jī)械臂可以多自由度工作；進(jìn)行除草作業(yè)時(shí)，控制裝置控制箱體內(nèi)伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)，使除草裝置開始工作；最后根據(jù)不同的工況，調(diào)用作業(yè)系統(tǒng)中不同功能的裝置來完成作業(yè)；

所述電源通過導(dǎo)線先與控制裝置接通，再經(jīng)由控制裝置的多個(gè)輸出端口分別接入各伺服電機(jī)、作業(yè)系統(tǒng)，為之供電。

2.如權(quán)利要求1所述的一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，播種裝置呈中空細(xì)棒狀，可使種子緩慢下落；犁地裝置前端呈三角形狀，材料是45鋼，用來進(jìn)行掘土；平土裝置安裝在播種裝置后方，用于播種后的土地平整；除草裝置安裝在箱體下表面，呈風(fēng)扇狀葉片，由鋒利的45鋼制成，啟用時(shí)箱體內(nèi)伺服電機(jī)開始旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，用于除草；噴灑裝置為圓筒狀結(jié)構(gòu)，下表面開有細(xì)孔，噴灑裝置外接水管或雨水收集裝置。

3.如權(quán)利要求1所述的一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，薄膜采用聚乙烯薄膜；支架呈拱形，其材質(zhì)為45鋼。

4.如權(quán)利要求1所述的一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述雨水收集裝置呈船型，內(nèi)部空心。

5.如權(quán)利要求1所述的一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述地軌、方鋼管和立柱材質(zhì)為45鋼。

6.如權(quán)利要求1所述的一種懸掛式全方位大棚作業(yè)系統(tǒng)，其特征在于，所述箱體下方能夠打開，平土裝置、播種裝置、犁地裝置以及除草裝置由控制裝置電動(dòng)控制，不用時(shí)可以收回箱體內(nèi)部。