一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，履帶底盤兩側設有安裝履帶的履帶驅動輪、導向輪、支重輪，所述行進直流電機、抽液泵和噴頭固定在履帶底盤上，行進直流電機轉子驅動履帶驅動輪轉動，抽液泵通過連接軟管抽取儲液箱中的農(nóng)藥混合液，然后將農(nóng)藥混合液通過連接軟管輸送至噴頭。噴灑車以蓄電池組為動力源，用遙控器控制噴灑車移動噴灑。同時用軌跡傳感器檢測預先放置的軌跡引導電線進行自動循跡，控制噴灑車自動行進。本實用新型提供一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，適合一家一戶，低成本、小面積農(nóng)田農(nóng)藥噴灑。
【專利說明】一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械，尤其涉及一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車。

【背景技術】
[0002]在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中噴灑農(nóng)藥是必不可少的環(huán)節(jié)。人力背著噴霧機噴灑，費時費力效率低，且易引起操作人員中毒。因此采用自動化的農(nóng)藥噴灑設備代替人力十分必要。目前市場上自動化的農(nóng)藥噴灑設備以噴灑飛機和輪式噴灑車為主。
[0003]由于目前我國大部分地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍以家庭為單位，其農(nóng)田擁有量較少，比較分散；相鄰農(nóng)田通常屬于不同農(nóng)戶，作物種植不同，農(nóng)藥噴灑種類及時間不同。飛機噴灑設備飛行速度快適合于大面積同類農(nóng)作農(nóng)藥噴灑。另外飛機噴灑設備對個體農(nóng)戶來說，購買、使用、維護成本都較高。飛機飛行需要申請且安全問題比較大，同飛機噴灑設備中的無人機噴灑設備負載能力較小。因此飛機噴灑設備不適合人均耕地面積較少的家庭農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。輪式噴灑車其輪式行進結構在農(nóng)田中行進十分困難，且目前大多數(shù)無法自動導航，需要人員駕駛。
實用新型內容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型提供一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，可自動在農(nóng)田中行進噴灑農(nóng)藥，適合一家一戶，低成本、小面積農(nóng)田農(nóng)藥噴灑。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取如下技術方案:
[0006]—種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車,包括履帶底盤、儲存農(nóng)藥混合液的儲液箱、連接軟管、抽液泵、行進直流電機和噴頭，所述履帶底盤兩側設有若干安裝有履帶的履帶驅動輪、導向輪、支重輪，所述行進直流電機、抽液泵和噴頭固定在履帶底盤上，所述行進直流電機轉子驅動履帶驅動輪轉動，所述抽液泵通過連接軟管抽取儲液箱中的農(nóng)藥混合液，然后將農(nóng)藥混合液通過連接軟管輸送至噴頭。
[0007]更進一步的，噴頭沿著噴頭移動導軌左右滑動噴灑農(nóng)藥，所述噴頭移動導軌通過噴頭導軌支撐臂固定在履帶底盤上；所述噴頭導軌支撐臂軸接與履帶底盤，并且履帶底盤上軸接調節(jié)噴頭導軌支撐臂與水平面所成角度的調節(jié)臂，所述噴頭導軌支撐臂對應調節(jié)臂接觸端形狀設有若干接觸點；所述接觸點為接觸凹陷；所述抽液泵固定在噴頭導軌支撐臂上。
[0008]更進一步的，噴頭移動導軌兩端各設有一個位置可調限位擋板，所述噴頭兩側設有觸碰開關；所述噴頭導軌支撐臂與噴頭移動導軌連接端固定有噴頭往復移動直流電機，所述噴頭往復移動直流電機轉子帶動與其相連的轉輪、起支撐作用的從動輪及轉輪上的三角帶轉動，進而帶動與三角帶相連的噴頭移動；所述噴頭往復移動直流電機和觸碰開關通過導線與控制器相連。
[0009]更進一步的，噴頭和噴頭移動導軌數(shù)目為兩個，對稱設置于所述噴頭導軌支撐臂與噴頭移動導軌連接端兩側。
[0010]更進一步的，行進直流電機數(shù)目為兩個，分別與履帶底盤兩側履帶驅動輪相連；所述行進直流電機設有電機速度傳感器；所述電機速度傳感器、抽液泵和行進直流電機通過導線與控制器相連。
[0011]更進一步的，該噴灑車還包括自動尋跡結構，自動尋跡結構包括軌跡引導電線和適配電源，所述軌跡引導電線布置在田間地面上，所述履帶底盤底部以軌跡引導電線方向為中心線對稱設有兩個軌跡傳感器，所述軌跡傳感器檢測軌跡引導電線產(chǎn)生的磁場；所述軌跡引導電線兩端分別連接適配電源的輸出端。
[0012]更進一步的，控制器設有無線接收端，所述無線接收端與噴灑車遙控器進行無線通信。控制器與兩個行進驅動電機、抽液泵、噴頭往復移動直流電機、接收噴頭限位開關分別進行連接。
[0013]更進一步的，該噴灑車采用蓄電池組作為電源。本實用新型優(yōu)選采用48V蓄電池組為動力來源，蓄電池組與控制器及行進驅動電機、抽液泵和噴頭往復移動直流電機之間通過導線連接。
[0014]更進一步的，儲液箱設有儲液箱進液孔，所述儲液箱底部設有出液口，所述連接軟管與出液口連接；所述儲液箱和抽液泵分別安裝在噴灑車的前后兩端，所述抽液泵與噴頭同處于噴灑車的后端。
[0015]噴灑車啟動前根據(jù)農(nóng)作物的高度及左右范圍，調整好噴頭的高度及噴頭移動導軌上噴頭限位擋板的位置來限制噴頭移動的范圍。以蓄電池組為動力源，用遙控器控制噴灑車移動噴灑。同時用軌跡傳感器檢測預先放置的軌跡引導電線進行自動循跡，控制噴灑車自動行進。該噴灑車自動循跡導航、智能噴灑，操作簡單、成本低廉，適合一家一戶使用。
[0016]有益效果:(I)本實用新型設有自動尋跡結構，實現(xiàn)噴灑車自動循跡導航，工作中無需人員控制運行路徑，方便輕松。并且相比與紅外線循跡，不受到干擾可見光的干擾可靠性更高。只需把軌跡引導電線按照噴灑車實際運行的路徑固定在田間地面上即可，軌跡引導電線田間放置方便。(2)本實用新型噴灑車采用履帶式行進結構，適合在田間松軟的土地上行進。(3)本實用新型噴灑車運行安全，不會出現(xiàn)噴灑飛機墜落的危險。(4)本實用新型采用小功率電動水泵為動力進行抽取農(nóng)藥噴灑，并使用蓄電池組作為動力來源，購買、使用、維護成本都比較低。(5)本實用新型左右兩側的噴頭在直流電機的帶動下，左右移動進行農(nóng)藥噴灑。噴頭移動的范圍，通過位置可調的限位擋板進行限制，有效控制噴灑農(nóng)藥的范圍；并且噴頭導軌支撐臂與水平面所成的角度可調，進而可以調節(jié)噴頭與農(nóng)作物的距離，而在實際應用中應盡量的使噴頭接近同作物，從而減少農(nóng)藥在空中飄浮的距離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車俯視圖。
[0019]圖3為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車仰視圖。
[0020]圖4為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車后視圖。
[0021]圖5為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車右視圖。
[0022]圖6為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車左視圖。
[0023]圖7為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車去除履帶后的右視圖。
[0024]圖8為本實用新型提供的噴頭移動導軌結構示意圖。
[0025]圖9為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車整體控制電路結構圖。
[0026]圖10為本實用新型提供的履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車循跡示意圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0028]如圖1、2、3、4、5、6、7、8所示，本實用新型提供的一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，包括履帶底盤1，儲存農(nóng)藥混合液的儲液箱2，儲液箱進液孔3，連接軟管4、7、16，左右行進直流電機5、6，抽液泵8，左右噴頭移動導軌9、15，左右噴頭往復移動直流電機1、12，左右噴頭11、13，噴頭限位擋板14、26、27、28，噴頭導軌支撐臂17，電機速度傳感器18、37，控制器19，蓄電池組20，上部履帶驅動輪安裝在臂21上，噴頭觸碰開關22、23、24、25，軌跡傳感器35、36，軌跡引導電線39及適配電源40。
[0029]1、履帶結構
[0030]安裝在履帶底盤I上的行進直流電機5、6帶動履帶底盤I兩側的履帶驅動輪41、導向輪42、支重輪43轉動實現(xiàn)整個噴灑車的行進，本實施例優(yōu)選采用兩個行進直流電機5、
6。兩個行進直流電機5、6對稱設置，兩個行進直流電機5、6的轉子分別與履帶底盤I兩側的上部履帶驅動輪連接，驅動所有履帶驅動輪轉動實現(xiàn)整個噴灑車的行進。行進直流電機
5、6附近安置電機速度傳感器37、18，控制器19通過采集電機速度傳感器37、18信號計算出噴灑車的移動速度。
[0031]2、農(nóng)藥噴灑結構
[0032]噴灑車的農(nóng)藥噴灑部分包括儲存農(nóng)藥混合液的儲液箱2，抽液泵8，噴頭11、13，連接軟管4、7、16，抽液泵8通過連接其輸入端的連接軟管4抽取儲液箱2的農(nóng)藥液體，然后由連接其輸出端的連接軟管7、16分別輸送至噴頭11、13進行農(nóng)藥噴灑。儲液箱2設有儲液箱進液孔3。本實施例中儲液箱2和抽液泵8分別安裝在噴灑車的前后兩端，抽液泵8與噴頭11、13同處于噴灑車的后端。
[0033]噴頭11、13沿著噴頭移動導軌9、15左右滑動進行農(nóng)藥噴灑，噴頭移動導軌9、15通過噴頭導軌支撐臂17固定在噴灑車的后端，本實用新型噴頭移動導軌結構包括:噴頭移動導軌9、15，噴頭往復移動直流電機10、12，噴頭11、13，限位擋板14、26、27、28，觸碰開關22、23、24、25，轉輪31、32，起支撐作用的從動輪29、33，三角帶30、34。本實施例優(yōu)選采用兩個噴頭移動導軌9、15，并且左右兩個噴頭移動導軌9、15結構是完全相同的。
[0034]如圖8所示，噴頭工作過程為:以左側噴頭11工作過程為例進行說明。左側噴頭往復移動直流電機10轉子帶動與其相連的轉輪31、從動輪29、及從動輪29、轉輪31上的三角帶30，進而帶動與三角帶30相連的噴頭11移動。噴頭11兩側設有與其固定連接且同時進行左右滑動的左、右觸碰開關22、23，噴頭移動導軌兩端設有左、右限位擋板26、27。當左觸碰開關22與左限位擋板26相接觸，左觸碰開關22閉合信號通過導線傳輸?shù)娇刂破?9，便發(fā)出使噴頭往復移動直流電機10反轉的信號，使噴頭11運動方向發(fā)生改變。
[0035]當右觸碰開關23與右限位擋板27相接觸，右觸碰開關23閉合信號通過導線傳輸?shù)娇刂破?9，便發(fā)出使噴頭往復移動直流電機10反轉的信號，使噴頭11運動方向發(fā)生改變，這樣噴頭11在導軌上往復運動。噴頭11移動的范圍通過改變左、右限位擋板26、27的位置來限定。控制器19通過計算每個噴頭往復運動一個周期左右兩側觸碰開關的信號所需時間，來計算噴頭移動速度。
[0036]本實用新型噴頭導軌支撐臂17軸接在履帶底盤I上，并且履帶底盤I上還軸接用于調節(jié)噴頭導軌支撐臂17與水平面所成角度的調節(jié)臂38，噴頭導軌支撐臂17對應調節(jié)臂38接觸端形狀設有若干接觸點，所述接觸點為接觸凹陷。當需要調節(jié)噴頭11、13與農(nóng)作物之間的距離時，通過調整噴頭導軌支撐臂17與調節(jié)臂38上端接觸點位置的不同，使噴頭導軌支撐臂17與水平面所成的角度不同，進而調節(jié)噴頭11、13與農(nóng)作物的距離，在實際應用中應盡量的使噴頭11、13接近同作物，從而減少農(nóng)藥在空中飄浮的距離。
[0037]3、控制結構
[0038]本實用新型提供的控制器19固定在履帶底盤I上，作為本實用新型的一個實施例，控制器19與履帶底盤I上的行進直流電機5、6，抽液泵8，噴頭往復移動直流電機10、12，觸碰開關22、23、24、25，軌跡傳感器35、36之間的用導線實現(xiàn)電氣連接?？刂破骺刂泼姘迳显O有電源開關，當電源開關按下時，行進直流電機5、6，抽液泵8，噴頭往復移動直流電機10、12電路接通供電，實現(xiàn)農(nóng)藥的噴灑，并且根據(jù)噴頭觸碰開關22、23、24、25接通關閉信號控制噴頭往復移動直流電機10、12的正反轉。
[0039]作為本實用新型的優(yōu)選實施例，為增強噴灑車的功能，控制器19采用現(xiàn)有集成的芯片控制器，比如以ARM處理器為核心的處理芯片控制整個系統(tǒng)的工作。控制器19設有無線接收端，與遙控器進行無線通信，如圖9所示，控制器19與履帶底盤I上的行進直流電機
5、6，抽液泵8，噴頭往復移動直流電機10、12，觸碰開關22、23、24、25，軌跡傳感器35、36之間的信號傳輸用導線連接實現(xiàn)。控制器19通過無線接收裝置接收遙控器無線控制信號?？刂破?9控制兩個行進直流電機5、6的啟停，并根據(jù)遙控器發(fā)送的農(nóng)藥稀釋濃度及病蟲害的嚴重程度計算整個噴灑車前進的速度，控制器19還控制抽液泵8的啟停、噴頭往復移動直流電機10、12的啟停及正反轉的改變、接收噴頭觸碰開關22、23、24、25信號實現(xiàn)農(nóng)藥的噴灑?？刂破?9通過控制電機調速部分電路，分別實現(xiàn)對行進直流電機5、6、噴頭往復移動直流電機10、12的調速，抽液泵8在整個農(nóng)藥噴灑工作過程中保持恒速轉動。當噴灑車需要轉向時，按動遙控器上的左或右鍵，向控制器19發(fā)出命令，實現(xiàn)整個噴灑車的轉向。左鍵被按下表示向左轉向，此時噴灑車右驅動電機加速，左驅動電機減速，通過兩電機差速實現(xiàn)左轉向。右鍵被按下表示向右轉向，此時噴灑車左驅動電機加速，右驅動電機減速，通過兩電機差速實現(xiàn)右轉向。
[0040]進一步，本實用新型優(yōu)選控制器19根據(jù)遙控器輸入的農(nóng)藥稀釋度及病蟲害的嚴重程度計算最佳的行進直流電機5、6及左右噴頭移動直流電機10、12的轉速，從而實現(xiàn)整個設備行進速度及噴灑速度的最佳化。通過對控制器處理芯片進行人工設置，當然也可以采用軟件或程序實現(xiàn)該過程的處理。這樣使噴灑車行進速度、噴頭往復運動速度及農(nóng)藥稀釋度達到最佳配比，從而實現(xiàn)智能化的農(nóng)藥噴灑。
[0041]4、軌跡引導結構
[0042]如圖10所示，本實用新型提供的軌跡引導系統(tǒng)包括軌跡引導電線39和適配電源40。適配電源40軌跡引導結構在田間安裝時，按照噴灑車實際運行的路徑，把軌跡引導電線39固定在田間地面上，軌跡引導電線39兩端分別連接適配電源40的輸出端。工作完畢可以不收回引導電線，只收回適配電源40。下次噴灑農(nóng)藥時，只需連接電源即可，十分方便。
[0043]自動循跡導航:
[0044]噴灑車工作時，在田間事先布置軌跡引導電線39及適配電源40。噴灑車底部的左右兩個軌跡傳感器35、36以軌跡引導電線39布置方向為中心線對稱設置，兩個軌跡傳感器35、36檢測軌跡引導電線39產(chǎn)生的磁場。左右兩個傳感器與引導線水平距離(X)不同時，左右兩個軌跡傳感器35、36產(chǎn)生的信號強弱不同。控制器19通過判斷兩個信號的強弱，調節(jié)左右兩個行進直流電機5、6的速度，使噴灑車始終沿著引導電線前進，實現(xiàn)自動循跡導航。
[0045]5、電源
[0046]本實用新型噴灑車采用48V蓄電池組20為動力來源，蓄電池組20與控制器19及行進直流電機5、6、抽液泵8和噴頭往復移動直流電機10、12之間通過導線連接。為節(jié)省導線、空間，本實施例中控制器19直接安裝在蓄電池組20上面。
[0047]噴灑車的工作流程為:在田間按照噴灑車實際運行的路徑固定軌跡引導電線32，在田間一側把適配電源33輸出與軌跡引導電線32接通。在田間一端調整噴灑車的位置，使軌跡引導電線32恰好位于軌跡傳感器35、36中間。通過儲液箱進液孔3向儲液箱2注入農(nóng)藥混合液。根據(jù)農(nóng)作物的高度，調節(jié)噴頭導軌支撐臂17與調節(jié)臂34上端接觸點的位置，使噴頭11、13與農(nóng)作物的距離恰到好處。按下遙控器或控制器控制面板“啟”鍵，噴灑車開始工作。控制器19接收速度傳感器18、37信號，控制兩個行進電機5、6的速度，使噴灑車的速度達到產(chǎn)生的最佳速度。抽液泵8以恒定速度從儲液箱2底部抽取農(nóng)藥通過軟管送到達噴頭11、13，噴頭11、13在噴頭移動直流電機10、12的帶動下，按照導軌上限位擋板
14、26、27、28限定的范圍左右移動，把農(nóng)藥灑向農(nóng)作物。當噴頭11、13上的觸碰開關22、23、24、25，碰到一端限位擋板14、26、27、28后，該開關閉合，控制器19檢測到該信號后，使噴頭移動直流電機10、12反向轉動，噴頭11、13向相反的方向運動，這樣噴頭11、13在噴頭移動直流電機10、12的帶頭下做往復運動。同時控制器19通過調節(jié)噴頭移動直流電機10、12的速度，使噴頭往復移動的速度達到產(chǎn)生的最佳值。軌跡傳感器35、36檢測軌跡引導電線32，自動循跡導航。行進中如若發(fā)生路徑偏離，控制器19根據(jù)軌跡傳感器35、36信號的強弱，調整噴灑車的方向，使噴灑車始終按照預定的路徑行進。
[0048]當噴灑車運動到田間另一端，即噴灑完畢，按下遙控器上的“?！辨I即可停止工作。
[0049]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，其特征在于:包括履帶底盤(I)，儲存農(nóng)藥混合液的儲液箱(2)，連接軟管(4、7、16)，抽液泵(8)，行進直流電機(5、6)和噴頭(11、13)，所述履帶底盤(I)兩側設有安裝履帶的履帶驅動輪(41)、導向輪(42)、支重輪(43)，所述行進直流電機(5、6)、抽液泵(8)和噴頭(11、13)固定在履帶底盤(I)上，所述行進直流電機(5、6)轉子驅動履帶驅動輪轉動，所述抽液泵(8)通過連接軟管(4、7、16)抽取儲液箱(2)中的農(nóng)藥混合液，然后將農(nóng)藥混合液通過連接軟管(4、7、16)輸送至噴頭(11、13); 所述噴頭(11、13)沿著噴頭移動導軌(9、15)左右滑動噴灑農(nóng)藥，所述噴頭移動導軌(9、15)通過噴頭導軌支撐臂(17)固定在履帶底盤I上；所述噴頭導軌支撐臂(17)軸接與履帶底盤1，并且履帶底盤(I)上軸接調節(jié)噴頭導軌支撐臂(17)與水平面所成角度的調節(jié)臂(38)，所述噴頭導軌支撐臂(17)對應調節(jié)臂(38)接觸端形狀設有若干接觸點；所述接觸點為接觸凹陷；所述抽液泵(8)固定在噴頭導軌支撐臂(17)上； 所述噴頭移動導軌(9、15)兩端各設有一個位置可調的限位擋板(14、26、27、28)，所述噴頭(11、13)兩端設有觸碰開關(22、23、24、25);所述噴頭導軌支撐臂(17)與噴頭移動導軌(9、15)連接端固定有噴頭往復移動直流電機(10、12)，所述噴頭往復移動直流電機(10、12)轉子帶動與其相連的轉輪(31、32)、起支撐作用的從動輪(29、33)及三角帶(30、34)轉動，三角帶(30、34)相連的噴頭(11、13 )移動；所述噴頭往復移動直流電機(10、12 )和觸碰開關(22、23、24、25)通過導線與控制器(19)相連； 所述噴頭(11、13)和噴頭移動導軌(9、15)數(shù)目為兩個，對稱設置于所述噴頭導軌支撐臂(17)與噴頭移動導軌(9、15)連接端兩側； 所述儲液箱(2)設有儲液箱進液孔(3)，所述儲液箱(2)底部設有出液口，所述連接軟管(4)與出液口連接；所述儲液箱(2)和抽液泵(8)分別安裝在噴灑車的前后兩端，所述抽液泵(8)與噴頭(11、13)同處于噴灑車的后端。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，其特征在于:所述行進直流電機(5、6)數(shù)目為兩個，分別與履帶底盤(I)兩側履帶驅動輪相連；所述行進直流電機(5、6)設有電機速度傳感器(18、37);所述電機速度傳感器(18、37)，抽液泵(8)和行進直流電機(5、6)通過導線與控制器(19)相連。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，其特征在于:該噴灑車還包括軌跡弓I導電線(39 )和適配電源(40 )，所述軌跡弓I導電線(39 )布置在田間地面上，所述履帶底盤(I)底部以軌跡引導電線(39)方向為中心線對稱設有兩個軌跡傳感器(35、36)，所述軌跡傳感器(35、36)檢測軌跡引導電線(39)產(chǎn)生的磁場；所述軌跡引導電線(39)兩端分別連接適配電源(40)的輸出端。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，其特征在于:所述控制器(19)設有無線接收端，所述無線接收端與噴灑車遙控器進行無線通信。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種履帶式電動智能農(nóng)藥噴灑車，其特征在于:該噴灑車電源為蓄電池組(20)。
【文檔編號】A01M7/00GK203851682SQ201420210165
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權日:2014年4月28日
【發(fā)明者】沈勇 申請人:菏澤學院