本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域,具體地講,涉及一種智能遙控行間中耕機(jī)。
背景技術(shù):
隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程推進(jìn),農(nóng)村勞動(dòng)力持續(xù)減少,雖然目前有些地區(qū)已存在機(jī)械化農(nóng)業(yè)機(jī)械,但并不能完全滿(mǎn)足需要?,F(xiàn)存的農(nóng)業(yè)機(jī)械主要應(yīng)用于單體種植面積大的區(qū)域,價(jià)格高昂,而且均需要人工駕駛,缺乏適用于小田塊的自動(dòng)化操作機(jī)械,針對(duì)其自身的設(shè)計(jì)缺陷,以及耕地表面的復(fù)雜情況,使這種小型的機(jī)械設(shè)備在耕種過(guò)程中使用效果并不好。因此,本發(fā)明提出一種集中耕-施肥-施藥三位一體的新型農(nóng)業(yè)機(jī)械,目前市場(chǎng)上并沒(méi)有這種裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的:
一種智能遙控行間中耕機(jī),包括機(jī)械底盤(pán)部分、中耕播種施肥部分、噴煙噴霧部分、本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分和遠(yuǎn)程遙控主控制部分,其特征是:所述機(jī)械底盤(pán)部分是整個(gè)系統(tǒng)的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述中耕施肥部分可以通過(guò)固定連接件掛靠在機(jī)械底盤(pán)部分,所述噴煙噴霧部分位于機(jī)械底盤(pán)部分的上部,所述本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分和遠(yuǎn)程遙控主控制部分之間可進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信,本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分和遠(yuǎn)程遙控主控制部分均以STM32為控制核心。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述機(jī)械底盤(pán)部分包括齒輪減速器、電磁轉(zhuǎn)向離合器、自動(dòng)離合器、無(wú)極變速器、履帶驅(qū)動(dòng)輪、履帶、釘輪、電噴單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和履帶導(dǎo)向輪,所述電噴單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為整個(gè)裝置提供動(dòng)力,所述釘輪可以增大行走摩擦力和接觸面積,所述齒輪減速器、電磁轉(zhuǎn)向離合器、自動(dòng)離合器和無(wú)極變速器均安裝在底盤(pán)支架上,所述履帶驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)鍵與減速器或變速器的輸出軸連接,所述履帶與履帶驅(qū)動(dòng)輪、履帶導(dǎo)向輪配合。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述中耕播種施肥部分包括下料箱、減震支撐輪、覆土板、犁頭和連接架,所述下料箱通過(guò)空心管與犁頭相連,所述減震支撐輪通過(guò)螺栓嚙合固定在連接架,所述下料箱、覆土板和犁頭均可固定在連接架上。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述噴煙噴霧部分包括固定座、箱體、熱力煙霧機(jī)按鈕、電動(dòng)噴霧機(jī)按鈕、熱力煙霧機(jī)噴嘴、電動(dòng)噴霧機(jī)導(dǎo)管、電動(dòng)噴霧機(jī)噴頭和排放口,所述固定座可以將所述噴煙噴霧部分固定在機(jī)械底盤(pán)部分,所述箱體包括藥箱、汽油箱和汽油機(jī),所述熱力煙霧機(jī)按鈕和電動(dòng)噴霧機(jī)按鈕控制所述噴煙噴霧部分的工作模式,藥液通過(guò)熱力煙霧機(jī)噴嘴、電動(dòng)噴霧機(jī)導(dǎo)管和電動(dòng)噴霧機(jī)噴頭完成工作,所述排放口用于排放汽油機(jī)產(chǎn)生的廢氣。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分包括本機(jī)控制器、監(jiān)測(cè)攝像頭和無(wú)線通信模塊,所述本機(jī)控制器安裝在控制盒內(nèi),所述監(jiān)測(cè)攝像頭和無(wú)線通信模塊均固定在控制盒上表面。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述遠(yuǎn)程遙控主控制部分包括攝像頭監(jiān)控顯示模塊、工作狀態(tài)反饋模塊、裝置遠(yuǎn)程控制模塊和裝置自我保護(hù)模塊,所述攝像頭監(jiān)控顯示模塊通過(guò)LED彩色液晶屏顯示監(jiān)控畫(huà)面,所述工作狀態(tài)反饋模塊可以顯示各模塊當(dāng)前工作狀態(tài),比如:油料或藥液的剩余量、裝置行走的距離以及發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度等,所述裝置遠(yuǎn)程控制模塊主要包括煙霧機(jī)的按鍵控制和機(jī)械底盤(pán)部分的搖桿控制,所述裝置自我保護(hù)模塊主要包括急停、斷電等動(dòng)作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明的運(yùn)行采用智能點(diǎn)火的方式,只需要一個(gè)點(diǎn)火按鈕即可保證一次點(diǎn)火成功,擺脫以前低效的點(diǎn)火方式(加油門(mén),點(diǎn)火,若點(diǎn)火失敗,再次嘗試點(diǎn)火);可以實(shí)現(xiàn)智能壁障,通過(guò)四路紅外傳感器以及兩路超聲波傳感器,來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)周?chē)恼系K物,以及與障礙物之間的距離,來(lái)實(shí)現(xiàn)智能壁障,為消除紅外傳感器容易受到可見(jiàn)光的影響,與超聲波模塊配合使用來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的檢測(cè);智能轉(zhuǎn)向系統(tǒng)搖桿來(lái)控制轉(zhuǎn)向,通過(guò)MCU智能切換離合器,使操作更加簡(jiǎn)單,另外通過(guò)安裝在釘耙上的編碼器實(shí)時(shí)的采集兩個(gè)車(chē)輪的轉(zhuǎn)速以及走過(guò)的位移,能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)兩側(cè)的轉(zhuǎn)速以及調(diào)整走向。
本發(fā)明的通信部分采用網(wǎng)絡(luò)通信的方式,以無(wú)線CPE作為無(wú)限中繼,能夠保證通信速度以及通信距離,以433mhz大功率無(wú)限通信設(shè)備,作為備用通信方式,在緊急情況下能夠保證安全;蓄電池充電和放電的時(shí)候,因電池本身的制造差異造成充放電不均勻?qū)е乱粔K電池?fù)p壞嚴(yán)重,從而導(dǎo)致整個(gè)電池不能正常工作,甚至引起爆炸,采用智能電池管理的方式,通過(guò)均勻充放電系統(tǒng)和電池故障診斷系統(tǒng),實(shí)時(shí)采集每一塊電池的充放電的電壓和電流來(lái)判斷電池的狀態(tài);本發(fā)明可智能監(jiān)控,通過(guò)攝像頭云臺(tái),來(lái)全方位的監(jiān)控前方的情況,給操作人員提供有效的信息,監(jiān)控系統(tǒng)可以與電腦端連接,也可以用手機(jī)連接;另外,本發(fā)明是機(jī)、電一體化、自動(dòng)化程度高的控制裝置,緊湊的底盤(pán)設(shè)計(jì)可保證換行作業(yè)過(guò)程中更加輕便靈活,可實(shí)現(xiàn)智能播種、中耕和施肥等功能,通過(guò)故障診斷和狀態(tài)檢測(cè)可以使整個(gè)裝置操作簡(jiǎn)便,作業(yè)效率高,使用方便。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1、中耕播種施肥部分,2、噴煙噴霧部分,3、本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分,4、機(jī)械底盤(pán)部分,5、遠(yuǎn)程遙控主控制部分。
圖2為本發(fā)明的機(jī)械底盤(pán)部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的機(jī)械底盤(pán)部分的釘輪結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,b1、齒輪減速器,b2、電磁轉(zhuǎn)向離合器,b3、自動(dòng)離合器,b4、無(wú)極變速器,b5、履帶驅(qū)動(dòng)輪,b6、履帶,b7、電噴單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī),b8、履帶導(dǎo)向輪, b9、釘輪。
圖4為本發(fā)明的中耕播種施肥部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,a1、下料箱,a2、減震支撐輪,a3、覆土板,a4、犁頭,a5、履帶連接架。
圖5為本發(fā)明的噴煙噴霧部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,c1、固定座,c2、箱體,c3、熱力煙霧機(jī)按鈕,c4、電動(dòng)噴霧機(jī)按鈕,c5、熱力煙霧機(jī)噴嘴, c6、電動(dòng)噴霧機(jī)導(dǎo)管, c7、電動(dòng)噴霧機(jī)噴頭, c8、排放口。
圖6為本發(fā)明的本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,d1、本機(jī)控制器,d2、監(jiān)測(cè)攝像頭,d3、無(wú)線通信模塊。
圖7為本發(fā)明的遠(yuǎn)程遙控主控制部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例,進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
參見(jiàn)圖1和圖2,本發(fā)明提出一種智能遙控行間中耕機(jī),包括機(jī)械底盤(pán)部分4、中耕播種施肥部分1、噴煙噴霧部分2、本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分3和遠(yuǎn)程遙控主控制部分5,其特征是:所述機(jī)械底盤(pán)部分4是整個(gè)系統(tǒng)的行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述中耕施肥部分1可以通過(guò)固定連接件掛靠在機(jī)械底盤(pán)部分4,所述噴煙噴霧部分2位于機(jī)械底盤(pán)部分4的上部,所述本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分3和遠(yuǎn)程遙控主控制部分5之間可進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信,本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分3和遠(yuǎn)程遙控主控制部分5均以STM32為控制核心。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述機(jī)械底盤(pán)部分4包括齒輪減速器b1、電磁轉(zhuǎn)向離合器b2、自動(dòng)離合器b3、無(wú)極變速器b4、履帶驅(qū)動(dòng)輪b4、履帶b6、釘輪b9、電噴單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)b7和履帶導(dǎo)向輪b8,所述電噴單缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)b7為整個(gè)裝置提供動(dòng)力,所述釘輪b9可以增大行走摩擦力和接觸面積,所述齒輪減速器b1、電磁轉(zhuǎn)向離合器b2、自動(dòng)離合器b3和無(wú)極變速器b4均安裝在底盤(pán)支架上,所述履帶驅(qū)動(dòng)輪b4通過(guò)鍵與減速器或變速器的輸出軸連接,所述履帶b6與履帶驅(qū)動(dòng)輪b4、履帶導(dǎo)向輪b8配合。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述中耕播種施肥部分1包括下料箱a1、減震支撐輪a2、覆土板a3、犁頭a4和連接架a5,所述下料箱a1通過(guò)空心管與犁頭a4相連,所述減震支撐輪a2通過(guò)螺栓嚙合固定在連接架a5,所述下料箱a1、覆土板a3和犁頭a4均可固定在連接架上。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述噴煙噴霧部分2包括固定座c1、箱體c2、熱力煙霧機(jī)按鈕c3、電動(dòng)噴霧機(jī)按鈕c4、熱力煙霧機(jī)噴嘴c5、電動(dòng)噴霧機(jī)導(dǎo)管c6、電動(dòng)噴霧機(jī)噴頭c7和排放口c8,所述固定座c1可以將所述噴煙噴霧部分固定在機(jī)械底盤(pán)部分,所述箱體c2包括藥箱、汽油箱和汽油機(jī),所述熱力煙霧機(jī)按鈕c3和電動(dòng)噴霧機(jī)按鈕c4控制所述噴煙噴霧部分的工作模式,藥液通過(guò)熱力煙霧機(jī)噴嘴c5、電動(dòng)噴霧機(jī)導(dǎo)管c6和電動(dòng)噴霧機(jī)噴頭c7完成工作,所述排放口c8用于排放汽油機(jī)產(chǎn)生的廢氣。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述本機(jī)監(jiān)測(cè)控制部分3包括本機(jī)控制器d1、監(jiān)測(cè)攝像頭d2和無(wú)線通信模塊d3,所述本機(jī)控制器安裝在控制盒內(nèi),所述監(jiān)測(cè)攝像頭和無(wú)線通信模塊均固定在控制盒上表面。
作為對(duì)本技術(shù)方案的進(jìn)一步限定,所述遠(yuǎn)程遙控主控制部分4包括攝像頭監(jiān)控顯示模塊、工作狀態(tài)反饋模塊、裝置遠(yuǎn)程控制模塊和裝置自我保護(hù)模塊,所述攝像頭監(jiān)控顯示模塊通過(guò)LED彩色液晶屏顯示監(jiān)控畫(huà)面,所述工作狀態(tài)反饋模塊可以顯示各模塊當(dāng)前工作狀態(tài),比如:油料或藥液的剩余量、裝置行走的距離以及發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前溫度等,所述裝置遠(yuǎn)程控制模塊主要包括煙霧機(jī)的按鍵控制和機(jī)械底盤(pán)部分的搖桿控制,所述裝置自我保護(hù)模塊主要包括急停、斷電等動(dòng)作。
本發(fā)明正常工作時(shí),油門(mén)開(kāi)關(guān)和點(diǎn)火開(kāi)關(guān)所用的繼電器設(shè)置的是點(diǎn)動(dòng)方式,點(diǎn)動(dòng)控制會(huì)縮短控制距離,可以避免電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間堵轉(zhuǎn),保證點(diǎn)火系統(tǒng)一直處于點(diǎn)火狀態(tài)。底盤(pán)靠無(wú)刷直流電機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力,電機(jī)工作狀態(tài)由電機(jī)控制器控制,電機(jī)通過(guò)電位器調(diào)速,通過(guò)信號(hào)線改變轉(zhuǎn)向。當(dāng)電機(jī)靜止時(shí)接通信號(hào)線,讀取先前的運(yùn)行狀態(tài),然后以一定的轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn),斷開(kāi)信號(hào)線后,電機(jī)停轉(zhuǎn);當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)接通信號(hào)線,電機(jī)先由當(dāng)前速度減為0,然后以一定轉(zhuǎn)速反轉(zhuǎn),斷開(kāi)信號(hào)線后,電機(jī)停轉(zhuǎn),此時(shí)第一次按下電機(jī)啟動(dòng)鍵時(shí)電機(jī)無(wú)動(dòng)作(相當(dāng)于先前的繼電器斷開(kāi)),再次按啟動(dòng)鍵時(shí)電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行。底盤(pán)轉(zhuǎn)向時(shí)通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)輪兩側(cè)電磁離合器通斷,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)軸動(dòng)力的接合與斷開(kāi),通過(guò)形成轉(zhuǎn)速差實(shí)現(xiàn)底盤(pán)轉(zhuǎn)向功能。可以增加2路或4路光電開(kāi)關(guān)模塊,用于檢測(cè)機(jī)器工作過(guò)程中機(jī)身與作物之間的距離,光電開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)用于控制電磁離合器開(kāi)閉,實(shí)現(xiàn)自主轉(zhuǎn)向功能。遠(yuǎn)程遙控主控制部分遙面向用戶(hù),通過(guò)控制面板和控制按鈕可以使面板易讀,操作簡(jiǎn)便。
熱霧機(jī)工作的動(dòng)力來(lái)源是脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)火花塞點(diǎn)火起動(dòng)之后,只能通過(guò)關(guān)閉油門(mén)的方式使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火,所以在發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)處安裝一個(gè)直流電機(jī),用于控制油門(mén)的開(kāi)閉。熱霧機(jī)操作過(guò)程為:按下遙控按鈕控制發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)至打開(kāi)狀態(tài)后松開(kāi)(按下時(shí)間大概為1s);遙控控制點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火,發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后松開(kāi)按鈕;遙控控制電磁閥打開(kāi),熱霧機(jī)開(kāi)始噴藥;停止工作時(shí)先關(guān)閉電磁閥,然后關(guān)閉油門(mén)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。