本發(fā)明涉及一種農(nóng)用機(jī)械，具體涉及一種組合式玉米去頂施肥機(jī)器人。

背景技術(shù)：

如今，國(guó)內(nèi)外的農(nóng)用機(jī)械大多趨于大型化，但在我國(guó)農(nóng)村，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍以小農(nóng)戶生產(chǎn)為主，對(duì)于我國(guó)數(shù)以億計(jì)的農(nóng)民家庭來說，需要更小型便捷式的農(nóng)用機(jī)械減輕、取代勞動(dòng)力，因此，自動(dòng)化、小型化的農(nóng)用機(jī)械還有很大缺口。同時(shí)，目前農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)與農(nóng)作物培育機(jī)理的結(jié)合依然很少。

玉米去頂技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：(1)玉米去頂(去雄)可使植株吸收和制造的養(yǎng)分能夠源源不斷地向籽粒輸送，減少雄穗因生長(zhǎng)需要消耗的養(yǎng)分，實(shí)驗(yàn)證明去雄后可實(shí)現(xiàn)單產(chǎn)增產(chǎn)10％左右。(2)去雄后植株變矮，有利于增加密度，去雄后植株高度降低25～30公分，能夠改善田間的通風(fēng)條件，達(dá)到增加植株密度，實(shí)現(xiàn)密度增產(chǎn)的目的。(3)花期相遇好，結(jié)實(shí)率高，去雄后明顯改善了植株的生長(zhǎng)條件和養(yǎng)分輸送方向，能提早抽絲2～3天?；ㄆ谙嘤龊茫诜鄢渥?，有效克服花而不實(shí)，同時(shí)降低空桿率，提早成熟3～5天。(4)減少病蟲害，玉米螟常聚集在雄穗處，去雄后可以極大地減少玉米螟蟲的數(shù)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，具有小型便捷、自動(dòng)化的特點(diǎn)，實(shí)施玉米去頂技術(shù)，同時(shí)施肥，對(duì)于農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、防蟲害和抗倒伏可以起到重要的作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，包括行走裝置、去頂裝置、施肥裝置、蓄電池、信號(hào)收發(fā)器和遙控器；所述行走裝置包括后輪驅(qū)動(dòng)部分、底盤、平衡輪和前輪導(dǎo)向部分，后輪驅(qū)動(dòng)部分和前輪導(dǎo)向部分分別設(shè)置在所述底盤的前后兩端，所述平衡輪設(shè)置在所述底盤的左右兩側(cè)；所述去頂裝置和施肥裝置安裝在所述底盤中部，所述蓄電池和信號(hào)收發(fā)器安裝在所述底盤后部；所述蓄電池通過電路提供動(dòng)力，所述電路設(shè)有控制器，所述遙控器由人工操作向所述信號(hào)收發(fā)器發(fā)射控制信號(hào)，所述信號(hào)收發(fā)器向所述控制器發(fā)出指令調(diào)節(jié)輸出電流。

所述的組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，其中所述后輪驅(qū)動(dòng)部分包括驅(qū)動(dòng)輪、無刷輪轂電機(jī)和剎車片，所述驅(qū)動(dòng)輪和剎車片安裝在所述底盤下面，無刷輪轂電機(jī)的轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)輪的輪轂連接，所述蓄電池通過電路為無刷輪轂電機(jī)提供動(dòng)力。

所述的組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，其中所述前輪導(dǎo)向部分包括方向輪、手輪、方向?qū)л?、連接桿、t型桿和限位板，所述連接桿與所述底盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述方向輪和手輪分別設(shè)置在所述連接桿的兩端，t型桿設(shè)置在所述連接桿上，兩個(gè)方向?qū)л喎謩e安裝在t型桿的兩端，所述底盤上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)卡槽，兩個(gè)限位板分別插入兩個(gè)卡槽中用于對(duì)t型桿進(jìn)行限位。

所述的組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，其中所述平衡輪包括外套、彈簧一、內(nèi)套、輪架和輪子，所述外套安裝在所述底盤上，所述內(nèi)套安裝在所述輪架上，所述內(nèi)套與所述外套套裝在一起，所述彈簧一安裝在所述內(nèi)套與所述外套外部位于所述底盤與所述輪架之間，所述輪子設(shè)置在所述輪架上；其優(yōu)選方案為，所述平衡輪數(shù)量為四個(gè)，兩兩對(duì)稱設(shè)置在所述底盤的左右兩側(cè)。

所述的組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，其中所述去頂裝置包括支架、套管、筒體、絲杠、絲母、伺服電機(jī)一、轉(zhuǎn)軸、刀盤和伺服電機(jī)二，所述支架安裝在所述底盤上，所述套管安裝在所述支架上，所述絲杠設(shè)置在所述套管內(nèi)，所述支架上設(shè)有固定平臺(tái)，所述絲杠與固定平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伺服電機(jī)一安裝在所述絲杠的端頭，所述筒體設(shè)置在所述套管內(nèi)，所述絲母固定設(shè)置在所述筒體的一端，所述絲母與所述絲杠嚙合，所述筒體的另一端設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)的上端設(shè)有臺(tái)板，所述轉(zhuǎn)軸與所述臺(tái)板轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伺服電機(jī)二安裝在所述轉(zhuǎn)軸的下端并位于移動(dòng)平臺(tái)內(nèi)，所述刀盤設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸的上端；所述蓄電池通過電路為伺服電機(jī)一和伺服電機(jī)二提供動(dòng)力。

所述的組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，其中所述施肥裝置包括箱體、施肥管、施肥導(dǎo)輪、l型桿、擋肥板、彈簧二和限位塊，所述箱體內(nèi)設(shè)有隔板，所述箱體底部設(shè)有兩個(gè)出肥口，所述施肥管安裝在所述出肥口處，所述箱體兩側(cè)設(shè)有凸出部，所述凸出部及所述箱體底部設(shè)有滑槽，所述l型桿與所述擋肥板固定連接，所述彈簧二套裝在所述l型桿上，所述施肥導(dǎo)輪安裝在所述l型桿的端部，所述擋肥板上設(shè)有漏肥口，所述擋肥板放置在所述滑槽內(nèi)，所述凸出部上設(shè)置所述限位塊。

本發(fā)明的有益效果為：

1、本發(fā)明是一種小型自動(dòng)化農(nóng)用機(jī)械，將給玉米桿去頂和給苗株施肥的功能相結(jié)合，具有便捷、高效、自動(dòng)行走等特點(diǎn)。由行走裝置、施肥部分和去頂部分三大機(jī)械裝置組成，通過信號(hào)收發(fā)器和遙控器可同時(shí)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，也可分別實(shí)現(xiàn)施肥或去頂功能。

2、后輪驅(qū)動(dòng)部分的驅(qū)動(dòng)輪由無刷輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪安裝一體，極大地縮小機(jī)器的體積，更方便轉(zhuǎn)速的控制。

3、前輪導(dǎo)向部分的方向輪與方向?qū)л啠梢愿鶕?jù)苗株的行距自動(dòng)控制前方的行走方向，不僅適應(yīng)玉米地復(fù)雜環(huán)境，而且配合手輪可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同控制方向。手輪的作用是在每一次工作完成后實(shí)現(xiàn)人工轉(zhuǎn)向功能。

4、平衡輪通過彈簧一的作用使機(jī)器人保持平衡。未工作時(shí)彈簧一保持原長(zhǎng)，與驅(qū)動(dòng)輪在同一水平面上；工作時(shí)平衡輪行走在壟面上，驅(qū)動(dòng)輪行走在壟溝，由于壟溝與壟面存在高度差，所以通過平衡輪彈簧壓縮實(shí)現(xiàn)機(jī)器的減震和平衡作用。

5、由伺服電機(jī)一帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)平臺(tái)的升降，用于削頂?shù)牡侗P可以在垂直方向上下移動(dòng)，進(jìn)而調(diào)控切削刀盤的高度，以適應(yīng)苗株的高度；同時(shí)移動(dòng)平臺(tái)上的伺服電機(jī)二控制刀盤旋轉(zhuǎn)切削，一次性可切削兩行玉米頂。

6、施肥裝置依靠機(jī)器人的行進(jìn)由施肥導(dǎo)輪控制實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)施肥，施肥量的大小由限位塊調(diào)節(jié)；一次性實(shí)現(xiàn)兩行玉米的施肥工作。

附圖說明

圖1為組合式玉米去頂施肥機(jī)器人主視圖；

圖2為組合式玉米去頂施肥機(jī)器人俯視圖；

圖3為圖1中a-a向截面圖；

圖4為圖1中b-b向截面圖；

圖5為圖2中c-c向截面圖；

圖6為圖2中d-d向截面圖；

圖7為圖2中e-e向截面圖；

圖8為前輪導(dǎo)向部分實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向功能示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-8所示，一種組合式玉米去頂施肥機(jī)器人，包括行走裝置、去頂裝置3、施肥裝置4、蓄電池40、信號(hào)收發(fā)器41和遙控器；所述去頂裝置3和施肥裝置4安裝在所述底盤中部，所述蓄電池40和信號(hào)收發(fā)器41安裝在所述底盤后部；所述蓄電池40通過電路提供動(dòng)力，所述電路設(shè)有控制器，所述遙控器由人工操作向所述信號(hào)收發(fā)器41發(fā)射控制信號(hào)，所述信號(hào)收發(fā)器41向所述控制器發(fā)出指令調(diào)節(jié)輸出電流。

所述行走裝置包括后輪驅(qū)動(dòng)部分5、底盤2、平衡輪和前輪導(dǎo)向部分1，后輪驅(qū)動(dòng)部分5設(shè)置在所述底盤2的后端，所述后輪驅(qū)動(dòng)部分5包括驅(qū)動(dòng)輪37、無刷輪轂電機(jī)38和剎車片39，所述驅(qū)動(dòng)輪37和剎車片39安裝在所述底盤2下面，無刷輪轂電機(jī)38的轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)輪37的輪轂連接，所述蓄電池40通過電路為無刷輪轂電機(jī)38提供動(dòng)力；

前輪導(dǎo)向部分1設(shè)置在所述底盤2的前端，所述前輪導(dǎo)向部分1包括方向輪26、手輪27、方向?qū)л?9、連接桿28、t型桿30和限位板31，所述連接桿28與所述底盤2轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述方向輪26和手輪27分別設(shè)置在所述連接桿28的兩端，t型桿30設(shè)置在所述連接桿28上，兩個(gè)方向?qū)л?9分別安裝在t型桿30的兩端，所述底盤2上對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)卡槽，兩個(gè)限位板31分別插入兩個(gè)卡槽中用于對(duì)t型桿30進(jìn)行限位，兩個(gè)限位板31之間的圓周角為17°(以連接桿28與所述底盤2的交點(diǎn)為圓心)；

所述平衡輪包括外套32、彈簧一33、內(nèi)套34、輪架35和輪子36，所述外套32安裝在所述底盤2上，所述內(nèi)套34安裝在所述輪架35上，所述內(nèi)套34與所述外套32套裝在一起，所述彈簧一33安裝在所述內(nèi)套34與所述外套32外部位于所述底盤2與所述輪架35之間，所述輪子36設(shè)置在所述輪架35上，所述平衡輪數(shù)量為四個(gè)，兩兩對(duì)稱設(shè)置在所述底,2的左右兩側(cè)。

所述去頂裝置3包括支架、套管10、筒體11、絲杠17、絲母9、伺服電機(jī)一7、轉(zhuǎn)軸15、刀盤14和伺服電機(jī)二16，所述支架安裝在所述底盤2上，所述套管10安裝在所述支架上，所述絲杠17設(shè)置在所述套管10內(nèi)，所述支架上設(shè)有固定平臺(tái)8，所述絲杠17與固定平臺(tái)8轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伺服電機(jī)一7安裝在所述絲杠17的端頭，所述筒體11設(shè)置在所述套管10內(nèi)，所述絲母9固定設(shè)置在所述筒體11的一端，所述絲母9與所述絲杠17嚙合，所述筒體11的另一端設(shè)有移動(dòng)平臺(tái)12，移動(dòng)平臺(tái)12的上端設(shè)有臺(tái)板13，所述轉(zhuǎn)軸15與所述臺(tái)板13轉(zhuǎn)動(dòng)連接，伺服電機(jī)二16安裝在所述轉(zhuǎn)軸15的下端并位于移動(dòng)平臺(tái)12內(nèi)，所述刀盤14設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸15的上端；所述蓄電池40通過電路為伺服電機(jī)一7和伺服電機(jī)二16提供動(dòng)力。

所述施肥裝置4包括箱體21、施肥管18、施肥導(dǎo)輪23、l型桿20、擋肥板24、彈簧二25和限位塊19，所述箱體21內(nèi)設(shè)有隔板22，所述箱體21底部設(shè)有兩個(gè)出肥口，所述施肥管18安裝在所述出肥口處，所述箱體21兩側(cè)設(shè)有凸出部，所述凸出部及所述箱體21底部設(shè)有滑槽，所述l型桿20與所述擋肥板24固定連接，所述彈簧二25套裝在所述l型桿20上，所述施肥導(dǎo)輪23安裝在所述l型桿20的端部，所述擋肥板24上設(shè)有漏肥口，所述擋肥板24放置在所述滑槽內(nèi)，所述凸出部上設(shè)置所述限位塊19。

工作時(shí)，遙控器由人工操作向所述信號(hào)收發(fā)器41發(fā)射控制信號(hào)，所述信號(hào)收發(fā)器41向所述控制器發(fā)出指令，使得蓄電池40通過電路為無刷輪轂電機(jī)38提供動(dòng)力，無刷輪轂電機(jī)38帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪37轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器人前進(jìn)；方向輪26進(jìn)入壟溝，兩側(cè)的平衡輪壓在壟面上；進(jìn)行去頂操作時(shí)，遙控器由人工操作向所述信號(hào)收發(fā)器41發(fā)射控制信號(hào)，所述信號(hào)收發(fā)器41向所述控制器發(fā)出指令，使得蓄電池40通過電路為伺服電機(jī)一7提供動(dòng)力，伺服電機(jī)一7帶動(dòng)絲杠17轉(zhuǎn)動(dòng)，絲母9在絲杠17上移動(dòng)，帶動(dòng)筒體11上下移動(dòng)調(diào)整刀盤14的高度，以便與玉米高度配合，遙控器控制伺服電機(jī)二16旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)刀盤14旋轉(zhuǎn)對(duì)兩邊的玉米進(jìn)行去頂；由于相鄰兩株玉米間隔約為300mm，方向?qū)л?9向前方伸出300mm，t型桿30的轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍為17°，機(jī)器人前進(jìn)過程中，前輪導(dǎo)向部分1負(fù)責(zé)控制方向，由于壟溝會(huì)有一些微小斜度，方向偏轉(zhuǎn)時(shí)，方向?qū)л?9會(huì)不停地觸碰左右兩邊的玉米秸稈，方向?qū)л?9帶動(dòng)方向輪26回轉(zhuǎn)，持續(xù)調(diào)控機(jī)器人的行走方向；機(jī)器人前進(jìn)過程中，施肥裝置4的施肥導(dǎo)輪23會(huì)觸碰左右兩邊的玉米秸稈，施肥導(dǎo)輪23受力向內(nèi)部移動(dòng)，彈簧二25被壓縮，施肥導(dǎo)輪23帶動(dòng)擋肥板24移動(dòng)使得其上的漏肥口與箱體21底部的出肥口疊合，箱體21中的肥料會(huì)通過施肥管18施加到被觸碰的玉米處，施肥導(dǎo)輪23越過玉米秸稈后，彈簧二25回彈將l型桿20推出，帶動(dòng)擋肥板24移動(dòng)遮擋住出肥口，只有接觸玉米時(shí)才實(shí)施施肥功能從而實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力點(diǎn)動(dòng)施肥，即節(jié)省能源又節(jié)省肥料，實(shí)現(xiàn)肥料的極大利用；每一次工作完成后，拔出限位板31，人工通過手輪27帶動(dòng)方向輪26實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向功能。