CN107996080B - 一种播种机器人 - Google Patents

一种播种机器人 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种播种机器人，包括机架、升降播种锥杆、限位套、曲轴、电机和蓄电池，限位套固定设置在机架内，升降播种锥杆插设在限位套内，升降播种锥杆上端通过连杆连接在曲轴的连杆曲颈上，曲轴上设有转动齿轮，电机的转轴上设有电机齿轮，电机齿轮与转动齿轮啮合连接，电机与蓄电池连接。升降播种锥杆的下部内设有播种通道，播种通道的上端播种入口设置在升降播种锥杆的中部杆壁上，播种通道的下端播种出口设置在升降播种锥杆的锥头上，限位套上设有与上端播种入口对应的通孔，通孔外侧通过导管连接有料斗。限位套的套壁内从下端与通孔对应设有插槽，插槽内插设有可上下移动的插板，升降播种锥杆下端与插板对应处设有活动挡块。

Description

一种播种机器人
技术领域
本发明涉及一种农业种植领域，具体涉及一种播种机器人。
背景技术
近几年国内也有蔬菜种植机的报道，因其性能不可靠、播种条件限制等因素，仅有小范围推广。目前在农村蔬菜种植时，无论是大田种植还是设施农业种植仍以手工和简单的劳动工具为主，费工费力，效率低，浪费种子，蔬菜种植户十分辛苦。人工播种方式有三种：即撒播、条播和穴播。
现有蔬菜种植机有如下缺陷：首先撒播种子密度不均匀，撒稀了缺苗，撒密了还需要间苗，非常麻烦，有时还会撒在畦外面，浪费种子，影响出苗率、其次条播虽然克服了撒播的一些缺点，但是还是需要间苗，同样也会造成种子的浪费。穴播科学，省种、光照通风效果好、营养均匀并减轻间苗劳动强度，但播种效率低。另外目前，蔬菜种植机都比较大，且有的带有动力，作业时污染空气、整机价格较高、移动不便，在设施农业蔬菜播种中难以应用。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术不足，目的在于提供一种播种机器人，解决现有温室蔬菜播种机械化程度低，设备复杂，成本高，并且播种浪费种子，还影响出苗率的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种播种机器人，包括机架、升降播种锥杆、限位套、曲轴、电机和蓄电池，所述限位套固定设置在机架内，所述升降播种锥杆插设在限位套内，所述升降播种锥杆上端通过连杆连接在曲轴的连杆曲颈上，所述曲轴上设有转动齿轮，所述电机的转轴上设有电机齿轮，所述电机齿轮与转动齿轮啮合连接，所述电机与蓄电池连接。
所述升降播种锥杆的下部内设有播种通道，所述播种通道的上端播种入口设置在升降播种锥杆的中部杆壁上，所述播种通道的下端播种出口设置在升降播种锥杆的锥头上，所述限位套上设有与上端播种入口对应的通孔，所述通孔外侧通过导管连接有料斗。
所述限位套的套壁内从下端与通孔对应设有插槽，所述插槽内插设有可上下移动的插板，所述升降播种锥杆下端与插板对应处设有活动挡块；当升降播种锥杆提升过程中，通过升降播种锥杆上的活动挡块推动插板将上端播种入口封堵，使种子或秧苗无法通过导管进入播种通道；在升降播种锥杆到达顶部，准备下降时，活动挡块由于插板的挤压翻转，从而活动挡块无法阻挡插板，插板就下降打开对上端播种入口的封堵，当升降播种锥杆向下运行，升降播种锥杆上的上端播种入口与通孔对齐时，种子或秧苗进入播种通道。
进一步的，所述机架底部设有四套电动轮毂，所述电动轮毂与蓄电池连接。
进一步的，所述电动轮毂和电机均与控制器连接，通过控制器控制电动轮毂和电机工作。
进一步的，所述升降播种锥杆底端的锥头上设有防止土壤进入下端播种出口的转动挡板，所述转动挡板通过铰轴安装在锥头上，在铰轴上还设有卷簧，在没有对转动挡板进行加压的情况下，转动挡板实时处于开启状态。
进一步的，所述活动挡块通过销轴安装在安装块上，所述安装块安装在升降播种锥杆上，在销轴上还设有卷簧，当活动挡块没有受到外力挤压的情况下，活动挡块实时处于撑开状态。
进一步的，所述料斗固定在机架上。
进一步的，所述播种通道设置在升降播种锥杆的轴心后侧。播种通道为偏心设置，主要是为了与料斗对其设计，靠近料斗。
进一步的，所述机架的支撑柱为可升降结构。机架的支撑柱为可升降结构，从而可以根据不同种类的蔬菜种植深度调节升降播种锥杆出入土壤中的深度。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种播种机器人，通过设置一个上下运动的升降播种锥杆，通过控制器的设定，控制电动轮毂的运行速度及电机的转速，从而确定两窝种子或秧苗的播种间距，将种子或秧苗精准的送入到土壤内，机架的支撑柱为可升降结构，从而可以根据不同种类的蔬菜种植深度调节升降播种锥杆出入土壤中的深度。
另外，本发明解决了，在升降播种锥杆上升过程中避免种子或秧苗进入播种通道的问题，解决的方案是，当升降播种锥杆提升过程中，通过升降播种锥杆上的活动挡块推动插板将上端播种入口封堵，使种子或秧苗无法通过导管进入播种通道。
还通过在升降播种锥杆底端的锥头上设有防止土壤进入下端播种出口的转动挡板，所述转动挡板通过铰轴安装在锥头上，在铰轴上还设有卷簧，在没有对转动挡板进行加压的情况下，转动挡板实时处于开启状态。当升降播种锥杆***土壤的过程中，在土壤的挤压下，转动挡板绕铰轴转动将下端播种出口封堵，从而防止土壤进入下端播种出口，在种子或秧苗的凹槽被挤压成型后，升降播种锥杆提升后，转动挡板在卷簧的作用下开启，打开对下端播种出口的封堵，播种通道内的种子或秧苗进入土壤凹槽内。
通过采用本发明，可以使在温室大棚这种空间狭小的种植空间内，实现自动化蔬菜或农作物种植，特别适用种植在垄田上，需要间隔种植的蔬菜或农作物，整个设备结构简单，成本低，便于推广，自动化程度高，对一垄蔬菜的种植时，只需放入足量的种子或秧苗，设定好种植间距，可以全自动实现对一垄蔬菜的种植。本发明相对现有的播种机需要将地垄土壤犁后才能播种，本发明直接在土壤上锥孔种值，方便快捷，大大调高了种植效率和质量。
本发明适应播种也适用播秧苗。可以将钵秧苗放置在料斗内进行播种。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明升降播种锥杆上升时插板将通孔封堵的状态结构示意图；
图2为本发明升降播种锥杆上升到高点插板将活动挡块挤压翻转的状态结构示意图；
图3为本发明升降播种锥杆准备降落时插板提前降落的状态结构示意图；
图4为本发明升降播种锥杆降落过程播种入口与通孔对齐时，种子或秧苗进入播种通道的状态结构示意图；
图5为本发明升降播种锥杆降落的锥头***土壤的状态结构示意图；
图6为本发明升降播种锥杆降落的锥头***土壤后种子或秧苗进入土壤的状态结构示意图；
图7为本发明控制原理示意图；
图8为本发明活动挡块的结构示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-机架，2-升降播种锥杆，3-限位套，4-曲轴，5-电机，6-蓄电池，7-连杆，8-连杆曲颈，9-转动齿轮，10-转轴，11-电机齿轮，12-播种通道，13-播种入口，14-播种出口，15-锥头，16-通孔，17-导管，18-料斗，19-插槽，20-插板，21-活动挡块，22-电动轮毂，23-控制器，24-转动挡板，25-铰轴，26-销轴，27-安装块，28-支撑柱，29-底架，30-L型调节架。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1-8所示，本发明一种播种机器人，包括机架1、升降播种锥杆2、限位套3、曲轴4、电机5和蓄电池6，限位套3固定设置在机架1内，所述升降播种锥杆2插设在限位套3内，所述升降播种锥杆2上端通过连杆7连接在曲轴4的连杆曲颈8上，所述曲轴4上设有转动齿轮9，所述电机5的转轴10上设有电机齿轮11，所述电机齿轮11与转动齿轮9啮合传动连接，所述电机5与蓄电池6连接。
升降播种锥杆2的下部内设有播种通道12，播种通道12上端为播种入口13设置在升降播种锥杆2的中部杆壁上，所述播种通道12下端为播种出口14设置在升降播种锥杆2的锥头15上，所述限位套3上设有与播种入口13对应的通孔16，所述通孔16外侧通过导管17连接有料斗18；料斗18的底部设有倾斜度，便于种子或秧苗自动有序流动进入导管17内。
所述限位套3的套壁内从下端与通孔16对应设有插槽19，插槽19是弧形的，所述插槽19内插设有可上下移动的插板20，同样插板20也是弧形的，插板20在没有活动挡块21推动时，会掉落在机架1上，所述升降播种锥杆2下端与插板20对应处设有活动挡块21；当升降播种锥杆2提升过程中，通过升降播种锥杆2上的活动挡块21推动插板20向上将播种入口13封堵，从而使种子或秧苗无法通过导管17进入播种通道12；在升降播种锥杆2到达顶部，准备下降时，活动挡块21由于插板20的挤压翻转，从而活动挡块21无法阻挡插板20，插板20就会下降，从而打开对播种入口13的封堵，当升降播种锥杆2向下运行，升降播种锥杆2上的播种入口13与通孔16对齐时，种子或秧苗就会进入播种通道12。种子或秧苗流入播种通道12的多少和升降播种锥杆2运行速度有关，还和通孔16的大小有关，如果需要调节每窝蔬菜的种子数量，可以通过调节升降播种锥杆2运行速度，或者调节通孔16的大小来实现。
使用时，如图7所示，首先通过控制器的设定，控制电动轮毂的运行速度及电机的转速，控制电动轮毂是脉冲式前进，每前进一定距离，从而确定两窝种子或秧苗的播种间距；电机转动带动曲轴往复一周进行一次播种。
然后将种子或秧苗放入料斗18，将播种机器人放置在土垄上，播种机器人的电动轮毂22放置在垄沟内，启动控制器开关，电动轮毂带动播种机器人前行，电机通过转轴10上设有电机齿轮11带动转动齿轮9转动，转动齿轮9带动曲轴4转动，从而曲轴4通过连杆曲颈8、连杆7带动升降播种锥杆2做上下往复运动，如图1所示，当升降播种锥杆2提升过程中，通过升降播种锥杆2上的活动挡块21推动插板20向上将播种入口13封堵，在升降播种锥杆2上的播种入口13与通孔16对齐时，从而使种子或秧苗无法通过导管17进入播种通道12；如图2所示，在升降播种锥杆2到达顶部，如图3所示，准备下降时，活动挡块21由于插板20的挤压翻转，从而活动挡块21无法阻挡插板20，插板20就会先行下降，从而打开对播种入口13的封堵，如图4所示，当升降播种锥杆2向下运行，升降播种锥杆2上的播种入口13就会与通孔16对齐时，种子或秧苗就会进入播种通道12。如图6所示，升降播种锥杆2继续向下运行，升降播种锥杆2的锥头15***土壤。
当升降播种锥杆***土壤的过程中，在土壤的挤压下，转动挡板绕铰轴转动将下端播种出口封堵，从而防止土壤进入下端播种出口，在种子或秧苗的凹槽被挤压成型后，升降播种锥杆提升后，转动挡板在卷簧的作用下开启，打开对下端播种出口的封堵，播种通道内的种子或秧苗进入土壤凹槽内。
如图6所示，然后升降播种锥杆2向上提升，此时，活动挡块21在卷簧的带动下复位，活动挡块21在卷簧的带动下复位打开对播种出口14的封堵，种子或秧苗落入土壤内，完成一窝种植。
所述机架1底部设有四套电动轮毂22，所述电动轮毂22也与蓄电池6连接。电动轮毂22和电机5均与控制器23连接，通过控制器23设定控制电动轮毂22和电机5工作。
升降播种锥杆2底端的锥头15上设有防止土壤进入播种出口14的转动挡板24，所述转动挡板24通过铰轴25安装在锥头15上，在铰轴25上还设有卷簧(附图未显示)，在没有对转动挡板24进行挤压的情况下，转动挡板24实时处于开启，此时播种出口14是敞口状态。
如图8所示，活动挡块21通过销轴26安装在安装块27上，所述安装块27安装在升降播种锥杆2上，在销轴26上还设有卷簧(附图未显示)，当活动挡块21没有受到外力挤压的情况下，活动挡块21实时处于撑开状态可推动插板20上行。
料斗18固定在机架1上。播种通道12设置在升降播种锥杆2的轴心后侧。
机架1的支撑柱28为可升降结构。其中一个实施方式为，四个支撑柱28与底架29悬空，在底架29与支撑柱28对应处设有L型调节架30，通过L型调节架30调节支撑柱28与底架29的间距从而调节机架1的高度，进而可以根据不同种类的蔬菜种植深度调节升降播种锥杆出入土壤中的深度。
本发明一种播种机器人，通过设置一个上下运动的升降播种锥杆，通过控制器的设定，控制电动轮毂的运行速度及电机的转速，从而确定两窝种子或秧苗的播种间距，将种子或秧苗精准的送入到土壤内，机架的支撑柱为可升降结构，从而可以根据不同种类的蔬菜种植深度调节升降播种锥杆出入土壤中的深度。
另外，本发明解决了，在升降播种锥杆上升过程中避免种子或秧苗进入播种通道的问题，解决的方案是，当升降播种锥杆提升过程中，通过升降播种锥杆上的活动挡块推动插板将上端播种入口封堵，使种子或秧苗无法通过导管进入播种通道。
还通过在升降播种锥杆底端的锥头上设有防止土壤进入下端播种出口的转动挡板，所述转动挡板通过铰轴安装在锥头上，在铰轴上还设有卷簧，在没有对转动挡板进行加压的情况下，转动挡板实时处于开启状态。当升降播种锥杆***土壤的过程中，在土壤的挤压下，转动挡板绕铰轴转动将下端播种出口封堵，从而防止土壤进入下端播种出口，在种子或秧苗的凹槽被挤压成型后，升降播种锥杆提升后，转动挡板在卷簧的作用下开启，打开对下端播种出口的封堵，播种通道内的种子或秧苗进入土壤凹槽内。
通过采用本发明，可以使在温室大棚这种空间狭小的种植空间内，实现自动化蔬菜或农作物种植，特别适用种植在垄田上，需要间隔种植的蔬菜或农作物，整个设备结构简单，成本低，便于推广，自动化程度高，对一垄蔬菜的种植时，只需放入足量的种子或秧苗，设定好种植间距，可以全自动实现对一垄蔬菜的种植。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种播种机器人，包括机架(1)、升降播种锥杆(2)、限位套(3)、曲轴(4)、电机(5)和蓄电池(6)，其特征在于：所述限位套(3)固定设置在机架(1)内，所述升降播种锥杆(2)插设在限位套(3)内，所述升降播种锥杆(2)上端通过连杆(7)连接在曲轴(4)的连杆曲颈(8)上，所述曲轴(4)上设有转动齿轮(9)，所述电机(5)的转轴(10)上设有电机齿轮(11)，所述电机齿轮(11)与转动齿轮(9)啮合传动连接，所述电机(5)与蓄电池(6)连接；
所述升降播种锥杆(2)的下部内设有播种通道(12)，所述播种通道(12)上端为播种入口(13)设置在升降播种锥杆(2)的中部杆壁上，所述播种通道(12)下端为播种出口(14)设置在升降播种锥杆(2)的锥头(15)上，所述限位套(3)上设有与播种入口(13)对应的通孔(16)，所述通孔(16)外侧通过导管(17)连接有料斗(18)；
所述限位套(3)的套壁内从下端与通孔(16)对应设有插槽(19)，所述插槽(19)内插设有可上下移动的插板(20)，所述升降播种锥杆(2)下端与插板(20)对应处设有活动挡块(21)；当升降播种锥杆(2)提升过程中，通过升降播种锥杆(2)上的活动挡块(21)推动插板(20)向上将播种入口(13)封堵，从而使种子或秧苗无法通过导管(17)进入播种通道(12)；在升降播种锥杆(2)到达顶部，准备下降时，活动挡块(21)由于插板(20)的挤压翻转，从而活动挡块(21)无法阻挡插板(20)，插板(20)就会下降，从而打开对播种入口(13)的封堵，当升降播种锥杆(2)向下运行，升降播种锥杆(2)上的播种入口(13)与通孔(16)对齐时，种子或秧苗就会进入播种通道(12)。
2.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述机架(1)底部设有四套电动轮毂(22)，所述电动轮毂(22)也与蓄电池(6)连接。
3.根据权利要求2所述的一种播种机器人，其特征在于：所述电动轮毂(22)和电机(5)均与控制器(23)连接，通过控制器(23)设定控制电动轮毂(22)和电机(5)工作。
4.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述升降播种锥杆(2)底端的锥头(15)上设有防止土壤进入播种出口(14)的转动挡板(24)，所述转动挡板(24)通过铰轴(25)安装在锥头(15)上，在铰轴(25)上还设有卷簧，在没有对转动挡板(24)进行挤压的情况下，转动挡板(24)实时处于开启，此时播种出口(14)是敞口状态。
5.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述活动挡块(21)通过销轴(26)安装在安装块(27)上，所述安装块(27)安装在升降播种锥杆(2)上，在销轴(26)上还设有卷簧，当活动挡块(21)没有受到外力挤压的情况下，活动挡块(21)实时处于撑开状态能够推动插板(20)上行。
6.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述料斗(18)固定在机架(1)上。
7.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述播种通道(12)设置在升降播种锥杆(2)的轴心后侧。
8.根据权利要求1所述的一种播种机器人，其特征在于：所述机架(1)的支撑柱(28)为可升降结构。
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