CN109041602A - 一种低矮植株种植用的除草装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低矮植株种植用的除草装置，包括底座，底座下端设置有检测装置，检测装置包括固定在底座下端的第一导轨，第一导轨上安装有第一滑杆，第一滑杆靠近地面的一端设置有红外线传感器以及摄像头，第一导轨的一端安装有第一电机，底座下端设置有移动装置，移动装置包括固定在底座下端的第二导轨，第二导轨上安装有第二滑块，第二导轨的一端安装有第二电机，第二滑块上安装有第三导轨，底座上设置有矩形槽，第三导轨穿过矩形槽安装有第三电机，第三导轨上安装有第三滑块，第三滑块上设有夹具装置，本发明的夹具装置将杂草连根拔起，减少了杂草二次生长的机会。

Description

一种低矮植株种植用的除草装置

技术领域

本发明涉及低矮植株种植领域，具体为一种低矮植株种植用的除草装置。

背景技术

农田杂草是农业生态***中的一个组成部分，它直接或间接影响农业生产，若不将其除去，势必与农作物争夺养分、水分、光照和空间，传染病虫害，影响农作物生长发育，进而造成作物减产、品质降低。据***粮农组织报道，世界粮食产量因遭受草害平均损失10％左右，损失粮食为2.9亿吨。我国因杂草引起的粮食损失也约占总产量的10％，每年损失粮食就有上百亿千克。化学药剂除草是目前应用最广泛的一种除草方式，具有快速、高效、经济等特点，85％～100％的作物生产中使用了除草剂。然而，20世纪80年代以来，世界范围内除草剂的大量使用带来了生态环境污染、杂草抗药性增强、生物多样性减少等诸多问题。由于人工除草工作效率低、劳动强度大，而机械方法除草工作效率高、对环境污染小，符合绿色农业的发展需要，故机械除草被视为有机农业种植过程中最佳的除草方式，现有的机械除草装置只能将杂草的茎叶除去，杂草的根留在土壤里，依然会跟农作物争夺养分。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种低矮植株种植用的除草装置，通过红外线传感器检测到杂草的位置信息并反馈到控制箱内，控制箱向移动装置发出命令，控制夹具装置移动，找到杂草的位置，夹具装置将杂草茎部夹紧，并向上将杂草连根拔起，此外，在第一滑杆靠近地面的一端设置有摄像头，在底座上端设置有显示器，显示器将摄像头拍摄的画面映射到显示屏上，可以通过观看显示屏观察植株的生长情况，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种低矮植株种植用的除草装置，包括底座，所述底座下端设置有检测装置，所述检测装置包括固定在底座下端的第一导轨，所述第一导轨上安装有第一滑杆，所述第一滑杆靠近地面的一端设置有红外线传感器以及摄像头，所述第一导轨的一端安装有第一电机；

所述底座下端设置有移动装置，所述移动装置包括固定在底座下端的第二导轨，所述第二导轨上安装有第二滑块，所述第二导轨的一端安装有第二电机，所述第二滑块上安装有第三导轨，所述底座上设置有矩形槽，所述第三导轨穿过矩形槽安装有第三电机，所述第三导轨上安装有第三滑块，所述第三滑块上设有夹具装置；

所述夹具装置包括固定在第三滑块上的腔体，所述腔体内设置有气缸，所述气缸连接有活塞杆，所述活塞杆上安装有挡板，所述活塞杆伸出腔体外并连接有齿条，所述齿条两侧安装有与齿条相啮合的齿轮，所述齿轮通过螺母活动在第三滑块上，所述齿轮上安装有夹具臂，所述夹具臂前端安装有夹具头，所述夹具头上设置有硅胶层。

进一步地，所述底座下端设置有若干车轮，所述车轮上设置有支撑架，所述车轮通过支撑架固定在底座下端，并将底座抬离地面，所述车轮由发动机齿轮的转动通过链条传送到车轮的转轴带动车轮的转动。

进一步地，所述底座上端设置有座椅以及扶手。

进一步地，所述底座上端竖立有支架，所述支架上安装有显示器，所述显示器显示摄像头拍摄画面。

进一步地，所述底座上端设置有控制箱，所述控制箱内设置有单片机芯片及其组成电路、电磁阀以及气罐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的第一滑杆靠近地面的一端设置有红外线传感器以及摄像头，红外线传感器实时检测杂草的位置，并将杂草的位置信息传送给控制箱，控制箱向移动装置发出命令，控制夹具装置移动，找到杂草的位置，夹具装置将杂草茎部夹紧，并向上将杂草连根拔起，本发明的自动除草装置，一方面解决了人工除草工作效率低、劳动强度大的问题，另一方面避免了化学药剂除草带来的生态环境污染、杂草抗药性增强、生物多样性减少等诸多问题；

(2)本发明的第一滑杆安装在第一导轨上，第一滑杆通过第一电机控制在第一导轨上水平移动，对除草装置所经过的地方进行全面的检测，提高除草率；

(3)本发明的夹具装置将杂草连根拔起，避免了杂草二次生长的机会；

(4)本发明的底座上端设置有显示器，显示器将摄像头拍摄的画面映射到显示屏上，可以通过观看显示屏观察植株的生长情况，以便及时对植株进行施肥、除虫等操作，提高了植株的存活率以及产量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的左视结构示意图；

图3为本发明的移动装置安装结构示意图；

图4为本发明的夹具装置结构示意图。

图中标号：

1-底座；2-检测装置；3-移动装置；4-夹具装置；5-车轮；6-支撑架；7-座椅；8-扶手；9-支架；10-显示器；11-控制箱；

201-第一导轨；202-第一滑杆；203-红外线传感器；204-摄像头；205-第一电机；

301-第二导轨；302-第二滑块；303-第二电机；304-第三导轨；305-第三电机；306-第三滑块；

401-腔体；402-气缸；403-活塞杆；404-挡板；405-齿条；406-齿轮；407-夹具臂；408-夹具头；409-硅胶层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图3所示，本发明提供了一种低矮植株种植用的除草装置，包括底座1，底座1下端设置有检测装置2，检测装置2包括固定在底座1下端的第一导轨201，第一导轨201上安装有第一滑杆202，第一滑杆202靠近地面的一端设置有红外线传感器203以及摄像头204，第一导轨201的一端安装有第一电机205，第一电机205带动第一滑杆202在第一导轨201上水平移动，第一滑杆202下端的红外线传感器203以及摄像头204对除草装置所经过的区域经行全面的检测，提高除草率。

在本实施方式中，在底座1下端设置有移动装置3，移动装置3包括固定在底座1下端的第二导轨301，第二导轨301上安装有第二滑块302，第二导轨301的一端安装有第二电机303，第二电机303控制第二滑块302在第二导轨301上水平移动，此外，第二电机303与第一电机205运动方式相同，因此，第二滑块302与第一滑杆202的位置相对应。

在本实施方式中，在第二滑块302上安装有第三导轨304，底座1上设置有矩形槽，第三导轨304穿过矩形槽安装有第三电机305，矩形槽是为了方便第二滑块302带动第三导轨304在水平方向移动，第三导轨304上安装有第三滑块306，第三滑块306上设有夹具装置4，第三电机305带动第三滑块306在竖直方向上运动；

如图4所示，夹具装置4包括固定在第三滑块306上的腔体401，腔体401内设置有气缸402，气缸402连接有活塞杆403，活塞杆403上安装有挡板404，活塞杆403伸出腔体401外并连接有齿条405，齿条405两侧安装有与齿条405相啮合的齿轮406，齿轮406通过螺母活动在第三滑块306上，齿轮406上安装有夹具臂407，夹具臂407前端安装有夹具头408，当气缸402内进气时，活塞杆403将向外伸出，齿条405向外伸出，两齿轮406向外反方向旋转，齿轮406带动夹具臂407张开，夹具头408分离；当气缸402内出气时，活塞杆403将向内缩回，齿条405向内缩回，两齿轮406向内反方向旋转，齿轮406带动夹具臂407夹紧，夹具头408夹紧，从而夹紧杂草的茎，此时，第三电机305带动第三滑块306向上运动，从而将杂草连根拔起，避免了杂草二次生长的机会。

进一步说明的是，在活塞杆403上安装的挡板404，一方面是为了防止活塞杆403伸出过度，是齿轮406脱离齿条405，另一方面控制夹具臂407开合角度。

进一步说明的是，在夹具头408上设置有硅胶层409，防止夹具头408在夹紧时将杂草的茎夹断，没办法将杂草连根拔起。

在本实施方式中，底座1下端设置有若干车轮5，车轮5上设置有支撑架6，车轮5通过支撑架6固定在底座1下端，并将底座1抬离地面，车轮5由发动机齿轮406的转动通过链条传送到车轮5的转轴带动车轮5的转动，驱动除草装置前进。

进一步说明的是，在底座1上端设置有座椅7以及扶手8，在底座1上端竖立有支架9，支架9上安装有显示器10，显示器10显示摄像头204拍摄画面，操作者坐在座椅7上，通过扶手8控制除草装置的运动方向，并可通过观看显示器10观察植株的生长情况，以便及时对植株进行施肥、除虫等操作，提高了植株的存活率以及产量。

进一步说明的是，底座1上端设置有控制箱11，控制箱11内设置有单片机芯片及其组成电路、电磁阀以及气罐，用于接受红外线传感器203的信息，并控制气缸402，电机等的运动。

在本实施方式中，第一滑杆202靠近地面的一端设置有红外线传感器203以及摄像头204，红外线传感器203实时检测杂草的位置，并将杂草的位置信息传送给控制箱11，控制箱11向移动装置3发出命令，控制夹具装置4移动，找到杂草的位置，夹具装置4将杂草茎部夹紧，并向上将杂草连根拔起，本发明的自动除草装置，一方面解决了人工除草工作效率低、劳动强度大的问题，另一方面避免了化学药剂除草带来的生态环境污染、杂草抗药性增强、生物多样性减少等诸多问题。

进一步说明的是，本发明的发动机驱动车轮5缓慢向前行驶，位于底座1下端的摄像头204实时将所摄取的画面传送到显示器10上，控制箱11单片机控制第一电机205转动和第二电机303一起转动，当红外线传感器203检测到杂草的位置时，将信息反馈给控制箱11，控制箱11使第一电机205和第二电机303停止转动，使电磁阀通电，气缸402内进气，夹具头408打开，第三电机305正向转动，第三滑块306向下移动到杂草的茎位置，电磁阀失电，气缸402出气，夹具头408夹紧，第三电机305反向转动，，第三滑块306向上移动到一定位置，将杂草连根拔起，然后电磁阀通电，放开杂草。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种低矮植株种植用的除草装置，包括底座(1)，其特征在于:所述底座(1)下端设置有检测装置(2)，所述检测装置(2)包括固定在底座(1)下端的第一导轨(201)，所述第一导轨(201)上安装有第一滑杆(202)，所述第一滑杆(202)靠近地面的一端设置有红外线传感器(203)以及摄像头(204)，所述第一导轨(201)的一端安装有第一电机(205)；

所述底座(1)下端设置有移动装置(3)，所述移动装置(3)包括固定在底座(1)下端的第二导轨(301)，所述第二导轨(301)上安装有第二滑块(302)，所述第二导轨(301)的一端安装有第二电机(303)，所述第二滑块(302)上安装有第三导轨(304)，所述底座(1)上设置有矩形槽，所述第三导轨(304)穿过矩形槽安装有第三电机(305)，所述第三导轨(304)上安装有第三滑块(306)，所述第三滑块(306)上设有夹具装置(4)；

所述夹具装置(4)包括固定在第三滑块(306)上的腔体(401)，所述腔体(401)内设置有气缸(402)，所述气缸(402)连接有活塞杆(403)，所述活塞杆(403)上安装有挡板(404)，所述活塞杆(403)伸出腔体(401)外并连接有齿条(405)，所述齿条(405)两侧安装有与齿条(405)相啮合的齿轮(406)，所述齿轮(406)通过螺母活动在第三滑块(306)上，所述齿轮(406)上安装有夹具臂(407)，所述夹具臂(407)前端安装有夹具头(408)，所述夹具头(408)上设置有硅胶层(409)。

2.根据权利要求1所述的一种低矮植株种植用的除草装置，其特征在于：所述底座(1)下端设置有若干车轮(5)，所述车轮(5)上设置有支撑架(6)，所述车轮(5)通过支撑架(6)固定在底座(1)下端，并将底座(1)抬离地面，所述车轮(5)由发动机齿轮的转动通过链条传送到车轮(5)的转轴带动车轮(5)的转动。

3.根据权利要求1所述的一种低矮植株种植用的除草装置，其特征在于：所述底座(1)上端设置有座椅(7)以及扶手(8)。

4.根据权利要求1所述的一种低矮植株种植用的除草装置，其特征在于：所述底座(1)上端竖立有支架(9)，所述支架(9)上安装有显示器(10)，所述显示器(10)显示摄像头(204)拍摄画面。

5.根据权利要求1所述的一种低矮植株种植用的除草装置，其特征在于：所述底座(1)上端设置有控制箱(11)，所述控制箱(11)内设置有单片机芯片及其组成电路、电磁阀以及气罐。