CN112136432A - 一种智能播种机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农用器械技术领域，尤其是一种智能播种机器人，包括驱动基板移动的行走机构，所述基板的一侧设有驱动播种机构上下以及水平移动的驱动机构，所述播种机构包括竖直设置的壳管，所述壳管的下端敞开，所述壳管的下部沿竖直向下方向外径递减形成锥形端，所述壳管的上部设有与之同轴的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的下端连接有尖锥，所述尖锥沿壳管内部滑动，所述尖锥的下端穿过锥形端的底部延伸到壳管外部，所述壳管的下端一侧连接有与之内部连通的连接管，所述连接管与出种机构连接。本发明能够实现播种的自动化，操作简单，播种效率高，播种质量好。
Description
技术领域
本发明涉及农用器械技术领域，尤其涉及一种智能播种机器人。
背景技术
中国是一个拥有13亿人口的农业大国，农业是人们赖以生存的基础，我国一直在探索农业科技的发展，并在农业科技方面取得了重大成就。但现代农业发展一直是我国乃至世界最为关心的问题之一，当人类社会发展到一定程度时，社会生产力也必须满足人们的物质要求，从而让人们追求更高的精神需求。所以传统农业种植方式在现代化发展中不能满足更为广阔的市场需求。并且我国对于农业的发展是来自于工业发展的反哺，所以这个行业相对于其他发达国家相对落后，它的革新都是基于现有工业技术。加快农业化进程是新中国农业高效、高质量发展和实现农业现代化的一个重要举措。播种是农业生产最初也是最重要的一个环节，在一定的时间内将种子播种到田地里，让种子在最好的时期生根发芽。所以，播种的速度和方法，将会影响到农作物的出苗率，进而影响到农作物的产量。
本发明是针对当今农业耕种劳动力过重、人力工作效率低时间长的问题而设计开发的。引用PLC控制技术，使农业领域迎来了崭新的春天，形成新型的工业控制，充分实现了机械代替人力的功能。它可以通过编程来完成各种预期耕种工作，它代替人繁重的劳动，实现播种的自动化，解放了更多的劳动力。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在播种效率低的缺点，而提出的一种智能播种机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
设计一种智能播种机器人，包括驱动基板移动的行走机构，所述基板的一侧设有驱动播种机构上下以及水平移动的驱动机构，所述播种机构包括竖直设置的壳管，所述壳管的下端敞开，所述壳管的下部沿竖直向下方向外径递减形成锥形端，所述壳管的上部设有与之同轴的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的下端连接有尖锥，所述尖锥沿壳管内部滑动，所述尖锥的下端穿过锥形端的底部延伸到壳管外部，所述壳管的下端一侧连接有与之内部连通的连接管，所述连接管与出种机构连接。
优选的，所述基板上设有控制箱，所述控制箱内设有控制器，所述控制器通过导线连接有移动电源、存储模块、电机驱动模块、启停按钮，所述电动伸缩杆通过导线与控制器连接。
优选的，所述行走机构包括分设在基板底部两侧的两个轮架，所述轮架上转动安装有一组行走轮，所述基板的两侧均设有行走电机，所述行走电机的输出轴同轴连接有驱动轮，所述驱动轮与其中一组行走轮之间共同连接有履带，所述行走电机通过导线与电机驱动模块连接。
优选的，所述驱动机构包括设在基板端部的X轴电机，所述X轴电机水平设置，所述X轴电机的活动滑块上连接有滑座，所述滑座上竖直安装有Y轴电机，所述壳管的外部固定连接有套环，所述套环与Y轴电机的活动滑块固定连接，所述X轴电机和Y轴电机均通过导线与电机驱动模块连接。
优选的，所述出种机构包括播种电机，所述播种电机固定在顶板上，所述顶板水平设在基板的上方，所述基板与顶板之间通过多个垂直设置的支杆连接，所述播种电机的输出轴与排种器的输入轴连接，所述排种器的出种口通过播种管与连接管连接，所述播种电机通过导线与电机驱动模块连接。
优选的，所述控制器通过导线连接有无线收发模块，所述无线收发模块与移动终端信号连接，所述控制器通过导线连接有存储模块。
优选的，所述控制器通过导线连接有报警模块，所述报警模块包括短信报警模块和声光报警模块。
优选的，所述尖锥的底部的锥度与锥形端的内壁的锥度相同，所述尖锥的中部呈圆柱状，且所述尖锥的中部的外壁与壳管的内壁之间间隙配合。
本发明提出的一种智能播种机器人，有益效果在于：
1、本发明采用自动化播种，无需人工操作，效率高，将人们从繁重劳动中解放出来；
2、通过播种机构能够方便地根据农作物不同控制种子播种的粒数，因此为节省人力时间智能播种机器人在设定可随意调整种子播种数量；
3、不但自动插播***，不破坏土地，种子***的位置适当，比刨坑和普遍的机械播种出苗早、出苗齐、出苗率高，尤其适合于玉米、大豆等穴播农作物的播种。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能播种机器人的结构示意图；
图2为本发明提出的一种智能播种机器人的正面结构示意图；
图3为本发明提出的一种智能播种机器人的播种机构的结构示意图；
图4为本发明提出的一种智能播种机器人的***示意图。
图中：基板1、行走电机2、控制箱3、启停按钮4、驱动轮5、排种器6、播种电机7、Y轴电机8、顶板9、支杆10、X轴电机11、行走轮12、轮架13、履带14、播种管15、播种机构16、壳管17、电动伸缩杆18、套环19、连接管20、尖锥21、锥形端22。
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。
参照图1-4，一种智能播种机器人，包括驱动基板1移动的行走机构，基板1的一侧设有驱动播种机构16上下以及水平移动的驱动机构，播种机构16包括竖直设置的壳管17，壳管17的下端敞开，壳管17的下部沿竖直向下方向外径递减形成锥形端22，壳管17的上部设有与之同轴的电动伸缩杆18，电动伸缩杆18的下端连接有尖锥21，尖锥21沿壳管17内部滑动，尖锥21的下端穿过锥形端22的底部延伸到壳管17外部，壳管17的下端一侧连接有与之内部连通的连接管20，连接管20与出种机构连接。尖锥21的底部的锥度与锥形端22的内壁的锥度相同，尖锥21的中部呈圆柱状，且尖锥21的中部的外壁与壳管17的内壁之间间隙配合。行走机构用于带动机器人移动，从而方便对大范围的土地进行播种，播种机构16的工作过程为，首先驱动机构带动壳管17左右移动到基板1两侧的播种位置，随后驱动机构带动壳管17向下移动，此时电动伸缩杆18处于伸长状态，尖锥21的端部穿过锥形端22下部突出于锥形端22的下部，尖锥21以及锥形端22起到对土地进行破碎的作用，随后壳管17继续向下移动达到指定的播种深度，随后电动伸缩杆18收缩，使得尖锥21从锥形端22处移动开来，此时锥形端22的下端处于敞开的状态，之后出种机构通过连接管20向壳管17中出种，最后壳管18上升，留下种子在土壤中。尖锥21的底部的锥度与锥形端22的内壁的锥度相同，这样设置的目的是防止土壤进入到壳管17内部造成堵塞。
基板1上设有控制箱3，控制箱3内设有控制器，控制器通过导线连接有移动电源、存储模块、电机驱动模块、启停按钮，电动伸缩杆18通过导线与控制器连接。控制器通过导线连接有无线收发模块，无线收发模块与移动终端信号连接，控制器通过导线连接有存储模块。控制器通过导线连接有报警模块，报警模块包括短信报警模块和声光报警模块。控制器起到控制机器人工作的作用，移动电源具体为蓄电池，为机器人的活动提供能源，存储模块具体可为存储器，存储模块用于存储机器人工作的程序以及工作状态的记录，启停按钮用于控制机器人的启停。声光报警模块包括LED警示灯和蜂鸣器，用于在机器人工作异常时进行提示。短信报警模块则通过向用户所持手机发送短信而远程对用户进行报警提示。
行走机构包括分设在基板1底部两侧的两个轮架13，轮架13上转动安装有一组行走轮12，基板1的两侧均设有行走电机2，行走电机2的输出轴同轴连接有驱动轮5，驱动轮5与其中一组行走轮12之间共同连接有履带14，行走电机2通过导线与电机驱动模块连接。行走电机2通过驱动轮5带动行走轮12和履带14转动实现机器人的行走，同时履带14会碾压过播种土地将播种后的土壤压实。行走轮12采用截面为工字型的金属轮，行走轮12的驱动轮5的边缘均均布有防滑齿。
驱动机构包括设在基板1端部的X轴电机11，X轴电机11水平设置，X轴电机11的活动滑块上连接有滑座，滑座上竖直安装有Y轴电机8，壳管17的外部固定连接有套环19，套环19与Y轴电机8的活动滑块固定连接，X轴电机11和Y轴电机8均通过导线与电机驱动模块连接。X轴电机11和Y轴电机8具体为直线电机，X轴电机11用于调整播种机构16的左右位置，并且X轴电机11的两端的位置正对履带14设置，这样方便在播种机构16移动到X轴电机11两端播种后履带14能够对播种的土壤进行压实，Y轴电机8用于驱动壳管17的上下移动，从而实现精确位置播种。
出种机构包括播种电机7，播种电机7固定在顶板9上，顶板9水平设在基板1的上方，基板1与顶板9之间通过多个垂直设置的支杆10连接，播种电机7的输出轴与排种器6的输入轴连接，排种器6的出种口通过播种管15与连接管20连接，播种电机7通过导线与电机驱动模块连接。通过控制播种电机7的转速控制排种器6出种的速度，从而控制单穴内种子数量，连接管20采用软质管道，管道直径选择10-15cm。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能播种机器人，包括驱动基板(1)移动的行走机构，其特征在于，所述基板(1)的一侧设有驱动播种机构(16)上下以及水平移动的驱动机构，所述播种机构(16)包括竖直设置的壳管(17)，所述壳管(17)的下端敞开，所述壳管(17)的下部沿竖直向下方向外径递减形成锥形端(22)，所述壳管(17)的上部设有与之同轴的电动伸缩杆(18)，所述电动伸缩杆(18)的下端连接有尖锥(21)，所述尖锥(21)沿壳管(17)内部滑动，所述尖锥(21)的下端穿过锥形端(22)的底部延伸到壳管(17)外部，所述壳管(17)的下端一侧连接有与之内部连通的连接管(20)，所述连接管(20)与出种机构连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述基板(1)上设有控制箱(3)，所述控制箱(3)内设有控制器，所述控制器通过导线连接有移动电源、存储模块、电机驱动模块、启停按钮，所述电动伸缩杆(18)通过导线与控制器连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述行走机构包括分设在基板(1)底部两侧的两个轮架(13)，所述轮架(13)上转动安装有一组行走轮(12)，所述基板(1)的两侧均设有行走电机(2)，所述行走电机(2)的输出轴同轴连接有驱动轮(5)，所述驱动轮(5)与其中一组行走轮(12)之间共同连接有履带(14)，所述行走电机(2)通过导线与电机驱动模块连接。
4.根据权利要求2所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述驱动机构包括设在基板(1)端部的X轴电机(11)，所述X轴电机(11)水平设置，所述X轴电机(11)的活动滑块上连接有滑座，所述滑座上竖直安装有Y轴电机(8)，所述壳管(17)的外部固定连接有套环(19)，所述套环(19)与Y轴电机(8)的活动滑块固定连接，所述X轴电机(11)和Y轴电机(8)均通过导线与电机驱动模块连接。
5.根据权利要求2所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述出种机构包括播种电机(7)，所述播种电机(7)固定在顶板(9)上，所述顶板(9)水平设在基板(1)的上方，所述基板(1)与顶板(9)之间通过多个垂直设置的支杆(10)连接，所述播种电机(7)的输出轴与排种器(6)的输入轴连接，所述排种器(6)的出种口通过播种管(15)与连接管(20)连接，所述播种电机(7)通过导线与电机驱动模块连接。
6.根据权利要求2所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述控制器通过导线连接有无线收发模块，所述无线收发模块与移动终端信号连接，所述控制器通过导线连接有存储模块。
7.根据权利要求2所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述控制器通过导线连接有报警模块，所述报警模块包括短信报警模块和声光报警模块。
8.根据权利要求1所述的一种智能播种机器人，其特征在于，所述尖锥(21)的底部的锥度与锥形端(22)的内壁的锥度相同，所述尖锥(21)的中部呈圆柱状，且所述尖锥(21)的中部的外壁与壳管(17)的内壁之间间隙配合。
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