(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911409764.5
(22)申请日 2019.12.31
(71)申请人 河南大学
地址 475000 河南省开封市明伦街85号
(72)发明人 张德华 袁科
(74)专利代理机构 济南誉琨知识产权代理事务
所(普通合伙) 37278
代理人 晏达峰
(51)Int.Cl.
A01G 25/09(2006.01)
A01G 25/16(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明涉及农业机器人技术领域，具体是涉
及一种农业用灌溉机器人，包括履带行走装置，
还包括底架，所述底架的顶部一端设有水箱，底
架的另一端设有控制器，水箱的上方设有旋转调
组件包括转盘，转盘的顶部设有升降组件，升降
组件包括升降板，升降板的顶部两侧分别设有水
有翻转组件，每个翻转组件的输出端分别设有灌
溉喷头，两个水平移动组件之间设有双向驱动组
件，该技术方案解决了灌溉高度调节，使灌溉机
器人可以进行不同高度的农作物进行灌溉，并且
能够调节灌溉喷洒的角度，提高灌溉喷洒的灵活
性，提高灌溉范围，并且不需要水管牵引和注水，
节约人工时间。权利要求书2页 说明书6页 附图7页CN 110999763 A 2020.04.14
C N 110999763
A
1.一种农业用灌溉机器人，包括履带行走装置(1)，其特征在于，还包括底架(5)，所述底架(5)的顶部一端设有水箱(2)，底架(5)的另一端设有控制器(3)，水箱(2)的上方设有旋转调节组件，旋转组件的一端设有摄像头(4)，旋转调节组件的内部与底架(5)固定连接，旋转调节组件包括呈水平并且能够旋转的转盘(6)，转盘(6)的顶部设有升降组件，升降组件包括呈水平并且能够升降的升降板(7)，升降板(7)的顶部两侧分别设有呈水平向升降板(7)两侧延伸的水平移动组件，每个水平移动组件的输出端分别设有翻转组件，每个翻转组件的输出端分别设有灌溉喷头(8)，每个灌溉喷头(8)分别通过第一水管(42)与水箱(2)的内部连通，两个水平移动组件之间设有双向驱动组件，双向驱动组件与升降板(7)的顶部连接，双向驱动组件的输出端分别与每个水平移动组件的内部传动连接，控制器(3)分别与水箱(2)、旋转调节组件、摄像头(4)、升降组件、双向驱动组件和每个翻转组件的内部电连接。
2.根据权利要求1所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述旋转调节组件还包括水平支架(9)、第一电机(10)、主同步轮(11)、副同步轮(12)和旋转轴(13)，水平支架(9)呈水平位于水箱(2)的上方，水平支架(9)的底部每个拐角处分别通过第一支架与底架(5)的顶部固定连接，转盘(6)呈水平设置在水平支架(9)的上方，旋转轴(13)呈竖直设置在转盘(6)的底部中心处，旋转轴(13)的底部能够转动的穿过水平支
架(9)的顶部两面向下延伸，副同步轮(12)呈水平固定安装在旋转轴(13)的延伸端，主同步轮(11)呈水平位于水平支架(9)的一侧，第一电机(10)呈竖直位于主同步轮(11)的下方，第一电机(10)的输出端与主同步轮(11)的底部中心处固定连接，主同步轮(11)通过同步带与副同步轮(12)传动连接，第一电机(10)通过第二支架与底架(5)的顶部固定连接，摄像头(4)通过L型架与水平支架(9)的一端固定连接，第一电机(10)与控制器(3)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述水平支架(9)的顶部设有环形滑轨(14)，转盘(6)的底部设有四个沿着转盘(6)圆周方向均匀分布设置的第一滑块(15)，每个第一滑块(15)分别能够滑动的设置在环形滑轨(14)的内部。
4.根据权利要求3所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述升降组件还包括矩形固定架(16)、升降架(17)、第二电机(18)、收卷轮(19)、导向轮(20)和两个轴承座(21)，矩形固定架(16)呈竖直固定安装在转盘(6)的顶部，升降架(17)呈竖直设置在矩形固定架(16)的内部，升降架(17)的底部一侧与升降板(7)的一端固定连接，两个轴承座(21)呈分别呈竖直固定安装在矩形固定架(16)远离升降板(7)的一侧上端，收卷轮(19)呈水平并且能够旋转的设置在两个轴承座(21)之间，第二电机(18)呈水平固定安装在其中一个轴承座(21)的一端，第二电机(18)的输出端与收卷轮(19)的一端固定连接，收卷轮(19)上设有钢绳(22)，导向轮(20)呈竖直设置在矩形固定架(16)的内部顶端，导向轮(20)通过铰接座(23)固定安装在矩形固定架(16)的内部顶端，钢绳(22)的一端经过导向轮(20)与升降架(17)的顶部固定连接，第二电机(18)与控制器(
3)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述矩形固定架(16)的内部两侧分别设有直线滑轨(24)，升降架(17)的两侧分别设有能够在每个直线滑轨(24)内部滑动的第二滑块(25)。
6.根据权利要求5所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述每个水平移动组件均包括竖直固定套(26)、水平连接板(27)、固定套杆(28)、螺纹杆(29)和丝杆滑块(30)，竖直固定套(26)呈竖直固定安装在升降板(7)的顶部一侧，固定套杆(28)呈水平固定安装在
竖直固定套(26)远离升降板(7)的一侧，固定套杆(28)的内部两端分别设有轴承套(31)，螺纹杆(29)呈水平设置在固定套杆(28)的内部，螺纹杆(29)的两端分别能够转动的插设于每个轴承套(31)内圈，水平连杆板呈水平设置在固定套杆(28)的上方，水平连杆板的一端与竖直固定套(26)的一侧固定连接，水平连接板(27)的另一端通过支板与固定套杆(28)的一端固定连接，丝杆滑块(30)设置在螺纹杆(29)上，丝杆滑块(30)与螺纹杆(29)螺纹连接，丝杆滑块(30)的底部设有向固定套杆(28)下方延伸的滑动块(32)，固定套杆(28)上设有用于供滑动块(32)滑动的滑槽，滑动块(32)的延伸端与翻转组件的内部固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述双向驱动组件包括双轴电机(33)、两个第一锥齿(34)和两个第二锥齿(35)，双轴电机(33)呈水平固定安装在升降板(7)的顶部，两个水平移动组件上的每个螺纹杆(29)相邻的一端分别设有导向柱(36)，每个第二锥齿(35)分别呈竖直固定安装在每个
导向柱(36)的一端，每个第一锥齿(34)分别与转轴电机的每个输出端固定连接，每个第一锥齿(34)分别与每个第二锥齿(35)螺纹连接，双轴电机(33)与控制器(3)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述每个翻转组件均包括水平板(37)、第三电机(38)、轴承架(39)和转板(40)，水平板(37)呈水平固定安装在滑动块(32)的底部，第三电机(38)呈水平固定安装在水平板(37)的底部，轴承架(39)呈竖直固定安装在水平板(37)的底部一端，第三电机(38)的输出端能够转动的穿过轴承架(39)的两面向外延伸，转板(40)呈竖直固定安装在第三电机(38)的输出端，灌溉喷头(8)通过固定环与转板(40)远离轴承架(39)的一面固定连接，第三电机(38)与控制器(3)电连接。
9.根据权利要求8所述的一种农业用灌溉机器人，其特征在于，所述水平支架(9)的顶部一端设有水泵(41)，水泵(41)通过第二水管(43)与水箱(2)连通，水泵(41)与每个灌溉喷头(8)上的第一水管(42)连通，水泵(41)与控制器(3)电连接。
一种农业用灌溉机器人
技术领域
[0001]本发明涉及农业机器人技术领域，具体是涉及一种农业用灌溉机器人。
背景技术
[0002]随着科技的发展，农业的发展逐渐往自动化，智能化方向发展，由于现在将农业用地进行统一集中，农业作业工作逐渐往集体化和规范化方向靠近，并且农业的发展离不开各种机械设备，因此农业机器人的出现有利于改善农业生产模式，缓解劳动力压力，对发展精准农业、绿农业，提高农业生产效率，推进农业科技创新具有重要意义，农业用灌溉机器人，它的主要功能是灌溉农业产品，降低其种植者的日常的工作量，节省种植者的灌溉的时间，且灌溉机器人的灌溉效率要远远高于人工灌溉，现有的灌溉机器人在使用时存在一些弊端，在使用过程中，无法满足不同高度的农作物的需求，导致灌溉机器人的工作适用范围小，无法调节灌溉喷头的角度，使灌溉喷洒角度受限制，在灌溉时需要水管进行牵引和注水，导致浪费时间和人工，因此，我们提出了一种农业用灌溉机器人，以便于解决上述提出的问题。
发明内容
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种农业用灌溉机器人，该技术方案解决了灌溉高度调节，使灌溉机器人可以进行不同高度的农作物进行灌溉，并且能够调节灌溉喷洒的角度，提高灌溉喷洒的灵活性，提高灌溉范围，并且不需要水管牵引和注水，节约人工时间。
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
[0005]一种农业用灌溉机器人，包括履带行走装置，还包括底架，所述底架的顶部一端设有水箱，底架的另一端设有控制器，水箱的上方设有旋转调节组件，旋转组件的一端设有摄像头，旋转调节组件的内部与底架固定连接，旋转调节组件包括呈水平并且能够旋转的转盘，转盘的顶部设有升降组件，升降组件包括呈水平并且能够升降的升降板，升降板的顶部两侧分别设有呈水平向升降板两侧延伸的水平移动组件，每个水平移动组件的输出端分别设有翻转组件，每个翻转组件的输出端分别设有灌溉喷头，每个灌溉喷头分别通过第一水管与水箱的内部连通，两个水平移动组件之间设有双向驱动组件，双向驱动组件与升降板的顶部连接，双向驱动组件的输出端分别与每个水平移动组件的内部传动连接，控制器分别与水箱、旋转调节组件、摄像头、升降组件、双向驱动组件和每个翻转组件的内部电连接。[0006]优选地，所述旋转调节组件还包括水平支架、第一电机、主同步轮、副同步轮和旋转轴，水平支架呈水平位于水箱的上方，水平支架的底部每个拐角处分别通过第一支架与底架的顶部固定连接，转盘呈水平设置在水平支架的上方，旋转轴呈竖直设置在转盘的底部中心处，旋转轴的底部能够转动的穿过水平支架的顶部两面向下延伸，副同步轮呈水平固定安装在旋转轴的延伸端，主同步轮呈水平位于水平支架的一侧，第一电机呈竖直位于主同步轮的下方，第一电机的输出端与主同步轮的底部中心处固定连接，主同步轮通过同
步带与副同步轮传动连接，第一电机通过第二支架与底架的顶部固定连接，摄像头通过L型架与水平支架的一端固定连接，第一电机与控制器电连接。
[0007]优选地，所述水平支架的顶部设有环形滑轨，转盘的底部设有四个沿着转盘圆周方向均匀分布设置的第一滑块，每个第一滑块分别能够滑动的设置在环形滑轨的内部。[0008]优选地，所述升降组件还包括矩形固定架、升降架、第二电机、收卷轮、导向轮和两个轴承座，矩形固定架呈竖直固定安装在转盘的顶部，升降架呈竖直设置在矩形固定架的内部，升降架的底部一侧与升降板的一端固定连接，两个轴承座呈分别呈竖直固定安装在矩形固定架远离升降板的一侧上端，收卷轮呈水平并且能够旋转的设置在两个轴承座之间，第二电机呈水平固定安装在其中一个轴承座的一端，第二电机的输出端与收卷轮的一端固定连接，收卷轮上设有钢绳，导向轮呈竖直设置在矩形固定架的内部顶端，导向轮通过铰接座固定安装在矩形固定架的内部顶端，钢绳的一端经过导向轮与升降架的顶部固定连接，第二电机与控制器电连接。
[0009]优选地，所述矩形固定架的内部两侧分别设有直线滑轨，升降架的两侧分别设有能够在每个直线滑轨内部滑动的第二滑块。
[0010]优选地，所述每个水平移动组件均包括竖直固定套、水平连接板、固定套杆、螺纹杆和丝杆滑块，竖直固定套呈竖直固定安装在升降板的顶部一侧，固定套杆呈水平固定安装在竖直固定套远离升降板的一侧，固定套杆的内部两端分别设有轴承套，螺纹杆呈水平设置在固定套杆的内部，螺纹杆的两端分别能够转动的插设于每个轴承套内圈，水平连杆板呈水平设置在固定套杆的上方，水平连杆板的一端与竖直固定套的一侧固定连接，水平连接板的另一端通过支板与固定套杆的一端固定连接，丝杆滑块设
置在螺纹杆上，丝杆滑块与螺纹杆螺纹连接，丝杆滑块的底部设有向固定套杆下方延伸的滑动块，固定套杆上设有用于供滑动块滑动的滑槽，滑动块的延伸端与翻转组件的内部固定连接。
[0011]优选地，所述双向驱动组件包括双轴电机、两个第一锥齿和两个第二锥齿，双轴电机呈水平固定安装在升降板的顶部，两个水平移动组件上的每个螺纹杆相邻的一端分别设有导向柱，每个第二锥齿分别呈竖直固定安装在每个导向柱的一端，每个第一锥齿分别与转轴电机的每个输出端固定连接，每个第一锥齿分别与每个第二锥齿螺纹连接，双轴电机与控制器电连接。
[0012]优选地，所述每个翻转组件均包括水平板、第三电机、轴承架和转板，水平板呈水平固定安装在滑动块的底部，第三电机呈水平固定安装在水平板的底部，轴承架呈竖直固定安装在水平板的底部一端，第三电机的输出端能够转动的穿过轴承架的两面向外延伸，转板呈竖直固定安装在第三电机的输出端，灌溉喷头通过固定环与转板远离轴承架的一面固定连接，第三电机与控制器电连接。
[0013]优选地，所述水平支架的顶部一端设有水泵，水泵通过第二水管与水箱连通，水泵与每个灌溉喷头上的第一水管连通，水泵与控制器电连接。
[0014]本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
[0015]一种农业用灌溉机器人，作业时，通过履带行走装置将设备移动至需要灌溉的位置，控制器控制
第二电机，第二电机带动收卷轮旋转，收卷轮将钢绳通过导向轮使升降架进行升降，并通过升降架带动升降板、每个水平移动组件和每个翻转组件进行升降，直至升降到需要的高度停止，当升降架进行升降时，设置的每个直线滑轨和每个第二滑块起到限位
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议