本發(fā)明涉及現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種播種與施肥車。

背景技術(shù)：

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的本質(zhì)也就是農(nóng)業(yè)的科學(xué)技術(shù)化。目前我國的智能化農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高水平，能夠做到生產(chǎn)過程高度機械化和智能化。近幾年，物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)的發(fā)展帶動了農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，這種新型的智能農(nóng)業(yè)控制系統(tǒng)是把高科技管理模式融進(jìn)農(nóng)業(yè)工作中，實現(xiàn)設(shè)備和設(shè)備之間的控制，人工的遠(yuǎn)程控制和通訊功能，最終實現(xiàn)設(shè)備、安防設(shè)備以及通信設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)連接到智能控制系統(tǒng)中，由控制系統(tǒng)對農(nóng)業(yè)設(shè)備和安防等設(shè)備進(jìn)行異地監(jiān)視和控制，為人們營造出更美好的生活環(huán)境。

智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)以轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)發(fā)展方式，提高農(nóng)業(yè)規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、信息化水平為目標(biāo)，構(gòu)建以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)裝備為基礎(chǔ)、高新科技為支撐、現(xiàn)代經(jīng)營為特征，勞動生產(chǎn)率高、土地產(chǎn)出率高、綜合效益高的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系，提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的今天，盡管機械化的設(shè)備已經(jīng)初具規(guī)模，但其只適用于大面積的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，對于以個人家庭為單位的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，大型機械并不能真正發(fā)揮其作用。農(nóng)民在播種與施肥過程中，需要耗費大量的體力勞動，而且效率不高，目前的有關(guān)播種與施肥的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備自動化水平不高，在工作過程中需要農(nóng)民參與進(jìn)行控制，不能做到真正的智能化與自動化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種播種與施肥車，使播種與施肥車具有靈活度高、適應(yīng)性強、自動化程度高的特點，能夠自主完成農(nóng)業(yè)上的播種與施肥任務(wù)。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種播種與施肥車，包括車體、行走裝置、播種施肥裝置、控制系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航模塊、攝像頭模塊、激光傳感器和通信模塊；所述行走裝置安裝在車體兩側(cè)和前端，包括車輪、電機和減速機構(gòu)；所述播種施肥裝置安裝在車體后端和底部，包括吸糧裝置、犁溝裝置、播種裝置和平土裝置；所述攝像頭模塊安裝在車體的正前方；所述激光傳感器安裝在激光傳感器支架的正上方，激光傳感器支架設(shè)置在車體的正前方；所述GPS導(dǎo)航模塊和所述通信模塊分別安裝在激光傳感器支架的兩側(cè)；

所述控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)、行走裝置連接，從而驅(qū)動車體進(jìn)行全方位運動；所述控制系統(tǒng)和電源系統(tǒng)、播種施肥裝置連接，從而驅(qū)動車體進(jìn)行播種施肥工作；所述控制系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航模塊連接實現(xiàn)車體自主導(dǎo)航；所述控制系統(tǒng)和攝像頭模塊連接用于獲取播種施肥的位置區(qū)域信息；所述控制系統(tǒng)和激光傳感器連接確保車體不破壞農(nóng)作物；所述控制系統(tǒng)和通信模塊連接用于獲取遠(yuǎn)程控制信息。

進(jìn)一步地，所述行走裝置包括電機支架、齒輪減速器、電機、連接軸、車輪；其中，車輪依次安裝在所述車體的兩側(cè)，車體采用前驅(qū)驅(qū)動方式；車輪通過連接軸連接安裝在車體后方，作為行走裝置的從動輪結(jié)構(gòu)；電機安裝在電機支架上方，電機與齒輪減速器連接，用于對行走裝置進(jìn)行減速調(diào)節(jié)；齒輪減速器通過連接軸與車輪相連，用于給車輪提供驅(qū)動力。

進(jìn)一步地，所述播種施肥裝置包括吸糧裝置、吸糧管道、播種漏斗、擋板架、擋板、存料箱、犁溝裝置、播種裝置、平土裝置；其中，吸糧裝置包括吸糧管道和吸糧器，安裝在車體的后方，用于將種子或肥料吸入存料箱中；播種漏斗安裝在車體的中部，用于給種子或肥料提供下滑通道，從而實現(xiàn)播種或施肥；存料箱安裝在車體的前方上側(cè)，用于存儲種子或肥料；播種漏斗和擋板架安裝在存料箱的后方，通過調(diào)節(jié)存料箱的開度來改變供給播種漏斗的物料量；

所述犁溝裝置、播種裝置、平土裝置安裝在車體的底部；其中犁溝裝置、播種裝置、平土裝置安裝在同一軸線上；犁溝裝置包括軸支架、連通軸、聯(lián)軸器、電機支座上；聯(lián)軸器用于連接連通軸和伺服電機；連通軸固定在軸支架上；軸支架和電機支座均固定在車體底部；

所述犁溝頭隨連通軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；根據(jù)犁溝的深度，伺服電機控制犁溝頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到所需要的角度進(jìn)行犁溝作業(yè)；播種裝置包括圓形擋板、連接軸、電機支座、伺服電機、聯(lián)軸器，伺服電機通過電機支座固定在車體底部；伺服電機通過聯(lián)軸器與連接軸相連接；連接軸與圓形擋板連接；圓形擋板在伺服電機的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，來控制播種漏斗的出口大小，根據(jù)實際需求來動態(tài)調(diào)節(jié)播種或施肥的實際供給量；

所述平土裝置包括平土板，所述平土板與車體之間呈所需角度并安裝在車體的底部；平土板用于在播種或施肥完成后進(jìn)行平土工作。

進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、直流電機控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航模塊連接實現(xiàn)車體自主導(dǎo)航；主控制系統(tǒng)和攝像頭模塊連接用于獲取播種施肥的位置區(qū)域信息；主控制系統(tǒng)和激光傳感器連接使車體不破壞農(nóng)作物；主控制系統(tǒng)和通信模塊連接用于獲取遠(yuǎn)程控制信息；主控制系統(tǒng)與播種施肥裝置連接用于實現(xiàn)播種與施肥工作；電源控制系統(tǒng)與電源系統(tǒng)連接，用于對整個電源系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而給所述行走裝置、播種施肥裝置、控制系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航模塊、攝像頭模塊、激光傳感器和通信模塊供電；所述直流電機控制系統(tǒng)用于控制行走裝置進(jìn)行全方位運動。

進(jìn)一步地，所述電源系統(tǒng)包括超級電容、直流電源，用于給整個電機負(fù)載和IC器件供電；所述直流電源由200～240V的交流電進(jìn)行充電；所述超級電容由直流電源進(jìn)行充電；所述電源系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載情況決定超級電容和直流電源的工作狀態(tài)；所述超級電容從電機負(fù)載上獲取能量；所述超級電容存儲再生制動能量并提供峰值能量，與直流電源組成混合動力源，在車體起動和加速時利用超級電容提供輔助電流，在平穩(wěn)運行時利用直流電源單獨供能，在制動時利用超級電容吸收能量，保證直流電源工作在安全充放電的電流范圍之內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述GPS導(dǎo)航模塊用于車體的自主導(dǎo)航，實現(xiàn)車體的自主播種或施肥任務(wù)，并確保車體不駛出工作區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述攝像頭模塊采用高清攝像頭采集前方圖像，進(jìn)行圖像識別，判斷需要播種施肥的位置區(qū)域信息，將信息傳送給所述控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述激光傳感器通過測量車體和農(nóng)作物之間的距離，控制行進(jìn)軌跡，使車體不破壞農(nóng)作物。

進(jìn)一步地，所述通信模塊包括無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，用于控制端和車體之間的數(shù)據(jù)通訊；所述無線通信模塊具有無線喚醒功能和組網(wǎng)功能。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為：(1)靈活性強，采用前驅(qū)動力輸出，車體小巧輕便，易于進(jìn)行家庭式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)；(2)適用性強，可以用于多種農(nóng)作物的播種與施肥任務(wù)，采用激光傳感器可以確保在施肥過程中不會破壞農(nóng)作物；(3)自動化水平高，采用GPS導(dǎo)航模塊可以實現(xiàn)車體的自主行走，采用攝像頭模塊可以實現(xiàn)工作區(qū)域位置信息的獲取，采用通信模塊可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或者任務(wù)信息的傳達(dá)，提高了農(nóng)業(yè)機械的自動化水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種播種與施肥車的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明播種與施肥車的行走裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明播種與施肥車的播種施肥裝置在車體上部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明播種與施肥車的播種施肥裝置在車體底部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明播種與施肥車的播種施肥裝置中犁溝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明播種與施肥車的播種施肥裝置中播種裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明播種與施肥車的控制系統(tǒng)工作示意圖。

附圖標(biāo)識：1為車體，2為行走裝置，3為播種施肥裝置，4為控制系統(tǒng)，5為電源系統(tǒng)，6為GPS導(dǎo)航模塊，7為攝像頭模塊，8為激光傳感器，9為通信模塊，21為電機支架，22為齒輪減速器，23為電機，24為連接軸，25為車輪，31為吸糧裝置，32為吸糧管道，33為播種漏斗，34為擋板架，35為擋板，36為存料箱，37為犁溝裝置，38為播種裝置，39為平土裝置，40為圓形擋板，41為連接軸，42為平土板，43為電機支座，44為伺服電機，45為聯(lián)軸器，46為軸支架，47為連通軸，48為聯(lián)軸器，49為電機支座，50為伺服電機，51為犁溝頭，81為激光傳感器支架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖1所示，為本發(fā)明一種播種與施肥車的結(jié)構(gòu)示意圖，所述播種與施肥車包括車體1、行走裝置2、播種施肥裝置3、控制系統(tǒng)4、電源系統(tǒng)5、GPS導(dǎo)航模塊6、攝像頭模塊7、激光傳感器8和通信模塊9；所述行走裝置2安裝在車體1兩側(cè)和前端，包括車輪、電機和減速機構(gòu)；所述播種施肥裝置3安裝在車體1后端和底部，包括吸糧裝置31、犁溝裝置37、播種裝置38和平土裝置39；所述攝像頭模塊7安裝在車體1的正前方；所述激光傳感器8安裝在激光傳感器支架81的正上方，激光傳感器支架81設(shè)置在車體1的正前方；所述GPS導(dǎo)航模塊6和所述通信模塊9分別安裝在激光傳感器支架81的兩側(cè)。

所述控制系統(tǒng)4和電源系統(tǒng)5、行走裝置2連接，從而驅(qū)動車體1進(jìn)行全方位運動；所述控制系統(tǒng)4和電源系統(tǒng)5、播種施肥裝置3連接，從而驅(qū)動車體1進(jìn)行播種施肥工作；所述控制系統(tǒng)4和GPS導(dǎo)航模塊6連接實現(xiàn)車體自主導(dǎo)航；所述控制系統(tǒng)4和攝像頭模塊7連接用于獲取播種施肥的位置區(qū)域信息；所述控制系統(tǒng)4和激光傳感器8連接確保車體不破壞農(nóng)作物；所述控制系統(tǒng)4和通信模塊9連接用于獲取遠(yuǎn)程控制信息。

如圖2所示，為本發(fā)明一種播種與施肥車的行走裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述行走裝置2包括電機支架21、齒輪減速器22、電機23、連接軸24、車輪25；其中，車輪25依次安裝在所述車體1的兩側(cè)，車體1采用前驅(qū)驅(qū)動方式；車輪25通過連接軸24連接安裝在車體1后方，作為行走裝置2的從動輪結(jié)構(gòu)；電機23安裝在電機支架21上方，電機23與齒輪減速器22連接，用于對行走裝置2進(jìn)行減速調(diào)節(jié)；齒輪減速器22通過連接軸24與車輪25相連，用于給車輪25提供驅(qū)動力。

如圖3～6所示，本發(fā)明一種播種與施肥車的播種施肥裝置結(jié)構(gòu)示意圖，所述播種施肥裝置3包括吸糧裝置31、吸糧管道32、播種漏斗33、擋板架34、擋板35、存料箱36、犁溝裝置37、播種裝置38、平土裝置39；其中，吸糧裝置31包括吸糧管道32和吸糧器，安裝在車體1的后方，用于將種子或肥料吸入存料箱36中；播種漏斗33安裝在車體1的中部，用于給種子或肥料提供下滑通道，從而實現(xiàn)播種或施肥；存料箱36安裝在車體1的前方上側(cè)，用于存儲種子或肥料；播種漏斗33和擋板架34安裝在存料箱36的后方，通過調(diào)節(jié)存料箱36的開度來改變供給播種漏斗33的物料量；

所述犁溝裝置37、播種裝置38、平土裝置39均安裝在車體1的底部，其中，犁溝裝置37、播種裝置38、平土裝置39安裝在同一軸線上，從而確保工作之間的協(xié)調(diào)性；所述犁溝裝置37包括軸支架46、連通軸47、聯(lián)軸器48、電機支座49、伺服電機50、犁溝頭51，伺服電機50固定在電機支座49上；聯(lián)軸器48用于連接連通軸47和伺服電機50；連通軸47固定在軸支架46上；軸支架46和電機支座49均固定在車體1底部。

所述犁溝頭51可隨連通軸47進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；根據(jù)實際需要犁溝的深度，伺服電機50可以控制犁溝頭51進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到所需要的角度進(jìn)行犁溝作業(yè)。所述播種裝置38包括圓形擋板40、連接軸41、電機支座43、伺服電機44、聯(lián)軸器45，伺服電機44通過電機支座43固定在車體1底部；伺服電機44通過聯(lián)軸器45與連接軸41連接；連接軸41與圓形擋板40連接；圓形擋板40可在伺服電機44的驅(qū)動下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，來控制播種漏斗33的出口大小，根據(jù)實際需求來動態(tài)調(diào)節(jié)播種或施肥的實際供給量。

所述平土裝置39包括平土板42，平土板42與車體1成一定角度并安裝在車體1的底部；平土板42用于在播種或施肥完成后進(jìn)行平土工作。

如圖7所示，為本發(fā)明一種播種與施肥車的控制系統(tǒng)工作示意圖，所述控制系統(tǒng)4包括主控制系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、直流電機控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)和GPS導(dǎo)航模塊6連接實現(xiàn)車體1自主導(dǎo)航；主控制系統(tǒng)和攝像頭模塊7連接用于獲取播種施肥的位置區(qū)域信息；主控制系統(tǒng)和激光傳感器8連接使車體不破壞農(nóng)作物；主控制系統(tǒng)和通信模塊9連接用于獲取遠(yuǎn)程控制信息；主控制系統(tǒng)與播種施肥裝置3連接用于實現(xiàn)播種與施肥工作；電源控制系統(tǒng)與電源系統(tǒng)5連接，用于對整個電源系統(tǒng)5進(jìn)行控制，從而給所述行走裝置2、播種施肥裝置3、控制系統(tǒng)4、GPS導(dǎo)航模塊6、攝像頭模塊7、激光傳感器8和通信模塊9供電；所述直流電機控制系統(tǒng)用于控制行走裝置2進(jìn)行全方位運動。

所述電源系統(tǒng)5包括超級電容、直流電源，用于給整個電機負(fù)載和IC器件供電。所述直流電源由200～240V的交流電進(jìn)行充電；所述超級電容由直流電源進(jìn)行充電；電源系統(tǒng)根據(jù)負(fù)載情況決定超級電容和直流電源的工作狀態(tài)；超級電容從電機負(fù)載上產(chǎn)生能量獲取，以此提高能源的利用效率。超級電容存儲再生制動能量并提供峰值能量，與所述直流電源組成混合動力源，在車體起動和加速時利用超級電容的高比功率提供輔助電流，在平穩(wěn)運行時利用直流電源單獨供能，在制動時利用超級電容吸收能量，保證直流電源工作在安全充放電的電流范圍之內(nèi)。

所述GPS導(dǎo)航模塊6用于車體1的自主導(dǎo)航，實現(xiàn)車體1的自主播種或施肥任務(wù)，并能確保車體1不會駛出工作區(qū)域。

所述攝像頭模塊7采用高清攝像頭采集前方圖像，進(jìn)行圖像識別判斷需要播種施肥的位置區(qū)域信息，將信息傳送給所述控制系統(tǒng)4。

所述激光傳感器8通過測量車體1和農(nóng)作物之間的距離，控制行進(jìn)軌跡，來確保車體不破壞農(nóng)作物。

所述通信模塊9包括無線發(fā)射模塊和無線接收模塊，主要用于實現(xiàn)控制端和車體之間的數(shù)據(jù)通訊；所述無線通信模塊具有無線喚醒功能和組網(wǎng)功能。

綜上所述，本發(fā)明一種播種與施肥車，具有靈活度高、適應(yīng)性強、自動化水平高的特點，首先，本發(fā)明采用前驅(qū)動力輸出，車體小巧輕便，易于進(jìn)行家庭式的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)；其次，可以用于多種農(nóng)作物的播種與施肥任務(wù)，采用激光傳感器可以確保在施肥過程中不會破壞農(nóng)作物；最后，采用GPS導(dǎo)航模塊可以實現(xiàn)車體的自主行走，采用攝像頭模塊可以實現(xiàn)工作區(qū)域位置信息的獲取，采用通信模塊可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制或者任務(wù)信息的傳達(dá)，極大的提高了農(nóng)業(yè)機械的自動化水平。在農(nóng)業(yè)方面，可以用于農(nóng)作物的播種任務(wù)和農(nóng)作物的施肥任務(wù)，應(yīng)用范圍極廣。本發(fā)明極大的降低了農(nóng)民的工作強度，并提高了工作效率，極大地促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的機械化和自動化發(fā)展水平。