一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于除草機技術領域，具體涉及一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機。
【背景技術】
[0002]目前使用的中耕除草機多為手扶拖拉機或拖拉機帶動的大型中耕除草機，這些機具在中耕除草時需要人工進入，而人工進入會對玉米等高桿密植作物葉片造成傷害，影響作物生長。此外，用手扶拖拉機中耕除草，工作效率低，而拖拉機帶動的大型中耕除草機不能用于玉米等高桿密植作物中耕除草。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明為解決目前所用的中耕除草機在對高桿密植作物中耕除草時需人工進地，對高桿密植作物葉片造成傷害，影響作物生長，同時人工操作費時、費工、工作效率低的技術問題，提供了一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機。
[0004]本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，包括機架、安裝在機架下方的驅動轉向輪、支撐輪、除草鏟和固定在機架上方的鋰電池、與鋰電池分別通過導線連接的電動機和開關，還包括與鋰電池通過導線連接的單片機和與單片機通過導線連接的變速箱、舵機、測速模塊、集成有避障紅外管和避障距離可調電阻的紅外避障傳感器，變速箱固定在機架上，測速模塊安裝在驅動轉向輪的輪軸上，驅動轉向輪分別與變速箱和舵機連接，變速箱通過軸及聯(lián)軸器與電動機連接，集成有避障紅外管和避障距離可調電阻的紅外避障傳感器分別設置在機架的前部上方左右兩側。
[0005]避障紅外管分別水平設置在機架的前部上方左右兩側，避障紅外管的管口方向朝外并與機架垂直。
[0006]機架的前端設置有圖像采集模塊，所述圖像采集模塊通過導線與單片機連接。
[0007]所述開關設置在機架的后端。
[0008]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明結構簡單，工作效率高，可實現(xiàn)對高桿密植作物自動化除草，采用本發(fā)明進行除草時，無需人工進地，減少了作物生長期間機械及人工進地對作物造成的傷害，有利于作物生長。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的主視圖；
圖2為本發(fā)明的俯視圖；
圖3為本發(fā)明單片機的控制原理圖；
圖中:1_機架，2-驅動轉向輪，3-支撐輪，4-除草鏟，5-電動機，6-變速箱，7-測速模±夬，8-鋰電池，9-開關，10-單片機，11-避障紅外管，12-紅外避障傳感器，13-避障距離可調電阻，14-圖像米集模塊，15-航機。
【具體實施方式】
[0010]如圖1、2所示，一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，包括機架1、驅動轉向輪2、支撐輪3、除草鏟4、電動機5、變速箱6、測速模塊7、鋰電池8、開關9、單片機10、集成有避障紅外管11和避障距離可調電阻13的紅外避障傳感器12、舵機15，驅動轉向輪2、支撐輪3和除草鏟4安裝在機架I的下方，驅動轉向輪2安裝在機架I的前部，除草鏟4安裝在機架I的后部，支撐輪3安裝在驅動轉向輪2與除草鏟4之間，鋰電池8、電動機
5、變速箱6、單片機10和開關9分別固定在機架I上方，鋰電池8通過導線分別與電動機5和開關9連接，電動機5通過軸及聯(lián)軸器與變速箱6連接，變速箱6和舵機15分別與驅動轉向輪2連接，驅動轉向輪2的輪軸上安裝測速模塊7，機架I的前部上方左右兩側分別設置一個集成有避障紅外管11和避障距離可調電阻13的紅外避障傳感器12，避障紅外管11分別水平設置在機架I的前部上方左右兩側，避障紅外管11的管口方向朝外并與機架I垂直設置，鋰電池8、變速箱6、測速模塊7、紅外避障傳感器12和舵機15分別與單片機10通過導線連接。
[0011]為了保證整個除草過程中的行車安全，在機架I的前端設置圖像采集模塊14，所述圖像采集模塊14通過導線與單片機10連接。當圖像采集模塊14監(jiān)測到前方有人等障礙物時，機器自動暫停。
[0012]為了便于啟動開關9，所述開關9設置在機架I的后端。
[0013]本發(fā)明各部件的作用:鋰電池8用于給電動機5、單片機10供電；電動機5用來帶動驅動轉向輪2轉動；測速模塊7用來測量除草機在行走過程中的實時速度；變速箱6用來控制驅動轉向輪2的速度；避障距離可調電阻13用來設定除草機距兩側農作物的距離；避障紅外管11用于向農作物發(fā)射紅外光及接受反射回來的紅外光；紅外避障傳感器12用來將紅外光轉變?yōu)殡娦盘?，并將電信號傳送給單片機10 ;圖像采集模塊14用來采集圖像信息，并將采集到的圖像信息轉換為電信號傳送給單片機10 ;舵機15用于接收單片機10發(fā)出的指令，從而控制驅動轉向輪2的轉向。
[0014]本發(fā)明的工作過程:將本發(fā)明的除草機放置于需要進行中耕除草的兩行農作物中間，打開開關9，鋰電池8帶動電動機5轉動，電動機5通過變速箱6帶動驅動轉向輪2轉動，從而帶動整個除草機在兩行農作物中間進行直線行走，同時除草鏟4將兩行農作物中間的雜草除掉；除草機行走過程中，測速模塊7將監(jiān)測到的實時速度信號傳送給單片機10，然后單片機10向變速箱6發(fā)出指令，由變速箱6控制驅動轉向輪2的速度，使整個除草過程中除草機的行走速度與單片機10設定的速度保持一致；同時在除草機行走過程中，機架I前部上方左右兩側的避障紅外管11分別向除草機兩側的農作物發(fā)射紅外光，同時將反射回來的紅外光經紅外避障傳感器12轉變?yōu)殡娦盘杺魉徒o單片機10，然后單片機10向變速箱6和舵機15發(fā)出指令，由變速箱6和舵機15控制驅動轉向輪2的轉向及轉速，從而控制除草機的行走方向，保證整個除草過程中除草機始終沿兩行農作物的中間直線行走；除草機在行走過程中，當前方有人等障礙物時，機架I前端的圖像采集模塊14將采集到障礙物的圖像信息，并將采集到的圖像信息轉換為電信號傳送給單片機10，然后單片機10向變速箱6發(fā)出指令，變速箱6控制驅動轉向輪2停止運動，保證整個除草過程中的行車安全；單片機10的控制原理見圖3 ;同時單片機10還設定距側前方多少厘米無障礙物時，單片機10向舵機15發(fā)出指令，使驅動轉向輪2向左/右轉多少厘米后，再向左/右轉，從而實現(xiàn)除草機的自動換行作業(yè)。
【主權項】
1.一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，包括機架(I )、安裝在機架(I)下方的驅動轉向輪(2)、支撐輪(3)、除草鏟(4)和固定在機架(I)上方的鋰電池(8)、與鋰電池(8)分別通過導線連接的電動機(5)和開關(9)，其特征在于:還包括與鋰電池(8)通過導線連接的單片機(10)和與單片機(10)通過導線連接的變速箱(6)、舵機(15)、測速模塊(7)、集成有避障紅外管(11)和避障距離可調電阻(13)的紅外避障傳感器(12)，變速箱(6)固定在機架(I)上，測速模塊(7)安裝在驅動轉向輪(2)的輪軸上，驅動轉向輪(2)分別與變速箱(6 )和舵機(15 )連接，變速箱(6 )通過軸及聯(lián)軸器與電動機(5 )連接，集成有避障紅外管(11)和避障距離可調電阻(13 )的紅外避障傳感器(12 )分別設置在機架(I)的前部上方左右兩側。2.根據權利要求1所述的一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，其特征在于:避障紅外管(11)分別水平設置在機架(I)的前部上方左右兩側，避障紅外管(11)的管口方向朝外并與機架(I)垂直。3.根據權利要求1或2所述的一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，其特征在于:機架(I)的前端設置有圖像采集模塊(14)，所述圖像采集模塊(14)通過導線與單片機(10)連接。4.根據權利要求1或2所述的一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，其特征在于:所述開關(9)設置在機架(I)的后端。
【專利摘要】本發(fā)明屬于除草機技術領域，為解決目前所用的中耕除草機在對高桿密植作物中耕除草時需人工進地，對高桿密植作物葉片造成傷害，影響作物生長及人工操作費時、費工、工作效率低的技術問題，提供了一種適用于高桿密植作物的全自動微型中耕除草機，包括機架，機架的下方設置驅動轉向輪、支撐輪和除草鏟，機架的上方設置鋰電池、電動機、開關、變速箱、單片機和紅外避障傳感器，電動機與變速箱連接，變速箱與驅動轉向輪連接，驅動轉向輪連接舵機，驅動轉向輪的輪軸上安裝測速模塊，鋰電池、變速箱、舵機、測速模塊、紅外避障傳感器分別與單片機通過導線連接。本發(fā)明結構簡單，無需人工進地，減少了對作物的傷害，同時提高了工作效率。
【IPC分類】A01B39/18, A01B39/06, A01B39/20
【公開號】CN105122987
【申請?zhí)枴緾N201510525160
【發(fā)明人】王曉娟, 王娟玲, 楊柯
【申請人】山西省農業(yè)科學院旱地農業(yè)研究中心
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月25日