農(nóng)地軌基自動耕作裝置制造方法
【專利摘要】農(nóng)地軌基自動耕作裝置，包括底盤、作業(yè)平臺及其升降機構(gòu)、中間和外掛平臺梁、控制裝置、通訊模塊、監(jiān)控器、可移動電氣連接界面，其特征是所述通訊模塊、監(jiān)控器、可移動電氣連接界面和有關(guān)的機械手通過接口電路與主控計算機信號連接；自動耕作裝置在農(nóng)地中的田軌上移動并通過可移動電氣連接界面保持與外界的電氣連接。
【專利說明】農(nóng)地軌基自動耕作裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及農(nóng)地軌基自動耕作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]上海地區(qū)一畝地一年種一季稻一季油菜除去種子肥料機器收割等成本純收入700多元，相當(dāng)于一個星期打工的收入。蝸輪確保我國的糧食安全必須解決誰來種地的問題；蝸輪推進城鎮(zhèn)化，也必須解決誰來種地的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是要提供農(nóng)地軌基自動耕作裝置。
[0004]本實用新型實現(xiàn)其目的所采用的技術(shù)方案:
[0005]設(shè)計制造并在農(nóng)地中安裝田軌，包括單根田軌和一組兩條平行雙田軌、專門制作并按照要求布置的田軌和其它非標(biāo)準(zhǔn)田軌；其形式和材質(zhì)包括鋼筋混凝土田軌、型鋼鋼管田軌和型鋼鋼管結(jié)構(gòu)體田軌；所述型鋼鋼管田軌或者型鋼鋼管結(jié)構(gòu)體田軌包括但不限于熱搪鋁的型鋼鋼管田軌或者熱搪鋁的型鋼鋼管結(jié)構(gòu)體田軌。平行雙田軌的兩根軌道平行雙布置但其形式和材質(zhì)可以不同。還可以采用與梯田壩一體制作的田軌。田軌的布置方式包括將一根根田軌軌道串接增加長度和設(shè)置多組各組相互平行雙每組兩條的田軌。所述田軌含有一個以上負載接觸面，包括取位于平行雙田軌頂部的負載接觸面和位于田軌側(cè)面或者下部的負載接觸面兩個負載接觸面的形式。所述柱樁包括但不限于外表面帶螺紋的水泥樁柱、管壁內(nèi)外均帶螺紋的水泥管柱、現(xiàn)場澆注的水泥樁柱以及樹樁。田軌表面可以承重并長期行駛各種帶輪狀物的機械設(shè)備。
[0006]還可以令田軌含有沿田軌軸心線布置的管道。
[0007]還可以令田軌含有嵌入安裝或者附加安裝的流體管道及其與外界連通的輸入輸出端口 ；通過向所述流體管道的輸入輸出端口可以實施對農(nóng)地的灌溉和排澇。
[0008]設(shè)計制造并在農(nóng)地中安裝旁站電力線，包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的電力線線芯，所述線芯包括取三相四線四根線芯的形式；所述旁站電力線由電桿支撐設(shè)置于田軌旁，所述殼體含有一個豁槽；所述電力線含有連續(xù)光滑的裸露表面；所述豁槽和電氣連接界面與殼體等長。外界的電氣連接界面通過所述豁槽與所述裸露表面電氣連接實現(xiàn)在移動中的電力交換。
[0009]還可以在旁站電力線殼體內(nèi)增加嵌入低壓直流電源線和信號線；所述殼體豁槽帶有橡膠密封蓋。
[0010]還可以令旁站電力線的殼體為導(dǎo)電材料制作、與大地電氣絕緣并與一個電圍欄電源電氣連接，用作電圍欄防止獸害和限制牲畜活動范圍。
[0011]建設(shè)和改造帶田軌的農(nóng)地，使之更加適合軌基自動耕作裝置運行；所述農(nóng)地的形式包括各種生長植物的地表，譬如水田、水澆地、旱地、梯田、坡地、丘陵地帶、荒地、山地和單層大棚；所述建設(shè)和改造包括連片成方、建設(shè)梯田壩橫平豎直的梯田，在農(nóng)地中設(shè)置田軌和沿田軌布置的旁站電力線、將既有的梯田壩改造成可以行駛軌基/或者自動耕作裝置的田軌并設(shè)置沿田軌布置的電桿和旁站電力線。
[0012]所述田軌包括單根田軌和一組兩條平行雙布置的田軌，所述田軌可以相互銜接或者鏈接包括作田際鏈接并使其總長度超過100米；所述銜接或者鏈接包括相鄰的兩根田軌相互之間作帶有伸縮縫的同心銜接；平行雙田軌筆直或者彎曲或者，呈螺旋狀綿延布置于梯田或者山坡上并且沿前進方向帶坡度；平行雙田軌呈東西向布置或者呈其它方向布置；田軌含有與設(shè)置于農(nóng)地中的墊塊和樁柱的安裝界面并具有平直、連續(xù)和光滑的負荷表面；所述田軌布置于固定或者非固定的地基上；所述固定地基包括夯實的土地或者由其它材料構(gòu)成的基礎(chǔ)；非固定地基包括與田軌牽連的塊狀物；所述一組兩條的兩條田軌之間的平行雙度誤差小于30毫米。
[0013]本實用新型各種涉及主控計算機的裝置還涉及相關(guān)軟件，涉及模擬傳感器的裝置還涉及對模擬傳感器的掃描時間設(shè)置，這些內(nèi)容可以利用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
[0014]設(shè)計制造基于平行雙田軌的軌基自動耕作裝置，包括安裝有兩排輪組總成的底盤、作業(yè)平臺、連接底盤和作業(yè)平臺的四個負荷均布的作業(yè)平臺升降機構(gòu)、設(shè)置于作業(yè)平臺上的一組每組一根以上中間平臺梁、處于作業(yè)平臺兩邊外側(cè)的兩組每組一根以上外掛平臺梁、計算機自動控制裝置、通訊模塊、監(jiān)控器、與田軌一起布置的旁站電力線和與旁站電力線電氣連接的可移動電氣連接界面；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；作業(yè)平臺升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與作業(yè)平臺連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對作業(yè)平臺的運動并使作業(yè)平臺上升或者下降；各平臺梁上布置有一個以上由不同部件構(gòu)成的各種機械手包括犁地機械手、旋耕機械手、播種機械手、拔秧機械手、插秧機械手、移苗機械手、滴管施肥機械手、棉花打頂剪枝機械手、稻麥?zhǔn)崭蠲摿Ｒ惑w機械手、果實采摘機械手、施肥機械手、薯類收取機械手、花生收采機械手、摘棉花機械手、拔棉花桿機械手、瓣玉米機械手、拔油菜機械手、拔玉米秸桿機械手、秸桿捆扎機械手、土壤壘挖機械手和開渠機械手；需要時作業(yè)機械手可以落地進行作業(yè)。所述輪組總成、電動蝸桿、通訊模塊、監(jiān)控器、可移動電氣連接界面和有關(guān)的機械手通過接口電路與主控計算機信號連接，使所述輪組總成、作業(yè)平臺和各機械手的狀態(tài)根據(jù)主控計算機的相關(guān)指令變化而變化；所述自動耕作裝置通過農(nóng)地中的田軌向地面?zhèn)鬟f重力或者在農(nóng)地中的田軌上移動并通過可移動電氣連接界面保持與外界電力網(wǎng)的電氣連接。
[0015]還可以采用可以縮進作業(yè)平臺內(nèi)的外掛平臺梁；卸下各種農(nóng)地作業(yè)機械手后外掛平臺梁可以縮進作業(yè)平臺；外掛平臺梁上越長，其掛載的農(nóng)地作業(yè)機械手越多，自動耕作裝置一次作業(yè)覆蓋的農(nóng)地面積越大；譬如在中間平臺梁和兩側(cè)的外掛平臺梁上前后布置三排農(nóng)地作業(yè)機械手:收割脫粒和秸桿捆扎機械手、旋耕和施肥機械手、插秧機械手并在底盤上設(shè)置吊裝設(shè)施；最前面的收割脫粒和秸桿捆扎機械手完成割稻、脫粒和結(jié)構(gòu)捆扎并將谷粒和捆扎的秸桿收集堆起；并啟用吊裝設(shè)施將谷粒和秸桿裝到運輸車上；中間的旋耕和施肥機械手用于在收割后的稻茬之間實施窄幅旋耕并完成施肥包括植入緩釋顆粒肥料；對于未漫灌的稻田則在插秧處灌水形成適宜插秧的土壤條件；后面的插秧機械手完成插秧作業(yè)。[0016]由于田軌很窄，在滾輪不帶與田軌配合的輪緣情況下，為了使軌基自動耕作裝置能夠安全平穩(wěn)行駛和進行精確的作業(yè)，需要采用滾輪自動對中控制子系統(tǒng)和底盤平衡自動控制子系統(tǒng)；
[0017]滾輪自動對中控制子系統(tǒng)用于滾輪在田軌上行駛過程中產(chǎn)生偏差時進行糾偏，其包括安裝有兩排輪組總成的底盤和設(shè)置于輪組前后的田軌表面攝像頭；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；輪組轉(zhuǎn)向控制裝置包括連接底盤和輪組的輪組轉(zhuǎn)動副機構(gòu)、安裝于底盤上的輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿和與輪組連接并與電動蝸桿嚙合的輪組轉(zhuǎn)向蝸輪；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動輪組轉(zhuǎn)向蝸輪和輪組轉(zhuǎn)動；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿通過其接口電路與控制計算機信號連接；其狀態(tài)根據(jù)田軌表面攝像頭的輸出狀態(tài)改變而改變并保持四個輪組始終處于合適的狀態(tài)。
[0018]滾輪自動對中控制子系統(tǒng)圖形識別應(yīng)用程序編制概要:判斷田軌的狀態(tài)包括有沒有異常和是否有拐彎及拐彎的有關(guān)參數(shù)并給出當(dāng)前一段田軌的中心線位置、判斷滾輪的位置及狀態(tài)包括給出當(dāng)前滾輪的一段對應(yīng)中心線及其與田軌中心線的偏差；如果滾輪的中心線與田軌的中心線發(fā)生偏差則根據(jù)左右兩條軌道存在的偏差性質(zhì)判斷是否需要糾偏，因為如果是田軌的平行雙度在允許范圍內(nèi)的偏差也會形成滾輪對田軌的偏差，但這不能通過糾偏來克服并且是允許的；如果認定需要糾偏則通過調(diào)整相關(guān)輪組的轉(zhuǎn)向進行糾偏，譬如某一輪組向左偏差就令輪組轉(zhuǎn)向控制裝置設(shè)施實施一次向右轉(zhuǎn)彎來糾偏，如果所述偏差被糾正則停止糾偏，如果還存在偏差并且需要繼續(xù)糾偏則再實施一次相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎直至偏差被糾正；相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)包括在鋼板上用粉筆畫一條曲線，就可以令自動焊割機跟蹤所述曲線進行焊接或者切割；利用現(xiàn)有技術(shù)可以不用付出創(chuàng)造性勞動實現(xiàn)包括程序編制在內(nèi)的滾輪自動對中控制子系統(tǒng)。
[0019]底盤自動平衡控制子系統(tǒng)用于克服田軌兩條軌道的高度或者平整度誤差使軌基自動耕作裝置能順利工作，其包括底盤、四組通過輪組升降機構(gòu)與底盤連接的輪組、設(shè)置于底盤上的底盤水平傾角傳感器和設(shè)置于各輪組上的輪組負荷傳感器；輪組升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與底盤連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對底盤的運動并使設(shè)置于升降絲桿底部的輪組上升或者下降；底盤水平傾角傳感器負責(zé)監(jiān)測底盤前后方向和左右方向的傾斜，其技術(shù)方案可以參考包括現(xiàn)有技術(shù)智能手機中負責(zé)自動旋轉(zhuǎn)屏幕控制的水平傾角傳感器技術(shù)在內(nèi)的水平傾角傳感器技術(shù)；輪組負荷傳感器的技術(shù)方案可以參考包括現(xiàn)有技術(shù)電子稱在內(nèi)的的應(yīng)變片技術(shù)；底盤水平傾角傳感器和各輪組負荷傳感器各自通過接口電路與主控計算機信號連接，底盤的水平狀態(tài)根據(jù)底盤水平傾角傳感器和各輪組負荷傳感器的輸出狀態(tài)改變而改變確保底盤始終處于水平誤差足夠小的狀態(tài)；采用輪組負荷傳感器有助于及時調(diào)整四個輪組負荷不均勻的現(xiàn)象。
[0020]綜上，令底盤發(fā)生右面比左面高的傾斜時傳感器輸出為正、底盤發(fā)生右面比左面低的傾斜時傳感器輸出為負、底盤的水平傾斜小于允許值時水平傳感器輸出視為零，則底盤自動平衡控制子系統(tǒng)應(yīng)用程序編制的概要為:當(dāng)?shù)妆P左右方向的水平傳感器輸出為正時，調(diào)節(jié)右前輪組升降絲桿上的絲桿螺母和/或者右后輪組的絲桿螺母使底盤下降直到左右方向的水平傳感器輸出剛好為零；當(dāng)左右方向的水平傳感器輸出為負時，調(diào)節(jié)右前輪組的絲桿螺母和/或者右后輪組的絲桿螺母使底盤上升直到左右方向的水平傳感器輸出剛好為零。
[0021]同理，底盤自動平衡控制子系統(tǒng)也可以在底盤發(fā)生前后傾斜時實現(xiàn)對前后傾斜的調(diào)整使之恢復(fù)水平狀態(tài)；此時，平衡調(diào)節(jié)包括左、右前輪的絲桿螺母和左、右后輪的絲桿螺母，這可以通過使左、右面的兩個的絲桿螺母相向而行進行調(diào)節(jié)來完成。
[0022]實際上，底盤大多數(shù)的傾斜既包括左右方向的傾斜也包括前后方向的傾斜，相關(guān)的的各絲桿螺母需要進行關(guān)于左右方向和前后方向調(diào)節(jié)參數(shù)的疊加并一次完成調(diào)整。
[0023]主控計算機對底盤水平傾角傳感器接口電路的掃描時間周期范圍優(yōu)選為5至20毫秒；當(dāng)所述掃描周期為10毫秒、對應(yīng)的自動耕作裝置時速6千米/時，則一個掃描周期所述自動耕作裝置移動了約16毫米。
[0024]上述滾輪自動對中控制子系統(tǒng)和底盤平衡自動控制子系統(tǒng)也可以用于其他設(shè)施包括軌基運輸車和導(dǎo)軌噴藥車。
[0025]變形為收割旋耕插秧機器人的自動耕作裝置需要及時移除收下的稻谷和秸桿并補充肥料和秧苗，為此，在自動耕作裝置上增設(shè)儲物容器。
[0026]并設(shè)計制造軌基運輸車
[0027]來輸送稻谷和秸桿并補充肥料和秧苗；所述運輸車包括安裝有兩排輪組總成的車底盤、設(shè)置于車底盤上的車身、儲物容器安裝界面、計算機自動控制裝置、通訊模塊、監(jiān)控器、與旁站電力線電氣連接的可移動電氣連接界面；在所述安裝界面上安裝一個以上儲物容器；所述儲物容器可以相互作嵌入式堆疊；所述輪組總成、通訊模塊、監(jiān)控器和可移動電氣連接界面通過接口電路與主控計算機信號連接，使所述輪組總成的狀態(tài)根據(jù)主控計算機的相關(guān)指令變化而變化；所述自動耕作裝置通過農(nóng)地中的田軌向地面?zhèn)鬟f重力或者在農(nóng)地中的田軌上移動并通過可移動電氣連接界面保持與外界電力網(wǎng)的電氣連接。
[0028]為了節(jié)約能源和避免大馬拉小車，設(shè)計制造采用在單根軌道上行駛的單軌軌基微型自動耕作裝置，其包括作業(yè)機械手和與旁站電力線連接的電氣連接界面，并且其底部設(shè)置有前后兩個帶輪緣和內(nèi)置驅(qū)動裝置的滾輪；單軌軌基微型自動耕作裝置在實施噴藥作業(yè)、驅(qū)鳥作業(yè)和通過遙控終端進行巡視時速度快，功耗可以小于200瓦。
[0029]還可以在述光伏發(fā)電系統(tǒng)和自動耕作裝置的底盤上設(shè)置鉤板抓住田軌以便使所述光伏發(fā)電系統(tǒng)和自動耕作裝置與田軌結(jié)合為一體，或者采用加強螺釘臨時旋入地下來增強所述光伏發(fā)電系統(tǒng)和自動耕作裝置的穩(wěn)固性。
[0030]某些情況下包括牧場，還可以不采用田軌，但仍然需要旁站電力線，直接在農(nóng)地即牧場上行駛自動耕作裝置。
[0031]制造田軌，在農(nóng)地中安裝；其形式和材質(zhì)包括鋼筋混凝土田軌、型鋼鋼管田軌和型鋼鋼管結(jié)構(gòu)體田軌。采用一組以上每組兩條平行雙的軌狀物，或者含有單條軌狀物，或者含有與梯田壩一體制作的軌狀物，所述軌狀物含有一個以上平直、連續(xù)和光滑的負載接觸面，所述負載接觸面包括位于平行雙田軌頂部的負載接觸面和位于所述平行雙田軌側(cè)面或者下部的負載接觸面；所述軌狀物直接或者通過田軌基礎(chǔ)與農(nóng)地連接，所述田軌基礎(chǔ)包括深入農(nóng)地的樁柱、樹樁、墊塊和夯實的土地。
[0032]還可以采用沿田軌軸心線布置的管道，用于排水和灌溉。
[0033]制造旁站電力線，安裝在農(nóng)地中，包括殼體、設(shè)置于殼體內(nèi)部的一根以上電力線線芯。采用電桿支撐設(shè)置于田軌旁；殼體含有一個豁槽；所述電力線含有連續(xù)、光滑的裸露表面作為與外界的電氣連接界面；所述豁槽和電氣連接界面與殼體等長。
[0034]還可以在殼體內(nèi)嵌入有低壓直流電源線和信號線；并令殼體豁槽帶有橡膠密封蓋板。
[0035]還可以令旁站電力線的殼體為導(dǎo)電材料制作、與大地電氣絕緣并與一個電圍欄電源電氣連接。
[0036]建設(shè)改造帶田軌的農(nóng)地，所述農(nóng)地的形式包括各種生長植物的地表，譬如水田、水澆地、旱地、梯田、坡地、丘陵地帶、荒地、山地和單層大棚；所述改造包括連片成方、建設(shè)梯田壩橫平豎直的梯田。在農(nóng)地中設(shè)置田軌和沿田軌布置的旁站電力線，所述田軌包括一組以上每組兩條平行雙的軌狀物，或者含有單條軌狀物；或者將既有的梯田壩改造成可以行駛軌基/或者自動耕作裝置的田軌并設(shè)置沿田軌布置的旁站電力線；所述旁站電力線含有電力線和與電力線同長的電氣連接界面。
[0037]制造一個軌基自動耕作裝置，包括安裝有兩排輪組總成的底盤、作業(yè)平臺、連接底盤和作業(yè)平臺的四個負荷均布的作業(yè)平臺升降機構(gòu)、設(shè)置于作業(yè)平臺上的一組每組一根以上中間平臺梁、處于作業(yè)平臺兩邊外側(cè)的兩組每組一根以上外掛平臺梁、計算機自動控制裝置、通訊模塊、監(jiān)控器、與田軌一起布置的旁站電力線和與旁站電力線電氣連接的可移動電氣連接界面；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；作業(yè)平臺升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與作業(yè)平臺連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對作業(yè)平臺的運動并使作業(yè)平臺上升或者下降；各平臺梁上布置有一個以上由不同部件構(gòu)成的各種機械手包括犁地機械手、旋耕機械手、播種機械手、拔秧機械手、插秧機械手、移苗機械手、滴管施肥機械手、棉花打頂剪枝機械手、稻麥?zhǔn)崭蠲摿Ｒ惑w機械手、果實采摘機械手、施肥機械手、薯類收取機械手、花生收采機械手、摘棉花機械手、拔棉花桿機械手、瓣玉米機械手、拔油菜機械手、拔玉米秸桿機械手、秸桿捆扎機械手、土壤壘挖機械手和開渠機械手。所述輪組總成、電動蝸桿、通訊模塊、監(jiān)控器、可移動電氣連接界面和有關(guān)的機械手通過接口電路與主控計算機信號連接，使所述輪組總成、作業(yè)平臺和各機械手的狀態(tài)根據(jù)主控計算機的相關(guān)指令變化而變化；所述自動耕作裝置通過農(nóng)地中的田軌向地面?zhèn)鬟f重力或者在農(nóng)地中的田軌上移動并通過可移動電氣連接界面保持與外界電力網(wǎng)的電氣連接。
[0038]可以采用滾輪自動對中控制子系統(tǒng)和底盤平衡自動控制子系統(tǒng)。
[0039]滾輪自動對中控制子系統(tǒng)包括安裝有兩排輪組總成的底盤和設(shè)置于輪組前后的田軌表面攝像頭；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；輪組轉(zhuǎn)向控制裝置包括連接底盤和輪組的輪組轉(zhuǎn)動副機構(gòu)、安裝于底盤上的輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿和與輪組連接并與電動蝸桿嚙合的輪組轉(zhuǎn)向蝸輪；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動輪組轉(zhuǎn)向蝸輪和輪組轉(zhuǎn)動；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿通過其接口電路與控制計算機信號連接；其狀態(tài)根據(jù)田軌表面攝像頭的輸出狀態(tài)改變而改變并保持四個輪組始終處于合適的狀態(tài)。
[0040]底盤自動平衡控制子系統(tǒng)包括底盤、四組通過輪組升降機構(gòu)與底盤連接的輪組、設(shè)置于底盤上的底盤水平傾角傳感器和設(shè)置于各輪組上的輪組負荷傳感器；輪組升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與底盤連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對底盤的運動并使設(shè)置于升降絲桿底部的輪組上升或者下降；
[0041]還可以令主控計算機對底盤水平傾角傳感器接口電路的掃描周期范圍為5至20暈秒。
[0042]制造一個軌基自動耕作裝置計算機控制子系統(tǒng)，包括主控計算機、與主控計算機信號連接的儲存器件、通信模塊及其接口電路、衛(wèi)星定位模塊及其接口電路、無線廣播接收模塊及其接口電路、人機界面及其接口電路和機殼，還包括電力線檢測裝置接口電路和監(jiān)控器接口電路；所述主控計算機包括本地計算機和通過信號接口連接的遠程計算機。所述主控計算機的主控電路、儲存器件、通信模塊接口電路、衛(wèi)星定位模塊接口電路、無線廣播接收模塊接口電路、人機界面接口電路、電力線檢測接口電路和監(jiān)控器接口電路通過總線實現(xiàn)信號連接。
[0043]制造一臺單軌軌基微型自動耕作裝置，其包括作業(yè)機械手和與旁站電力線連接的電氣連接界面；底部采用前后兩個帶輪緣和內(nèi)置驅(qū)動裝置的滾輪。
[0044]還可以令自動耕作裝置的底盤下面只含有單排前后兩個帶輪緣和內(nèi)置驅(qū)動裝置的滾輪。
[0045]有益效果:
[0046]1.本實用新型很好回答了如何保障我國的糧食安全和食品安全這個屬于我國全社會核心關(guān)注的重大問題之一；全力實施本實用新型可以在2020年實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出比2013年增加50%、有機食品的比重提升到全部食品的75%，并使我國在全球率先實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化；農(nóng)業(yè)人口的收入持續(xù)大幅度增長，土地的價值增加導(dǎo)致農(nóng)村養(yǎng)老問題在2016年得到圓滿解決；還因為土地產(chǎn)出增加和通過開荒建設(shè)新增大量的耕地面積，到2020年有可能實現(xiàn)每人宅基地67平方米甚至每戶一套占地200平米住房的水平并且森林面積占國土三分之一使我國成為世界上最宜居、幸福指數(shù)最高的國家之一；目前困擾我國的一線城市高房價問題也將因此得到根本解決；
[0047]2.本實用新型很好回答了如何在中國率先引爆新的工業(yè)革命這個屬于我國全社會核心關(guān)注的重大問題之一，全力實施本實用新型可以在2020年使我國在機器人設(shè)計制造和電子信息領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平；并因此使得高素質(zhì)工作崗位大量增加，社會財富大量增加，投資、出口和消費持續(xù)強勁增長，GDP將連續(xù)多年重返兩位數(shù)，并使我國在2020年成為世界第一大經(jīng)濟體；加速中華民族的偉大復(fù)興；
[0048]3.為大批網(wǎng)游青少年蛻變?yōu)闄C器人遙控高手并因此浪子回頭過上體面的日子提供了 一條金光大道；到2020年需要1000萬臺軌基自動耕作裝置，這些裝置24小時工作按照一個操作員同時遙控照管5臺所述裝置計，需要1000萬遙控操作員；這使得1000萬網(wǎng)游宅男可以不改變其生活習(xí)性而實現(xiàn)月收入8000元；全社會開始看重科技工作和經(jīng)營管理而不再數(shù)千大學(xué)畢業(yè)生搶一個公務(wù)員崗位，更多的青少年開始投身于科技工作，社會層面的文明建設(shè)將取得長足進步并且勢頭得以保持；
[0049]4.本實用新型很好回答了誰來種地這個當(dāng)代最嚴(yán)峻的問題之一；在20億畝耕地上采用I千萬臺軌基自動耕作裝置可以使我國廣袤的國土成為名符其實的糧倉；當(dāng)農(nóng)地軌基光伏發(fā)電達到4萬億千瓦時/年時，農(nóng)村人口的發(fā)電收入達到人均4500元/年、農(nóng)產(chǎn)品種植收入增加人均6000元/年；由于解決了糧食安全和農(nóng)民富裕問題，我國的城鎮(zhèn)化得以順利推進。作為對比，2012年我國農(nóng)村人口種植的人均收入2000多元。
[0050]實施本實用新型，以我國14億人口 18億畝耕地計，農(nóng)業(yè)每人每年可望增加6000元的產(chǎn)出包括到2020年增加農(nóng)地5億畝。
[0051]基于上述平行雙田軌等的自動耕作裝置因為一開始就可以具有精密的位置參數(shù)、采用電能而無需內(nèi)燃機或者蓄電池提供動力因而輕巧靈活、有關(guān)零部件80%具有通用性、可以持續(xù)通過改進軟件和模塊化機械手進行升級而不斷提高裝置性能實現(xiàn)新的功能，使得自動耕作裝置開發(fā)難度大大降低、開發(fā)的成功率大大提高。
[0052]本實用新型的根據(jù)自動耕作裝置由于從一開始就著眼于現(xiàn)場無人化或者少人化作業(yè)，有助于解決我國或者全人類都進入中等收入國家后農(nóng)業(yè)勞動力成本過高或者勞動力嚴(yán)重缺乏的問題。一臺自動耕作裝置經(jīng)營200畝農(nóng)地每年節(jié)省10至20位高素質(zhì)勞動力。使用本實用新型的自動耕作裝置節(jié)省肥料每年150元/畝。
[0053]以一臺自動耕作裝置價格20萬元經(jīng)營200畝農(nóng)地、總的運營費用包括設(shè)施維護、電費和保險5萬元/年、0.5位現(xiàn)場農(nóng)業(yè)工程師、0.5位外包遠程終端操作員和I位輔助人員人工成本10萬元/年總共15萬元/年計，自動耕作裝置投資合1000元/畝10年折舊不包括利息計100元/年、平行雙田軌建設(shè)費5000元/畝25年折舊不包括利息計200元/年；每年運營費1000元/畝。采用本實用新型自動耕作裝置后每畝農(nóng)地總產(chǎn)出4800元。減去折舊和費用1300元/畝，加上種子肥料農(nóng)藥等200元/畝，每畝農(nóng)地純收益3300元/畝。不計農(nóng)地的成本25年期的投資回報率3300/3500=94.29%。
[0054]以目前狀況一畝地667平方米需要0.05到0.1個勞動力，上海地區(qū)一畝地一年種一季稻一季油菜除去種子肥料機器收割等成本純收入700多元，相當(dāng)于一個星期打工的收入，所以拋荒的事到處可見。采用本實用新型的自動耕作裝置可以極大地提高農(nóng)地的產(chǎn)出，其中期的提高幅度期望值在200%以上。這些提高包括因為所述自動耕作裝置的采用使得有關(guān)作業(yè)在空間和時間方面實現(xiàn)數(shù)字化精確分配獲得的收益、可以采用各種新的技術(shù)和工藝獲得的收益包括采用超聲波主動探測或者聲波被動探測對田間的田鼠實施滅殺減少鼠疫鼠害發(fā)生搜捕釘螺進行滅殺的社會效益和收益、可以實現(xiàn)水資源利用的最大節(jié)省獲得的收益譬如通過將水的利用率大幅度擴大水澆地面積以及通過精密灌溉提高農(nóng)作物產(chǎn)量和節(jié)約用水的收益——譬如將我國小麥目前漫灌每千克消耗I噸水節(jié)省到噴灌的每千克消耗
0.1噸水或者滴管的0.05噸水、可以增加土地的利用率包括見縫插針多種植一些玉米作為飼料僅僅這一項就能夠使得每畝地多產(chǎn)出0.1頭?；蛘?.8頭羊增值1800元/年而且能夠可持續(xù)進行、采取立體種植包括在稻田養(yǎng)魚獲得的收益、由于采用自動耕作裝置快速收獲帶來的收益譬如在寒冬到來之前因為可以連續(xù)24小時收獲而不讓農(nóng)作物冰凍于田間直到第二年春天減少損失帶來的收益，和在北方及時播種提前成熟減少損失帶來的收益。
[0055]我國目前正在大量投入建設(shè)設(shè)施農(nóng)業(yè)，其中很大一部分與農(nóng)田有關(guān)。本實用新型的軌基自動耕作裝置是基于對今后數(shù)十年農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)路線的認識而設(shè)計的，具體的建設(shè)只要鋪設(shè)田軌就行并且可以通過升級來不斷提高自動耕作裝置的性能。而現(xiàn)有的其它設(shè)施農(nóng)業(yè)可能因為不具有前瞻性而會造成巨大浪費。在農(nóng)地中鋪設(shè)田軌采用軌基自動耕作裝置的投資當(dāng)年可以收回，還可以在以后的24年間每年獲得收益70000元。[0056]使用本實用新型在我國進行開荒造農(nóng)地的遠期目標(biāo)為8至4億畝，其中浙江福建兩省的潛在可開荒農(nóng)地面積就達8000萬畝。
[0057]軌基自動耕作裝置采用電力工作，電力可以通過太陽能再生，比采用礦物燃料的內(nèi)燃機驅(qū)動的拖拉機更符合可持續(xù)發(fā)展的理念。軌基自動耕作裝置的待機功耗為I瓦數(shù)量級；內(nèi)燃機的怠速功耗為1000瓦數(shù)量級。電動機體積小并且可以在一臺軌基自動耕作裝置中使用10臺電動設(shè)備設(shè)計自由度大，電動設(shè)備的界面相對計算機控制系統(tǒng)而言極為友好，對于插秧辦玉米摘棉花等復(fù)雜的作業(yè)特別適合因而有前途。本實用新型可以提供大量遠程控制、應(yīng)用程序開發(fā)和機器人設(shè)計制造的工作崗位，對現(xiàn)有沉溺于游戲的青少年具有吸引力。
[0058]本實用新型同樣能夠使全世界廣泛受益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0059]下面結(jié)合附圖進一步進行說明。
[0060]圖1是一個在較平整農(nóng)地的多組平行田軌上布置軌基自動耕作裝置的示意圖。
[0061]圖2是一個對既有梯田進行改造設(shè)置平行雙田軌使用軌基自動耕作裝置的示意圖。
[0062]圖3是一個對既有坡地進行改造設(shè)置平行雙田軌使用軌基自動耕作裝置的示意圖。
[0063]圖4是一個梯田壩與田軌一體建設(shè)的帶軌基自動耕作裝置的一體式梯田的示意圖。
[0064]圖5是一個梯田壩與平行雙田軌一體建設(shè)的帶軌基自動耕作裝置的一體式梯田的示意圖。
[0065]圖6是一個在農(nóng)地中設(shè)置水泥雙軌平行雙田軌的正視復(fù)合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0066]圖7是一個在農(nóng)地中設(shè)置水泥雙軌平行雙田軌的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]圖8是一個具有兩個負荷承重界面的水泥平行雙田軌正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0068]圖9是一個具有兩個負荷承重界面的水泥平行雙田軌側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0069]圖10是一個具有兩個負荷承重界面的鋼管網(wǎng)架平行雙田軌正視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0070]圖11是一個具有兩個負荷承重界面的鋼管網(wǎng)架平行雙田軌側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0071]圖12是一個帶枕砼的平行雙田軌上視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0072]圖13是一個帶枕砼的平行雙田軌側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0073]圖14是一個電動推桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0074]圖15是一個帶球面副連接界面的電動絲桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0075]圖16是一個內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0076]圖17是一個易開合內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0077]圖18是一個易開合內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管各部件的分列圖。
[0078]圖19是一個軌基自動耕作裝置的計算機控制子系統(tǒng)框圖。
[0079]圖20是一個軌基自動耕作裝置的后視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0080]圖21是一個軌基自動耕作裝置的上視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0081]圖22是一個軌基自動耕作裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。[0082]圖中1.農(nóng)地；2.平行雙田軌；3.可移動光伏發(fā)電系統(tǒng)；4.自動耕作裝置；5.底盤；6.外掛平臺梁；7.道路；8.機耕路；9.光伏電池板；10.定位傳感器；11.庫房；12.激光準(zhǔn)直儀平臺；13.梯田；14.梯田壩；15.坡地；16.過渡墊塊；17.水泥樁柱；18.螺紋；19.拼接處；20.帽板；21.夾板；22.水管；23.電桿；24.電力線鋼管；25.通孔；26.輪組；27.小滾輪；28.田軌約束板；29.電動驅(qū)動裝置；30.負荷承重界面；31.加強螺釘；32.自動旋釘器；33.鉤板；34.管孔；36.上鋼管；37.下鋼管；38.桁架；39.預(yù)埋螺栓；40.樹樁；41.電力線；42.枕砼；43.工字型鋼軌；44.連接桿；56.農(nóng)作物；57.機殼；58.推桿；59.電動驅(qū)動裝置；60.絲桿；61絲桿螺母；62.蝸桿；63.大球面副機構(gòu)；64.線芯；65.接電簧片；66.基板；67接線盒；68.密封橡膠片；69.豁槽；71.母板；72.左盒蓋；73.右盒蓋；74.C型滑槽；75.翻邊；76.隔板；77.弱電線槽；78.接線管；79.上滑槽；80.下滑槽；81.C型桿；82.配電盒；83.底盤升降機構(gòu)；84.第一外掛平臺梁；85.第二外掛平臺梁；86.第三外掛平臺梁；87.底盤平臺；88.儲物容器；89.吊裝設(shè)施；90電力線連接界面；91.田軌表面攝像頭；92.連板；93.吊索；94.梳桿；95.收割脫粒和稻桿擁扎機械手總成；96.耕地和施肥機械手總成；97.插秧機械手總成；98.運輸車；102.蝸輪蝸桿跟蹤機構(gòu)；103.網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；107.渦輪；108.電動蝸桿；111.主控電路；112.儲存器件；113.通信模塊接口電路；114.人機界面接口電路；116.定位傳感器接口電路；117.輪組電動驅(qū)動裝置接口電路；118.電力線檢模塊測接口電路；119.下主電動推桿接口電路；120.下副電動推桿接口電路；121.上主電動推桿接口電路；122.上副電動推桿接口電路；123.監(jiān)控器接口電路；124.總線。
【具體實施方式】
[0083]圖1給出本實用新型第一個實施例。
[0084]圖1中，在農(nóng)地I中，三組平行雙田軌2作東西向布置并排鋪設(shè)，每組各包括兩條田軌2。在中間一組田軌2上運行有一臺自動耕作裝置4。自動耕作裝置4包括中間的底盤5和兩側(cè)外掛平臺梁6。外掛平臺梁6用于運行一組以上各種農(nóng)地作業(yè)機械手。農(nóng)田I中間設(shè)置有一條與道路7相通的機耕路8用于行駛自動耕作裝置4。圖1中用虛線區(qū)分各組田軌的區(qū)域。虛線隔開的兩條田軌2為雙軌。
[0085]平行雙田軌2兩條田軌軸心線的間距即雙軌寬度等尺寸可以根據(jù)要求和現(xiàn)場條件設(shè)定，譬如取雙軌寬1910毫米；單側(cè)外掛平臺梁6的有效作業(yè)長度1545毫米，即自動耕作裝置作業(yè)最大幅寬為5米。
[0086]在農(nóng)地I或者機耕路8上設(shè)置有定位參照物10用于幫助自動耕作裝置4的計算機控制子系統(tǒng)定位。譬如利用在自動耕作裝置上的激光測距儀獲取與定位參照物10的距離并計算出自動耕作裝置4的位置數(shù)據(jù)用于自動駕駛裝置的行駛。
[0087]在農(nóng)地I邊界設(shè)置庫房11用于儲存谷物、秸桿和維修配件；還可以為輪上養(yǎng)殖提供避風(fēng)處。與田軌2連接的庫房11可以提供自動耕作裝置4的庇護。
[0088]在田軌2上適當(dāng)位置設(shè)置激光準(zhǔn)直儀平臺12，用于使用對平行雙田軌進行測量已確保及時了解田軌2的狀態(tài)。激光準(zhǔn)直儀平臺12可以只是一塊方便找到的、位置固定的、面積為100*100平方毫米的堅固平面。
[0089]圖2給出本實用新型第二個實施例。
[0090]圖2中，在梯田13中設(shè)置平行雙田軌2包括令平行雙田軌2直接跨越梯田壩14，并在平行雙田軌2上運行自動耕作裝置4。平行雙田軌2的坡度不大于14°。盡可能減小平行雙田軌2的最大坡度并且令整段平行雙田軌2帶有一些坡度接近于0°的水平段用于臨時停置自動耕作裝置4。
[0091]圖3給出本實用新型第三個實施例。
[0092]圖3中，在坡地15中設(shè)置平行雙田軌2，并在平行雙田軌2上運行自動耕作裝置4。平行雙田軌2的坡度不大于10°。盡可能減小平行雙田軌2的最大坡度并且令整段平行雙田軌2帶有一些坡度接近于0°的水平段用于臨時停置自動耕作裝置4。
[0093]圖2和3實施例中，雖然平行雙田軌2要占用一定的耕地面積，但農(nóng)作物的葉子可以伸展在相當(dāng)一部分平行雙田軌2上面照常進行光合作用。因為可以大量使用自動耕作裝置代替人工，適合實際情況。而在更多情況下，用于消除了田埂，反而擴大了耕地面積。
[0094]圖2和圖3實施例的平行雙田軌可以采用軌間距只有0.5米的寬度，還可以采用單軌運行運行簡單的自動耕作裝置譬如單軌噴藥機。
[0095]圖4給出本實用新型第四個實施例。
[0096]圖4中，雙線描繪的平行雙田軌2表示兩條相互平行雙的田軌，在梯田中，兩條田軌的距離可以小于0.5米。平行雙田軌2與團團圍住泥土的梯田壩14或者梯田界壩一體制作。梯田13各田塊的水平高度可以不同。平行雙田軌2從底下的起始點機耕路8開始逐漸抬高。梯田13頂部面積大，因而采用3條平行雙田軌2并采用一條機耕路8將梯田3頂部的3條平行雙田軌2連通。在平行雙田軌2上行駛有自動耕作裝置4。
[0097]圖4中的平行雙田軌2也可以換成單軌。
[0098]圖5給出本實用新型第五個實施例。
[0099]圖5中，里外兩田軌2之間的距離始終相等的平行雙田軌2即標(biāo)準(zhǔn)田軌的兩根田軌2的設(shè)計有兩種方案:1)山坡比較陡，兩根田軌都用于與梯田壩14 一體制作并且里外兩田軌2保持頂部等高同步升高盤旋向山頂向前推進；2)山坡不很陡，只用外田軌及拐彎處半徑較大的那根田軌與梯田壩14 一體制作，里邊的田軌只是簡單安放于梯田里并且里外兩田軌等高同步升高盤旋向山頂向前推進。平行雙田軌2從底下的起始點機耕路8開始逐漸抬高。梯田13頂部面積大，因而采用3條平行雙田軌2并采用一條機耕路8將梯田3頂部的3條平行雙田軌2連通。在平行雙田軌2上行駛有自動耕作裝置4。
[0100]圖5實施例與圖4的不同之處包括圖5實施例中的梯田的邊界橫平豎直。在所述小山為非整體巖石并且土壤充分情況下，這種邊界拔直的梯田不僅美觀，而且插秧割稻方便機器作業(yè)。
[0101]圖6和圖7共同給出本實用新型第六個實施例。
[0102]圖6、7中，平行雙田軌2及其負荷的重量通過過渡墊塊16和水泥樁柱17傳遞給農(nóng)地I的土壤。過渡墊塊16包括上、下兩層結(jié)構(gòu)；過渡墊塊下層用于提供較大的承重面積，可以采用鋼筋水泥制作；過渡墊塊上層用于提供平行雙田軌2與過渡墊塊下層之間的緩沖和承重過渡作用。如果硬碰硬直接將平行雙田軌2壓在水泥樁柱17上，不能保證兩者的充分面接觸傳遞重力。過渡墊塊上層的材料可以采用與現(xiàn)有立交橋橫梁與墩柱之間的墊塊相同的材料，或者采用一定比例的木塑粉碎料再重新注塑制成。還可以在平行雙田軌2與農(nóng)地I之間設(shè)置過渡墊塊16以改善平行雙田軌2的工況。
[0103]水泥樁柱17采用鋼筋水泥制作，表面可以帶有螺紋18方便通過專用設(shè)備將其旋入農(nóng)地I中；水泥樁柱17的下端尖，置于相鄰平行雙田軌2的拼接處19處的水泥樁柱17頂部帶有面積較大的帽板20。平行雙田軌2的拼接處19采用夾板21連接。平行雙田軌2的背光面還設(shè)置水管22。平行雙田軌2通過電桿23架設(shè)電力線鋼管24。為減輕重量，還可以在平行雙田軌2上設(shè)置通孔25。
[0104]自動耕作裝置4通過輪組26與平行雙田軌2接觸傳遞重量。為了保證輪組始終處于平行雙田軌2頂部表面的中間位置不致于滑落，采用帶小滾輪27的田軌約束板28。當(dāng)輪組26在行進中產(chǎn)生偏離平行雙田軌2的現(xiàn)象時，由于輪組26兩邊的小滾輪27的約束作用，使輪組26不能進一步偏離而始終行駛在平行雙田軌2的正確位置。輪組26帶有一個電動驅(qū)動裝置29用于推拉田軌約束板28。當(dāng)自動耕作裝置4需要上機耕路時，電動驅(qū)動裝置29將田軌約束板28拉起至圖6虛線位置，使田軌約束板28不影響自動耕作裝置4在機耕路上行駛。
[0105]圖8和圖9共同給出本實用新型第七個實施例。
[0106]圖8和圖9中，農(nóng)地I的過渡墊塊16上設(shè)置水泥平行雙田軌2。水泥平行雙田軌2的頂部是一個可以運行輪組26的承重田軌平面，在平行雙田軌2的一個側(cè)面還具有一個負荷承重界面30 ;在平行雙田軌2的下半部含有一個管孔34。管孔34用于排澇時，地里的積水可以通過拼接處19流入管孔34并順著管孔34流出農(nóng)地I。圖8和圖9中，省略了水泥樁柱的描述。
[0107]圖8和圖9中，水泥平行雙田軌2具有工字鋼的力學(xué)特性省料并且適合用作橫梁，其高度也比較高。
[0108]圖8和圖9中，在底盤5上還設(shè)置有加強螺釘31和自動旋釘器32。自動旋釘器32通過接口電路與控制計算機信號連接，可以將加強螺釘31隨時旋入農(nóng)地I中使自動耕作裝置的狀態(tài)得到加固有利于抗風(fēng)；還可以使自動耕作裝置在開荒施工時具有更穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
[0109]圖8和圖9中，在底盤5上還設(shè)置有鉤板33，鉤板33與一個電動驅(qū)動裝置29傳動連接。電動驅(qū)動裝置29通過接口電路與控制計算機信號連接，可以將鉤板33的頂部夠狀物推進平行雙田軌2的凹槽內(nèi)并使得自動耕作裝置與平行雙田軌2結(jié)合為一體有利于抗風(fēng)；還可以使自動耕作裝置在開荒施工時具有更穩(wěn)固的基礎(chǔ)。
[0110]圖10和圖11共同給出本實用新型第八個實施例。
[0111]圖10和圖11中，農(nóng)地I中的過渡墊塊16上設(shè)置鋼管網(wǎng)架平行雙田軌2。鋼管網(wǎng)架平行雙田軌2包括兩根平行雙布置的上鋼管36和下鋼管37以及連接上鋼管36和下鋼管37的桁架38。平行雙田軌2用預(yù)埋螺栓39固定于水泥樁柱17上和樹樁40。上鋼管36可以運行輪組26。由于上鋼管36的表面為圓形，輪組26的外表面為一個與管狀表面吻合的凹面。輪組26可以只由一個輪子組成。下鋼管37也留出一個負荷承重界面30。負荷承重界面30也可以設(shè)計成可以運行滾輪或者輪組。在上鋼管36中埋置有電力線41。上鋼管36和下鋼管37可以選用直徑范圍為20毫米至360毫米的鍍鋁鋼管。
[0112]鋼管網(wǎng)架平行雙田軌2抗沖擊性能強。它適用于建設(shè)在山里的竹林這種不需要大面積耕作，而只是將竹子或者竹子加工成的半成品運下山來的用途。在現(xiàn)場安裝時可以接成20米以上用于橫跨山澗。使用樹樁安裝平行雙田軌時，可以對樹樁進行防腐處理。
[0113]圖12和圖13共同給出本實用新型第九個實施例。
[0114]圖12和圖13中，兩根帶枕砼42的工字型鋼軌43用連接桿44連接組成平行雙田軌2，直接設(shè)置在農(nóng)地I中。自動耕作裝置4行駛在平行雙田軌2上。輪組26的輪子帶輪緣以確保不滑出平行雙田軌2。采用工字型鋼軌43的平行雙田軌2抗沖擊性能強，適用于山地開荒等臨時性作業(yè)，并可以輕易吊起。
[0115]某些情況下包括牧場，還可以不采用田軌2，但仍然需要旁站電力線，直接在農(nóng)地即牧場上行駛自動耕作裝置4。
[0116]圖14給出本實用新型第十個實施例。
[0117]圖14中，電動推桿包括一個機殼57、推桿58、電動驅(qū)動裝置59、絲桿60和絲桿螺母61。機殼57、推桿58、電動驅(qū)動裝置59、絲桿60和絲桿螺母61同心布置。電動驅(qū)動裝置59包括電動機和減速器。電動驅(qū)動裝置59固定于機殼57底部。絲桿螺母61與絲桿60配合并與推桿58連接。隨著電動機的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，推桿可以在一定范圍內(nèi)前進和后退。
[0118]圖15給出本實用新型第十一個實施例。
[0119]圖15中，電動絲桿升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個電動蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿60和一個與升降絲桿60配合的絲桿螺母61 ；電動蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿62和一個與電動蝸桿哨合并與絲桿螺母61 —體制作的蝸輪；電動蝸桿62帶有一個電動驅(qū)動機構(gòu)59。升降絲桿60底部與基礎(chǔ)連接；絲桿螺母61蝸輪通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與負荷連接。電動蝸桿62正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)帶動絲桿螺母61蝸輪升降并使得負荷相對基礎(chǔ)上升或者下降。
[0120]圖15實施例中，當(dāng)升降絲桿60底部與基礎(chǔ)通過球面副機構(gòu)連接、絲桿螺母61蝸輪通過一個球面副機構(gòu)與負荷連接，可用作實施例10中的各副電動推桿；當(dāng)升降絲桿60底部與基礎(chǔ)固定連接、絲桿螺母61蝸輪通過一個球面副機構(gòu)與負荷連接，可用作實施例10中的各主電動推桿。
[0121]圖15實施例中，當(dāng)所述基礎(chǔ)為與升降絲桿底部連接的輪組總成、所述負荷為底盤且升降絲桿60通過一維移動副機構(gòu)與底盤連接限制升降絲桿繞自身軸心線轉(zhuǎn)動時，就構(gòu)成一個底盤升降機構(gòu)，電動蝸桿62正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)帶動絲桿螺母61蝸輪升降并使得負荷底盤相對基礎(chǔ)輪組總成上升或者下降。在底盤上采用四個所述底盤升降機構(gòu)與四個輪組總成連接，既可以通過底盤、底盤升降機構(gòu)和輪組總成向田軌傳遞重力，又可以令四個所述底盤升降機構(gòu)同步運動實現(xiàn)底盤的升高或者降低動作。還可以在底盤上配置底盤水平傾角傳感器包括沿底盤前后方向即沿田軌中心線前后方向的底盤前后方向水平傾角傳感器和沿底盤左右方向的底盤左右方向水平傾角傳感器。令所述底盤水平傾角傳感器和四個底盤升降機構(gòu)的電動蝸桿62通過接口電路與主控計算機信號連接，則可以實現(xiàn)底盤狀態(tài)根據(jù)主控計算機的指令減小升降及水平傾角控制，構(gòu)成一個底盤自動平衡控制子系統(tǒng)。
[0122]圖16給出本實用新型第十二個實施例。
[0123]圖16中，內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管包括電力線鋼管24、設(shè)置于電力線鋼管24內(nèi)部的絕緣材料上帶裸露表面的電力線線芯64、接電簧片65、接電簧片基板66、接線盒67和密封橡膠片68。四個線芯64與電網(wǎng)的三相四線電氣連接；基板66連接四個接電簧片65并穿過電力線鋼管24的豁槽69與接線盒67連接。自動耕作裝置的相關(guān)電源線通過接線盒67實現(xiàn)與電網(wǎng)的電氣連接。圖19中，為方便讀圖，將接電簧片65與基板66隔開一點距離，只為了解接電簧片65的位置；接電簧片65只有與基板66貼合才能實現(xiàn)電氣連接。在實際工作時，自動耕作裝置帶動接線盒67移動，依靠接電簧片65的壓力和彈性保持在移動中的良好電氣連接。密封橡膠片68在基板66移開后能恢復(fù)閉合狀態(tài)防止灰塵進入電力線鋼管24。
[0124]圖16中，線芯64、接電簧片65、密封橡膠片68和豁槽69長度和鋼管24相等；接電簧片65數(shù)十毫米并由可移動光伏發(fā)電系統(tǒng)或者自動耕作裝置帶動在移動中實現(xiàn)電氣連接。
[0125]圖17和圖18共同給出本實用新型第十三個實施例。
[0126]圖17中，一個易開合內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管，包括母板71、左盒蓋72、右盒蓋73。在左盒蓋72和右盒蓋73內(nèi)部嵌入有一個電氣連接界面，所述電氣連接界面包括C型滑槽74和兩個基板66。母板71的翻邊75、左盒蓋72和右盒蓋73組成易開合內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管的殼體。母板71上集成有8根帶裸露表面的電力線的線芯64、帶有隔板76、弱電線槽77和翻邊75?？偣?個線芯64右面4根用于傳輸交流電的三相四線，并通過電氣連接界面基板66上的接電簧片65和接線管78與自動耕作裝置電氣連接。隔板76用于隔離相鄰的線芯64;左面4根芯線64用于低壓直流電電源線及備用。弱電線槽77用于存放各種傳感器的信號線及通信測溫光纖。左盒蓋72和右盒蓋73形狀對稱，但左盒蓋72的頂部凸槽比右盒蓋73的略小一些并可以嵌入右盒蓋73的凸槽內(nèi)。C型滑槽74包括上滑槽79、下滑槽80和C型桿81，上滑槽79與右盒蓋73頂部的凸槽配合；下滑槽80與翻邊75配合。母板71與構(gòu)成輸電線鋼管殼體的左盒蓋72和右盒蓋73三者長度相等；C型滑槽74和基板66的長度約20至140毫米并由可移動光伏發(fā)電系統(tǒng)或者自動耕作裝置帶動在移動中實現(xiàn)電氣連接。電桿23支撐輸電線鋼管。處于農(nóng)地I邊界的電桿23有時兼作配電盒82與保護電力線的地埋管之間的通道。
[0127]圖17中，為方便讀圖，將接電簧片65與基板66隔開一點距離，只為了解接電簧片65的位置；接電簧片65只有與基板66貼合才能實現(xiàn)電氣連接。在實際工作時，依靠接電簧片65的壓力和彈性保持在移動中的良好電氣連接。
[0128]圖17中的備用線芯可用于電圍欄的電源線并采用左盒蓋72和右盒蓋73作為電圍欄的帶電界面，用于防止獸害和管理牲畜。
[0129]圖18只為方便描述圖20實施例中易開合內(nèi)部帶電氣連接界面的輸電線鋼管各個部件獨立時的形狀。
[0130]圖19給出本實用新型第十四個實施例。
[0131]圖19中，制造一個軌基自動耕作裝置的計算機控制子系統(tǒng)，包括主控電路111、與主控電路111信號連接的儲存器件112、通信模塊及其接口電路113、衛(wèi)星定位模塊、無線廣播接收模塊、人機界面及其接口電路114和機殼、定位傳感器接口電路116、輪組電動驅(qū)動裝置及其接口電路117、電力線檢測模塊及其接口電路118、收割脫粒和秸桿捆扎機械手總成及其接口電路119、旋耕機械手及其接口電路120、插秧機械手組成及其接口電路121、吊裝設(shè)施及其接口電路122和監(jiān)控器及其接口電路123。其特征是主控電路111、儲存器件112、通信模塊接口電路113、人機界面接口電路114、定位傳感器接口電路116、輪組電動驅(qū)動裝置接口電路117、電力線檢模塊測接口電路118、收割脫粒和秸桿捆扎機械手總成及其接口電路119、旋耕機械手及其接口電路120、插秧機械手組成及其接口電路121、吊裝設(shè)施及其接口電路122和監(jiān)控器接口電路123通過總線124連接。
[0132]圖20至22共同給出本實用新型第十五個實施例。[0133]圖20至22中，自動耕作裝置包括底盤5、滾輪自動對中控制子系統(tǒng)、底盤自動平衡控制子系統(tǒng)、設(shè)置于底盤5上面中間即第一中間平臺梁、第二中間平臺梁、第三中間平臺梁、設(shè)置于底盤5兩邊的兩組外掛平臺梁即第一外掛平臺梁84、第二外掛平臺梁85、第三外掛平臺梁86、底盤平臺87、安置于底盤平臺87上的儲物容器88和吊裝設(shè)施89、設(shè)置于底盤5上的底盤水平傾角傳感器和與旁站電力線電氣連接的電力線連接界面90。
[0134]滾輪自動對中控制子系統(tǒng)包括輪組總成和設(shè)置于輪組26前后的田軌表面攝像頭91。主控計算機還使用圖形識別應(yīng)用軟件。輪組總成包括輪組26、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；輪組26與田軌2接觸。輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置可以參考現(xiàn)有技術(shù)。輪組轉(zhuǎn)向控制裝置包括:輪組5、底盤5、一個連接輪組26和底盤的轉(zhuǎn)動副機構(gòu)和一個電動渦輪蝸桿驅(qū)動機構(gòu)。電動渦輪蝸桿驅(qū)動機構(gòu)包括一個蝸輪和一個電動蝸桿。其中，蝸輪與連接輪組的轉(zhuǎn)動副機構(gòu)同心連接、電動蝸桿設(shè)置于底盤5上并與蝸輪嚙合。電動蝸桿轉(zhuǎn)動驅(qū)動蝸輪和輪組轉(zhuǎn)向。所述電動蝸桿通過接口電路與主控計算機信號連接，使得輪組26的狀態(tài)根據(jù)田軌2表面攝像頭91的輸出狀態(tài)改變而改變并保持四個輪組26始終處于合適的狀態(tài)。由此，可以實現(xiàn)輪組26自動對中和自動沿著田軌2轉(zhuǎn)向。
[0135]底盤自動平衡控制子系統(tǒng)包括底盤5、輪組總成、四個連接底盤5與輪組總成的底盤升降機構(gòu)83和設(shè)置于底盤5上的底盤水平傾角傳感器。底盤自動平衡控制子系統(tǒng)已經(jīng)在圖15實施例11中進行了介紹，包括:“當(dāng)所述基礎(chǔ)為與升降絲桿底部連接的輪組總成、所述負荷為底盤且升降絲桿60通過一維移動副機構(gòu)與底盤連接限制升降絲桿繞自身軸心線轉(zhuǎn)動時，就構(gòu)成一個底盤升降機構(gòu)，電動蝸桿62正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)帶動絲桿螺母61蝸輪升降并使得負荷底盤相對基礎(chǔ)輪組總成上升或者下降。在底盤上采用四個所述底盤升降機構(gòu)與四個輪組總成連接，既可以通過使底盤、底盤升降機構(gòu)和輪組總成向田軌傳遞重力，又可以令四個所述底盤升降機構(gòu)同步運動實現(xiàn)底盤的升高或者降低動作。還可以在底盤上配置底盤水平傾角傳感器包括沿底盤前后方向即沿田軌中心線前后方向的底盤前后方向水平傾角傳感器和沿底盤左右方向的底盤左右方向水平傾角傳感器。令所述底盤水平傾角傳感器和四個底盤升降機構(gòu)的電動蝸桿62通過接口電路與主控計算機信號連接，則可以實現(xiàn)底盤狀態(tài)根據(jù)主控計算機的指令減小升降及水平傾角控制的底盤自動平衡控制子系統(tǒng)?！?br> [0136]各外掛平臺梁84、85、86的外端通過一塊連扳92連接，連扳92用吊索93與底盤5上的四根桅桿94連接；底盤5在與輪組總成連接處高挑這樣可以將底盤5放得很低滿足有關(guān)作業(yè)的要求，又滿足旁站電力線不可以太低被水浸沒的設(shè)置要求。在第一中間平臺梁和兩根第一外掛平臺梁84上安裝有收割脫粒和秸桿捆扎機械手總成95 ;第二中間平臺梁和兩根第二外掛平臺梁85上安裝有耕地和施肥機械手總成96 ;在第三中間平臺梁和兩根第三外掛平臺梁86上安裝有插秧機械手總成97。自動耕作裝置后面緊隨一輛運輸車98。
[0137]圖19至20實施例自動耕作裝置采用底盤升降機構(gòu)83，能夠在行進中隨時調(diào)整保持底盤5始終處于水平合適狀態(tài)，還能夠?qū)μ镘?中間及兩側(cè)作業(yè)面農(nóng)地I的高低誤差進行適應(yīng)性調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.農(nóng)地軌基自動耕作裝置，包括安裝有兩排輪組總成的底盤、作業(yè)平臺、連接底盤和作業(yè)平臺的四個負荷均布的作業(yè)平臺升降機構(gòu)、設(shè)置于作業(yè)平臺上的一組每組一根以上中間平臺梁、處于作業(yè)平臺兩邊外側(cè)的兩組每組一根以上外掛平臺梁、計算機自動控制裝置、通訊模塊、監(jiān)控器、與田軌一起布置的旁站電力線和與旁站電力線電氣連接的可移動電氣連接界面；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；作業(yè)平臺升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與作業(yè)平臺連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對作業(yè)平臺的運動并使作業(yè)平臺上升或者下降；各平臺梁上布置有一個以上由不同部件構(gòu)成的各種機械手包括犁地機械手、旋耕機械手、播種機械手、拔秧機械手、插秧機械手、移苗機械手、滴管施肥機械手、棉花打頂剪枝機械手、稻麥?zhǔn)崭蠲摿Ｒ惑w機械手、果實采摘機械手、施肥機械手、薯類收取機械手、花生收采機械手、摘棉花機械手、拔棉花桿機械手、瓣玉米機械手、拔油菜機械手、拔玉米秸桿機械手、秸桿捆扎機械手、土壤壘挖機械手和開渠機械手，其特征是所述輪組總成、電動蝸桿、通訊模塊、監(jiān)控器、可移動電氣連接界面和有關(guān)的機械手通過接口電路與主控計算機信號連接，使所述輪組總成、作業(yè)平臺和各機械手的狀態(tài)根據(jù)主控計算機的相關(guān)指令變化而變化；所述自動耕作裝置通過農(nóng)地中的田軌向地面?zhèn)鬟f重力或者在農(nóng)地中的田軌上移動并通過可移動電氣連接界面保持與外界電力網(wǎng)的電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌基自動耕作裝置，其特征是含有滾輪自動對中控制子系統(tǒng)和底盤平衡自動控制子系統(tǒng)； 滾輪自動對中控制子系統(tǒng)包括安裝有兩排輪組總成的底盤和設(shè)置于輪組前后的田軌表面攝像頭；輪組總成包括含有一個以上滾輪的輪組、輪組驅(qū)動裝置和輪組轉(zhuǎn)向控制裝置；輪組轉(zhuǎn)向控制裝置包括連接底盤和輪組的輪組轉(zhuǎn)動副機構(gòu)、安裝于底盤上的輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿和與輪組連接并與電動蝸桿嚙合的輪組轉(zhuǎn)向蝸輪；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動輪組轉(zhuǎn)向蝸輪和輪組轉(zhuǎn)動；輪組轉(zhuǎn)向電動蝸桿通過其接口電路與控制計算機信號連接；其狀態(tài)根據(jù)田軌表面攝像頭的輸出狀態(tài)改變而改變并保持四個輪組始終處于合適的狀態(tài)； 底盤自動平衡控制子系統(tǒng)包括底盤、四組通過輪組升降機構(gòu)與底盤連接的輪組、設(shè)置于底盤上的底盤水平傾角傳感器和設(shè)置于各輪組上的輪組負荷傳感器；輪組升降機構(gòu)包括一個升降絲桿機構(gòu)和一個蝸輪蝸桿機構(gòu)；升降絲桿機構(gòu)包括一根升降絲桿和一個與升降絲桿配合的絲桿螺母；蝸輪蝸桿機構(gòu)包括一根電動蝸桿和一個與電動蝸桿嚙合的蝸輪；所述四個蝸輪和絲桿螺母一體制作并各自通過一個轉(zhuǎn)動副機構(gòu)與底盤連接；電動蝸桿轉(zhuǎn)動帶動升降絲桿作相對底盤的運動并使設(shè)置于升降絲桿底部的輪組上升或者下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌基自動耕作裝置，其特征是底盤下面只含有單排前后兩個帶輪緣和內(nèi)置驅(qū)動裝置的滾輪。
【文檔編號】A01B71/00GK203646000SQ201320893253
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】施國樑 申請人:施國樑