一種智能除草機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能除草機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)田雜草影響著農(nóng)作物的生長，若不加以有效控制，將嚴(yán)重影響農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。雜草與農(nóng)作物爭奪水分、養(yǎng)分、光照和空間，不僅降低了農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，而且還間接助長了病蟲害的滋生和蔓延。
[0003]目前，除草方法有人工除草、機(jī)械除草、生物防除和化學(xué)除草等。人工除草勞動(dòng)強(qiáng)度大，耗時(shí)耗力，而且除草效率低下，己經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。化學(xué)除草相對(duì)省時(shí)省力，除草效率比較高，對(duì)于突發(fā)性的草害效果明顯，在國內(nèi)外被廣泛應(yīng)用。但是化學(xué)除草如果除草劑使用不當(dāng)，不僅會(huì)帶來藥害，而且會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留量超標(biāo)、環(huán)境污染甚至人員中毒。我國通常采用手動(dòng)噴霧器或者機(jī)動(dòng)噴霧機(jī)施藥，而在美國施藥設(shè)備有噴桿噴霧機(jī)、粒狀農(nóng)藥施藥器具等。這些方法的缺點(diǎn)是對(duì)地面雜草目標(biāo)沒有識(shí)別能力，即不論雜草多少甚至有無雜草，都向地面均勻地噴灑除草劑，從而導(dǎo)致農(nóng)藥污染。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種智能除草機(jī)，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是如何精確去除雜草并減少農(nóng)藥的使用。
[0005]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種智能除草機(jī)，包括移動(dòng)小車、設(shè)置在移動(dòng)小車前端的機(jī)械除草裝置和設(shè)置在移動(dòng)小車后端的施藥裝置，所述移動(dòng)小車包括固定臺(tái)，固定臺(tái)的上臺(tái)面上固定有雜草識(shí)別攝像機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)和控制器，所述雜草識(shí)別攝像機(jī)能識(shí)別移動(dòng)小車前進(jìn)方向上的雜草，所述自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)與GPS接收器連接，自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)能根據(jù)GPS接收器的信號(hào)確定移動(dòng)小車的位置，雜草識(shí)別攝像機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)分別與控制器連接，雜草識(shí)別攝像機(jī)和自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)分將信號(hào)傳輸至控制器，控制器根據(jù)接受的信號(hào)可計(jì)算出雜草的位置及與移動(dòng)小車的距離，控制器分別與機(jī)械除草裝置和施藥裝置連接，在移動(dòng)小車上的機(jī)械除草裝置移動(dòng)至雜草位置后控制器發(fā)出信號(hào)使機(jī)械除草裝置將雜草切除，再由施藥裝置在雜草位置施藥。
[0007]雜草識(shí)別攝像機(jī)包括左相機(jī)和右相機(jī)，是基于雙目視覺獲取作物植株和行內(nèi)雜草的高度信息，借助顏色特征識(shí)別地面綠色目標(biāo)(作物與雜草)以減少圖像立體匹配運(yùn)算量，再根據(jù)作物植株空間分布特征從橫向像素直方圖擬合曲線中識(shí)別出作物植株，進(jìn)而識(shí)別出行內(nèi)雜草。對(duì)于行內(nèi)雜草由識(shí)別雜草改為識(shí)別作物，在雜草和作物同時(shí)存在的作物行內(nèi)，作物之外的綠色目標(biāo)就是雜草，從而使智能除草機(jī)的應(yīng)用成為可能，有利于提高人力資源的利用率，減少農(nóng)藥用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境；精確識(shí)別雜草后根據(jù)自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)和GPS接收器能精確定位雜草的位置，并通過機(jī)械除草裝置定點(diǎn)清除雜草，再在雜草處精確施藥，大大減少了農(nóng)藥的使用。
[0008]所述自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)與GPS接收器連接沿固定臺(tái)前后方向直線排列。
[0009]所述移動(dòng)小車還包括四個(gè)轉(zhuǎn)輪，所述四個(gè)轉(zhuǎn)輪均通過雙橫臂獨(dú)立懸架連接在固定臺(tái)的下臺(tái)面上，雙橫臂獨(dú)立懸架包括上橫臂和下橫臂，上橫臂鉸接在固定臺(tái)的下臺(tái)面上，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接在下橫臂上，上橫臂和下橫臂之間相互鉸接，上橫臂和下橫臂之間裝有減震器。該結(jié)構(gòu)能保持移動(dòng)小車的平穩(wěn)，使得雜草識(shí)別攝像機(jī)、自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)在移動(dòng)小車行進(jìn)時(shí)保持圖像穩(wěn)定清晰，保證雜草識(shí)別率。
[0010]所述固定臺(tái)的截面呈正方形，所述四個(gè)轉(zhuǎn)輪分別設(shè)置在固定臺(tái)的四個(gè)邊角處。
[0011]所述機(jī)械除草裝置包括滑軌、兩塊滑動(dòng)板、兩塊固定板和兩片切草刀片，所述滑軌固定在固定臺(tái)前端的下臺(tái)面，所述滑軌橫向設(shè)置，兩塊所述滑動(dòng)板滑動(dòng)連接在滑軌上，兩塊滑動(dòng)板沿滑軌的長度方向并列設(shè)置，滑動(dòng)板豎直設(shè)置，滑動(dòng)板上設(shè)有能固定切草刀片的切刀座，兩塊所述固定板固定在固定臺(tái)的下臺(tái)面上且分別位于滑軌的兩端，兩塊所述固定板上均固定有橫移氣缸，兩塊所述固定板上的橫移氣缸的活塞桿端部分別與靠近的滑動(dòng)板固定。通過橫移氣缸推動(dòng)滑動(dòng)板，使得兩塊滑動(dòng)板相互靠近，兩片切草刀片剪切位于之間的雜草將雜草剪斷。
[0012]所述切刀座包括升降氣缸、升降桿和固定套，所述升降氣缸固定在滑動(dòng)板的上端，所述固定套固定在滑動(dòng)板的下端，所述升降桿穿過固定套并能沿固定套上下滑動(dòng)，升降氣缸的活塞桿與升降桿的上端固定，升降桿的下端能與切草刀片固定。該結(jié)構(gòu)能升降切草刀片，使得切草刀片能剪切雜草下端，減少農(nóng)藥的使用。
[0013]所述施藥裝置包括藥桶和噴頭，所述藥桶和噴頭之間通過管路連接，所述管路與藥桶之間還設(shè)有電磁閥，所述電磁閥與控制器連接。藥桶內(nèi)裝有農(nóng)藥，通過電磁閥能精確控制噴頭的打開或者關(guān)閉，噴頭直接將農(nóng)藥噴在剪切后的雜草根部，徹底殺死雜草。
[0014]控制器是市場上可以買到的現(xiàn)有PLC可編程控制器，其程序不需要重新設(shè)計(jì)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本智能除草機(jī)具有能精確去除雜草且使用農(nóng)藥少的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種智能除草機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實(shí)新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型雜草識(shí)別攝像機(jī)識(shí)別玉米地中雜草的具體技術(shù)路線示意圖；
[0019]圖中:1、固定臺(tái) 11、轉(zhuǎn)輪 2、雜草識(shí)別攝像機(jī) 3、自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)
[0020]31、GPS接收器 4、控制器 5、滑軌 51、滑動(dòng)板 52、固定板 53、橫移氣缸 6切刀座 61、升降氣缸 62、升降桿 63、固定套 7、藥桶 71、噴頭 72、電磁閥。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0022]如圖1和圖2所示，一種智能除草機(jī)，包括移動(dòng)小車、設(shè)置在移動(dòng)小車前端的機(jī)械除草裝置和設(shè)置在移動(dòng)小車后端的施藥裝置，移動(dòng)小車包括固定臺(tái)I和四個(gè)轉(zhuǎn)輪11，固定臺(tái)I的截面呈正方形，四個(gè)轉(zhuǎn)輪11分別設(shè)置在固定臺(tái)I的四個(gè)邊角處，四個(gè)轉(zhuǎn)輪11均通過雙橫臂獨(dú)立懸架連接在固定臺(tái)I的下臺(tái)面上，雙橫臂獨(dú)立懸架包括上橫臂和下橫臂，上橫臂鉸接在固定臺(tái)I的下臺(tái)面上，轉(zhuǎn)輪11轉(zhuǎn)動(dòng)連接在下橫臂上，上橫臂和下橫臂之間相互鉸接，上橫臂和下橫臂之間裝有減震器。該結(jié)構(gòu)能保持移動(dòng)小車的平穩(wěn)，使得雜草識(shí)別攝像機(jī)
2、自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)3在移動(dòng)小車行進(jìn)時(shí)保持圖像穩(wěn)定清晰，保證雜草識(shí)別率。
[0023]固定臺(tái)I的上臺(tái)面上固定有雜草識(shí)別攝像機(jī)2、自動(dòng)導(dǎo)航攝像機(jī)3和