一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，該行走設(shè)備由兩個(gè)帶有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)組成，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)由固定桿相連，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)頂端均設(shè)有噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)，噴霧機(jī)構(gòu)包括混藥裝置和噴桿裝置；每個(gè)履帶式行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部均裝配有梯形支架組件；混藥裝置和控制裝置均置于兩側(cè)的梯形支架組件內(nèi)側(cè)，噴桿裝置設(shè)置在噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)上并與混藥裝置相連，隨著噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)的牽引上下移動(dòng)；控制裝置分別與輪轂電機(jī)、噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)、噴霧機(jī)構(gòu)相連。該裝置同時(shí)寬幅噴桿可上下調(diào)整，能滿足多種作物不同生長時(shí)期的噴霧要求，同時(shí)通過遙控方式無需人為駕駛，減輕了負(fù)重，提高了自動(dòng)化水平。
【專利說明】
一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種噴霧機(jī)器，尤其是涉及其中一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，作物的植保以及施肥作業(yè)水平直接影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量。目前我國的農(nóng)業(yè)機(jī)械化與自動(dòng)化水平還比較低，缺乏大田高效施藥的機(jī)具，同時(shí)對(duì)于具有復(fù)雜噴霧施藥地形的作物(如水稻以及高桿作物等)，常規(guī)機(jī)械無法下田，所以大多靠人力或人機(jī)結(jié)合，導(dǎo)致效率低下、勞動(dòng)強(qiáng)度大、規(guī)模效應(yīng)差等問題。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201520140029.X的專利履帶自走風(fēng)送式噴霧機(jī)采用傳統(tǒng)履帶結(jié)構(gòu)，對(duì)于復(fù)雜地形具有一定適應(yīng)能力，但是通過性不好，且噴霧范圍有限，無法適應(yīng)大田高桿作物的噴霧要求。專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201310288169.7的專利一種拖拉機(jī)行走裝置采用三角履帶結(jié)構(gòu)，對(duì)復(fù)雜地形有一定適應(yīng)能力，但是用于農(nóng)業(yè)應(yīng)用中仍然存在裝置重心過高、通過性無法適應(yīng)高桿作物等問題。針對(duì)以上具有復(fù)雜噴霧施藥地形的大田噴霧所存在的弊端，設(shè)計(jì)了一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)。采用履帶結(jié)構(gòu)以及無人駕駛智能控制方式以適應(yīng)復(fù)雜噴霧施藥地形的影響，另外，三段式高度可調(diào)長噴桿可滿足大田作物不同生長時(shí)期的噴霧施藥需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)了一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，能適應(yīng)大田以及具有復(fù)雜噴霧地形作物的噴霧要求，能提高噴霧施藥效率的噴霧機(jī)及控制方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]—種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，包括履帶式行走機(jī)構(gòu)和控制裝置。所述履帶式行走機(jī)構(gòu)為兩個(gè)帶有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)由固定桿相連;兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)頂端均設(shè)有固定桿連接架，每個(gè)履帶式行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部均裝配有梯形支架組件;控制裝置置于兩側(cè)的梯形支架組件內(nèi)側(cè)，所述控制裝置與輪轂電機(jī)相連；
[0006]所述梯形支架組件外圍被履帶包裹，梯形支架組件為梯形支撐結(jié)構(gòu)，由支撐板固定連接組成，梯形支架組件四邊固定的輪子能夠和履帶配合，通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)履帶行進(jìn)。
[0007]進(jìn)一步，所述梯形支架組件包括支撐橫板、支撐斜板、輪轂支撐支架、輪轂支撐橫板，所述支撐橫板、支撐斜板、輪轂支撐支架、輪轂支撐橫板合圍成梯形支架，通過焊接方式連接;所述支撐橫板和支撐斜板的連接處、支撐橫板和輪轂支撐支架的連接處、支撐斜板和輪轂支撐橫板的連接處、輪轂支撐支架和輪轂支撐橫板的連接處均預(yù)留有供中間軸穿過的通孔;所述輪轂支撐支架靠近支撐橫板的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架A;所述輪轂支撐橫板靠近支撐斜板的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架B，輪轂支撐橫板的半口狀支架B卡合在輪轂支撐支架的半口狀支架A內(nèi)側(cè)，二者通過中間軸連接;所述輪轂支撐橫板底部固定連接兩個(gè)三角支架，三角支架底邊兩側(cè)預(yù)留有供中間軸穿過的通孔。
[0008]進(jìn)一步，所述履帶式行走機(jī)構(gòu)包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、行走輪、履帶、導(dǎo)向輪、支撐輪，所述輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、行走輪、導(dǎo)向輪、支撐輪均通過中間軸裝配在梯形支架組件的各個(gè)連接端的預(yù)留通孔兩側(cè)，其中輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪與導(dǎo)向輪分別裝配在梯形支架組件的底邊兩側(cè)的中間軸上，兩個(gè)支撐輪裝配在梯形支架組件的上邊兩側(cè)的中間軸上，4個(gè)行走輪每兩個(gè)一組，裝配在梯形支架組件底邊的三角支架上，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪與梯形支架組件的連接是采用跨接方式，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪安裝在輪轂支撐支架、輪轂支撐橫板相配合的半口狀支架內(nèi)側(cè)的中間軸上;所述行走輪、導(dǎo)向輪、支撐輪都是雙輪同軸結(jié)構(gòu);履帶將整個(gè)梯形支架組件外圍包裹，且同輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、行走輪、導(dǎo)向輪、支撐輪相接觸。
[0009]進(jìn)一步，所述固定桿連接架為四棱錐機(jī)架，包括支撐架、支撐橫板，位于底端的支撐橫板與其上面的支撐架組成四棱錐結(jié)構(gòu)，所述支撐橫板為四邊形結(jié)構(gòu)的平板;從噴霧機(jī)側(cè)面看，梯形履帶內(nèi)側(cè)的梯形支架組件與上方的兩個(gè)支撐架組合成一個(gè)三角形，即采用整體三角結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性，從下到上逐漸變窄。
[0010]進(jìn)一步，所述支撐橫板為金屬平板，金屬平板四角下部延伸出四根三角鐵板，四根三角鐵板跨接在支撐輪外部兩側(cè)延伸出的中間軸上;支撐橫板和四根三角鐵板焊接，上齒輪固定件和支撐架頂板焊接。
[0011]進(jìn)一步，所述四棱錐機(jī)架上的支撐架可用兩根金屬支撐架頂點(diǎn)焊接替代，組成三角形支撐架，三角形支撐架底端固定在支撐橫板兩側(cè)的中間位置，使得三角形支撐架與下部的梯形支架組件從高地隙履帶行走設(shè)備看形成牢固的三角形結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步，所述固定桿包括:和兩個(gè)支撐架頂端相連接的主固定桿，以及位于主固定桿下端兩側(cè)的兩個(gè)輔助固定桿，每個(gè)輔助固定桿分別固定在支撐架同一側(cè)面的兩根邊柱上；同時(shí)保證主固定桿位于兩個(gè)輔助固定桿中心線的正上方，且主固定桿和輔助固定桿相平行設(shè)置。
[0013]進(jìn)一步，所述梯形支架組件內(nèi)部可以根據(jù)需要放置噴霧裝置的水箱、藥箱、藥液箱。
[0014]進(jìn)一步，還包括蓋板，蓋板固定在履帶兩側(cè)，尺寸稍小于履帶，將梯形支架組件以及水箱、藥箱、藥液箱、控制裝置全部封蓋住，固定在各輪外側(cè)的中間軸上。
[0015]進(jìn)一步，所述控制裝置包括嵌入式車載控制單元，以及分別與嵌入式車載控制單元相連的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)、速度傳感器。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，不僅減輕了自身重量，而且不會(huì)使操作者暴露在噴灑農(nóng)藥之中，改善操作者的操作環(huán)境，同時(shí)也減輕其操作強(qiáng)度。左右兩側(cè)履帶驅(qū)動(dòng)采用獨(dú)立式內(nèi)嵌輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)，封閉性好，減少了減速箱等部件，節(jié)約了空間和重量;水箱、藥液箱等水路各部件以及車載電池、驅(qū)動(dòng)器等電路部分全部集中于兩邊梯形履帶內(nèi)部，拉低了重心，有別于其它履帶行走機(jī)構(gòu)，使得行走更為穩(wěn)健，只通過噴霧機(jī)高處的三根固定桿來固定的結(jié)構(gòu)，使得噴霧機(jī)中間通過性好，適應(yīng)各種高低隙作物噴霧條件；寬幅噴桿可根據(jù)作物實(shí)際高度上下調(diào)整，能滿足多種作物不同生長時(shí)期的噴霧要求，在噴霧結(jié)束時(shí)，三段式噴桿的兩邊兩段可以向內(nèi)折疊，三段式噴桿形成正三角結(jié)構(gòu)，中心對(duì)稱，重心較穩(wěn)，有別于其它向后折疊的噴桿，噴桿不會(huì)上下、左右擺動(dòng)，有利于噴霧機(jī)的行走與運(yùn)輸;噴霧機(jī)采用水藥分離、實(shí)時(shí)混藥水路系統(tǒng)，在噴霧機(jī)遇到惡劣地形條件不能駛出時(shí)，可以釋放掉水箱的清水為自身減負(fù)，有利于應(yīng)對(duì)惡劣地形條件且不對(duì)環(huán)境造成污染;通過所發(fā)明的高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)，提高了在大田中噴霧施藥的效率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，自動(dòng)化水平較高，規(guī)模效應(yīng)較好。
【附圖說明】
[0017]圖1是一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)斜面整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)車架部分結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4為鏈條牽引裝置示意圖；
[0021]圖5為內(nèi)噴桿與外噴桿連接結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖6是一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)原理圖。
[0023]其中:1-輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪；2-行走輪;3-履帶;4-導(dǎo)向輪;5-支撐輪;6_水箱；7_藥箱;8-藥液箱;9-梯形支架組件；I O-支撐架；11-支撐橫板；12-主固定桿；13-輔助固定桿；14-帶槽滑軌；15-齒輪；16-直流無刷電機(jī)；17-內(nèi)噴桿；18-外噴桿；19-噴嘴;20-電動(dòng)推桿；21-噴桿底槽;22-轉(zhuǎn)軸;23-噴桿卡槽;24-蓋板;25-嵌入式車載控制單元;26-攝像頭;27-陀螺儀;28-電子羅盤;29-GPS; 30-速度傳感器;31-液位傳感器;32-壓力傳感器;33-噴嘴流量計(jì);34-遙控器;35-參數(shù)顯示屏；36-圖像實(shí)時(shí)顯示屏；37-手機(jī)應(yīng)用；38-輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)；39-升降電機(jī)驅(qū)動(dòng);40-推桿電機(jī)驅(qū)動(dòng);41-抽水栗驅(qū)動(dòng);42-抽水栗;43-藥液栗驅(qū)動(dòng);44-藥液栗；45-混合液栗驅(qū)動(dòng);46-混合液栗;47-電磁閥驅(qū)動(dòng);48-噴桿電磁閥;49-抽水流量計(jì);50-噴桿電磁閥；51-支撐架頂板;52-上齒輪固定件;53-連接件;54-帶孔滑塊;55-鏈條;56-支撐橫板、57-支撐斜板、58-輪轂支撐支架、59-輪轂支撐橫板。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖1-3所示，本發(fā)明的一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，包括履帶式行走機(jī)構(gòu)和控制裝置；
[0025]所述履帶式行走機(jī)構(gòu)為兩個(gè)帶有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)由固定桿相連;兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)頂端均設(shè)有固定桿連接架，每個(gè)履帶式行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部均裝配有梯形支架組件;控制裝置置于兩側(cè)的梯形支架組件內(nèi)側(cè)，所述控制裝置與輪轂電機(jī)相連;所述梯形支架組件外圍被履帶3包裹，梯形支架組件9為梯形支撐結(jié)構(gòu)，由支撐板固定連接組成，梯形支架組件四邊固定的輪子能夠和履帶3配合，通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I帶動(dòng)履帶3行進(jìn)。
[0026]所述梯形支架組件9包括支撐橫板56、支撐斜板57、輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59，所述支撐橫板56、支撐斜板57、輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59合圍成梯形支架，通過焊接方式連接;所述支撐橫板56和支撐斜板57的連接處、支撐橫板56和輪轂支撐支架58的連接處、支撐斜板57和輪轂支撐橫板59的連接處、輪轂支撐支架58和輪轂支撐橫板59的連接處均預(yù)留有供中間軸穿過的通孔;所述輪轂支撐支架58靠近支撐橫板56的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架A;所述輪轂支撐橫板59靠近支撐斜板57的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架B，輪轂支撐橫板59的半口狀支架B卡合在輪轂支撐支架58的半口狀支架A內(nèi)側(cè)，二者通過中間軸連接;所述輪轂支撐橫板59底部固定連接兩個(gè)三角支架，三角支架底邊兩側(cè)預(yù)留有供中間軸穿過的通孔。
[0027]所述履帶式行走機(jī)構(gòu)包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、履帶3、導(dǎo)向輪4、支撐輪5，所述輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5均通過中間軸裝配在梯形支架組件9的各個(gè)連接端的預(yù)留通孔兩側(cè)，其中輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I與導(dǎo)向輪4分別裝配在梯形支架組件9的底邊兩側(cè)的中間軸上，兩個(gè)支撐輪5裝配在梯形支架組件9的上邊兩側(cè)的中間軸上，4個(gè)行走輪2每兩個(gè)一組，裝配在梯形支架組件9底邊的三角支架上，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I與梯形支架組件9的連接是采用跨接方式，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I安裝在輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59相配合的半口狀支架內(nèi)側(cè)的中間軸上;所述行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5都是雙輪同軸結(jié)構(gòu)；履帶3將整個(gè)梯形支架組件9外圍包裹，且同輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5相接觸。
[0028]所述固定桿連接架為四棱錐機(jī)架，包括支撐架10、支撐橫板11，位于底端的支撐橫板11與其上面的支撐架10組成四棱錐結(jié)構(gòu)，所述支撐橫板11為四邊形結(jié)構(gòu)的平板;從噴霧機(jī)側(cè)面看，梯形履帶內(nèi)側(cè)的梯形支架組件9與上方的兩個(gè)支撐架10組合成一個(gè)三角形，即采用整體三角結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性，從下到上逐漸變窄。
[0029]所述支撐橫板11為金屬平板，金屬平板四角下部延伸出四根三角鐵板，四根三角鐵板跨接在支撐輪5外部兩側(cè)延伸出的中間軸上;支撐橫板11和四根三角鐵板焊接，上齒輪固定件52和支撐架頂板51焊接。
[0030]所述四棱錐機(jī)架上的支撐架10可用兩根金屬支撐架頂點(diǎn)焊接替代，組成三角形支撐架，三角形支撐架底端固定在支撐橫板11兩側(cè)的中間位置，使得三角形支撐架與下部的梯形支架組件9從高地隙履帶行走設(shè)備看形成牢固的三角形結(jié)構(gòu)。
[0031]所述固定桿包括:和兩個(gè)支撐架10頂端相連接的主固定桿12，以及位于主固定桿12下端兩側(cè)的兩個(gè)輔助固定桿13，每個(gè)輔助固定桿13分別固定在支撐架10同一側(cè)面的兩根邊柱上；同時(shí)保證主固定桿12位于兩個(gè)輔助固定桿13中心線的正上方，且主固定桿12和輔助固定桿13相平行設(shè)置。
[0032]所述梯形支架組件9內(nèi)部可以根據(jù)需要放置噴霧裝置的水箱6、藥箱7、藥液箱8。
[0033]本發(fā)明的田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備還包括蓋板24，蓋板24固定在履帶3兩側(cè)，尺寸稍小于履帶3，將梯形支架組件9以及水箱6、藥箱7、藥液箱8、控制裝置全部封蓋住，固定在各輪外側(cè)的中間軸上。
[0034]所述控制裝置包括嵌入式車載控制單元25，以及分別與嵌入式車載控制單元25相連的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)38、速度傳感器30。
[0035]下面結(jié)合示意圖具體說明所發(fā)明的一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)的工作過程。
[0036]—種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)，包括噴霧機(jī)行走設(shè)備、噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)、噴霧機(jī)構(gòu)，控制裝置;所述噴霧機(jī)行走設(shè)備由兩個(gè)帶有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)組成，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)由固定桿相連，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)頂端均設(shè)有噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)，所述噴霧機(jī)構(gòu)包括混藥裝置和噴桿裝置;每個(gè)履帶式行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部均裝配有梯形支架組件;混藥裝置和控制裝置均置于兩側(cè)的梯形支架組件內(nèi)側(cè)，噴桿裝置設(shè)置在噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)上并與混藥裝置相連，隨著噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)的牽引上下移動(dòng);所述控制裝置分別與輪轂電機(jī)、噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)、噴霧機(jī)構(gòu)相連，分別實(shí)現(xiàn)對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制，噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)的升降控制，以及噴霧機(jī)構(gòu)的噴霧控制。
[0037]所述梯形支架組件外圍被履帶3包裹，梯形支架組件9為梯形支撐結(jié)構(gòu)，由支撐板固定連接組成，梯形支架組件四邊固定的輪子能夠和履帶3配合，進(jìn)而帶動(dòng)履帶3行進(jìn)。
[0038]如圖1-2所示，所述履帶式行走機(jī)構(gòu)包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、履帶3、導(dǎo)向輪4、支撐輪5，所述輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5均通過中間軸裝配在梯形支架組件9的各個(gè)連接端的預(yù)留通孔兩側(cè)，其中輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I與導(dǎo)向輪4分別裝配在梯形支架組件9的底邊兩側(cè)的中間軸上，兩個(gè)支撐輪5裝配在梯形支架組件9的上邊兩側(cè)的中間軸上，4個(gè)行走輪2每兩個(gè)一組，裝配在梯形支架組件9底邊的三角支架上，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I與梯形支架組件9的連接是采用跨接方式，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪I安裝在輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59相配合的半口狀支架內(nèi)側(cè)的中間軸上;所述行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5都是雙輪同軸結(jié)構(gòu);履帶3將整個(gè)梯形支架組件9外圍包裹，且同輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪1、行走輪2、導(dǎo)向輪4、支撐輪5相接觸。
[0039]所述噴霧機(jī)構(gòu)中，所述混藥裝置包括水箱6、藥箱7以及藥液箱8，所述水箱6、藥箱
7、藥液箱8、控制裝置固定于梯形履帶內(nèi)側(cè)梯形支架組件9的內(nèi)部;重心下放，噴霧機(jī)在行走過程中更加穩(wěn)健，并且梯形履帶高度較高，使得藥箱的容量較大，適合大田噴霧。水箱6與藥箱7是分離的，輸出藥液按比例混合，混合的藥液預(yù)存在藥液箱8中，噴霧機(jī)車遇到惡劣地形條件無法駛出時(shí)，可以將水箱的水放掉減負(fù)，而不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。
[0040]所述噴桿裝置為三段式結(jié)構(gòu)，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)之間為內(nèi)噴桿17，內(nèi)噴桿17的兩側(cè)為外噴桿18，噴桿裝置上均布噴嘴19。所述噴霧機(jī)構(gòu)中還包括電動(dòng)推桿20，所述內(nèi)噴桿17與外噴桿18通過轉(zhuǎn)軸22連接在一起，電動(dòng)推桿20兩端分別固定在轉(zhuǎn)軸22上方的內(nèi)噴桿17與外噴桿18上，垂直折疊起來的外噴桿18卡在主固定桿兩端的噴桿卡槽23中；內(nèi)噴桿17兩頭各延伸一個(gè)噴桿底槽21，外噴桿18水平放置時(shí)正好卡在噴桿底槽21中。
[0041 ]上述噴桿裝置設(shè)置的好處是，既能承載兩邊外噴桿的壓力，同時(shí)防止因?yàn)轱L(fēng)以及顛簸的原因，導(dǎo)致外噴桿18的前后擺動(dòng)。電動(dòng)推桿20兩端分別固定在內(nèi)噴桿17與外噴桿18上，在噴霧結(jié)束后，將噴桿通過直流無刷電機(jī)以及鏈條齒輪下放到帶槽滑軌14底端，通過電動(dòng)推桿20折疊作用，三段式噴桿的兩邊兩段可以向內(nèi)折疊到噴桿卡槽23中，與傳統(tǒng)噴霧機(jī)噴桿向噴霧機(jī)后方折疊的方式相比，三段式噴桿形成正三角結(jié)構(gòu)，重心較穩(wěn)，有利于噴霧機(jī)的行進(jìn)與運(yùn)輸;在開始噴霧前，則通過電動(dòng)推桿20將兩個(gè)外噴桿放平，然后根據(jù)目標(biāo)植株的高度調(diào)節(jié)噴桿到合適的高度，再執(zhí)行噴霧動(dòng)作。
[0042]如圖2所示，本發(fā)明還包括蓋板24，蓋板24固定在履帶3兩側(cè)，尺寸稍小于履帶3，將梯形支架組件9以及水箱6、藥箱7、藥液箱8、控制裝置全部封蓋住，固定在各輪外側(cè)的中間軸上。蓋板24能較好地保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)、水箱以及控制器等不受惡劣環(huán)境的污染、侵蝕。
[0043 ]如圖3所示，本發(fā)明所給出的梯形支架組件9的一個(gè)實(shí)施例。
[0044]該梯形支架組件9包括支撐橫板56、支撐斜板57、輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59，所述支撐橫板56、支撐斜板57、輪轂支撐支架58、輪轂支撐橫板59合圍成梯形支架，通過焊接方式連接;所述支撐橫板56和支撐斜板57的連接處、支撐橫板56和輪轂支撐支架58的連接處、支撐斜板57和輪轂支撐橫板59的連接處、輪轂支撐支架58和輪轂支撐橫板59的連接處均預(yù)留有供中間軸穿過的通孔;所述輪轂支撐支架58靠近支撐橫板56的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架A(為“Π”狀)；所述輪轂支撐橫板59靠近支撐斜板57的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架B，輪轂支撐橫板59的半口狀支架B卡合在輪轂支撐支架58的半口狀支架A內(nèi)側(cè)，二者通過中間軸連接;所述輪轂支撐橫板59底部固定連接兩個(gè)三角支架，三角支架底邊兩側(cè)預(yù)留有供中間軸穿過的通孔。
[0045]如圖3-4所示，所述噴霧機(jī)升降機(jī)構(gòu)包括四棱錐機(jī)架和鏈條牽引裝置;所述四棱錐機(jī)架包括支撐架10、支撐橫板11，位于底端的支撐橫板11與其上面的支撐架10組成四棱錐結(jié)構(gòu)，所述支撐橫板11為四邊形結(jié)構(gòu)的平板;所述支撐橫板11為金屬平板，金屬平板四角下部延伸出四根三角鐵板，四根三角鐵板跨接在支撐輪5外部兩側(cè)延伸出的中間軸上;支撐橫板11和四根三角鐵板焊接，上齒輪固定件52和支撐架頂板51焊接。
[0046]所述鏈條牽引裝置設(shè)置在四棱錐機(jī)架內(nèi)，包括帶槽滑軌14、齒輪15、直流無刷電機(jī)16、鏈條55;帶槽滑軌14包括帶孔滑塊54和滑槽，滑槽下端通過連接件53垂直固連支撐橫板11，滑槽上端固連在支撐架頂板51上，帶孔滑塊54安裝在帶槽滑軌14上，帶孔滑塊54中間圓孔用于安放噴桿;齒輪15位于帶槽滑軌14的一側(cè)，上部的齒輪15固定在上齒輪固定件52上，下部的齒輪15則是與直流無刷電機(jī)同軸連接，兩個(gè)齒輪中心在同一條垂線上，直流無刷電機(jī)16固定在底部的支撐橫板11上。
[0047]作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述四棱錐機(jī)架上的支撐架10也可以選用兩根金屬支撐架頂點(diǎn)焊接組成三角形支撐架，三角形支撐架底端固定在支撐橫板11兩側(cè)的中心位置，使得三角形支撐架與下部的梯形支架組件9從側(cè)面看形成牢固的三角形結(jié)構(gòu)。
[0048]每一邊兩個(gè)支撐架10頭部相接，底部延伸出兩根桿跨接在支撐輪外部兩側(cè)，兩個(gè)支撐架10底部用支撐橫板拼接起來，這樣的三角架加橫板結(jié)構(gòu)，在空間上構(gòu)成一個(gè)四棱錐，具有穩(wěn)定性。從噴霧機(jī)側(cè)面看，梯形履帶內(nèi)側(cè)的梯形支架組件9與上方的兩個(gè)支撐架10組合成一個(gè)三角形，即采用整體三角結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性，從下到上逐漸變窄，行走起更加穩(wěn)健。
[0049]本發(fā)明的兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)相同，通過一根主固定桿12與兩根輔助固定桿13相連接，主固定桿12兩頭分別與每邊的兩個(gè)支撐架10頭部相接處連接，輔助固定桿13兩頭分別固定在每邊支撐架10的兩根邊柱上，通過3根固定桿以及上面的10個(gè)固定點(diǎn)能較穩(wěn)固地將兩邊的機(jī)構(gòu)連接在一起，行走起來具有穩(wěn)定性。
[0050]如圖4所示，為鏈條牽引帶槽滑軌，包括帶槽滑軌14、連接件53、帶孔滑塊54、鏈條55;支撐橫板11;齒輪15;直流無刷電機(jī)16;支撐架頂板51;上齒輪固定件52;其中，帶槽滑軌14上端固定在支撐架頂板51中心，下端通過一個(gè)底座固定在支撐橫板11中部，帶孔滑塊54安裝在帶槽滑軌14上，帶孔滑塊54中間圓孔用于噴桿安放，上齒輪固定件52與支撐架頂板51焊接在一起，直流無刷電機(jī)16固定在支撐橫板11上，相對(duì)于帶槽滑軌14偏向一邊，直流無刷電機(jī)16帶動(dòng)齒輪15轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條55與帶孔滑塊54連接在一起，進(jìn)而帶動(dòng)帶孔滑塊54的上下移動(dòng)，兩邊裝置保持同步，則帶動(dòng)三段式噴桿的上下移動(dòng)。
[0051]作為本發(fā)明的實(shí)施例，所述噴霧機(jī)的履帶3靠輪轂電機(jī)齒輪I驅(qū)動(dòng)，且梯形履帶高度約為1.2米;所述智能履帶噴霧機(jī)靠輪轂電機(jī)齒輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，輪轂電機(jī)封閉性好，無需額外減速箱結(jié)構(gòu)，節(jié)約了整機(jī)空間和重量，適應(yīng)各種復(fù)雜地形的行走要求，滿足高地隙作物噴霧的高度要求。
[0052]所述噴桿為三段式結(jié)構(gòu)，內(nèi)噴桿17采用鈦合金材料，不易變形，支撐能力強(qiáng)，長度1.5米，兩邊外噴桿18碳纖維材料，長度2米，內(nèi)噴桿17與外噴桿18全部展開長達(dá)5.5米；由于外噴桿長度較長，使用鈦合金既能滿足強(qiáng)度要求，又能減輕自重，不會(huì)因?yàn)檫^重而變形;而且，內(nèi)噴桿與外噴桿全部展開長達(dá)5.5米，適應(yīng)大田作物噴霧作業(yè)。傳統(tǒng)的是向后折疊，本發(fā)明的重心集中在履帶上穩(wěn)定性高，各節(jié)噴桿重力承受力小。
[0053]所述內(nèi)噴桿17穿過兩邊的帶槽滑軌14的帶孔滑塊54，噴桿可以在直流無刷電機(jī)16、齒輪15的帶動(dòng)下進(jìn)行一定范圍(1.2m-1.8m)的上下移動(dòng)，且直流無刷電機(jī)16帶自鎖功能;對(duì)于高地隙作物(如水稻后期以及高桿作物等)具有較好的適用性。
[0054]如圖6所示，一種高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)，攝像頭用于實(shí)時(shí)采集噴霧機(jī)前方作物的圖像信息，控制單元將其傳輸?shù)綀D像實(shí)時(shí)顯示屏上，供操作者觀察噴霧機(jī)前方環(huán)境特征。陀螺儀主要用于檢測(cè)由于地面不平整而造成的噴霧機(jī)車姿態(tài)角的偏差信息，并通過控制單元傳輸?shù)絽?shù)顯示屏。同理，電子羅盤與GPS主要用于噴霧機(jī)車航向角以及位置信息的測(cè)量，并通過控制單元傳輸?shù)絽?shù)顯示屏，作為操作者操縱噴霧機(jī)車行駛方向的依據(jù)。高度傳感器主要用于測(cè)量作物的高度信息，控制單元據(jù)此信息控制直流無刷電機(jī)，使得噴桿噴霧處于適當(dāng)?shù)母叨取Ｋ俣葌鞲衅?、液位傳感器、壓力傳感器、噴嘴流量?jì)分別用于測(cè)量噴霧機(jī)車的行進(jìn)速度、藥液箱的液位、噴桿的水壓以及噴嘴噴霧的流量，控制單元根據(jù)各傳感器的反饋的信息對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、抽水栗、藥液栗、混合液栗進(jìn)行控制。抽水流量計(jì)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)抽水栗抽取的水量，控制單元根據(jù)抽水栗抽取的水量控制藥液栗抽取一定的藥液量進(jìn)行混藥過程，使得水和藥液按照一定的比例進(jìn)行混合。噴桿是三段式結(jié)構(gòu)，每個(gè)部分對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁閥，混合液栗與電磁閥的配合使用，使噴桿內(nèi)水壓穩(wěn)定，噴嘴為壓力式，達(dá)到一定水壓即噴霧。手機(jī)應(yīng)用通過4G網(wǎng)絡(luò)與嵌入式車載控制單元相連，用于手機(jī)遠(yuǎn)程觀測(cè)噴霧狀況以及對(duì)噴霧過程進(jìn)行控制;遙控器通過2.4G與嵌入式車載控制單元相連，可以通過遙控器上的圖像實(shí)時(shí)顯示屏回傳的噴霧機(jī)車前方作物的實(shí)時(shí)圖像以及參數(shù)顯示屏的各種信息，遠(yuǎn)程控制噴霧機(jī)車。
[0055]高地隙無人駕駛智能履帶噴霧機(jī)控制系統(tǒng)工作流程:在開始噴霧前，通過電動(dòng)推桿將兩個(gè)外噴桿放平，然后根據(jù)目標(biāo)植株的高度通過直流無刷電機(jī)調(diào)節(jié)噴桿到合適的高度，然后通過遙控器控制噴霧機(jī)的前進(jìn)方向，同時(shí)執(zhí)行噴霧動(dòng)作;在噴霧過程中，操作者根據(jù)攝像頭、陀螺儀、電子羅盤、GPS等采集的信息對(duì)噴霧機(jī)行進(jìn)方向進(jìn)行有效合理的控制，控制單元根據(jù)速度傳感器、液位傳感器、壓力傳感器、噴嘴流量計(jì)等回傳的信息對(duì)輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、抽水栗、藥液栗、混合液栗以及電磁閥進(jìn)行控制，對(duì)噴霧機(jī)速度、混藥過程以及噴霧過程進(jìn)行控制。抽水流量計(jì)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)抽水栗抽取的水量，控制單元根據(jù)抽水栗抽取的水量控制藥液栗抽取一定的藥液量進(jìn)行混藥過程，使得水和藥液按照一定的比例進(jìn)行混合。噴桿是三段式結(jié)構(gòu)，每個(gè)部分對(duì)應(yīng)一個(gè)電磁閥，混合液栗與電磁閥的配合使用，使噴桿內(nèi)水壓穩(wěn)定，噴嘴為壓力式，達(dá)到一定水壓即噴霧。在噴霧結(jié)束后，將噴桿通過直流無刷電機(jī)以及齒輪下放到帶槽滑軌底端，通過電動(dòng)推桿折疊作用，三段式噴桿的兩邊兩段可以向內(nèi)折疊到噴桿卡槽中，三段式噴桿形成正三角結(jié)構(gòu)，有利于噴霧機(jī)的行進(jìn)與運(yùn)輸。
[0056]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0057]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，包括履帶式行走機(jī)構(gòu)和控制裝置； 所述履帶式行走機(jī)構(gòu)為兩個(gè)帶有輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)，兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)由固定桿相連;兩側(cè)的履帶式行走機(jī)構(gòu)頂端均設(shè)有固定桿連接架，每個(gè)履帶式行走機(jī)構(gòu)內(nèi)部均裝配有梯形支架組件;控制裝置置于兩側(cè)的梯形支架組件內(nèi)側(cè)，所述控制裝置與輪轂電機(jī)相連； 所述梯形支架組件外圍被履帶(3)包裹，梯形支架組件(9)為梯形支撐結(jié)構(gòu)，由支撐板固定連接組成，梯形支架組件四邊固定的輪子能夠和履帶(3)配合，通過輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(1)帶動(dòng)履帶(3)行進(jìn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述梯形支架組件(9)包括支撐橫板(56)、支撐斜板(57)、輪轂支撐支架(58)、輪轂支撐橫板(59)，所述支撐橫板(56)、支撐斜板(57)、輪轂支撐支架(58)、輪轂支撐橫板(59)合圍成梯形支架，通過焊接方式連接;所述支撐橫板(56)和支撐斜板(57)的連接處、支撐橫板(56)和輪轂支撐支架(58)的連接處、支撐斜板(57)和輪轂支撐橫板(59)的連接處、輪轂支撐支架(58)和輪轂支撐橫板(59)的連接處均預(yù)留有供中間軸穿過的通孔;所述輪轂支撐支架(58)靠近支撐橫板(56)的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架A;所述輪轂支撐橫板(59)靠近支撐斜板(57)的一端為橫板，另一端固連有半口狀支架B，輪轂支撐橫板(59)的半口狀支架B卡合在輪轂支撐支架(58)的半口狀支架A內(nèi)側(cè)，二者通過中間軸連接;所述輪轂支撐橫板(59)底部固定連接兩個(gè)三角支架，三角支架底邊兩側(cè)預(yù)留有供中間軸穿過的通孔。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述履帶式行走機(jī)構(gòu)包括輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)、行走輪(2)、履帶(3)、導(dǎo)向輪(4)、支撐輪(5)，所述輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)、行走輪(2)、導(dǎo)向輪(4)、支撐輪(5)均通過中間軸裝配在梯形支架組件(9)的各個(gè)連接端的預(yù)留通孔兩側(cè)，其中輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)與導(dǎo)向輪(4)分別裝配在梯形支架組件(9)的底邊兩側(cè)的中間軸上，兩個(gè)支撐輪(5)裝配在梯形支架組件(9)的上邊兩側(cè)的中間軸上，4個(gè)行走輪(2)每兩個(gè)一組，裝配在梯形支架組件(9)底邊的三角支架上，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)與梯形支架組件(9)的連接是采用跨接方式，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)安裝在輪轂支撐支架(58)、輪轂支撐橫板(59)相配合的半口狀支架內(nèi)側(cè)的中間軸上；所述行走輪(2)、導(dǎo)向輪(4)、支撐輪(5)都是雙輪同軸結(jié)構(gòu);履帶(3)將整個(gè)梯形支架組件(9)外圍包裹，且同輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪(I)、行走輪(2)、導(dǎo)向輪(4)、支撐輪(5)相接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述固定桿連接架為四棱錐機(jī)架，包括支撐架(10)、支撐橫板(11)，位于底端的支撐橫板(11)與其上面的支撐架(10)組成四棱錐結(jié)構(gòu)，所述支撐橫板(11)為四邊形結(jié)構(gòu)的平板;從噴霧機(jī)側(cè)面看，梯形履帶內(nèi)側(cè)的梯形支架組件(9)與上方的兩個(gè)支撐架(10)組合成一個(gè)三角形，即采用整體三角結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定性，從下到上逐漸變窄。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述支撐橫板(11)為金屬平板，金屬平板四角下部延伸出四根三角鐵板，四根三角鐵板跨接在支撐輪(5)外部兩側(cè)延伸出的中間軸上;支撐橫板(11)和四根三角鐵板焊接，上齒輪固定件(52)和支撐架頂板(51)焊接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述四棱錐機(jī)架上的支撐架(10)可用兩根金屬支撐架頂點(diǎn)焊接替代，組成三角形支撐架，三角形支撐架底端固定在支撐橫板(11)兩側(cè)的中間位置，使得三角形支撐架與下部的梯形支架組件(9)從高地隙履帶行走設(shè)備看形成牢固的三角形結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述固定桿包括: 和兩個(gè)支撐架(10)頂端相連接的主固定桿(12)，以及位于主固定桿(12)下端兩側(cè)的兩個(gè)輔助固定桿(13)，每個(gè)輔助固定桿(13)分別固定在支撐架(10)同一側(cè)面的兩根邊柱上；同時(shí)保證主固定桿(12)位于兩個(gè)輔助固定桿(13)中心線的正上方，且主固定桿(12)和輔助固定桿(13)相平行設(shè)置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述梯形支架組件(9)內(nèi)部可以根據(jù)需要放置噴霧裝置的水箱(6)、藥箱(7)、藥液箱(8)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，還包括蓋板(24)，蓋板(24)固定在履帶(3)兩側(cè)，尺寸稍小于履帶(3)，將梯形支架組件(9)以及水箱(6)、藥箱(7)、藥液箱(8)、控制裝置全部封蓋住，固定在各輪外側(cè)的中間軸上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于田間作業(yè)的高地隙履帶行走設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括嵌入式車載控制單元(25)，以及分別與嵌入式車載控制單元(25)相連的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)(38)、速度傳感器(30)。
【文檔編號(hào)】A01M7/00GK106080816SQ201610555650
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月14日
【發(fā)明人】沈躍, 劉慧 , 李寧, 徐慧
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)