本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化施肥機(jī)器人，特別是涉及一種畦栽葡萄自動(dòng)化施肥機(jī)器人，屬于農(nóng)業(yè)自動(dòng)化施肥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在廣大的華北地區(qū)，許多地方開始采用畦栽的方式進(jìn)行葡萄種植，即采用一排排的鐵絲架，將葡萄樹直線布置，并對(duì)葡萄樹進(jìn)行適當(dāng)修剪，使用線繩將葡萄主桿捆綁到鐵絲架上。在葡萄種植期間，需要對(duì)葡萄進(jìn)行施肥，其中顆粒狀的復(fù)合肥是經(jīng)常使用的一種肥料，但由于畦栽葡萄的特殊方式，目前采用的方式是在直線布置的每棵葡萄樹根部附近用鐵鍬挖坑后添加適量肥料，然后填埋，最后再進(jìn)行漫灌澆水，挖坑填埋有利于肥料的深層布置，從而有利于葡萄樹根部向深處生長，填埋后澆水有利于肥料的充分?jǐn)U散，但是這種方式至少需要兩個(gè)人配合操作，其中一人使用鐵鍬挖坑，另一人添加適量肥料，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率較低，且施肥后需要進(jìn)行漫灌澆水，浪費(fèi)了大量的水資源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種畦栽葡萄自動(dòng)化施肥機(jī)器人，其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化施肥、節(jié)省化澆水的目的。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種畦栽葡萄自動(dòng)化施肥機(jī)器人，包括：框架、四個(gè)行走輪和四個(gè)行走電機(jī)、施肥滑軌和施肥齒條、兩個(gè)施肥齒輪和兩個(gè)施肥電機(jī)、兩個(gè)施肥滑塊、兩個(gè)施肥管安裝架和兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸、兩個(gè)施肥管和兩個(gè)水管、兩個(gè)水槽、肥料罐、頂蓋、兩套挖坑系統(tǒng)，所述的框架為長方體框架結(jié)構(gòu)，框架下部四個(gè)角位置分別設(shè)置有一個(gè)行走輪，四個(gè)行走電機(jī)分別設(shè)置在框架下部四個(gè)角位置，每個(gè)行走電機(jī)的主軸與每個(gè)行走輪同軸連接，行走電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)框架移動(dòng)；所述的施肥滑軌安裝在框架后部下方，所述的施肥齒條與施肥滑軌平行安裝在框架后部下方，所述的兩個(gè)施肥滑塊分別滑動(dòng)安裝在施肥滑軌上，施肥滑塊中部安裝有施肥電機(jī)，所述的施肥電機(jī)主軸上同軸安裝有施肥齒輪，所述的施肥齒輪與施肥齒條相互嚙合；所述的兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸分別安裝在兩個(gè)施肥滑塊上部，施肥管調(diào)整電缸的活塞桿的伸縮方向與施肥滑軌的長度方向相互垂直，并指向框架內(nèi)部；所述的兩個(gè)施肥管安裝架分別安裝在兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸的活塞桿端部，施肥管調(diào)整電缸驅(qū)動(dòng)施肥管安裝架向框架內(nèi)部移動(dòng)和移出；施肥管安裝架上部分別設(shè)置有兩個(gè)通孔；所述的頂蓋安裝在框架頂部，頂蓋上方中央位置設(shè)置有肥料罐，頂蓋兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)水槽，肥料罐內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有斜面，斜面的較低一端設(shè)置有兩個(gè)肥料孔，兩個(gè)水槽的一端分別設(shè)置有水孔；所述的兩個(gè)施肥管的上端分別安裝在肥料罐的兩個(gè)肥料孔中，與肥料罐內(nèi)部相通，兩個(gè)施肥管的下端分別與兩個(gè)施肥管安裝架上的其中一個(gè)通孔相連接；所述的兩個(gè)水管的上端分別安裝在兩個(gè)水槽的水孔中，兩個(gè)水管的下端分別安裝在兩個(gè)施肥管安裝架上的另一個(gè)通孔中，每個(gè)施肥管安裝架均連接有一個(gè)施肥管和水管。

所述的挖坑系統(tǒng)包括：平移滑軌和平移齒條、平移電機(jī)和平移滑塊、平移齒輪、豎直調(diào)整電缸、壓實(shí)板、兩個(gè)間隙調(diào)整電缸、兩個(gè)間隙調(diào)整滑軌和兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊、兩個(gè)角度調(diào)整電機(jī)、兩個(gè)下挖電缸和兩個(gè)挖鏟，框架上部的前后兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有調(diào)整孔，所述的平移滑軌的兩端分別安裝在框架前后兩側(cè)的調(diào)整孔中，平移滑軌的長度方向與施肥滑軌的長度方向相互垂直；所述的平移齒條平行安裝在平移滑軌上部，所述的平移滑塊滑動(dòng)安裝在平移滑軌上，所述的平移電機(jī)安裝在平移滑塊側(cè)部，平移電機(jī)主軸上同軸安裝有平移齒輪，所述的平移齒輪與平移齒條相互嚙合；所述的豎直調(diào)整電缸的缸體底部安裝在平移滑塊的下部，豎直調(diào)整電缸的活塞桿端部與壓實(shí)板的中央位置相連接；所述的壓實(shí)板上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)矩形槽，所述的兩個(gè)間隙調(diào)整滑軌分別安裝在壓實(shí)板上，并分別與兩個(gè)矩形槽相互平行；所述的兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊分別滑動(dòng)安裝在兩個(gè)間隙調(diào)整滑軌上，所述的兩個(gè)間隙調(diào)整電缸分別安裝在壓實(shí)板上，兩個(gè)間隙調(diào)整電缸的活塞桿端部分別與兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊相連接，并驅(qū)動(dòng)間隙調(diào)整滑塊在間隙調(diào)整滑軌上移動(dòng)；所述的兩個(gè)角度調(diào)整電機(jī)分別安裝在兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊側(cè)部，所述的兩個(gè)下挖電缸分別安裝在間隙調(diào)整滑塊另一側(cè)，并位于壓實(shí)板的兩個(gè)矩形槽中，下挖電缸的缸體底部與角度調(diào)整電機(jī)的主軸相連接，角度調(diào)整電機(jī)驅(qū)動(dòng)下挖電缸旋轉(zhuǎn)，下挖電缸的活塞桿端部安裝有挖鏟。

進(jìn)一步的，所述的肥料罐上兩個(gè)肥料孔位置處分別設(shè)置有肥料下漏控制開關(guān)，控制肥料罐中的肥料向施肥管的下漏；所述的兩個(gè)水槽上的水孔位置處分別設(shè)置有水閥開關(guān)，控制水槽中的水向水管的下漏。

進(jìn)一步的，所述的施肥管和水管均為軟管，可隨著施肥管安裝架的移動(dòng)做適應(yīng)性變形。

由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）本發(fā)明通過設(shè)置兩套挖坑系統(tǒng)，挖坑系統(tǒng)并可以靈活調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化挖坑，進(jìn)行填肥的目的，節(jié)省了勞動(dòng)力，提高了工作效率；（2）本發(fā)明通過設(shè)置有兩套施肥和澆水裝置，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化施肥，以及定點(diǎn)澆水的目的，節(jié)省了大量的水資源。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明隱藏部分零件后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明隱藏部分零件后另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明中挖坑系統(tǒng)的部分立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明中挖坑系統(tǒng)一種工作狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明中挖坑系統(tǒng)另一種工作狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明中挖坑系統(tǒng)另一種工作狀態(tài)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本發(fā)明中處于某種工作狀態(tài)時(shí)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1-框架；2-頂蓋；3-肥料罐；4-水槽；5-施肥齒條；6-施肥滑塊；7-施肥齒輪；8-施肥管調(diào)整電缸；9-施肥管安裝架；10-施肥管；11-水管；12-行走輪；13-行走電機(jī)；14-豎直調(diào)整電缸；15-壓實(shí)板；16-下挖電缸；17-挖鏟；18-水閥開關(guān)；19-肥料下漏控制開關(guān)；20-施肥滑軌；21-施肥電機(jī)；22-平移齒條；23-平移滑軌；24-平移齒輪；25-平移電機(jī)；26-平移滑塊；27-間隙調(diào)整電缸；28-間隙調(diào)整滑軌；29-間隙調(diào)整滑塊；30-角度調(diào)整電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例：如圖1至圖9所示，為本發(fā)明的一種畦栽葡萄自動(dòng)化施肥機(jī)器人，首先框架1為長方體框架結(jié)構(gòu)，通過在框架1下部四個(gè)角位置分別設(shè)置一個(gè)行走輪12，四個(gè)行走電機(jī)13分別設(shè)置在框架1下部四個(gè)角位置，每個(gè)行走電機(jī)13的主軸與每個(gè)行走輪12同軸連接，從而使行走電機(jī)13驅(qū)動(dòng)行走輪12旋轉(zhuǎn)，最終實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)框架1移動(dòng)的目的。

在框架1后部下方設(shè)置施肥滑軌20，同時(shí)在框架1后部下方平行設(shè)置有施肥齒條5。兩個(gè)施肥滑塊6分別滑動(dòng)安裝在施肥滑軌20上，施肥滑塊6中部安裝有施肥電機(jī)21，施肥電機(jī)21主軸上同軸安裝有施肥齒輪7，施肥齒輪7與施肥齒條5相互嚙合，從而施肥電機(jī)21驅(qū)動(dòng)施肥滑塊6在施肥滑軌20上滑動(dòng)。兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸8分別安裝在兩個(gè)施肥滑塊6上部，施肥管調(diào)整電缸8的活塞桿的伸縮方向與施肥滑軌20的長度方向相互垂直，并指向框架1內(nèi)部。兩個(gè)施肥管安裝架9分別安裝在兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸8的活塞桿端部，施肥管調(diào)整電缸8驅(qū)動(dòng)施肥管安裝架9向框架1內(nèi)部移動(dòng)和移出。施肥管安裝架9上部分別設(shè)置有兩個(gè)通孔。頂蓋2安裝在框架1頂部，頂蓋2上方中央位置設(shè)置有肥料罐3，頂蓋2兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)水槽4，肥料罐3內(nèi)側(cè)底部設(shè)置有斜面，斜面的較低一端設(shè)置有兩個(gè)肥料孔，從而有利于肥料向兩個(gè)肥料孔自動(dòng)集中。兩個(gè)水槽4的一端分別設(shè)置有水孔，兩個(gè)施肥管10的上端分別安裝在肥料罐3的兩個(gè)肥料孔中，與肥料罐3內(nèi)部相通，兩個(gè)施肥管10的下端分別與兩個(gè)施肥管安裝架9上的其中一個(gè)通孔相連接。兩個(gè)水管11的上端分別安裝在兩個(gè)水槽4的水孔中，兩個(gè)水管11的下端分別安裝在兩個(gè)施肥管安裝架9上的另一個(gè)通孔中，每個(gè)施肥管安裝架9均連接有一個(gè)施肥管10和水管11。

每套挖坑系統(tǒng)分別用于挖坑，框架1上部的前后兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)置有調(diào)整孔，平移滑軌23的兩端分別安裝在框架1前后兩側(cè)的調(diào)整孔中，便于調(diào)整兩個(gè)平移滑軌23之間的距離，從而可以適應(yīng)畦栽葡萄每行之間的不同寬度，且平移滑軌23的長度方向與施肥滑軌20的長度方向相互垂直。平移齒條22平行安裝在平移滑軌23上部，平移滑塊26滑動(dòng)安裝在平移滑軌23上，平移電機(jī)25安裝在平移滑塊26側(cè)部，平移電機(jī)25主軸上同軸安裝有平移齒輪24，平移齒輪24與平移齒條22相互嚙合，從而平移電機(jī)25可以驅(qū)動(dòng)平移滑塊26在平移滑軌23上滑動(dòng)。

豎直調(diào)整電缸14的缸體底部安裝在平移滑塊26的下部，豎直調(diào)整電缸14的活塞桿端部與壓實(shí)板15的中央位置相連接，豎直調(diào)整電缸14活塞桿的伸出和收回可以上下調(diào)整壓實(shí)板15的高度。壓實(shí)板15上對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)矩形槽，兩個(gè)間隙調(diào)整滑軌28分別安裝在壓實(shí)板15上，并分別與兩個(gè)矩形槽相互平行。兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊29分別滑動(dòng)安裝在兩個(gè)間隙調(diào)整滑軌28上，兩個(gè)間隙調(diào)整電缸27分別安裝在壓實(shí)板15上，兩個(gè)間隙調(diào)整電缸27的活塞桿端部分別與兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊29相連接，并驅(qū)動(dòng)間隙調(diào)整滑塊29在間隙調(diào)整滑軌28上移動(dòng)。間隙調(diào)整電缸27以及間隙調(diào)整滑軌28和間隙調(diào)整滑塊29相互配合，可以調(diào)整兩個(gè)挖鏟17的間距，從而為不同的施肥要求做出調(diào)整。兩個(gè)角度調(diào)整電機(jī)30分別安裝在兩個(gè)間隙調(diào)整滑塊29側(cè)部，兩個(gè)下挖電缸16分別安裝在間隙調(diào)整滑塊29另一側(cè)，并位于壓實(shí)板15的兩個(gè)矩形槽中，下挖電缸16的缸體底部與角度調(diào)整電機(jī)30的主軸相連接，角度調(diào)整電機(jī)30驅(qū)動(dòng)下挖電缸16旋轉(zhuǎn)，下挖電缸16的活塞桿端部安裝有挖鏟17，挖鏟17用于挖坑。

肥料罐3上兩個(gè)肥料孔位置處分別設(shè)置有肥料下漏控制開關(guān)19，為常見電控開關(guān)，控制肥料罐3中的肥料向施肥管10的下漏。兩個(gè)水槽4上的水孔位置處分別設(shè)置有水閥開關(guān)18，為常見電控開關(guān)，控制水槽4中的水向水管11的下漏。施肥管10和水管11均為軟管，可隨著施肥管安裝架9的移動(dòng)做適應(yīng)性變形。

采用上述具體實(shí)施例的一種畦栽葡萄自動(dòng)化施肥機(jī)器人的工作原理為：首先將本發(fā)明放置到兩排畦栽葡萄之間，根據(jù)兩排畦栽葡萄架之間的距離，通過框架1上部前后兩側(cè)的調(diào)整孔調(diào)整好兩個(gè)平移滑軌23之間的距離，本發(fā)明可以通過行走輪和行走電機(jī)沿著兩排畦栽葡萄架的長度方向?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)。

工作初始狀態(tài)時(shí)，本發(fā)明挖坑系統(tǒng)中的下挖電缸16的活塞桿處于收回狀態(tài)，如圖7所示，豎直調(diào)整電缸14的活塞桿處于伸出狀態(tài)，從而使挖鏟接近地面17。當(dāng)剛開始工作時(shí)，每套挖坑系統(tǒng)中的兩個(gè)下挖電缸16的活塞桿同時(shí)伸出，從而使每套挖坑系統(tǒng)中的兩個(gè)挖鏟17進(jìn)入泥土，實(shí)現(xiàn)挖坑，此時(shí)的挖坑系統(tǒng)狀態(tài)如圖6所示，兩個(gè)挖鏟17的端部剛好接觸上，然后下挖電缸16的活塞桿保持伸出狀態(tài)，豎直調(diào)整電缸14的活塞桿從伸出狀態(tài)變?yōu)槭栈貭顟B(tài)，即將挖上土的兩個(gè)挖鏟17向上提起，此時(shí)本發(fā)明前部即可挖好兩個(gè)坑，并通過平移電機(jī)25驅(qū)動(dòng)平移滑塊26移動(dòng)到平移滑軌23的后方，即將挖上土的挖鏟17移動(dòng)到平移滑軌23的后方，然后下挖電缸16的活塞桿收回，如圖6所示，便可將挖鏟17中的土丟棄，接著在行走輪12和行走電機(jī)13的驅(qū)動(dòng)下，本發(fā)明向前移動(dòng)一個(gè)間距，此處的間距是指同一行中相鄰兩棵葡萄樹之間的距離，在本發(fā)明向前移動(dòng)的同時(shí)，平移電機(jī)25驅(qū)動(dòng)平移滑塊26移動(dòng)到平移滑軌23的前方，豎直調(diào)整電缸14的活塞桿從收回狀態(tài)變?yōu)樯斐鰻顟B(tài)，即回復(fù)到本發(fā)明的初始狀態(tài)。此時(shí)開始挖好的兩個(gè)坑便位于本發(fā)明的后部，至此本發(fā)明的起步動(dòng)作完成，以后的工作步驟如下所述。

起步動(dòng)作完成后，兩個(gè)挖坑系統(tǒng)的挖鏟重復(fù)起步步驟中的動(dòng)作進(jìn)行挖坑，與此同時(shí)兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸8的活塞桿開始伸出，分別將兩個(gè)施肥管安裝架9上部連接的施肥管10和水管11分別送至剛開始挖好的兩個(gè)坑的正上方，并通過肥料下漏控制開關(guān)19和水閥開關(guān)18向兩個(gè)坑中添加適量的肥料和水，肥料和水的量可以通過肥料下漏控制開關(guān)19和水閥開關(guān)18的打開時(shí)間進(jìn)行設(shè)定。添加好肥料和水之后，兩個(gè)施肥管調(diào)整電缸8的活塞桿自動(dòng)收回，然后挖上土的兩個(gè)挖鏟17通過豎直調(diào)整電缸14再次向上提起，并通過平移電機(jī)25驅(qū)動(dòng)平移滑塊26移動(dòng)到平移滑軌23的后方，即挖上土的挖鏟17移動(dòng)到平移滑軌23的后方，然后豎直調(diào)整電缸14的活塞桿從收回狀態(tài)變?yōu)樯斐鰻顟B(tài)，接著下挖電缸16的活塞桿6從伸出狀態(tài)變?yōu)槭栈貭顟B(tài)，從而將挖鏟中的土放置到已經(jīng)放置肥料和水的坑中，然后豎直調(diào)整電缸14的活塞桿從伸出狀態(tài)變?yōu)槭栈貭顟B(tài)，即將壓實(shí)板15向上提起，提起后，通過角度調(diào)整電機(jī)30將下挖電缸16連同挖鏟從壓實(shí)板15的矩形槽中旋轉(zhuǎn)到壓實(shí)板上方，如圖8和圖9所示，然后豎直調(diào)整電缸14的活塞桿再次伸出，將壓實(shí)板15下壓至填好土的坑上進(jìn)行壓實(shí)工作，壓實(shí)后豎直調(diào)整電缸14的活塞桿從伸出狀態(tài)變?yōu)槭栈貭顟B(tài)，同時(shí)角度調(diào)整電機(jī)30將下挖電缸16旋轉(zhuǎn)至原位，平移電機(jī)25再將挖鏟17移動(dòng)到平移滑軌23的前方，豎直調(diào)整電缸14的活塞桿再次從收回狀態(tài)變?yōu)樯斐鰻顟B(tài)，使挖鏟17接近地面，最后行走電機(jī)13驅(qū)動(dòng)本發(fā)明再向前運(yùn)動(dòng)一個(gè)間距，至此一個(gè)工作循環(huán)完畢，后邊依次重復(fù)即可。

簡單來說本發(fā)明在每兩行畦栽葡萄之間進(jìn)行施肥工作開始時(shí)完成前述起步動(dòng)作，然后兩個(gè)挖坑系統(tǒng)在本發(fā)明前方位置時(shí)進(jìn)行挖坑，同時(shí)對(duì)本發(fā)明后方挖好的坑進(jìn)行肥料和水的添加，再用前方挖坑的土對(duì)后方添加好肥料和水的的坑進(jìn)行填埋和壓實(shí)，依次重復(fù)，隨著本發(fā)明不斷向前移動(dòng)，逐漸完成施肥工作，實(shí)現(xiàn)了該工作的自動(dòng)化，提高工作效率。