一种自动化智能种菜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自动化智能种菜系统，属于种菜机技术领域，所述底座顶部的一侧安装有多组固定钣金，所述固定钣金的顶部安装有多组放置架，且所述放置架上放置有松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件，且所述松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件的顶部皆安装有第二连接组件，所述第一光轴座的侧顶部还设有第三轨道，所述底座顶部的两侧设有同步带和轴承座。本发明专利技术有效地实现整个种植过程自松土、播种、浇水、施肥到摘收的系列化操作，适用场合更为广泛，以一种自动化的工业化的方式生产农作物，致力于更高效率的种植，具有高效，灵活，应用广泛。

An automatic and intelligent vegetable planting system

【技术实现步骤摘要】
一种自动化智能种菜系统
本专利技术涉及一种种菜系统，特别是涉及一种自动化智能种菜系统，属于种菜机

技术介绍
农业自动化是近来兴起的一个重要的技术，因为其可以解放生产力，提高工作效率，大大降低了劳动人民的生活质量，因此大力发展农业自动化也是未来的趋势，在国外，农业自动化的起步比较早，以德国美国为主国家首先对三轴种菜平台进行了研发，当时他们的机器人已经可以根据不同种类的土壤从而给予土壤不同的肥料，达到产量的最大化，随着不断的发展，三轴种菜平台在技术上也不断的更新和进步，近年来美国已经研发出可以识别杂草并精确除去的机器人，而且工作效率很高，相对于传统的人为操作，自然是提高了很多。在我们国家，由于技术以及经济的局限性，农业自动化自然不及发达国家发展得迅速，而且起步时间响度较晚，因此很多东西都处于研发阶段，我国真正开始研发农业机器人是在二十世纪九十年代，当时的一款自动嫁接机器人已经实现了嫁接生产，该机器人是由中国农业大学研发的，主要是针对于瓜果类的幼苗嫁接，能够让瓜果类的幼苗存活能力提高，该机器获得了自主知识产权，随后，国内的其他机构也开始了农业机器人的研制，并且都获得了较为良好的成果，亦在实际的生产中得到了一定的应用，但由于多数农业机器人实现的功用较为单一，局限于代劳部分或个别的工种内容，同时造价相对高昂，没能得到有效的普及和应用，为此设计一种新型的智能种菜机来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是为了提供一种自动化智能种菜系统，有效地实现整个种植过程自松土、播种、浇水、施肥到摘收的系列化操作，适用场合更为广泛，以一种自动化的工业化的方式生产农作物，致力于更高效率的种植，且可靠性高。本专利技术的目的可以通过采用如下技术方案达到：一种自动化智能种菜系统，包括底座以及安装在所述底座顶部两侧的端部处的第一步进电机和安装在所述底座顶部两侧的第二轨道，所述底座顶部两侧端部设有位于所述第二轨道内侧的同步带轮同步带轮，所述第二轨道上通过导轨型材滚轮安装有支撑臂，所述支撑臂远离所述第二轨道的一端安装有第一光轴座，且所述第一光轴座的内侧安装有第一光轴，所述第一光轴座顶部的一侧设有齿条，所述第一光轴上设有滑块，且所述滑块上设有第二步进电机，所述第二步进电机的输出端设有与所述齿条相互配合的齿轮，所述滑块的底部设有第一轨道，且所述第一轨道上设有步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨，所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨远离所述第一光轴的一端安装有第一连接组件，所述底座顶部的一侧安装有多组固定钣金，所述固定钣金的顶部安装有多组放置架，且所述放置架上放置有松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件，且所述松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件的顶部皆安装有第二连接组件，所述第一光轴座的侧顶部还设有第三轨道，所述底座顶部的两侧设有同步带和轴承座；所述第一连接组件包括舵机和连接顶块，连接顶块与所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨的一端固定连接，步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨的另一端与舵机相连，所述连接顶块内侧的中间位置处设有第一舵机，所述连接顶块沿径向向外开有多组通孔，该通孔内设有与所述第一舵机输出端连接的摆杆，所述摆杆的另一端设有连接块，所述连接块远离所述第一舵机的一端设有第一弹簧，所述第一弹簧远离所述第一舵机的一端安装有在通孔内滑动的楔形推块，所述连接顶块的内部安装有舵机固定板，且所述第一舵机固定在所述舵机固定板上，所述连接顶块的内侧部设有推块安装板，所述推块安装板上设有铜棒，所述连接顶块底部的中间位置处设有，所述连接顶块内环部还设有多组导管安装块；该智能种菜系统的工作方法如下：1)、确定即将进入程序：确定智能种菜系统进入松土程序、播种程序、浇水程序、除草程序和收割程序中一个作为即将进入程序，2)、第一连接组件与即将进入程序对应组件对接：第二步进电机运动带动齿轮与齿条配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动到即将进入程序对应的组件的上方，第一连接组件与下连接盖对的定位孔对齐，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨带动第一连接组件沿着Z轴方向下降由于第一弹簧的作用楔形推块被顶入到插口处弹出，将上连接块和下连接盖卡住，即完成第一连接组件与即将进入程序对应组件的对接；3)、完成即将进入程序操作：第一步进电机驱动的同步带带动的龙门在第二轨道上移动实现X轴方向移动，第二步进电机运动带动齿轮在齿条上移动从而使得工作台沿着Y轴方向移动，确定即将进入程序的实施位置，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨带动第一连接组件沿着Z轴方向移动实现即将进入程序实施的高度，完成即将进入程序；4)、松开即将进入程序对应组件的固定：第一步进电机驱动的同步带带动的龙门在第二轨道上移动实现X轴方向移动，第二步进电机运动带动齿轮与齿条配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动，使得即将进入程序对应组件移动到放置架对应位置，第一舵机转动带动摆杆把四个楔形推块拉入上连接块内，即可松开即将进入程序对应组件的固定。优选的，所述第二连接组件包括与所述连接顶块连接的下连接盖，所述下连接盖的侧部设有啮合块，所述下连接盖顶部的四侧设有与所述楔形推块相互配合的插口，所述下连接盖的顶部与底部皆设有铜片，且所述下连接盖内部的中间位置处设有与所述相互配合的限位孔，所述铜片之间设有第二弹簧。优选的，所述松土组件包括与所述下连接盖底部固定的第一外壳和所述第一外壳底部安装有第二外壳，所述第一外壳内顶部设有直流减速电机，且所述直流减速电机的输出端安装有联轴器，所述联轴器的输出端安装有松土钻，所述直流减速电机的侧部设有用于固定所述直流减速电机的电机固定钣金。优选的，所述播种组件包括安装在所述下连接盖底部的第三外壳以及安装在所述第三外壳底部的第四外壳，所述第四外壳内底部设有第二舵机，所述第二舵机的顶部设有扇形转盘，所述扇形转盘的底部设有出料底板，所述第四外壳的底部安装有出料漏斗，所述第四外壳与所述第三外壳的内部设有进料漏斗。优选的，浇水组件包括安装在所述下连接盖底部的第五外壳，所述第五外壳的底部安装有第六外壳，所述第五外壳的内顶部设有直流抽水泵，所述直流抽水泵的底部连接有水管，所述水管的底部设有T型三通接头，且所述T型三通接头的底部设有底盖，所述直流抽水泵与所述水管通过紧固环连接。优选的，所述除草组件包括与所述下连接盖底部固定的法兰联轴器，所述法兰联轴器的底部安装有第二光轴，所述法兰联轴器的侧部铰接有三爪固定底板，所述三爪固定底板的一侧安装有侧板，所述第二光轴的端部安装有三角滑动盘，所述三角滑动盘的侧部铰接有连接小块，所述侧板的侧部铰接有爪头连接块，所述爪头连接块远离所述侧板的一端铰接有爪钳，所述爪钳的尾部设有牙型夹具，所述爪钳的侧部设有爪钳垫块，所述爪钳的侧顶部铰接有U型连接块，所述U型连接块远离所述爪钳的一端铰接在所述三角滑动盘的底部，所述爪钳的内侧设有垫圈，所述侧板的侧部还安装有第三舵机，所述三角滑动盘的底部安装有三角固定上板。优选的，所述收割组件包括安装在所述下连接盖底部的第四舵机固定板，所述第四舵机固定板两侧的底部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化智能种菜系统，其特征在于：包括底座(78)以及安装在所述底座(78)顶部两侧的端部处的第一步进电机(1)和安装在所述底座(78)顶部两侧的第二轨道(4)，所述底座(78)顶部两侧端部设有位于所述第二轨道(4)内侧的同步带轮同步带轮(8)，所述第二轨道(4)上通过导轨型材滚轮(10)安装有支撑臂(5)，所述支撑臂(5)远离所述第二轨道(4)的一端安装有第一光轴座(14)，且所述第一光轴座(14)的内侧安装有第一光轴(13)，所述第一光轴座(14)顶部的一侧设有齿条(12)，所述第一光轴(13)上设有滑块(15)，且所述滑块(15)上设有第二步进电机(2)，所述第二步进电机(2)的输出端设有与所述齿条(12)相互配合的齿轮(11)，所述滑块(15)的底部设有第一轨道(3)，且所述第一轨道(3)上设有步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)，所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)远离所述第一光轴(13)的一端安装有第一连接组件(18)，所述底座(78)顶部的一侧安装有多组固定钣金(17)，所述固定钣金(17)的顶部安装有多组放置架，且所述放置架上放置有松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件，且所述松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件的顶部皆安装有第二连接组件(19)，所述第一光轴座(14)的侧顶部还设有第三轨道(6)，所述底座(78)顶部的两侧设有同步带(7)和轴承座(9)；所述第一连接组件(18)包括舵机和连接顶块(20)，连接顶块(20)与所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)的一端固定连接，步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)的另一端与舵机相连，所述连接顶块(20)内侧的中间位置处设有第一舵机(30)，所述连接顶块(20)沿径向向外开有多组通孔，该通孔内设有与所述第一舵机(30)输出端连接的摆杆(29)，所述摆杆(29)的另一端设有连接块(26)，所述连接块(26)远离所述第一舵机(30)的一端设有第一弹簧(22)，所述第一弹簧(22)远离所述第一舵机(30)的一端安装有在通孔内滑动的楔形推块(28)，所述连接顶块(20)的内部安装有舵机固定板(25)，且所述第一舵机(30)固定在所述舵机固定板(25)上，所述连接顶块(20)的内侧部设有推块安装板(24)，所述推块安装板(24)上设有铜棒(23)，所述连接顶块(20)底部的中间位置处设有(21)，所述连接顶块(20)内环部还设有多组导管安装块(27)；/n该智能种菜系统的工作方法如下：/n1)、确定即将进入程序：确定智能种菜系统进入松土程序、播种程序、浇水程序、除草程序和收割程序中一个作为即将进入程序，/n2)、第一连接组件与即将进入程序对应组件对接：第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)与齿条(12)配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动到即将进入程序对应的组件的上方，第一连接组件(18)与下连接盖(32)对的定位孔对齐，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)带动第一连接组件(18)沿着Z轴方向下降由于第一弹簧(22)的作用楔形推块(28)被顶入到插口处弹出，将上连接块(20)和下连接盖(32)卡住，即完成第一连接组件与即将进入程序对应组件的对接；/n3)、完成即将进入程序操作：第一步进电机(1)驱动的同步带(7)带动的龙门在第二轨道(4)上移动实现X轴方向移动，第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)在齿条(12)上移动从而使得工作台沿着Y轴方向移动，确定即将进入程序的实施位置，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)带动第一连接组件(18)沿着Z轴方向移动实现即将进入程序实施的高度，完成即将进入程序；/n4)、松开即将进入程序对应组件的固定：第一步进电机(1)驱动的同步带(7)带动的龙门在第二轨道(4)上移动实现X轴方向移动，第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)与齿条(12)配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动，使得即将进入程序对应组件移动到放置架对应位置，第一舵机(30)转动带动摆杆(29)把四个楔形推块(28)拉入上连接块(20)内，即可松开即将进入程序对应组件的固定。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动化智能种菜系统，其特征在于：包括底座(78)以及安装在所述底座(78)顶部两侧的端部处的第一步进电机(1)和安装在所述底座(78)顶部两侧的第二轨道(4)，所述底座(78)顶部两侧端部设有位于所述第二轨道(4)内侧的同步带轮同步带轮(8)，所述第二轨道(4)上通过导轨型材滚轮(10)安装有支撑臂(5)，所述支撑臂(5)远离所述第二轨道(4)的一端安装有第一光轴座(14)，且所述第一光轴座(14)的内侧安装有第一光轴(13)，所述第一光轴座(14)顶部的一侧设有齿条(12)，所述第一光轴(13)上设有滑块(15)，且所述滑块(15)上设有第二步进电机(2)，所述第二步进电机(2)的输出端设有与所述齿条(12)相互配合的齿轮(11)，所述滑块(15)的底部设有第一轨道(3)，且所述第一轨道(3)上设有步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)，所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)远离所述第一光轴(13)的一端安装有第一连接组件(18)，所述底座(78)顶部的一侧安装有多组固定钣金(17)，所述固定钣金(17)的顶部安装有多组放置架，且所述放置架上放置有松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件，且所述松土组件、播种组件、浇水组件、除草组件和收割组件的顶部皆安装有第二连接组件(19)，所述第一光轴座(14)的侧顶部还设有第三轨道(6)，所述底座(78)顶部的两侧设有同步带(7)和轴承座(9)；所述第一连接组件(18)包括舵机和连接顶块(20)，连接顶块(20)与所述步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)的一端固定连接，步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)的另一端与舵机相连，所述连接顶块(20)内侧的中间位置处设有第一舵机(30)，所述连接顶块(20)沿径向向外开有多组通孔，该通孔内设有与所述第一舵机(30)输出端连接的摆杆(29)，所述摆杆(29)的另一端设有连接块(26)，所述连接块(26)远离所述第一舵机(30)的一端设有第一弹簧(22)，所述第一弹簧(22)远离所述第一舵机(30)的一端安装有在通孔内滑动的楔形推块(28)，所述连接顶块(20)的内部安装有舵机固定板(25)，且所述第一舵机(30)固定在所述舵机固定板(25)上，所述连接顶块(20)的内侧部设有推块安装板(24)，所述推块安装板(24)上设有铜棒(23)，所述连接顶块(20)底部的中间位置处设有(21)，所述连接顶块(20)内环部还设有多组导管安装块(27)；
该智能种菜系统的工作方法如下：
1)、确定即将进入程序：确定智能种菜系统进入松土程序、播种程序、浇水程序、除草程序和收割程序中一个作为即将进入程序，
2)、第一连接组件与即将进入程序对应组件对接：第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)与齿条(12)配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动到即将进入程序对应的组件的上方，第一连接组件(18)与下连接盖(32)对的定位孔对齐，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)带动第一连接组件(18)沿着Z轴方向下降由于第一弹簧(22)的作用楔形推块(28)被顶入到插口处弹出，将上连接块(20)和下连接盖(32)卡住，即完成第一连接组件与即将进入程序对应组件的对接；
3)、完成即将进入程序操作：第一步进电机(1)驱动的同步带(7)带动的龙门在第二轨道(4)上移动实现X轴方向移动，第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)在齿条(12)上移动从而使得工作台沿着Y轴方向移动，确定即将进入程序的实施位置，舵机驱动步进电机滑轮式滚珠丝杆直线导轨(16)带动第一连接组件(18)沿着Z轴方向移动实现即将进入程序实施的高度，完成即将进入程序；
4)、松开即将进入程序对应组件的固定：第一步进电机(1)驱动的同步带(7)带动的龙门在第二轨道(4)上移动实现X轴方向移动，第二步进电机(2)运动带动齿轮(11)与齿条(12)配合从而使得工作台沿着Y轴方向移动，使得即将进入程序对应组件移动到放置架对应位置，第一舵机(30)转动带动摆杆(29)把四个楔形推块(28)拉入上连接块...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锐鸿，曾俊皓，吴佳楷，叶青青，杨泰鑫，牙举辉，李胤镔，
申请(专利权)人：华南理工大学广州学院，
类型：发明
国别省市：广东;44