一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机的破膜方法技术

本发明专利技术涉及一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机及破膜方法，所述大蒜幼苗破膜机包括履带式行走装置、固定机架、破膜装置、控制系统、视觉辅助装置和远程遥控装置。履带式行走装置的设计解决了机器田间行走时车轮的下陷和打滑问题；固定车架中折叠架的设计可实现一畦到三畦的破膜需求，有效提高了破膜效率；固定车架中滚动轴的设计可实现破膜装置的上卷和下放；破膜装置中编织网、链条以及棉布条的结合减轻了破膜过程中对薄膜的破坏和对蒜芽的损伤；视觉辅助装置与远程遥控装置的结合可以灵活调整机器运行方向，有效避免压到蒜芽。控制系统控制机器各部分之间协调合作，大大提高了机器工作效率。大提高了机器工作效率。大提高了机器工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机的破膜方法


[0001]本专利技术涉及农业机械
，尤其涉及到一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机的破膜方法。

技术介绍

[0002]大蒜发芽后有很大一部分蒜苗无法自行拱出地膜，这时如果不借助外界帮助其破膜，会影响大蒜后期的正常生长与收获，而目前常用的破膜方式是通过人工用钩子将膜破开或拿扫帚等物品通过扫膜帮助大蒜破膜，人工破膜的成本高，且效率较低。在大蒜幼苗破膜时期，种植土地的土壤很松软，传统机械难以避免车轮稳定性差、易偏移前进路线以及下陷的问题。因此研究一款能够在田间应用的破膜机对于提高大蒜生产的效率具有重要意义。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，能够在多畦间进行作业，采用视觉辅助导航，工作效率大幅提高。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，包括履带式行走装置和固设在履带式行走装置上的支撑架，所述支撑架上安装有沿横向折叠的折叠架，所述折叠架上安装有位于履带式行走装置后方的破膜装置。
[0005]本方案的行走装置采用履带式结构，增大了与地面的接触面积，对地面压力分布均匀，更好地适应大蒜田间松软的土质；通过设置沿横向折叠的折叠架，可通过改变折叠架的折叠状态调整破膜作业的宽度，从而适应不同的种植畦宽，提高破膜效率。
[0006]作为优化，所述折叠架包括若干沿宽度方向依次排布的单元架体，相邻的单元架体通过竖向转轴铰接，单元架体上转动设置有滚动轴，相邻单元架体上的滚动轴通过万向节连接器连接，履带式行走装置上设有与至少一滚动轴传动连接的步进电机。本优化方案的折叠架通过相互铰接的单元架体之间的相对转动实现折叠，结构简单，操作方便，通过滚动轴通过万向节连接，既满足了折叠要求，同时实现了在不同折叠状态下的动力传动，从而实现破膜装置的收放，通过步进电机提供动力，便于实现远程控制。
[0007]作为优化，所述支撑架为两件，分别通过螺栓固定在履带式行走装置宽度方向的两侧边缘。本优化方案的支撑架设置为两件，且位于履带式行走装置的边缘，增大支撑间距，提高了稳定性，使履带式行走装置的中间位置可以放置更多所需物品，而且支撑架通过螺栓固定，实现了支撑架的可拆卸，从而提高了履带式行走装置的通用性。
[0008]作为优化，所述单元架体的数量为三件，沿宽度方向依次为单元架体Ⅰ、单元架体Ⅱ和单元架体Ⅲ，单元架体Ⅱ包括分别位于滚动轴上、下两侧的两支杆，以及分别固接于支杆两端的两固定板，两固定板分别与两支撑架固接，固定板上安装有与滚动轴适配的轴承。本优化方案将单元架体Ⅱ设置在单元架体Ⅰ和单元架体Ⅲ之间，两端均由支撑架提供支撑，固定牢固可靠，两侧分别设置单元架体Ⅰ和单元架体Ⅲ，保证了两侧的平衡，提高了结构的
稳定性；单元架体Ⅱ采用支杆和固定板固接成框架，有利于减小重量，进一步提高稳定性；单元架体设置为三段，可实现一畦到三畦的破膜需求，有效提高了破膜效率。
[0009]作为优化，单元架体Ⅰ和单元架体Ⅲ均包括分别位于滚动轴上、下两侧的两撑杆，两撑杆远离单元架体Ⅱ的一端通过端板固接，端板上设有与所在单元架体的滚动轴适配的轴承；支撑架远离单元架体Ⅱ的一侧固设有横板，所述竖向转轴穿过所述横板和撑杆。本优化方案的单元架体Ⅰ和单元架体Ⅲ均采用撑杆和端板固接成框架，同样有利于减小重量和进一步提高稳定性。
[0010]作为优化，所述破膜装置包括上端与滚动轴固接的柔性编织网，以及固设在柔性编织网下端的破膜链条。本方案的破膜装置通过设置柔性编织网，便于破膜链条自重下压，破膜可靠性强，同时方便卷放。
[0011]作为优化，还包括远程遥控装置，以及安装在履带式行走装置上的远程控制系统和视觉辅助装置，远程控制系统包括位于单片机和直流无刷电机驱动器，所述单片机与视觉辅助装置、步进电机电连接，单片机接收远程遥控装置的信号，完成对步进电机的控制。
[0012]作为优化，视觉辅助装置包括固定在履带式行走装置上的云台固定架、安装在云台固定架上的移动云台，以及安装在移动云台上端的WIFI摄像头，WIFI摄像头与单片机电连接。本优化方案通过采用WIFI摄像头，便于无线传递图像信息，通过设置移动云台，便于调整摄像头的方向，以便调整至最佳观察视角。
[0013]作为优化，远程遥控装置包括手机APP和远程遥控手柄，手机APP用于接收实时图像信息、控制破膜装置和移动云台的动作，远程遥控手柄用于控制履带式行走装置的移动。本优化方案控制器接受远程遥控手柄和手机APP发出的指令，进而控制直流无刷电机驱动器，从而实现对驱动电机及步进电机的控制，手机APP还可以控制移动云台的横向、纵向旋转，实现摄像头对机器360
°
的监控。
[0014]本方案还提供一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机的破膜方法，包括如下步骤：1、破膜机启动之前调整两侧履带之间的距离，使其与当地大蒜种植工艺相匹配，工作时破膜装置位于整机的后侧；2、启动机器后，通过遥控手柄控制机器行进至工作地点，根据实际种植情况展开折叠架，通过手机APP控制步进电机动作，带动滚动轴转动将破膜装置下放至大蒜薄膜上；并通过手机APP控制移动云台动作，使WIFI摄像头和机器前进方向一致，根据手机APP显示的实时路况信息，通过远程遥控手柄及时灵活调整机器前进方向，机器带动破膜链条在大蒜薄膜上前进，实现破膜作业；3、当机器行进至该段地结束处，将折叠架折叠，控制手机APP将破膜装置上卷；通过手机APP控制移动云台转动，使WIFI摄像头对准履带，根据手机APP显示的履带位置，通过远程遥控手柄控制机器转向。
[0015]本专利技术的有益效果为：1、行走装置为履带式行走装置，避免了轮式行走装置由于土地的泥泞和松软导致的下陷和打滑问题；2、破膜机构采用链条拖拽式，破膜链条裹在包裹有棉布条的柔性编织网下端，用机器对其进行拖拽，使其在大蒜地膜上进行滑行，当链条在蒜尖顶起的扇面体滑过时，其自重垂
落下压，大蒜芽尖即可穿透膜层露出膜外，完成破膜，此方法相较于现有技术中的按压方式，对地膜的破损程度较小，出芽率较高，蒜芽的破坏率较低；3、破膜装置的安装架为可折叠式，根据实际种植方式的不同，通过调整折叠架的收起与展开，可对多行大蒜同时进行破膜，以提高破膜的效率；4、采用视觉辅助与远程遥控手柄的结合控制机器前进方向，反应快捷灵敏，实现对机器的实时监控以及调整，避免由手机反应延迟导致屏幕难精确调整机械运行方向问题，提高了工作可靠性；5、采用手机APP控制滚动轴转动和移动云台的旋转，实现了破膜装置的卷放和对机器360
°
监控，大大提高了机器的效率。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的一种基于履带底盘的折叠大蒜幼苗破膜机的结构示意图；图2为本专利技术的机架及破膜装置示意图；图3为本专利技术的履带式行走装置示意图；图4为本专利技术的机架卷折与折叠原理示意图；图5为本专利技术的对滚动轴和履带行走装置控制示意图；图6为本专利技术的对移动云台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：包括履带式行走装置（4）和固设在履带式行走装置上的支撑架（5.3），所述支撑架上安装有沿横向折叠的折叠架（5.1），所述折叠架上安装有位于履带式行走装置后方的破膜装置。2.根据权利要求1所述的一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：所述折叠架（5.1）包括若干沿宽度方向依次排布的单元架体，相邻的单元架体通过竖向转轴铰接，单元架体上转动设置有滚动轴（5.2），相邻单元架体上的滚动轴通过万向节连接器连接，履带式行走装置上设有与至少一滚动轴传动连接的步进电机（5.4）。3.根据权利要求2所述的一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：所述支撑架（5.3）为两件，分别通过螺栓固定在履带式行走装置宽度方向的两侧边缘。4.根据权利要求3所述的一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：所述单元架体的数量为三件，沿宽度方向依次为单元架体Ⅰ、单元架体Ⅱ和单元架体Ⅲ，单元架体Ⅱ包括分别位于滚动轴上、下两侧的两支杆，以及分别固接于支杆两端的两固定板，两固定板分别与两支撑架固接，固定板上安装有与滚动轴适配的轴承。5.根据权利要求4所述的一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：单元架体Ⅰ和单元架体Ⅲ均包括分别位于滚动轴上、下两侧的两撑杆，两撑杆远离单元架体Ⅱ的一端通过端板固接，端板上设有与所在单元架体的滚动轴适配的轴承；支撑架远离单元架体Ⅱ的一侧固设有横板，所述竖向转轴穿过所述横板和撑杆。6.根据权利要求2所述的一种基于履带底盘的折叠式大蒜幼苗破膜机，其特征在于：所述破膜装置包括上端与滚动轴固接的柔性编织网（6），以及固设在柔性编织网下端的破膜链条（7）。7.根据权利要求2所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天华，程明星，苏兆强，侯加林，夏明远，丁贺贺，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：