一种多功能农用机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种多功能农用机器人，其包括肥、土壤混合搅拌母仓和驱动模块，肥、土壤混合搅拌母仓通过快速锁定装置安装在驱动模块上方；驱动模块为轮式或履带式驱动底盘，肥、土壤混合搅拌母仓包括：旋转挖斗、封闭式土壤上输送带、人体接近安全传感器、激光雷达/RFID/视觉识别系统、肥料仓模块、液态叶面施肥或农药模块、土壤仓模块、肥/土混合搅拌模块、机器人控制中心、土壤下料铺平装置、称重模块和混合肥土下料口。本实用新型专利技术实现开沟挖土、实时养分检测分析、配肥、混肥、施肥、自动回填全流程一次性完成。可在大型机械无法进入的果园、小块土地、茶园、丘陵、山地等不同的地形和土质进行作业。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能农用机器人
本技术涉及农用机械领域，尤其是涉及一种多功能农用机器人。
技术介绍
土壤是一种非常复杂的物质，有机物和无机物共存，固体、液体和气体交织，植物和微生物相互依赖，农作物的生长与土壤中氮、磷、钾、有机质及其他养分息息相关。农作物产量的形成有40％～80％的养分来自土壤，但不能把土壤看作一个取之不尽、用之不竭的“养分库”。为保证土壤有足够的养分供应容量和强度，保持土壤养分的携出与输入间的平衡，必须通过施肥这一措施来实现。依靠施肥，可以把作物吸收的养分“归还”土壤，确保土壤能力。农作物的生长需要从土壤中获取水分和各类营养物质，土壤本身并不总是能为作物提供最好的营养，农民必须定期轮作为作物提供必要的营养，在过去，为收获更多的农作物，农作物施用化肥是常用的手段，而过量施肥又会导致资源浪费以及严重的环境污染，氮、磷、钾等一些化学物质易被土壤固结，使各种盐分在土壤中积累，造成土壤养分失调，造成有害重金属含量和有害病菌量超标，导致土壤性状恶化，农作物体内部分物质转化合成受阻，使农产品品质降低。近年来，随着国家大力发展绿色农业，推广有机肥替代化肥技术，果园的土壤理化性质得到一定程度的改善，但是仍有部分地区果园不重视施用有机肥，土壤出现不同程度的盐渍化现象，板结比较严重，根系生长受限，导致产量以及品质得不到保障，农民收益大幅下降。一方面农作物根系可以从土壤中吸收水分、矿物质等养分，满足作物生长需求；另一方面还能够贮存营养物质，便于遇到根系无法适应条件时短期维持植株生长。此外，根系所具有的分泌有机酸、合成生长激素、繁殖新植株等功能也影响着植物的生长。但根系这些功能的正常发挥都需要合适的土壤温度、湿度、透气性等做保障，而有机肥的施用能够很好的保持土壤温度、湿度适宜，透气性增加，进而有利于根系这些功能的正常发挥。有机肥的施用不仅仅影响当年植物的产量以及品质，而且还能够改善土壤的理化性质，提高植株的生长势，为植物的正常生长发育营造了优良条件，进而提高植株对恶劣环境的抗性。现有技术CN201820913714.5一种农业机械施肥装置的专利，采用四轮拖拉机作为牵引，更适用于大面积农田机械化的施肥，无法在丘陵、山地等运作，且没有肥土混合的工序，可能致使土壤中磷、钾等养分大量集聚，造成土壤养分不平衡、作物烧根等不良后果。现有技术CN201820446062.9一种基于图传的郁闭苹果园挖坑施肥机远程监控系统的专利，是通过实时采集挖坑施肥机的数据信息来监控挖坑施肥机的现场工作情况，及时发现挖坑施肥机的故障，通过无线传输实现对挖坑施肥机的数据的远程监测和控制，也做不到开挖、混肥、覆土一次性完成我国传统的人工施肥方式效率低下，施肥深度较浅，易造成作物根系上浮，使作物的抗旱、抗病能力降低，严重影响作物的产量和果品品质。因此，亟需一种机器设备能替代人工来针对每棵作物精准施肥，来减轻农民的劳动强度，提高农业的生产效率，节约人工和生产成本。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种多功能农用机器人，将肥料科学、机器学习、物联网、大数据等与农作物成长系统整合起来，根据不同的作物类型，为其定制差异化的施肥方案，实现开沟挖土、实时养分检测分析、配肥、混肥、施肥、自动回填全流程一次性完成。可以实现大型机械无法进入的果园、小块土地、茶园、丘陵、山地等不同的地形和土质进行作业。为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案。一种多功能农用机器人，其包括：肥、土壤混合搅拌母仓和驱动模块，肥、土壤混合搅拌母仓通过快速锁定装置安装在驱动模块上方；所述驱动模块为轮式或履带式驱动底盘，采用汽、柴油机或电池模块作为动力源；所述肥、土壤混合搅拌母仓包括：旋转挖斗、封闭式土壤上输送带、人体接近安全传感器、激光雷达/RFID/视觉识别系统、肥料仓模块、液态叶面施肥或农药模块、土壤仓模块、肥/土混合搅拌模块、机器人控制中心、土壤下料铺平装置、称重模块和混合肥土下料口；所述封闭式土壤上输送带一端与所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端连接，所述封闭式土壤上输送带的另一端与所述旋转挖斗连接，所述旋转挖斗设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓前端下方，通过电机或机械驱动所述旋转挖斗旋转；所述人体接近安全传感器设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端，所述激光雷达/RFID/视觉识别系统设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端上部，所述人体接近安全传感器和激光雷达/RFID/视觉识别系统共同实现障碍物、目标、位置、维度、速度和朝向的判定，并将相关数据传输到设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓后端的机器人控制中心，进行目标物、障碍和路线的规划；所述肥料仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端内部，其下端设置有所述称重模块，其对所述肥料仓模块释放的不同肥料进行称重；所述液态叶面施肥或农药模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的中部，利用喷嘴对叶面施肥或者对所述叶面喷洒农药；所述土壤仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后部，所述土壤仓模块下端设置有所述土壤下料铺平装置和所述称重模块，所述称重模块对所述土壤仓模块释放的土壤进行称重；所述肥/土混合搅拌模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的底部，对所述肥料和土壤进行混合搅拌；所述机器人控制中心设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后端，与所述多功能农用机器人各部件电连接，并对所述机器人进行控制；所述混合肥土下料口设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的下方。优选地，所述土壤仓模块下端设置有两个独立的土壤出口；所述肥料仓模块设置有多个，每个所述肥料仓模块下端设置有肥料出口；所述称重模块包含：土壤称重模块和肥料称重模块，所述土壤称重模块设置在所述土壤仓模块的土壤出口下方，所述土壤称重模块下端设置有出口，所述肥料称重模块设置在所述肥料仓模块的肥料出口下方，所述肥料称重模块下端设置有出口。优选地，所述封闭式土壤上输送带连接设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓内部的密封土壤水平输送管道的一端，所述密封土壤水平输送管道的另一端延伸到所述土壤仓模块的上方；所述土壤仓模块下端设置的一个土壤出口连接覆盖表土输送管道的一端，所述覆盖表土输送管道的另一端连接所述土壤下料铺平装置。优选地，所述液态叶面施肥或农药模块包括：喷嘴导轨、液体输送软管和喷嘴，所述喷嘴导轨和液体输送软管穿设所述肥、土壤混合搅拌母仓上表面，所述喷嘴在所述喷嘴导轨的引导下可沿XYZ轴移动的所述喷嘴，所述液体输送软管一端连接所述液态叶面施肥或农药模块，另一端连接所述喷嘴。优选地，所述土壤仓模块内部顶部设置有红外光谱传感器和光源，所述光源对所述土壤仓模块内部的土壤样本进行照射，所述红外光谱传感器采集土壤样本反射的漫反射光，并将采集到的土壤光谱数据传输给所述机器人控制中心。优选地，机器人控制中心设置有通讯设备，可以通过4G和5G方式与云端专家库进行无线通讯。优选地，一种操作上述多功能农用机器人的操作方法：1)根据现场作业需要给所述多功能农用机器人选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能农用机器人，其特征在于包括：肥、土壤混合搅拌母仓和驱动模块，肥、土壤混合搅拌母仓通过快速锁定装置安装在驱动模块上方；/n所述驱动模块为轮式或履带式驱动底盘，采用汽、柴油机或电池模块作为动力源；/n所述肥、土壤混合搅拌母仓包括：旋转挖斗、封闭式土壤上输送带、人体接近安全传感器、激光雷达/RFID/视觉识别系统、肥料仓模块、液态叶面施肥或农药模块、土壤仓模块、肥/土混合搅拌模块、机器人控制中心、土壤下料铺平装置、称重模块和混合肥土下料口；/n所述封闭式土壤上输送带一端与所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端连接，所述封闭式土壤上输送带的另一端与所述旋转挖斗连接，所述旋转挖斗设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓前端下方，通过电机驱动所述旋转挖斗旋转；/n所述人体接近安全传感器设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端，所述激光雷达/RFID/视觉识别系统设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端上部，所述人体接近安全传感器和激光雷达/RFID/视觉识别系统将相关数据传输到设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓后端的机器人控制中心；/n所述肥料仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端内部，其下端设置有所述称重模块；/n所述液态叶面施肥或农药模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的中部，利用喷嘴对叶面施肥或者对所述叶面喷洒农药；/n所述土壤仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后部，所述土壤仓模块下端设置有所述土壤下料铺平装置和所述称重模块；/n所述肥/土混合搅拌模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的底部；/n所述机器人控制中心设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后端，与所述多功能农用机器人各部件电连接；/n所述混合肥土下料口设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的下方。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多功能农用机器人，其特征在于包括：肥、土壤混合搅拌母仓和驱动模块，肥、土壤混合搅拌母仓通过快速锁定装置安装在驱动模块上方；
所述驱动模块为轮式或履带式驱动底盘，采用汽、柴油机或电池模块作为动力源；
所述肥、土壤混合搅拌母仓包括：旋转挖斗、封闭式土壤上输送带、人体接近安全传感器、激光雷达/RFID/视觉识别系统、肥料仓模块、液态叶面施肥或农药模块、土壤仓模块、肥/土混合搅拌模块、机器人控制中心、土壤下料铺平装置、称重模块和混合肥土下料口；
所述封闭式土壤上输送带一端与所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端连接，所述封闭式土壤上输送带的另一端与所述旋转挖斗连接，所述旋转挖斗设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓前端下方，通过电机驱动所述旋转挖斗旋转；
所述人体接近安全传感器设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端，所述激光雷达/RFID/视觉识别系统设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端上部，所述人体接近安全传感器和激光雷达/RFID/视觉识别系统将相关数据传输到设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓后端的机器人控制中心；
所述肥料仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的前端内部，其下端设置有所述称重模块；
所述液态叶面施肥或农药模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的中部，利用喷嘴对叶面施肥或者对所述叶面喷洒农药；
所述土壤仓模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后部，所述土壤仓模块下端设置有所述土壤下料铺平装置和所述称重模块；
所述肥/土混合搅拌模块设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的底部；
所述机器人控制中心设置在所述肥、土壤混合搅拌母仓的后端，与所述多功能农用机器人各部件电连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立，许超，杜文，李燕凌，刘星，
申请(专利权)人：杨立，许超，杜文，李燕凌，刘星，
类型：新型
国别省市：北京;11