一种农业机械化施肥装置的制作方法

1.本发明涉及一种施肥装置，具体为农业机械化施肥装置，属于机械化施肥技术领域。


背景技术：

2.施肥是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，并保持和提高土壤肥力的农业技术措施，施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一；施肥的主要依据是土壤肥力水平、作物类型、目标产量、气候环境以及肥料特点，从而选择合适的肥料，估算所需要肥料用量，并确定施肥时间和施肥模式；机械化施肥主要是利用机电设备与装置在农作物生产的过程对农作物进行施肥，是农业机械化的重要组成部分；
3.传统的农业机械化施肥设备，通常是以无人机为载体，由于无人机在进行施肥作业时，通常需要足够的飞行空间，且无法精准的控制施肥的范围，从而导致肥料十分容易直接撒落至农作物的叶芯内，如：玉米、高粱等农作物；影响了农作物的正常生长，严重时还会导致农作物直接被烧死，为此，提出一种农业机械化施肥装置。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种农业机械化施肥装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供有益的选择。
5.本发明实施例的技术方案是这样实现的：一种农业机械化施肥装置，包括机体组件和施肥组件，所述机体组件包括无人机体、电控盒和中控模块；
6.所述施肥组件包括图像采集器、定位模块、伺服电机、储料箱、导流机构、传动机构和绞龙杆；
7.所述电控盒固定连接于所述无人机体的上表面一侧，所述中控模块安装于所述无人机体的内侧壁中部，所述图像采集器安装于所述无人机体内侧壁远离电控盒的一侧，所述定位模块安装于所述电控盒的内侧壁，所述伺服电机安装于所述无人机体的内侧壁底部，所述储料箱固定连接于所述无人机体的底部，所述绞龙杆固定连接于所述中控模块的输出轴，所述导流机构设于所述储料箱的底部，所述传动机构通过轴承转动连接于所述导流机构的内侧壁顶部。
8.进一步优选的，所述储料箱的底部固定连接有连接管，所述绞龙杆的底部开设有十字插槽。
9.进一步优选的，所述导流机构包括外置多级套管和底板，所述传动机构包括内置多级传动管、第一十字插块和封堵板；
10.所述底板固定连接于所述外置多级套管的底部，所述底板与外置多级套管之间设有丢肥槽，所述底板的内侧壁顶部于所述连接管的外侧壁底部螺纹连接。
11.进一步优选的，所述内置多级传动管的外侧壁顶部通过轴承转动连接于所述外置多级套管的内侧壁，所述内置多级传动管的顶端固定连接有第一十字插块，所述第一十字插块的外侧壁与所述十字插槽的内侧壁滑动连接，所述封堵板固定连接于所述内置多级传动管的底端，所述封堵板与底板之间通过轴承转动连接。
12.进一步优选的，所述导流机构包括导流管和底套，所述传动机构包括传动杆、抛料板、变速盒和第二十字插块；
13.所述底套的内侧壁与所述导流管的外侧壁底部螺纹连接，所述底套的内侧壁顶部于所述连接管的外侧壁底部螺纹连接。
14.进一步优选的，所述抛料板固定连接于所述传动杆的底部，所述变速盒安装于所述传动杆的顶部，所述变速盒的外侧壁与所述导流管的内侧壁固定连接，所述变速盒的顶部固定连接有第二十字插块，所述第二十字插块的外侧壁与所述十字插槽的内侧壁滑动连接。
15.进一步优选的，所述无人机体的底部对称固定连接有四个外支柱，所述电控盒的内侧壁一侧安装有伺服控制器。
16.进一步优选的，所述储料箱的内侧壁对称滑动连接有两个侧箱体。
17.进一步优选的，所述图像采集器和定位模块的信号输出端通过导线电性连接于中控模块的信号输入端，所述中控模块的信号输出端通过导线电性连接于伺服控制器的信号输入端，所述伺服控制器的电性输出端通过导线电性连接于伺服电机的电性输入端。
18.本发明实施例由于采用以上技术方案，其具有以下优点：
19.一、本发明通过利用图像采集器对农作物的分布图像数据进行采集，然后通过中控模块对图像采集器采集的图像进行分割特征对比，用以识别农作物的种植分布，确定合理的施肥路线。
20.二、本发明通过利用伸缩的导流机构将肥料直接导流至农作物根部上方的位置，从而可以防止肥料直接撒落至农作物的叶芯内的情况发生，然后通过伺服电机利用绞龙杆带动传动机构将肥料以丢肥或抛撒的形式，施加至农作物根部周边，以便根据农作物不同生长周期选择合适的施肥方式。
21.上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。
附图说明
22.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明的结构图；
24.图2为本发明的侧剖结构示意图；
25.图3为本发明的半剖结构示意图；
26.图4为本发明图2的a区结构放大示意图；
27.图5为本发明图2的b区结构放大示意图；
28.图6为本发明导流管的轴侧结构示意图；
29.图7为本发明导流管的剖视结构示意图。
30.附图标记：1、机体组件；2、施肥组件；101、无人机体；102、电控盒；103、中控模块；201、图像采集器；202、定位模块；203、伺服电机；204、储料箱；205、导流机构；206、传动机构；207、绞龙杆；41、连接管；42、十字插槽；43、外支柱；44、伺服控制器；45、侧箱体；61、外置多级套管；62、内置多级传动管；63、第一十字插块；64、封堵板；65、底板；66、丢肥槽；71、导流管；72、底套；73、传动杆；74、抛料板；75、变速盒；76、第二十字插块。
具体实施方式
31.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
32.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
33.实施例一
34.如图1-5所示，本发明实施例提供了一种农业机械化施肥装置，包括机体组件1和施肥组件2，机体组件1包括无人机体101、电控盒102和中控模块103；
35.施肥组件2包括图像采集器201、定位模块202、伺服电机203、储料箱204、导流机构205、传动机构206和绞龙杆207；
36.电控盒102固定连接于无人机体101的上表面一侧，中控模块103安装于无人机体101的内侧壁中部，图像采集器201安装于无人机体101内侧壁远离电控盒102的一侧，定位模块202安装于电控盒102的内侧壁，伺服电机203安装于无人机体101的内侧壁底部，储料箱204固定连接于无人机体101的底部，绞龙杆207固定连接于中控模块103的输出轴，导流机构205设于储料箱204的底部，传动机构206通过轴承转动连接于导流机构205的内侧壁顶部，导流机构205包括外置多级套管61和底板65，传动机构206包括内置多级传动管62、第一十字插块63和封堵板64；底板65固定连接于外置多级套管61的底部，底板65与外置多级套管61之间设有丢肥槽66，底板65的内侧壁顶部于连接管41的外侧壁底部螺纹连接，内置多级传动管62的外侧壁顶部通过轴承转动连接于外置多级套管61的内侧壁，内置多级传动管62的顶端固定连接有第一十字插块63，第一十字插块63的外侧壁与十字插槽42的内侧壁滑动连接，封堵板64固定连接于内置多级传动管62的底端，封堵板64与底板65之间通过轴承转动连接；通过封堵板64和底板65在重力的作用下带动外置多级套管61和内置多级传动管62进行伸展，以便将肥料直接导流至农作物根部上方的位置，从而可以防止肥料直接撒落至农作物的叶芯内的情况发生。
37.在一个实施例中，储料箱204的底部固定连接有连接管41，绞龙杆207的底部开设有十字插槽42；通过十字插槽42对第一十字插块63，以便通过转动的绞龙杆207带动第一十字插块63同时转动。
38.在一个实施例中，储料箱204的内侧壁对称滑动连接有两个侧箱体45。
39.在一个实施例中，无人机体101的底部对称固定连接有四个外支柱43，电控盒102的内侧壁一侧安装有伺服控制器44，图像采集器201和定位模块202的信号输出端通过导线
电性连接于中控模块103的信号输入端，中控模块103的信号输出端通过导线电性连接于伺服控制器44的信号输入端，伺服控制器44的电性输出端通过导线电性连接于伺服电机203的电性输入端；通过中控模块103接收图像采集器201和定位模块202的数据，通过伺服控制器44控制伺服电机203的开启和关闭。
40.实施例二
41.如图6-7所示，本发明实施例提供了一种农业机械化施肥装置，包括机体组件1和施肥组件2，机体组件1包括无人机体101、电控盒102和中控模块103；
42.施肥组件2包括图像采集器201、定位模块202、伺服电机203、储料箱204、导流机构205、传动机构206和绞龙杆207；
43.电控盒102固定连接于无人机体101的上表面一侧，中控模块103安装于无人机体101的内侧壁中部，图像采集器201安装于无人机体101内侧壁远离电控盒102的一侧，定位模块202安装于电控盒102的内侧壁，伺服电机203安装于无人机体101的内侧壁底部，储料箱204固定连接于无人机体101的底部，绞龙杆207固定连接于中控模块103的输出轴，导流机构205设于储料箱204的底部，传动机构206通过轴承转动连接于导流机构205的内侧壁顶部，导流机构205包括导流管71和底套72，传动机构206包括传动杆73、抛料板74、变速盒75和第二十字插块76；底套72的内侧壁与导流管71的外侧壁底部螺纹连接，底套72的内侧壁顶部于连接管41的外侧壁底部螺纹连接，抛料板74固定连接于传动杆73的底部，变速盒75安装于传动杆73的顶部，变速盒75的外侧壁与导流管71的内侧壁固定连接，变速盒75的顶部固定连接有第二十字插块76，第二十字插块76的外侧壁与十字插槽42的内侧壁滑动连接；通过伺服电机203的输出轴带动绞龙杆207转动，转动的绞龙杆207利用第二十字插块76和变速盒75带动传动杆73转动，通过设置的变速盒75用于提高传动杆73相对于绞龙杆207的转速，以便利用快速转动的抛料板74将肥料从导流管71内抛出进行施肥，通过设置的底套72，用于对肥料的抛出方向进行控制，用以防止全方位抛洒肥料导致重复施肥的情况发生。
44.在一个实施例中，储料箱204的底部固定连接有连接管41，绞龙杆207的底部开设有十字插槽42；通过十字插槽42对第二十字插块76进行限位，以便通过转动的绞龙杆207带动第二十字插块76同时转动。
45.在一个实施例中，无人机体101的底部对称固定连接有四个外支柱43，电控盒102的内侧壁一侧安装有伺服控制器44；通过外支柱43提高无人机体101的高度，使无人机体101的底部可以预留足够进行相关操作的空间。
46.在一个实施例中，储料箱204的内侧壁对称滑动连接有两个侧箱体45；通过移动侧箱体45将储料箱204的两侧打开，以便将肥料加入储料箱204的内部。
47.在一个实施例中，图像采集器201和定位模块202的信号输出端通过导线电性连接于中控模块103的信号输入端，中控模块103的信号输出端通过导线电性连接于伺服控制器44的信号输入端，伺服控制器44的电性输出端通过导线电性连接于伺服电机203的电性输入端；通过中控模块103接收图像采集器201和定位模块202的数据，通过伺服控制器44控制伺服电机203的开启和关闭。
48.在一个实施例中，定位模块202的型号为ub482；伺服控制器44的型号为jmc-806；中控模块103的型号为stc89c52rc-51。
49.本发明在工作时：通过移动侧箱体45将储料箱204的两侧打开，以便将肥料加入储料箱204的内部，然后通过推动侧箱体45对储料箱204进行闭合；然后利用遥控终端控制无人机体101整体飞行至施肥区域的任意一个直角处，同时通过封堵板64和底板65在重力的作用下带动外置多级套管61和内置多级传动管62进行伸展，当外置多级套管61和内置多级传动管62完全伸展后，控制无人机体101整体与施肥区域的长或宽平行，然后通过定位模块202获取初始定位数据，然后通过遥控终端录入施肥区域长和宽的数据，用以确定施肥区域范围，然后通过图像采集器201对无人机体101下方的图像数据进行采集，然后通过中控模块103接收图像采集器201采集的图像数据，并对图像数据进行分割处理，然后对分割后的图像进行特征提取，并进行特征对比，用以识别农作物的种植分布，确定合理的施肥路线，当需要进行施肥作业时，通过中控模块103将伺服电机203的控制指令录入伺服控制器44内，然后通过伺服控制器44根据指令控制伺服电机203工作，伺服电机203的输出轴带动绞龙杆207转动，转动的绞龙杆207将储料箱204内的肥料推入连接管41和外置多级套管61内，然后通过转动的绞龙杆207利用第一十字插块63带动内置多级传动管62转动，转动的内置多级传动管62带动封堵板64转动，转动的封堵板64控制丢肥槽66的开启和关闭，以便以丢肥的形式将肥料，施加至农作物根部周边，防止肥料直接撒落至农作物的叶芯内的情况发生，增加了施肥过程中对农作物的保护，在施肥过程中，通定位模块202实时获取定位数据，用以防止无人机体101整体飞出施肥区域，当无人机体101整体施肥完成或储料箱204内的肥料使用完成后，通过遥控终端控制无人机体101飞行至初始位置，通过利用无人机体101整体为外置多级套管61和内置多级传动管62提供了压力，使外置多级套管61和内置多级传动管62可以顺利完成收缩，以便无人机体101可以正常进行起降，当需要以抛撒的形式进行施肥时，通过转动外置多级套管61与连接管41分离，以便将外置多级套管61和内置多级传动管62整体拆下，然后移动导流管71的整体带动第二十字插块76插入绞龙杆207的十字插槽42内，然后通过转动导流管71利用螺纹与连接管41进行固定，以便通过更换导流机构205和传动机构206进行不同方式的施肥，当无人机体101整体飞行至指定位置后，通过伺服电机203的输出轴带动绞龙杆207转动，转动的绞龙杆207利用第二十字插块76和变速盒75带动传动杆73转动，通过设置的变速盒75用于提高传动杆73相对于绞龙杆207的转速，以便利用快速转动的抛料板74将肥料从导流管71内抛出进行施肥，通过设置的底套72，用于对肥料的抛出方向进行控制，用以防止全方位抛洒肥料导致重复施肥的情况发生。
50.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种农业机械化施肥装置，包括机体组件(1)和施肥组件(2)，其特征在于：所述机体组件(1)包括无人机体(101)、电控盒(102)和中控模块(103)；所述施肥组件(2)包括图像采集器(201)、定位模块(202)、伺服电机(203)、储料箱(204)、导流机构(205)、传动机构(206)和绞龙杆(207)；所述电控盒(102)固定连接于所述无人机体(101)的上表面一侧，所述中控模块(103)安装于所述无人机体(101)的内侧壁中部，所述图像采集器(201)安装于所述无人机体(101)内侧壁远离电控盒(102)的一侧，所述定位模块(202)安装于所述电控盒(102)的内侧壁，所述伺服电机(203)安装于所述无人机体(101)的内侧壁底部，所述储料箱(204)固定连接于所述无人机体(101)的底部，所述绞龙杆(207)固定连接于所述中控模块(103)的输出轴，所述导流机构(205)设于所述储料箱(204)的底部，所述传动机构(206)通过轴承转动连接于所述导流机构(205)的内侧壁顶部。2.根据权利要求1所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述储料箱(204)的底部固定连接有连接管(41)，所述绞龙杆(207)的底部开设有十字插槽(42)。3.根据权利要求2所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述导流机构(205)包括外置多级套管(61)和底板(65)，所述传动机构(206)包括内置多级传动管(62)、第一十字插块(63)和封堵板(64)；所述底板(65)固定连接于所述外置多级套管(61)的底部，所述底板(65)与外置多级套管(61)之间设有丢肥槽(66)，所述底板(65)的内侧壁顶部于所述连接管(41)的外侧壁底部螺纹连接。4.根据权利要求3所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述内置多级传动管(62)的外侧壁顶部通过轴承转动连接于所述外置多级套管(61)的内侧壁，所述内置多级传动管(62)的顶端固定连接有第一十字插块(63)，所述第一十字插块(63)的外侧壁与所述十字插槽(42)的内侧壁滑动连接，所述封堵板(64)固定连接于所述内置多级传动管(62)的底端，所述封堵板(64)与底板(65)之间通过轴承转动连接。5.根据权利要求2所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述导流机构(205)包括导流管(71)和底套(72)，所述传动机构(206)包括传动杆(73)、抛料板(74)、变速盒(75)和第二十字插块(76)；所述底套(72)的内侧壁与所述导流管(71)的外侧壁底部螺纹连接，所述底套(72)的内侧壁顶部于所述连接管(41)的外侧壁底部螺纹连接。6.根据权利要求5所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述抛料板(74)固定连接于所述传动杆(73)的底部，所述变速盒(75)安装于所述传动杆(73)的顶部，所述变速盒(75)的外侧壁与所述导流管(71)的内侧壁固定连接，所述变速盒(75)的顶部固定连接有第二十字插块(76)，所述第二十字插块(76)的外侧壁与所述十字插槽(42)的内侧壁滑动连接。7.根据权利要求1所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述无人机体(101)的底部对称固定连接有四个外支柱(43)，所述电控盒(102)的内侧壁一侧安装有伺服控制器(44)。8.根据权利要求1所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述储料箱(204)的内侧壁对称滑动连接有两个侧箱体(45)。
9.根据权利要求7所述的农业机械化施肥装置，其特征在于：所述图像采集器(201)和定位模块(202)的信号输出端通过导线电性连接于中控模块(103)的信号输入端，所述中控模块(103)的信号输出端通过导线电性连接于伺服控制器(44)的信号输入端，所述伺服控制器(44)的电性输出端通过导线电性连接于伺服电机(203)的电性输入端。

技术总结
本发明提供了一种农业机械化施肥装置，包括机体组件和施肥组件，所述机体组件包括无人机体、电控盒和中控模块；所述施肥组件包括图像采集器、定位模块、伺服电机、储料箱、导流机构、传动机构和绞龙杆；本发明通过利用图像采集器对农作物的分布图像数据进行采集，然后通过中控模块对图像采集器采集的图像进行分割特征对比，用以识别农作物的种植分布，确定合理的施肥路线；本发明通过利用伸缩的导流机构将肥料直接导流至农作物根部上方的位置，从而可以防止肥料直接撒落至农作物的叶芯内的情况发生，然后通过伺服电机利用绞龙杆带动传动机构将肥料以丢肥或抛撒的形式，施加至农作物根部周边，以便根据农作物不同生长周期选择合适的施肥方式。适的施肥方式。适的施肥方式。


技术研发人员：周叶凡
受保护的技术使用者：周叶凡
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/9/23