利索能及
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专利号: 2023103048957
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.智能无人两行高速插秧机,包括移动底盘、浮力调节机构、传动机构、秧箱组件和水稻插秧机构,其特征在于:所述的移动底盘包括机架、行走机构和辅助机构;机架两侧设有对称的两个行走机构;所述的行走机构包括车轮、车轮伺服电机、车轮减速机和作业深度调节机构;所述的作业深度调节机构包括升降滑轨、升降滑块和推杆电机;车轮减速机的输入端与车轮伺服电机的输出轴固定,输出端与车轮固定;车轮减速机的壳体与两块车轮减速机支撑板均固定,两块车轮减速机支撑板与两块升降滑块分别固定;所述的两块升降滑块与固定在机架上的两个升降滑轨分别构成滑动副;车轮减速机盖板与两块车轮减速机支撑板均固定;推杆电机的缸体固定在车轮减速机盖板上;两个行走机构中推杆电机的推杆顶部均与升降连接桥固定;所述的升降连接桥与机架固定;相机固定在升降连接桥顶部;所述的辅助机构包括万向轮和万向轮连接桥;所述万向轮连接桥的两端均连接有万向轮,中部与伸缩管一端通过螺栓和螺母连接,伸缩管另一端与传动机构中主传动箱的箱体构成滑动副;

所述的浮力调节机构包括浮板、浮板前端连接件和浮板后端连接件;所述的浮板前端连接件包括前端连接底座、前端连接顶座和连接板;前端连接底座固定在浮板前端,前端连接顶座固定在机架前端,连接板两端与前端连接底座和前端连接顶座分别铰接;所述的浮板后端连接件包括后端连接底座和后端连接顶座;后端连接底座固定在浮板后端,后端连接顶座固定在伸缩管上;后端连接顶座上沿竖直方向排布的多个销孔中的一个与后端连接底座上的定位孔通过销轴连接;

所述的传动机构包括主传动箱、移箱驱动机构和齿轮机构;主传动箱的箱体通过传动箱连接件与机架固定;所述的移箱驱动机构包括作业伺服电机和作业减速机;作业减速机与机架固定;作业减速机的输入端与作业伺服电机的输出轴固定,输出端与主传动箱的输入轴一端固定;所述的齿轮机构包括齿轮传动箱、主动齿轮和传动齿轮;所述的齿轮传动箱与机架固定;主动齿轮轴和传动齿轮轴均与齿轮传动箱构成转动副;主动齿轮轴与主传动箱的输入轴另一端固定;所述的主动齿轮固定在主动齿轮轴上;所述的传动齿轮固定在传动齿轮轴上,并与主动齿轮啮合;秧箱组件的双螺旋轴穿入齿轮传动箱内,且秧箱组件的驱动齿轮与传动齿轮啮合;秧箱组件的秧箱基座与机架通过取苗量调节机构连接;主传动箱的输入轴与主传动箱的输出轴通过链传动机构连接;主传动箱的输出轴两端与两个水稻插秧机构的中心轴分别固定,两个水稻插秧机构的第一中心不完全非圆齿轮均与主传动箱的箱体固定。

2.根据权利要求1所述的智能无人两行高速插秧机,其特征在于:所述的取苗量调节机构包括调节手柄、调节量齿板、调节转轴、调节转轴定位板、调节拨片和秧箱定位滑销;所述的调节转轴定位板与秧箱固定件固定,秧箱固定件固定在主传动箱上;所述的调节转轴与调节转轴定位板构成转动副;调节手柄与调节转轴固定;所述的调节量齿板与主传动箱的箱体固定;调节手柄上一体成型的卡片嵌入调节量齿板的其中一个齿槽内;调节手柄呈片状;所述的调节拨片与调节转轴固定,并卡在秧箱定位滑销的镂空处;所述的秧箱定位滑销与秧箱固定件构成滑动副,并与秧箱组件的秧箱基座固定。

3.根据权利要求2所述的智能无人两行高速插秧机,其特征在于:所述的机架上设有倾角传感器,倾角传感器的信号输出端与控制器连接;倾角传感器将获得的侧倾角数据传给控制器,控制器控制两个作业深度调节机构的推杆电机,让机架保持水平状态。

4.根据权利要求1所述的智能无人两行高速插秧机,其特征在于:所述的机架上设有GPS导航模块,GPS导航模块的信号输出端与控制器连接;通过GPS导航模块规划全局作业路径,控制器控制两个行走机构的车轮伺服电机驱动对应的车轮按照全局作业路径行走,行走过程中,通过相机对水稻作物行和地垄进行跟踪。

5.根据权利要求3所述的智能无人两行高速插秧机的插秧方法,其特征在于:该方法具体如下:

控制器控制两个作业深度调节机构的推杆电机带动对应侧的车轮升降,使机架处于水平状态且与地面保持预设距离,以适应不同种植地面的插秧深度要求;在水田作业时,通过浮板进行浮力调节;然后,通过取苗量调节机构进行取苗量调节;接着,控制器控制两个车轮伺服电机转动;车轮伺服电机经车轮减速机带动车轮转动;同时,控制器控制作业伺服电机经作业减速机带动主传动箱的输入轴转动;主传动箱的输入轴将部分动力传给齿轮机构的主动齿轮轴,传动齿轮与主动齿轮啮合,并带动秧箱组件的驱动齿轮转动,驱动齿轮再带动双螺旋轴转动,从而实现秧箱组件横向以及纵向送秧苗;主传动箱的输入轴将另一部分动力经链传动机构传给主传动箱的输出轴,进而驱动两个水稻插秧机构同步从秧箱组件取秧苗,并同步向地面插秧苗。

6.根据权利要求5所述的智能无人两行高速插秧机的插秧方法,其特征在于:两个作业深度调节机构的推杆电机带动对应侧的车轮升降,使机架处于水平状态且与地面保持预设距离,具体过程如下:控制器控制一侧推杆电机推出或缩回时,由于推杆电机固定在车轮减速机盖板上,推杆电机的推杆顶部与升降连接桥固定,而升降连接桥与机架固定,车轮又是接触地面的,因此机架对应侧便会随推杆电机的推出或缩回而沿着升降滑轨进行相应的升降;两个推杆电机共同作用下,结合倾角传感器的反馈,实现机架处于水平状态且与地垄保持预设距离。

7.根据权利要求5所述的智能无人两行高速插秧机的插秧方法,其特征在于:在旱地作业时,保留辅助机构;在水田作业时,拆卸辅助机构,通过浮板进行浮力调节;通过浮板进行浮力调节的过程具体如下:通过调节后端连接顶座上不同销孔与后端连接底座上的定位孔连接,来调节浮板后端高度,再转动连接板调节浮板前端高度,使浮板处于水平状态,从而实现浮力调节。

8.根据权利要求5所述的智能无人两行高速插秧机的插秧方法,其特征在于:取苗量调节机构调节取苗量的具体过程如下:弯折调节手柄,使调节手柄上一体成型的卡片从调节量齿板的齿槽内移出;然后旋转调节手柄,带动调节转轴和调节拨片旋转;当调节手柄向下旋转时,调节拨片向上旋转,将秧箱定位滑销向上抬升,使秧箱组件整体抬升,水稻插秧机构旋转至取秧位置时取秧量减少;当调节手柄向上旋转时,秧箱组件整体下降,水稻插秧机构旋转至取秧位置时取秧量增加;调节手柄旋转到位后,使调节手柄上一体成型的卡片重新嵌入调节量齿板对应的齿槽内。