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智能玉米播种耕作机器人
- 作品编号:2024A3994
- 所属领域:A1智能耕作农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:长江大学
- 所在院/系:机械工程学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:样机,虚拟概念模型,其他(自填)
- 制作成本估算:2万元
作品简介:
播种机整体由视觉识别与智能转向机构、种植间距调节机构、种子及肥料存储机构组成。
视觉识别与转向机构主要由视觉识别模块负责识别田埂,然后在靠近田埂时控制电机转速,实现本机构的自动差速转向。完成无人化的自动播种作业。
种植间距调节机构主要由控制播种轮升降的齿轮齿条机构,压紧锁止机构,丝杆联动机构,可变径播种轮机构组成。齿轮齿条与丝杆联动机构可实现播种轮的横向与纵向移动,以实现播种深度与播种行间距的改变。可变径播种轮机构的变径是由其背部的齿轮盘转动,加滑槽实现插土器的伸缩,以达到改变半径改变播种距离的目的。其另外一面有拨杆与拨轮,在播种轮转动时,拨轮挡住拨杆,使鸭嘴钳打开,以达到控制种子下落时机的目的
种子及肥料的存储装置主要由存储箱构成,前端存储种子,后端可存储水或肥料,用软管连接到种箱与覆土板部分,存储箱下方有凹孔轴可实现肥料的流量控制。
主要创新点:
1.可联动调节的覆土装置:设计出一种联动式横向移动机构和与之配套的齿轮齿条上升机构与锁止机构。此机构可实现播种轮与覆土板联动式的横向与纵向移动,增大了播种位置灵活度。可以适应不同气候地区,不同土地情况的播种需求。
2.一种可变径的播种轮机构:提出一种可变径的玉米播种轮设计,通过齿轮的转动配合滑槽的运动,改变种盘的直径,配合拨杆轮,从而实现播种前后间距的调节,保证了本播种机的应用普遍性与播种精度。
3.视觉传达模块:在农业播种机器人加入了视觉传达装置,通过对已播种区域和田埂的识别,配合差速转向机构实现自动转向,达到无人化自动播种耕作的效果。
技术关键和主要技术指标:
1.基于视觉传达的自动转弯机构:通过视觉传达系统传递机器人行进信息,在临近田埂时发送转弯信号,使机器人转弯机构开始运转实现自动转弯。
2.棘轮与齿轮齿条配合式的手摇升降机构:由齿轮齿条来实现开沟覆土机构的升降,加入棘轮限制,便可使开沟覆土机构在运行时不会向上运动,保证自锁性能。
3.一种可变径的播种轮机构:提出一种可变径的玉米播种轮设计,搭配拨杆拨轮便可实现竖向玉米播种位置的改变和控制玉米种子释放的功能。通过齿轮的转动配合滑槽的运动,实现种盘直径的变化,配合拨杆轮,从而实现播种前后间距的调节,保证了本播种机的应用普遍性与播种精度。
推广应用价值:
我们的机器人解放了劳动力,实现了自动化,智能化的播种耕作。可调节式播种轮,让播种的行距与株距、播种深度可根据当地气候与土壤条件自主调节。紧凑的结构让机构更好搬运,以应对山地与丘陵等“小而多”农田的玉米播种要求。同时价格相对便宜,让农民接受度更高,更有推广价值。
作品视频: