一种作物生长状况智能化监测装置

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为一种作物生长状况智能化监测装置。

背景技术

农业机器人是一种机器，是机器人在农业生产中的运用，是一种可由不同程序软件控制，以适应各种作业,能感觉并适应作物种类或环境变化，现有的监测作物生长状况的农业机器人，大多是对作物的上部枝叶生长情况监测，无法对作物底部枝干的生长情况进行及时监测，导致无法对作物及时补充营养，影响作物的健康生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种作物生长状况智能化监测装置，可以对作物底部枝干的硬度自动检测，且可以根据其硬度情况及时对其自动添加一定量的营养物质，大大改善作物的生长环境。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种作物生长状况智能化监测装置，包括支架，所述支架上设置有调节机构，所述支架上设置有对作物底部枝干硬度监测的硬度监测机构，所述支架上设置有自动添加营养物的补充机构，所述支架上设置有加水机构；所述调节机构包括电机，所述电机的一侧设置有齿板，所述齿板的底部设置有平板，所述支架在齿板上滑动；所述硬度监测机构包括固定架，所述固定架上贯穿有插杆，所述固定架上设置有刻度环，所述插杆上设置有挤压杆；所述补充机构包括与插杆连接的插轴，所述平板上设置有储料罐，所述储料罐与插轴贯穿连接，所述储料罐的内部设置有遮挡板b，所述插轴上设置有遮挡板a，所述遮挡板a与遮挡板b活动连接；所述插轴上设置有密封板a，所述密封板a上开设有漏槽a，所述漏槽a与储料罐活动连接；所述加水机构包括水桶，所述水桶上设置有支撑杆，所述支撑杆上设置有密封板b，所述密封板b上开设有漏槽b，所述漏槽b与水桶活动连接，所述密封板b的一侧与密封板a连接。

可选的，所述电机固定安装在支架上，所述电机的输出端安装有齿轮，所述平板为两个分布在支架的两侧下方，所述齿板固定安装在其中一个平板上，所述齿轮与齿板的一侧啮合连接。

可选的，所述平板上设置有导向杆，所述导向杆与支架贯穿连接，所述平板的下方设置有移动车架。

可选的，所述固定架固定安装在支架上，所述固定架上安装有外壳，所述外壳的内部设置有扭簧，所述扭簧与插杆连接。

可选的，所述插杆与固定架贯穿连接，所述刻度环固定安装在固定架上，所述刻度环的表面刻有刻度，所述挤压杆固定安装在插杆上。

可选的，所述插杆与插轴插接，所述插轴与平板以及储料罐贯穿连接，所述储料罐固定安装在平板的下方，所述遮挡板a固定安装在插轴上，且所述遮挡板a位于储料罐的内部。

可选的，所述遮挡板b固定安装在储料罐的出口处，且所述遮挡板b与遮挡板a活动连接，所述插轴在密封板a上滑动，所述密封板a的一端底部安装有推刀。

可选的，所述漏槽a以及漏槽b均为梯形设计，且所述漏槽a以及漏槽b分别与储料罐以及水桶的出口活动连接。

可选的，所述密封板a以及密封板b的内部均安装有伸缩弹簧，两个所述伸缩弹簧分别与支撑杆和插轴连接。

可选的，所述密封板b的一侧固定安装有螺纹伸缩杆，所述螺纹伸缩杆的一端与密封板a连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过挤压杆在刻度环的上方转动，且由于刻度环表面刻有刻度，可以直观的观察出挤压杆的转动角度，作物底部枝干硬度合格时，在支架前进的过程中，挤压杆会达到一定角度，而作物底部枝干硬度不合格时，挤压杆则达不到一定角度，由此可以自动检测出枝干硬度情况，并对其自动添加营养物质，改善作物的生长条件。

2、本发明可以根据作物底部枝干硬度监测的情况，自动添加相应的营养物质量，可以为枝干合格以及不合格的作物量身定制一定量的营养物质，改善作物的生长环境。

3、本发明可以根据土壤硬度不同，推动密封板a的位置不同，可以使水桶排出的水不同，由此可以更加智能的添加水量，进一步改善作物的生长环境，自动化以及智能化高。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图其一；

图2为本发明的整体结构示意图其二；

图3为本发明的部分剖视图其一；

图4为本发明的硬度监测机构局部剖视图；

图5为本发明的部分剖视图其二；

图6为本发明的补充机构部分剖视图其一；

图7为本发明的补充机构部分剖视图其二；

图8为本发明的补充机构与加水机构部分结构示意图。

图中：1、支架；2、调节机构；21、电机；22、齿板；23、平板；3、硬度监测机构；31、固定架；32、外壳；33、刻度环；34、挤压杆；35、插杆；36、扭簧；4、补充机构；41、储料罐；42、插轴；43、密封板a；44、推刀；45、遮挡板a；46、遮挡板b；47、漏槽a；5、加水机构；51、水桶；52、密封板b；53、螺纹伸缩杆；54、支撑杆；55、漏槽b；57、伸缩弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种作物生长状况智能化监测装置，包括支架1，支架1上设置有调节机构2，支架1上设置有对作物底部枝干硬度监测的硬度监测机构3，支架1上设置有自动添加营养物的补充机构4，支架1上设置有加水机构5；

调节机构2包括电机21，电机21的一侧设置有齿板22，齿板22的底部设置有平板23，支架1在齿板22上滑动；

根据实际情况，对作物底部枝干某一高度监测硬度时，启动电机21，电机21的输出端带动齿轮转动，由于齿轮与齿板22啮合，且因为齿板22固定安装在平板23上，因此启动电机21后，电机21的输出端带动电机21以及沿着齿板22移动，支架1带动挤压杆34移动，使挤压杆34移动至作物底部枝干监测的高度，然后推动整个装置，通过移动车架在作物行间移动；通过支架1上下灵活移动的设计，可以根据实际情况以及作物的生长情况，来选择作物底部枝干的监测高度；

硬度监测机构3包括固定架31，固定架31上贯穿有插杆35，固定架31上设置有刻度环33，插杆35上设置有挤压杆34；另外在移动车架上设置驱动机构，可以使整个装置以一定速度匀速前进；节省工作人员的工作量；

在挤压杆34随着支架1移动的过程中，挤压杆34会与作物的枝干碰撞，枝干会挤压挤压杆34，挤压杆34挤压扭簧36，并且使挤压杆34带动插杆35转动，通过挤压杆34在刻度环33的上方转动，且由于刻度环33表面刻有刻度，可以直观的观察出挤压杆34的转动角度，作物底部枝干硬度合格时，在支架1前进的过程中，挤压杆34会达到一定角度，而作物底部枝干硬度不合格时，挤压杆34则达不到一定角度，由此可以自动检测出枝干硬度；

补充机构4包括与插杆35连接的插轴42，平板23上设置有储料罐41，储料罐41与插轴42贯穿连接，储料罐41的内部设置有遮挡板b46，插轴42上设置有遮挡板a45，遮挡板a45与遮挡板b46活动连接；

在支架1前进自动监测作物底部枝干硬度的过程中，挤压杆34受到枝干挤压转动的过程中，挤压杆34带动插杆35转动，插杆35带动插轴42转动，如图7所示，插轴42带动遮挡板a45转动，遮挡板a45转动的过程中改变与遮挡板b46连接状态，由此储料罐41内部的营养物质将通过遮挡板a45以及遮挡板b46之间的缝隙流出，自动对作物添加营养物质；

另外在挤压杆34监测作物底部枝干硬度的过程中，作物底部枝干硬度合格时，挤压杆34转动至一定角度，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间的缝隙由大到小的变化，释放一定量的营养物质；如果作物底部枝干硬度不合格时，导致挤压杆34转动至一定角度停止一定时间，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间缝隙由大到小变化的过程中，停止在一定位置，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间缝隙不再变化至最小，进而使释放的营养物质量大于作物底部枝干硬度合格所释放的营养物质量；由此可以根据作物底部枝干硬度监测的情况，自动添加相应的营养物质量，可以为枝干合格以及不合格的作物量身定制一定量的营养物质，改善作物的生长环境；

插轴42上设置有密封板a43，密封板a43上开设有漏槽a47，漏槽a47与储料罐41活动连接；另外在支架1前进的过程中，支架1带动平板23移动，平板23带动储料罐41移动，储料罐41带动密封板a43移动，密封板a43带动推刀44移动，推刀44可以刺入土地中，使土壤挤压推刀44，推刀44通过伸缩弹簧57与插轴42挤压，由此推刀44带动密封板a43在储料罐41的出口处滑动，使密封板a43上的漏槽a47与储料罐41的出口处连通，可以使营养物质从连通处释放，且释放至推刀44开垦的沟槽中，方便作物吸收；

另外可以根据土壤的硬度，使土壤挤压密封板a43移动的距离不一，另外由于漏槽a47梯形设计，可以改变漏槽a47与储料罐41的连通大小，进而控制营养物质的流出量，一方面可以根据密封板a43移动位置监测土壤硬度，另一方面可以根据土壤硬度选择较多或者较少的营养物质，使其营养物质分配的更加合理且更加智能；另外可以将漏槽a47设计成矩形，使营养物质的流出与土壤硬度取消连接关系；

加水机构5包括水桶51，水桶51上设置有支撑杆54，支撑杆54上设置有密封板b52，密封板b52上开设有漏槽b55，漏槽b55与水桶51活动连接，密封板b52的一侧与密封板a43连接；在土壤挤压推刀44使密封板a43移动的过程中，密封板a43带动螺纹伸缩杆53移动，螺纹伸缩杆53带动密封板b52移动，使密封板b52在水桶51上的出口处滑动，使漏槽b55与出口处的连通大小发生变化，由此可以使水桶51内部的水排出；由此可以根据土壤硬度不同，推动密封板a43的位置不同，可以使水桶51排出的水不同，由此可以更加智能的添加水量，进一步改善作物的生长环境，自动化以及智能化高。

电机21固定安装在支架1上，电机21的输出端安装有齿轮，平板23为两个分布在支架1的两侧下方，齿板22固定安装在其中一个平板23上，齿轮与齿板22的一侧啮合连接，平板23上设置有导向杆，导向杆与支架1贯穿连接，平板23的下方设置有移动车架。

固定架31固定安装在支架1上，固定架31上安装有外壳32，外壳32的内部设置有扭簧36，扭簧36与插杆35连接，插杆35与固定架31贯穿连接，刻度环33固定安装在固定架31上，刻度环33的表面刻有刻度，挤压杆34固定安装在插杆35上，插杆35与插轴42插接，插轴42与平板23以及储料罐41贯穿连接，储料罐41固定安装在平板23的下方，遮挡板a45固定安装在插轴42上，且遮挡板a45位于储料罐41的内部。

遮挡板b46固定安装在储料罐41的出口处，且遮挡板b46与遮挡板a45活动连接，插轴42在密封板a43上滑动，密封板a43的一端底部安装有推刀44，漏槽a47以及漏槽b55均为梯形设计，且漏槽a47以及漏槽b55分别与储料罐41以及水桶51的出口活动连接，密封板a43以及密封板b52的内部均安装有伸缩弹簧57，两个伸缩弹簧57分别与支撑杆54和插轴42连接，密封板b52的一侧固定安装有螺纹伸缩杆53，螺纹伸缩杆53的一端与密封板a43连接，可根据实际情况调节螺纹伸缩杆53的长度，来调节密封板a43带动密封板b52移动一定位置时，漏槽b55与水桶51的出口连通大小。

工作原理：在使用本装置时，根据实际情况，对作物底部枝干某一高度监测硬度时，启动电机21，电机21的输出端带动齿轮转动，由于齿轮与齿板22啮合，且因为齿板22固定安装在平板23上，因此启动电机21后，电机21的输出端带动电机21以及沿着齿板22移动，支架1带动挤压杆34移动，使挤压杆34移动至作物底部枝干监测的高度，然后推动整个装置，通过移动车架在作物行间移动；通过支架1上下灵活移动的设计，可以根据实际情况以及作物的生长情况，来选择作物底部枝干的监测高度；另外在移动车架上设置驱动机构，可以使整个装置以一定速度匀速前进；节省工作人员的工作量；

在挤压杆34随着支架1移动的过程中，挤压杆34会与作物的枝干碰撞，枝干会挤压挤压杆34，挤压杆34挤压扭簧36，并且使挤压杆34带动插杆35转动，通过挤压杆34在刻度环33的上方转动，且由于刻度环33表面刻有刻度，可以直观的观察出挤压杆34的转动角度，作物底部枝干硬度合格时，在支架1前进的过程中，挤压杆34会达到一定角度，而作物底部枝干硬度不合格时，挤压杆34则达不到一定角度，由此可以自动检测出枝干硬度；

在支架1前进自动监测作物底部枝干硬度的过程中，挤压杆34受到枝干挤压转动的过程中，挤压杆34带动插杆35转动，插杆35带动插轴42转动，如图7所示，插轴42带动遮挡板a45转动，遮挡板a45转动的过程中改变与遮挡板b46连接状态，由此储料罐41内部的营养物质将通过遮挡板a45以及遮挡板b46之间的缝隙流出，自动对作物添加营养物质；

另外在挤压杆34监测作物底部枝干硬度的过程中，作物底部枝干硬度合格时，挤压杆34转动至一定角度，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间的缝隙由大到小的变化，释放一定量的营养物质；如果作物底部枝干硬度不合格时，导致挤压杆34转动至一定角度停止一定时间，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间缝隙由大到小变化的过程中，停止在一定位置，使遮挡板a45以及遮挡板b46之间缝隙不再变化至最小，进而使释放的营养物质量大于作物底部枝干硬度合格所释放的营养物质量；由此可以根据作物底部枝干硬度监测的情况，自动添加相应的营养物质量，可以为枝干合格以及不合格的作物量身定制一定量的营养物质，改善作物的生长环境；另外在支架1前进的过程中，支架1带动平板23移动，平板23带动储料罐41移动，储料罐41带动密封板a43移动，密封板a43带动推刀44移动，推刀44可以刺入土地中，使土壤挤压推刀44，推刀44通过伸缩弹簧57与插轴42挤压，由此推刀44带动密封板a43在储料罐41的出口处滑动，使密封板a43上的漏槽a47与储料罐41的出口处连通，可以使营养物质从连通处释放，且释放至推刀44开垦的沟槽中，方便作物吸收；

另外可以根据土壤的硬度，使土壤挤压密封板a43移动的距离不一，另外由于漏槽a47梯形设计，可以改变漏槽a47与储料罐41的连通大小，进而控制营养物质的流出量，一方面可以根据密封板a43移动位置监测土壤硬度，另一方面可以根据土壤硬度选择较多或者较少的营养物质，使其营养物质分配的更加合理且更加智能；另外可以将漏槽a47设计成矩形，使营养物质的流出与土壤硬度取消连接关系；在土壤挤压推刀44使密封板a43移动的过程中，密封板a43带动螺纹伸缩杆53移动，螺纹伸缩杆53带动密封板b52移动，使密封板b52在水桶51上的出口处滑动，使漏槽b55与出口处的连通大小发生变化，由此可以使水桶51内部的水排出；由此可以根据土壤硬度不同，推动密封板a43的位置不同，可以使水桶51排出的水不同，由此可以更加智能的添加水量，进一步改善作物的生长环境，自动化以及智能化高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。