一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置及应用方法

技术领域

本发明涉及柑橘种植及植物保护技术领域，具体涉及一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置及应用方法。

背景技术

柑橘品种众多，包括橘类、柑类、甜橙类、柚类、柠檬等，种植面积已经超过苹果，是全国种植面积第一的水果。柑橘种植产业中，植物保护是头等大事，但柑橘生长中常见的病虫害多达100多种，而农药和肥料的成本居高不下，“洗车式”施药方式普遍存在，灌溉也存在着漫灌和灌溉不均的现象，造成精准度低，造成了水资源、农药和肥料的浪费，用工成本也日益增长，大大增加了柑橘的种植成本，降低了柑橘种植的经济效益，严重阻碍了柑橘产业的健康发展。

目前常见的柑橘植保施药方式，早前多使用人工背负式喷雾器打药防治柑橘病虫害，耗时费力，人工成本高；现在多使用拖管式打药机施用农药，大范围施药，针对性差，用药量巨大，是背负式喷雾器的4～5倍左右，不仅扩大了农药的污染，不利于生态环境的保护，还极大地增加了用药成本，实用性差。在肥料和用水灌溉方面，也多采用大范围撒施或漫灌施用，肥水效用差，施用回报率低；而近年来兴起的植保无人机在水稻、小麦等禾本科类作物上施用水肥药的效果良好，但是由于柑橘果树本身存在复杂性，无人机在柑橘果树的植保应用中，存在非常多的使用限制和防治死角，使用效果不佳，病虫害防治效果尚未达到预期。

发明内容

为此，本发明提供一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置及应用方法，以解决现有技术中由于目前常见的柑橘栽培及植保方式，造成水肥药的施用精准度低、人工成本高，水肥药大范围过量施用，使得柑橘种植成本过高，柑橘种植经济效益低，不利于柑橘产业的健康发展的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置，所述柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置包括：

L型支架，所述L型支架的下壁三角均固定安装有立板，所述L型支架与三块所述立板间安装有高度调节机构，所述高度调节机构上安装有水平坐标定位机构，所述水平坐标定位机构下部安装有施用角度控制机构；

其中，所述高度调节机构用于控制水平坐标定位机构的垂直高度，使得施用角度控制机构联动，以向柑橘树不同高度的部位进行水肥药的施用工作；

其中，所述水平坐标定位机构用于调节施用角度控制机构的水平位置，使得施用角度控制机构可对不同位置的柑橘树进行定位，使得施用角度控制机构可对水平坐标定位机构范围内的柑橘树精确施用水肥药；

其中，所述施用角度控制机构用于控制水肥药输出头的转动角度，使得水肥药输出头可正对柑橘树水肥药需求部位进行供给，可满足柑橘树不同角度部位的水肥药需求；

所述高度调节机构包括三块底板、三块顶板、三根丝杠、三块螺纹板、动力电机、两对带轮以及两个传动带，三块所述底板分别固定安装在三块所述立板的下部内壁，三块所述顶板分别固定安装在三块所述立板的上部内壁，三根所述丝杠分别转动安装在三块所述底板和三块所述顶板内，且左部两根所述丝杠的上端均转动连接在所述L型支架的左部下壁，三块所述螺纹板分别螺纹安装在三根所述丝杠外壁，所述动力电机固定安装在所述L型支架的右后角，且所述动力电机的输出端与右后部所述丝杠的上端固定连接，下部一对所述带轮固定安装在右后部所述丝杠的上部外壁和左后部所述丝杠的上部外壁，上部一对所述带轮固定安装在左前部所述丝杠的上部外壁和左后部所述丝杠的上端外壁，两个所述传动带分别传动安装在两对所述带轮外壁。

进一步地，所述水平坐标定位机构包括L型连板、两个双向滑槽、两块滑块、两块连板、两个限位槽以及限位座，所述L型连板固定安装在三块所述螺纹板内壁，两个所述双向滑槽设置在所述L型连板的左部和后部，两块所述滑块分别滑动安装在两个所述双向滑槽内，两根所述连板分别固定安装在两块所述滑块内壁，两个所述限位槽分别设置在两根所述连板内，所述限位座滑动安装在两个所述限位槽内。

进一步地，所述施用角度控制机构包括定位架、微型马达、主动轴、主动卡盘、上基块、下基架、从动轴、两个从动笼式齿轮以及输出管，所述定位架固定安装在所述限位座下端，所述微型马达固定安装在所述定位架后壁，所述主动轴固定安装在所述微型马达输出端，且所述主动轴转动连接在所述定位架后壁，所述主动卡盘固定安装在所述主动轴的前端外壁，所述上基块固定安装在所述定位架的上壁下部，所述下基架固定安装在所述定位架的后壁前部，所述从动轴转动安装在所述上基块和所述下基架前端内，两个所述从动笼式齿轮固定安装在所述从动轴的上部和下部外壁，且所述主动卡盘与两个所述从动笼式齿轮间歇啮合传动，所述输出管固定安装在所述从动轴的下端。

进一步地，所述双向滑槽由外部长方体槽和内部长方体槽固定连通而成，且所述双向滑槽的内部长方体槽设置在所述L型连板的内壁，所述连板滑动连接在所述双向滑槽的内部长方体槽内，所述滑块滑动连接在所述双向滑槽的外部长方体槽内。

进一步地，所述限位座由长方体块和圆柱固定连接而成，且所述限位座的长方体块滑动安装在右部所述限位槽内，所述限位座的圆柱滑动安装在前部所述限位槽内。

进一步地，所述下基架由前部正方体块和后部长方体板固定连接而成，且所述下基架的后部长方体板后端与所述定位架的后壁下部固定连接，所述从动轴下部转动连接在所述下基架的前部正方体块内。

进一步地，所述主动卡盘由一个圆盘和七根等距放置的圆柱销固定连接而成，所述从动笼式齿轮由上部圆盘、下部圆盘和中部等距放置的十五根圆柱形齿杆固定连接而成，且所述从动笼式齿轮的十五根圆柱形齿杆间距与所述主动卡盘的七根等距放置的圆柱销间距相同。

进一步地，所述输出管的前壁等距设置有六排输出孔，所述输出管的后端可拆卸安装水肥药接入管。

进一步地，所述微型马达、两块所述滑块和所述动力电机的控制端均与柑橘果园的智能管理系统电性连接，且智能管理系统内设置有柑橘果树生长状态监控模块。

本发明还包括该柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置的应用方法，具体步骤如下：

步骤一：将多个水肥药一体化装置水平排列放置，相互固定连接，覆盖整个柑橘果园，使水肥药一体化装置的三块立板下端均埋入柑橘果园的土地中，将L型支架的后壁与柑橘果园的培养棚架内壁固定，则单个水肥药一体化装置负责，以L型支架的后壁边为宽边，以L型支架的左壁边为长边，以立板埋入土中后的剩余高度为高边，组成的立方空间内所有柑橘树的水肥药施用；

步骤二：将水肥药接入管安装到输出管的后端，使水肥药接入管与输出管相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标；

步骤三：柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块分别在两个双向滑槽内滑动，两块连板分别随两块滑块联动，其内限位槽的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座位置的移动，使限位座带动水平坐标定位机构联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点；

步骤四：其次柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机输出端正转或反转，右后部丝杠随动力电机输出端转动，在两对带轮和两个传动带的带传动作用下，左部两根丝杠随右后部丝杠联动转动，可带动三块螺纹板与三根丝杠螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板联动升降，将水平坐标定位机构移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点；

步骤五：最后柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达，使其输出端带动主动轴转动，控制主动卡盘联动与上部从动笼式齿轮或下部从动笼式齿轮啮合传动，主动卡盘转动与下部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从左到右逆时针摆动，主动卡盘转动与上部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管的输出口朝向角度，即，可使输出管的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管定量输出水、肥料和药，则输出管可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作。

本发明具有如下优点：

1.本发明通过高度调节机构和水平坐标定位机构的设置，与现有技术相比，将水肥药接入管安装到输出管的后端，使水肥药接入管与输出管相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标，柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块分别在两个双向滑槽内滑动，两块连板分别随两块滑块联动，其内限位槽的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座位置的移动，使限位座带动水平坐标定位机构联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点，水平坐标定位机构灵活性高，可定位水肥药一体化装置立方空间内的各个水平坐标的柑橘树，后柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机输出端正转或反转，右后部丝杠随动力电机输出端转动，在两对带轮和两个传动带的带传动作用下，左部两根丝杠随右后部丝杠联动转动，可带动三块螺纹板与三根丝杠螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板联动升降，将水平坐标定位机构移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，高度调节机构可根据不同高度的柑橘树，调整施用角度控制机构的高度，使其与柑橘树需求点平齐，水平坐标定位机构结合高度调节机构,可将施用角度控制机构移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展，解决现有技术中常见的柑橘种植保护方式，水肥药的施用精确度低，大范围施用，导致了水肥药的浪费，使得柑橘种植保护成本高，柑橘种植的经济效益低，不利于柑橘产业的健康发展的问题；

2.本发明通过施用角度控制机构的设置，与现有技术相比，柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达，使其输出端带动主动轴转动，控制主动卡盘联动与上部从动笼式齿轮或下部从动笼式齿轮啮合传动，主动卡盘转动与下部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从左到右逆时针摆动，主动卡盘转动与上部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管的输出口朝向角度，即，可使输出管的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管定量输出水、肥料和药，则输出管可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构可左右180度转动输出管喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好，解决现有技术中植保无人机在柑橘果树的植保应用中，存在非常多的施用死角，使用效果不佳的问题；

3.本发明通过柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置的应用方法，与现有技术相比，将多个水肥药一体化装置水平排列放置，相互固定连接，覆盖整个柑橘果园，使水肥药一体化装置的三块立板下端均埋入柑橘果园的土地中，将L型支架的后壁与柑橘果园的培养棚架内壁固定，则单个水肥药一体化装置负责，以L型支架的后壁边为宽边，以L型支架的左壁边为长边，以立板埋入土中后的剩余高度为高边，组成的立方空间内所有柑橘树的水肥药施用，将水肥药接入管安装到输出管的后端，使水肥药接入管与输出管相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标，柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块分别在两个双向滑槽内滑动，两块连板分别随两块滑块联动，其内限位槽的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座位置的移动，使限位座带动水平坐标定位机构联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点，其次柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机输出端正转或反转，右后部丝杠随动力电机输出端转动，在两对带轮和两个传动带的带传动作用下，左部两根丝杠随右后部丝杠联动转动，可带动三块螺纹板与三根丝杠螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板联动升降，将水平坐标定位机构移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，水平坐标定位机构结合高度调节机构,可将施用角度控制机构移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高，最后柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达，使其输出端带动主动轴转动，控制主动卡盘联动与上部从动笼式齿轮或下部从动笼式齿轮啮合传动，主动卡盘转动与下部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从左到右逆时针摆动，主动卡盘转动与上部从动笼式齿轮啮合传动时，从动轴联动，带动输出管从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管的输出口朝向角度，即，可使输出管的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管定量输出水、肥料和药，则输出管可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构可左右180度转动输出管喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展，另外，本柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置在应用中，不只局限于柑橘果园，同样适用于火龙果、番石榴、猕猴桃、无花果等南方优稀果树的水肥药一体化管理，泛用性强，便于推广，解决现有技术中常见的柑橘种植保护方式成本高，泛用性低，不利于推广的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1显示为本发明的柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置整体结构立体图。

图2显示为本发明的高度调节机构与L型支架配合结构前视立体示意图。

图3显示为本发明的高度调节机构与L型支架配合结构右视立体示意图。

图4显示为本发明的水平坐标定位机构与施用角度控制机构配合结构俯视立体示意图。

图5显示为本发明的水平坐标定位机构与施用角度控制机构配合结构前视立体示意图。

图6显示为本发明的施用角度控制机构前视结构立体示意图。

图7显示为本发明的施用角度控制机构后视结构立体示意图。

图8显示为本发明的L型支架下部传动结构前视立体示意图。

图9显示为本发明的L型支架下部传动结构左视立体示意图。

图10显示为本发明的整体结构左视立体示意图。

元件标号说明

1、L型支架；101、立板；

2、高度调节机构；201、底板；202、顶板；203、丝杠；204、螺纹板；205、动力电机；206、带轮；207、传动带；

3、水平坐标定位机构；301、L型连板；302、双向滑槽；303、滑块；304、连板；305、限位槽；306、限位座；

4、施用角度控制机构；401、定位架；402、微型马达；403、主动轴；404、主动卡盘；405、上基块；406、下基架；407、从动轴；408、从动笼式齿轮；409、输出管。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图10。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

实施例1

请参阅图1-5和图8-10，为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置，所述柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置包括：

L型支架1，所述L型支架1的下壁三角均固定安装有立板101，所述L型支架1与三块所述立板101间安装有高度调节机构2，所述高度调节机构2上安装有水平坐标定位机构3；

其中，如图4-5所示，所述水平坐标定位机构3用于调节施用角度控制机构4的水平位置，使得施用角度控制机构4可对不同位置的柑橘树进行定位，使得施用角度控制机构4可对水平坐标定位机构3范围内的柑橘树精确施用水肥药，所述水平坐标定位机构3包括L型连板301、两个双向滑槽302、两块滑块303、两块连板304、两个限位槽305以及限位座306，所述L型连板301固定安装在三块所述螺纹板204内壁，两个所述双向滑槽302设置在所述L型连板301的左部和后部，两块所述滑块303分别滑动安装在两个所述双向滑槽302内，两根所述连板304分别固定安装在两块所述滑块303内壁，两个所述限位槽305分别设置在两根所述连板304内，所述限位座306滑动安装在两个所述限位槽305内；

上述设置的水平坐标定位机构3由L型连板301、两个双向滑槽302、两块滑块303、两块连板304、两个限位槽305以及限位座306构成，且水平坐标定位机构3用于调节施用角度控制机构4的水平位置，使得施用角度控制机构4可对不同位置的柑橘树进行定位，使得施用角度控制机构4可对水平坐标定位机构3范围内的柑橘树精确施用水肥药，将多个水肥药一体化装置水平排列放置，相互固定连接，覆盖整个柑橘果园，使水肥药一体化装置的三块立板101下端均埋入柑橘果园的土地中，将L型支架1的后壁与柑橘果园的培养棚架内壁固定，则单个水肥药一体化装置负责，以L型支架1的后壁边为宽边，以L型支架1的左壁边为长边，以立板101埋入土中后的剩余高度为高边，组成的立方空间内所有柑橘树的水肥药施用，将水肥药接入管安装到输出管409的后端，使水肥药接入管与输出管409相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标，柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块303分别在两个双向滑槽302内滑动，两块连板304分别随两块滑块303联动，其内限位槽305的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座306位置的移动，使限位座306带动水平坐标定位机构3联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点，水平坐标定位机构3灵活性高，可定位水肥药一体化装置立方空间内的各个水平坐标的柑橘树。

其中，如图1-3所示，所述高度调节机构2用于控制水平坐标定位机构3的垂直高度，使得施用角度控制机构4联动，以向柑橘树不同高度的部位进行水肥药的施用工作，所述高度调节机构2包括三块底板201、三块顶板202、三根丝杠203、三块螺纹板204、动力电机205、两对带轮206以及两个传动带207，三块所述底板201分别固定安装在三块所述立板101的下部内壁，三块所述顶板202分别固定安装在三块所述立板101的上部内壁，三根所述丝杠203分别转动安装在三块所述底板201和三块所述顶板202内，且左部两根所述丝杠203的上端均转动连接在所述L型支架1的左部下壁，三块所述螺纹板204分别螺纹安装在三根所述丝杠203外壁，所述动力电机205固定安装在所述L型支架1的右后角，且所述动力电机205的输出端与右后部所述丝杠203的上端固定连接，下部一对所述带轮206固定安装在右后部所述丝杠203的上部外壁和左后部所述丝杠203的上部外壁，上部一对所述带轮206固定安装在左前部所述丝杠203的上部外壁和左后部所述丝杠203的上端外壁，两个所述传动带207分别传动安装在两对所述带轮206外壁；

上述设置的高度调节机构2由三块底板201、三块顶板202、三根丝杠203、三块螺纹板204、动力电机205、两对带轮206以及两个传动带207构成，且高度调节机构2用于控制水平坐标定位机构3的垂直高度，使得施用角度控制机构4联动，以向柑橘树不同高度的部位进行水肥药的施用工作，其次柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机205输出端正转或反转，右后部丝杠203随动力电机205输出端转动，在两对带轮206和两个传动带207的带传动作用下，左部两根丝杠203随右后部丝杠203联动转动，可带动三块螺纹板204与三根丝杠203螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板301联动升降，将水平坐标定位机构3移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，高度调节机构2可根据不同高度的柑橘树，调整施用角度控制机构4的高度，使其与柑橘树需求点平齐，水平坐标定位机构3结合高度调节机构2,可将施用角度控制机构4移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展。

更为完善地，如图4-5所示，所述双向滑槽302由外部长方体槽和内部长方体槽固定连通而成，且所述双向滑槽302的内部长方体槽设置在所述L型连板301的内壁，所述连板304滑动连接在所述双向滑槽302的内部长方体槽内，所述滑块303滑动连接在所述双向滑槽302的外部长方体槽内，双向滑槽302为滑块303和连板304的联动提供了传动空间，滑块303在外部长方体槽内滑动，对连板304的传动路径进行了限制，使得连板304移动时更稳定。

更为完善地，如图4-5所示，所述限位座306由长方体块和圆柱固定连接而成，且所述限位座306的长方体块滑动安装在右部所述限位槽305内，所述限位座306的圆柱滑动安装在前部所述限位槽305内，长方体块和圆柱固定连接的结构，使得限位座306能跟随两个限位槽305的俯视相交点移动发生联动。

实施例2

请参阅图1和图6-10，本发明提供一种柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置，所述柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置还包括：

施用角度控制机构4，所述水平坐标定位机构3下部安装有施用角度控制机构4；

其中，如图6-7所示，所述施用角度控制机构4用于控制水肥药输出头的转动角度，使得水肥药输出头可正对柑橘树水肥药需求部位进行供给，可满足柑橘树不同角度部位的水肥药需求，所述施用角度控制机构4包括定位架401、微型马达402、主动轴403、主动卡盘404、上基块405、下基架406、从动轴407、两个从动笼式齿轮408以及输出管409，所述定位架401固定安装在所述限位座306下端，所述微型马达402固定安装在所述定位架401后壁，所述主动轴403固定安装在所述微型马达402输出端，且所述主动轴403转动连接在所述定位架401后壁，所述主动卡盘404固定安装在所述主动轴403的前端外壁，所述上基块405固定安装在所述定位架401的上壁下部，所述下基架406固定安装在所述定位架401的后壁前部，所述从动轴407转动安装在所述上基块405和所述下基架406前端内，两个所述从动笼式齿轮408固定安装在所述从动轴407的上部和下部外壁，且所述主动卡盘404与两个所述从动笼式齿轮408间歇啮合传动，所述输出管409固定安装在所述从动轴407的下端；

上述设置的施用角度控制机构4由定位架401、微型马达402、主动轴403、主动卡盘404、上基块405、下基架406、从动轴407、两个从动笼式齿轮408以及输出管409构成，且施用角度控制机构4用于控制水肥药输出头的转动角度，使得水肥药输出头可正对柑橘树水肥药需求部位进行供给，可满足柑橘树不同角度部位的水肥药需求，柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达402，使其输出端带动主动轴403转动，控制主动卡盘404联动与上部从动笼式齿轮408或下部从动笼式齿轮408啮合传动，主动卡盘404转动与下部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从左到右逆时针摆动，主动卡盘404转动与上部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管409的输出口朝向角度，即，可使输出管409的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管409定量输出水、肥料和药，则输出管409可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构4可左右180度转动输出管409喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好。

更为完善地，如图6-7所示，所述下基架406由前部正方体块和后部长方体板固定连接而成，且所述下基架406的后部长方体板后端与所述定位架401的后壁下部固定连接，所述从动轴407下部转动连接在所述下基架406的前部正方体块内，下基架406为从动轴407和输出管409提供了转动基点。

更为完善地，如图6-7所示，所述主动卡盘404由一个圆盘和七根等距放置的圆柱销固定连接而成，所述从动笼式齿轮408由上部圆盘、下部圆盘和中部等距放置的十五根圆柱形齿杆固定连接而成，且所述从动笼式齿轮408的十五根圆柱形齿杆间距与所述主动卡盘404的七根等距放置的圆柱销间距相同，使得主动卡盘404每转动一周，可分别与两个从动笼式齿轮408啮合传动，带动从动轴407顺时针转动180度后逆时针各转动180度回位。

更为完善地，如图6-7所示，所述输出管409的前壁等距设置有六排输出孔，所述输出管409的后端可拆卸安装水肥药接入管，水肥药接入管可向输出管409供给水肥药，后水肥药应用时可通过输出孔向外喷施。

更为完善地，如图2-10所示，所述微型马达402、两块所述滑块303和所述动力电机205的控制端均与柑橘果园的智能管理系统电性连接，且智能管理系统内设置有柑橘果树生长状态监控模块，使得水肥药一体化装置可根据柑橘果树生长状态自动向果树施用水肥药，智能化程度高，有利于节约人工的应用，减少柑橘种植保护的成本。

实施例3

请参阅图1-10，本发明还包括该柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置的应用方法，具体步骤如下：

步骤一：将多个水肥药一体化装置水平排列放置，相互固定连接，覆盖整个柑橘果园，使水肥药一体化装置的三块立板101下端均埋入柑橘果园的土地中，将L型支架1的后壁与柑橘果园的培养棚架内壁固定，则单个水肥药一体化装置负责，以L型支架1的后壁边为宽边，以L型支架1的左壁边为长边，以立板101埋入土中后的剩余高度为高边，组成的立方空间内所有柑橘树的水肥药施用；

步骤二：将水肥药接入管安装到输出管409的后端，使水肥药接入管与输出管409相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标；

步骤三：柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块303分别在两个双向滑槽302内滑动，两块连板304分别随两块滑块303联动，其内限位槽305的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座306位置的移动，使限位座306带动水平坐标定位机构3联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点；

步骤四：其次柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机205输出端正转或反转，右后部丝杠203随动力电机205输出端转动，在两对带轮206和两个传动带207的带传动作用下，左部两根丝杠203随右后部丝杠203联动转动，可带动三块螺纹板204与三根丝杠203螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板301联动升降，将水平坐标定位机构3移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，水平坐标定位机构3结合高度调节机构2,可将施用角度控制机构4移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高；

步骤五：最后柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达402，使其输出端带动主动轴403转动，控制主动卡盘404联动与上部从动笼式齿轮408或下部从动笼式齿轮408啮合传动，主动卡盘404转动与下部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从左到右逆时针摆动，主动卡盘404转动与上部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管409的输出口朝向角度，即，可使输出管409的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管409定量输出水、肥料和药，则输出管409可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构4可左右180度转动输出管409喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展，另外，本柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置在应用中，不只局限于柑橘果园，同样适用于火龙果、番石榴、猕猴桃、无花果等南方优稀果树的水肥药一体化管理，泛用性强，便于推广。

综上：

一、本发明，利用高度调节机构2和水平坐标定位机构3的设置，将水肥药接入管安装到输出管409的后端，使水肥药接入管与输出管409相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标，柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块303分别在两个双向滑槽302内滑动，两块连板304分别随两块滑块303联动，其内限位槽305的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座306位置的移动，使限位座306带动水平坐标定位机构3联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点，水平坐标定位机构3灵活性高，可定位水肥药一体化装置立方空间内的各个水平坐标的柑橘树，后柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机205输出端正转或反转，右后部丝杠203随动力电机205输出端转动，在两对带轮206和两个传动带207的带传动作用下，左部两根丝杠203随右后部丝杠203联动转动，可带动三块螺纹板204与三根丝杠203螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板301联动升降，将水平坐标定位机构3移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，高度调节机构2可根据不同高度的柑橘树，调整施用角度控制机构4的高度，使其与柑橘树需求点平齐，水平坐标定位机构3结合高度调节机构2,可将施用角度控制机构4移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展，解决现有技术中常见的柑橘种植保护方式，水肥药的施用精确度低，大范围施用，导致了水肥药的浪费，使得柑橘种植保护成本高，柑橘种植的经济效益低，不利于柑橘产业的健康发展的问题。

二、本发明，利用施用角度控制机构4的设置，柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达402，使其输出端带动主动轴403转动，控制主动卡盘404联动与上部从动笼式齿轮408或下部从动笼式齿轮408啮合传动，主动卡盘404转动与下部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从左到右逆时针摆动，主动卡盘404转动与上部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管409的输出口朝向角度，即，可使输出管409的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管409定量输出水、肥料和药，则输出管409可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构4可左右180度转动输出管409喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好，解决现有技术中植保无人机在柑橘果树的植保应用中，存在非常多的施用死角，使用效果不佳的问题。

三、本发明，利用柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置的应用方法，将多个水肥药一体化装置水平排列放置，相互固定连接，覆盖整个柑橘果园，使水肥药一体化装置的三块立板101下端均埋入柑橘果园的土地中，将L型支架1的后壁与柑橘果园的培养棚架内壁固定，则单个水肥药一体化装置负责，以L型支架1的后壁边为宽边，以L型支架1的左壁边为长边，以立板101埋入土中后的剩余高度为高边，组成的立方空间内所有柑橘树的水肥药施用，将水肥药接入管安装到输出管409的后端，使水肥药接入管与输出管409相互连通，在柑橘果园智能管理系统的果树生长状态监控模块检测到水肥药一体化装置立方空间内的柑橘树需要进行浇水、施肥或施药时，可将柑橘树的三维坐标反馈到智能管理系统，智能管理系统自主判断出浇水、施肥或施药量，并计算出最优施用部位坐标，柑橘果园智能管理系统首先可根据X坐标位置和Y坐标位置，发动两块滑块303分别在两个双向滑槽302内滑动，两块连板304分别随两块滑块303联动，其内限位槽305的俯视相交点随之发生变化，从而带动限位座306位置的移动，使限位座306带动水平坐标定位机构3联动，到达智能管理系统规定的柑橘树所在坐标的水平定位点，其次柑橘果园智能管理系统可根据Z坐标位置，发动动力电机205输出端正转或反转，右后部丝杠203随动力电机205输出端转动，在两对带轮206和两个传动带207的带传动作用下，左部两根丝杠203随右后部丝杠203联动转动，可带动三块螺纹板204与三根丝杠203螺纹传动，同步上升或下降，使得L型连板301联动升降，将水平坐标定位机构3移动到柑橘树需施用水肥药部位的三维坐标点，水平坐标定位机构3结合高度调节机构2,可将施用角度控制机构4移动至柑橘树需求点的三维坐标位置，进行水肥药的施用，精确度高，可对柑橘树对症下药，科学用药，精准施药，实现了精准的柑橘病虫害防治，节约了农药的投入，保护了生态环境，实用性强，实现了柑橘树有效灌溉，有利于节约用水，极大的避免了漫灌造成的病虫害传染，可进行精准施肥，有利于高效用肥，减少了化肥成本，肥水施用回报率高，最后柑橘果园智能管理系统可根据柑橘树需施用水肥药部位的所在角度，发动微型马达402，使其输出端带动主动轴403转动，控制主动卡盘404联动与上部从动笼式齿轮408或下部从动笼式齿轮408啮合传动，主动卡盘404转动与下部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从左到右逆时针摆动，主动卡盘404转动与上部从动笼式齿轮408啮合传动时，从动轴407联动，带动输出管409从右到左逆时针摆动，以此可控制输出管409的输出口朝向角度，即，可使输出管409的输出口正对柑橘树需施用水肥药的部位，智能管理系统驱动水肥药接入管向输出管409定量输出水、肥料和药，则输出管409可向柑橘树需求部位进行浇水、施肥或施药工作，施用角度控制机构4可左右180度转动输出管409喷头，有效喷施水、肥料和药到柑橘果树各个位置，灵活性强，施用角度全面，使用效果好，自动化程度高，大大降低了柑橘的种植成本，提高了柑橘种植的经济效益，有利于柑橘产业的健康发展，另外，本柑橘果园用轨道式水肥药一体化装置在应用中，不只局限于柑橘果园，同样适用于火龙果、番石榴、猕猴桃、无花果等南方优稀果树的水肥药一体化管理，泛用性强，便于推广，解决现有技术中常见的柑橘种植保护方式成本高，泛用性低，不利于推广的问题。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。