一种具有自动加料功能的智能农业机器人

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种具有自动加料功能的智能农业机器人。

背景技术

智能喷农药机器人是智能机器人的一种，其可以智能选择移动路线给农作物喷洒农药，改善了劳动条件，防止农药对作业人员的毒害。

现有的智能喷农药机器人在工作期间，还需要人工手动添加农药，降低了便捷性，不仅如此，现有的智能喷农药机器人内的农药易发生沉淀，导致作用到农作物上的农药成分不均，降低了实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动加料功能的智能农业机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动加料功能的智能农业机器人，包括箱体、出料管和喷嘴，所述箱体的形状为长方体，所述箱体的顶部设有出料孔，所述出料管竖向穿过出料孔，所述出料管与出料孔的内壁密封且固定连接，所述喷嘴安装在出料管的顶端，所述箱体的底部设有智能移动装置，所述箱体上设有导航系统，所述箱体的一侧设有加料机构，所述箱体内设有搅拌机构；

所述加料机构包括进料管、动力泵、转动管、第一密封块、转动轴、第一轴承、吸管、连接组件和动力组件，所述箱体的一侧设有进料孔，所述进料管水平穿过进料孔且与箱体连通，所述进料管与进料孔的内壁密封且固定连接，所述动力泵固定在箱体的设有进料孔的一侧，所述进料管安装在动力泵上，所述转动管和转动轴均与进料管同轴设置，所述进料管的位于箱体外部的一端插入转动管，所述转动管与进料管的内壁滑动且密封连接，所述第一密封块与转动管的远离箱体的一端密封且固定连接，所述第一密封块与进料管之间设有间隙，所述第一轴承设置在进料管内，所述转动轴的一端固定在第一密封块的靠近箱体的一侧，所述第一轴承的外圈安装在转动轴的另一端，所述第一轴承的外圈与进料管的内壁固定连接，所述转动轴的直径小于进料管的内径，所述吸管竖向设置，所述吸管的轴线与转动轴的轴线垂直且相交，所述吸管的底端固定在转动管上且与转动管连通，所述吸管的轴线位于第一密封块和加料管之间，所述箱体内的顶部和底部均设有液位传感器，所述箱体上设有PLC，所述液位传感器和动力泵均与PLC电连接，所述动力组件设置在箱体上且与转动管传动连接，所述连接组件设置在箱体的顶部；

所述连接组件包括固定管、第二密封块、气管和密封板，所述固定管竖向设置在箱体的顶部且与箱体连通，所述第二密封块与固定管的顶端密封且固定连接，所述气管与进料管平行且位于吸管和固定管之间，所述密封板与进料管垂直且固定在吸管的靠近箱体的一侧，所述气管的一端固定在固定管上且与固定管连通，所述气管的另一端与密封板的靠近箱体的一侧抵靠且密封连接；

所述搅拌机构包括传动组件和两个搅拌组件，所述搅拌组件以出料管的轴线为中心周向均匀分布；

所述传动组件包括扇叶、传动轴、第二轴承、第三轴承、固定齿轮、驱动锥齿轮和从动锥齿轮，所述第二轴承的内圈和固定齿轮均安装在固定管上，所述第二轴承位于固定齿轮和喷嘴之间，所述扇叶和第三轴承均位于进料管内，所述传动轴与进料管同轴设置，所述扇叶安装在传动轴的一端，所述驱动锥齿轮安装在传动轴的另一端，所述从动锥齿轮安装在第二轴承的外圈且与驱动锥齿轮啮合，所述第三轴承的内圈安装在传动轴上，所述第三轴承的外圈与进料管的内壁固定连接；

所述搅拌组件包括第四轴承、连接轴、搅棒和转动齿轮，所述连接轴与固定管平行，所述第四轴承的内圈安装在连接轴的顶端，所述第四轴承的外圈与第二轴承的外圈固定连接，所述搅棒的轴线与连接轴的轴线垂直且相交，所述搅棒的中端固定在连接轴的底端，所述转动齿轮安装在连接轴上且与固定齿轮啮合。

作为优选，为了实现转动管的转动，所述动力组件包括驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动电机与箱体固定连接且与驱动齿轮传动连接，所述从动齿轮安装在转动管的外壁且与驱动齿轮啮合，所述驱动电机与PLC电连接。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了减小转动管与进料管之间的间隙，所述转动管与进料管的连接处涂有密封脂。

作为优选，为了便于进料管的安装，所述进料管的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小固定齿轮与转动齿轮之间的摩擦力，所述固定齿轮上涂有润滑脂。

作为优选，为了延长箱体的使用寿命，所述箱体上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了降噪，所述箱体内设有吸音板。

作为优选，为了节能，所述箱体的顶部设有光伏板。

作为优选，为了防止吸管内的农药发生泄漏，所述吸管内安装有单向阀。

本发明的有益效果是，该具有自动加料功能的智能农业机器人通过加料机构实现了自动添加农药的功能，提高了便捷性，与现有的加料机构相比，该加料机构还可以驱动扇叶转动，与搅拌机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过搅拌机构实现了搅拌农药的功能，防止农药发生沉淀，与现有的搅拌机构相比，该搅拌机构通过多种搅拌方式相互结合，搅拌更均匀，防沉淀效果更好。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有自动加料功能的智能农业机器人的结构示意图；

图2是本发明的具有自动加料功能的智能农业机器人的加料机构的结构示意图；

图3是本发明的具有自动加料功能的智能农业机器人的连接组件的结构示意图；

图4是本发明的具有自动加料功能的智能农业机器人的搅拌机构的结构示意图；

图中：1.箱体，2.出料管，3.喷嘴，4.进料管，5.动力泵，6.转动管，7.第一密封块，8.转动轴，9.第一轴承，10.吸管，11.固定管，12.第二密封块，13.气管，14.密封板，15.扇叶，16.传动轴，17.第二轴承，18.第三轴承，19.固定齿轮，20.驱动锥齿轮，21.从动锥齿轮，22.第四轴承，23.连接轴，24.搅棒，25.转动齿轮，26.驱动电机，27.驱动齿轮，28.从动齿轮，29.吸音板，30.光伏板，31.单向阀，32.液位传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-3所示，一种具有自动加料功能的智能农业机器人，包括箱体1、出料管2和喷嘴3，所述箱体1的形状为长方体，所述箱体1的顶部设有出料孔，所述出料管2竖向穿过出料孔，所述出料管2与出料孔的内壁密封且固定连接，所述喷嘴3安装在出料管2的顶端，所述箱体1的底部设有智能移动装置，所述箱体1上设有导航系统，所述箱体1的一侧设有加料机构，所述箱体1内设有搅拌机构；

所述加料机构包括进料管4、动力泵5、转动管6、第一密封块7、转动轴8、第一轴承9、吸管10、连接组件和动力组件，所述箱体1的一侧设有进料孔，所述进料管4水平穿过进料孔且与箱体1连通，所述进料管4与进料孔的内壁密封且固定连接，所述动力泵5固定在箱体1的设有进料孔的一侧，所述进料管4安装在动力泵5上，所述转动管6和转动轴8均与进料管4同轴设置，所述进料管4的位于箱体1外部的一端插入转动管6，所述转动管6与进料管4的内壁滑动且密封连接，所述第一密封块7与转动管6的远离箱体1的一端密封且固定连接，所述第一密封块7与进料管4之间设有间隙，所述第一轴承9设置在进料管4内，所述转动轴8的一端固定在第一密封块7的靠近箱体1的一侧，所述第一轴承9的外圈安装在转动轴8的另一端，所述第一轴承9的外圈与进料管4的内壁固定连接，所述转动轴8的直径小于进料管4的内径，所述吸管10竖向设置，所述吸管10的轴线与转动轴8的轴线垂直且相交，所述吸管10的底端固定在转动管6上且与转动管6连通，所述吸管10的轴线位于第一密封块7和加料管之间，所述箱体1内的顶部和底部均设有液位传感器32，所述箱体1上设有PLC，所述液位传感器32和动力泵5均与PLC电连接，所述动力组件设置在箱体1上且与转动管6传动连接，所述连接组件设置在箱体1的顶部；

所述连接组件包括固定管11、第二密封块12、气管13和密封板14，所述固定管11竖向设置在箱体1的顶部且与箱体1连通，所述第二密封块12与固定管11的顶端密封且固定连接，所述气管13与进料管4平行且位于吸管10和固定管11之间，所述密封板14与进料管4垂直且固定在吸管10的靠近箱体1的一侧，所述气管13的一端固定在固定管11上且与固定管11连通，所述气管13的另一端与密封板14的靠近箱体1的一侧抵靠且密封连接；

该机器人工作期间，当箱体1内的农药液位到达位于箱体1底部的液位传感器32时，位于箱体1底部的液位传感器32给PLC发出信号，PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，通过导航系统和PLC控制智能移动装置使箱体1移动至加料处，随后，控制动力组件使转动管6转动180度，即可以使转动管6带动转动轴8在第一轴承9的支撑作用下转动，同时使吸管10转动180度并使吸管10的远离转动管6的一端插入盛有农药的容器中，随后，动力泵5启动，使吸管10吸入农药，并将农药依次通过转动管6和连接管输送至箱体1内，期间，通过吸管10的转动使密封板14与气管13分离，当农药输送至箱体1内时，则使箱体1内的空气受到挤压并依次从固定管11和气管13排出，当箱体1内的农药液位到达位于箱体1顶部的液位传感器32时，则位于箱体1顶部的液位传感器32给PLC发出信号，PLC控制动力泵5停止运行，并控制动力组件使转动管6反向转动直至复位，即可以完成自动添加农药，且农药需要喷洒时，动力泵5启动，则可以使空气输送至箱体1内，且此时，随着吸管10的复位可以使密封板14堵住气管13，即可以使箱体1内的气压增大，在气压的作用下使农药压入出料管2内并从喷嘴3排出，实现农药的喷洒。

如图4所示，所述搅拌机构包括传动组件和两个搅拌组件，所述搅拌组件以出料管2的轴线为中心周向均匀分布；

所述传动组件包括扇叶15、传动轴16、第二轴承17、第三轴承18、固定齿轮19、驱动锥齿轮20和从动锥齿轮21，所述第二轴承17的内圈和固定齿轮19均安装在固定管11上，所述第二轴承17位于固定齿轮19和喷嘴3之间，所述扇叶15和第三轴承18均位于进料管4内，所述传动轴16与进料管4同轴设置，所述扇叶15安装在传动轴16的一端，所述驱动锥齿轮20安装在传动轴16的另一端，所述从动锥齿轮21安装在第二轴承17的外圈且与驱动锥齿轮20啮合，所述第三轴承18的内圈安装在传动轴16上，所述第三轴承18的外圈与进料管4的内壁固定连接；

所述搅拌组件包括第四轴承22、连接轴23、搅棒24和转动齿轮25，所述连接轴23与固定管11平行，所述第四轴承22的内圈安装在连接轴23的顶端，所述第四轴承22的外圈与第二轴承17的外圈固定连接，所述搅棒24的轴线与连接轴23的轴线垂直且相交，所述搅棒24的中端固定在连接轴23的底端，所述转动齿轮25安装在连接轴23上且与固定齿轮19啮合。

喷药喷洒期间，通过空气在进料管4内的流动作为驱动力使扇叶15转动，扇叶15的转动带动传动轴16在第三轴承18的支撑作用下转动，即可以使驱动锥齿轮20转动，驱动锥齿轮20的转动通过从动锥齿轮21带动第二轴承17的外圈转动，第二轴承17外圈的转动通过第四轴承22带动连接轴23和搅棒24绕着固定管11的轴线转动，即可以实现搅拌农药的功能，防止农药发生沉淀，同时，连接轴23的转动带动转动齿轮25在固定齿轮19上转动，即可以使连接轴23带动搅棒24实现绕着连接轴23的轴线进行转动，即可以增加农药搅拌方式，提升防沉淀效果。

作为优选，为了实现转动管6的转动，所述动力组件包括驱动电机26、驱动齿轮27和从动齿轮28，所述驱动电机26与箱体1固定连接且与驱动齿轮27传动连接，所述从动齿轮28安装在转动管6的外壁且与驱动齿轮27啮合，所述驱动电机26与PLC电连接。

通过PLC控制驱动电机26启动，即可以使驱动齿轮27带动从动齿轮28转动，从动齿轮28的转动带动转动管6实现转动。

作为优选，为了提高驱动电机26的驱动力，所述驱动电机26为伺服电机。

作为优选，为了减小转动管6与进料管4之间的间隙，所述转动管6与进料管4的连接处涂有密封脂。

作为优选，为了便于进料管4的安装，所述进料管4的两端均设有倒角。

作为优选，为了减小固定齿轮19与转动齿轮25之间的摩擦力，所述固定齿轮19上涂有润滑脂。

作为优选，为了延长箱体1的使用寿命，所述箱体1上设有防腐镀锌层。

作为优选，为了降噪，所述箱体1内设有吸音板29。

作为优选，为了节能，所述箱体1的顶部设有光伏板30。

作为优选，为了防止吸管10内的农药发生泄漏，所述吸管10内安装有单向阀31。

通过单向阀31的单向特性，可以防止吸管10转动期间吸管10内的农药发生泄漏。

该机器人工作期间，当箱体1内的农药液位到达位于箱体1底部的液位传感器32时，位于箱体1底部的液位传感器32给PLC发出信号，PLC即可编程逻辑控制器，主要是用来实现中央数据处理，通过导航系统和PLC控制智能移动装置使箱体1移动至加料处，随后，再控制驱动电机26启动，即可以使驱动齿轮27带动从动齿轮28转动，从动齿轮28的转动带动转动管6实现转动180度，即可以使转动管6带动转动轴8在第一轴承9的支撑作用下转动，同时使吸管10转动180度并使吸管10的远离转动管6的一端插入盛有农药的容器中，随后，动力泵5启动，使吸管10吸入农药，并将农药依次通过转动管6和连接管输送至箱体1内，期间，通过吸管10的转动使密封板14与气管13分离，当农药输送至箱体1内时，则使箱体1内的空气受到挤压并依次从固定管11和气管13排出，当箱体1内的农药液位到达位于箱体1顶部的液位传感器32时，则位于箱体1顶部的液位传感器32给PLC发出信号，PLC控制动力泵5停止运行，并控制驱动电机26使驱动齿轮27反向转动180，即可以使转动管6反向转动直至复位，即可以完成自动添加农药，且农药需要喷洒时，动力泵5启动，则可以使空气输送至箱体1内，且此时，随着吸管10的复位可以使密封板14堵住气管13，即可以使箱体1内的气压增大，在气压的作用下使农药压入出料管2内并从喷嘴3排出，实现农药的喷洒，这里，喷药喷洒期间，通过空气在进料管4内的流动作为驱动力使扇叶15转动，扇叶15的转动带动传动轴16在第三轴承18的支撑作用下转动，即可以使驱动锥齿轮20转动，驱动锥齿轮20的转动通过从动锥齿轮21带动第二轴承17的外圈转动，第二轴承17外圈的转动通过第四轴承22带动连接轴23和搅棒24绕着固定管11的轴线转动，即可以实现搅拌农药的功能，防止农药发生沉淀，同时，连接轴23的转动带动转动齿轮25在固定齿轮19上转动，即可以使连接轴23带动搅棒24实现绕着连接轴23的轴线进行转动，即可以增加农药搅拌方式，提升防沉淀效果。

与现有技术相比，该具有自动加料功能的智能农业机器人通过加料机构实现了自动添加农药的功能，提高了便捷性，与现有的加料机构相比，该加料机构还可以驱动扇叶15转动，与搅拌机构实现了一体式联动结构，实用性更强，不仅如此，还通过搅拌机构实现了搅拌农药的功能，防止农药发生沉淀，与现有的搅拌机构相比，该搅拌机构通过多种搅拌方式相互结合，搅拌更均匀，防沉淀效果更好。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。