一种茶树施肥装置

技术领域

本发明涉及农业设备领域，更具体地说是涉及一种茶树施肥装置。

背景技术

茶树在种植过程中需要对其进行定期施肥，现有的茶树的主要施肥方式是通过人工的方式进行撒施，由于农民的撒施技术水平不同，人工方式无法对茶树进行均匀施肥，即不同的农民对茶树的施肥量可能不同，造成茶树的营养供应不均，并且，人工撒施的方式效率较低，人工成本较高，无法实现大面积规模化施肥。而目前现有的施肥机器大多只适用于平坦地形且茶树间距较大的茶园，对于山地丘陵密植茶园并不适用。

因此，如何提供一种茶树施肥装置，使其能够克服上述问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种茶树施肥装置。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种茶树施肥装置，包括：四足机器人和施肥机构，所述四足机器人上安装有视觉相机和测距雷达，所述施肥机构包括料斗、螺旋给料机、空压机、料管、喷头、单向阀、气管以及机械臂，所述料斗、所述螺旋给料机以及所述空压机均安装在所述四足机器人的机身上，所述料斗竖向布置且其出料端与所述螺旋给料机的进料端连通，所述料管的两端分别与所述螺旋给料机的出料端和所述喷头连通，所述单向阀串接在所述料管上，所述空压机的出气端通过所述气管与位于所述单向阀和所述喷头之间的所述料管连通，所述机械臂的固定端与所述四足机器人的机身固定，所述机械臂的活动端与所述喷头固定，所述喷头的喷射端能够对准茶树下方指定施肥区域。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种茶树施肥装置，本发明通过在四足机器人上安装施肥机构，该设置使得茶树施肥装置能够实现在山地茶园灵活行走，方便机械化施肥，提高施肥效率；空压机会向料管内提供压缩气体，压缩气体与肥料在料管内混合后经喷头处喷出，机械臂的活动端与喷头固定，视觉相机与测距雷达的配合，可通过远程控制或者设定程序使得机械臂能够带动喷头移动位置，确保喷头的喷射端能够对准茶树下方指定的施肥区域，该设置能够确保该施肥装置能够对茶树进行定量施肥，并且施肥效果好。

优选的，所述料斗的外壁上固定有多个支腿，所述螺旋给料机、所述空压机以及多个所述支腿均与所述四足机器人的机身上端固定，所述螺旋给料机和所述空压机均限位在多个所述支腿围成的区域内。该设置便于料斗、螺旋给料机以及空压机在四足机器人的机身上的布置。

优选的，所述施肥机构还包括电动球阀一和电动球阀二，所述电动球阀一串接在位于所述螺旋给料机和所述单向阀之间的所述料管上，所述电动球阀二串接在所述气管上。电动球阀一能够控制肥料进入料管的通断，电动球阀二能够控制压缩气体进入料管的通断。

优选的，所述施肥机构还包括流量调节阀和压力调节阀，所述流量调节阀和所述压力调节阀依次串接在位于所述电动球阀二和所述料管之间的所述气管上。该设置确保进入料管内的压缩气体的流量和压力可调。

优选的，所述机械臂为三轴机械臂。三轴机械臂能够便于对喷头位置以及喷射方向进行调整，确保喷头的喷射端能够正对茶树下方指定的施肥区域。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的实施例，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获得其他的附图。

图1是一种茶树施肥装置的轴测图一；

图2是一种茶树施肥装置的轴测图二；

图3是一种茶树施肥装置工作时的示意图；

图4是一种茶树施肥装置中施肥机构的连接示意图。

在图中：

1为四足机器人、2为料斗、3为螺旋给料机、4为空压机、5为料管、6为喷头、7为单向阀、8为气管、9为机械臂、10为视觉相机、11为测距雷达、12为支腿、13为电动球阀一、14为电动球阀二、15为流量调节阀、16为压力调节阀、17为茶树。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明公开了一种茶树施肥装置，本发明通过在四足机器人1上安装施肥机构，该设置使得茶树施肥装置能够实现在山地茶园灵活行走，方便机械化操作，提高施肥效率；施肥机构包括螺旋给料机3、空压机4以及机械臂9等，螺旋给料机3会向料管5内提供肥料，空压机4会向料管5内提供压缩气体，压缩气体与肥料在料管5内混合后经喷头6处喷出，机械臂9的活动端与喷头6固定，视觉相机10与测距雷达11的配合，使得机械臂9能够带动喷头6移动位置，确保喷头6的喷射端能够对准待施肥的茶树17，该设置能够确保该施肥装置能够对茶树17进行定量施肥，并且施肥效果好；进入料管5内的压缩气体的流量和压力可以通过流量调节阀15和压力调节阀16调整。

实施例

参见附图1-4为本发明的一种实施方式的整体和部分结构示意图，本发明具体公开了一种茶树施肥装置，主要对茶树17进行喷施粉末颗粒状肥料，茶树17平行设置有多道，每道包括有多棵茶树17，该茶树施肥装置包括：四足机器人1和施肥机构，其中：

四足机器人1在对一道茶树进行喷施肥料时，其在另一道茶树17的上方匀速行走，四足机器人1的四条腿的腿底部均安装有支脚盘，支脚盘能够增加受力面积，使得四足机器人1在行走时，腿部不会陷入松软的地面，四足机器人1的四条腿横跨有一道茶树17，四足机器人1能够沿着茶树17的道长方向行进，四足机器人1和机械臂9均与外部控制系统通过无线信号连接，外部控制系统能够远程遥控四足机器人1的前进后退以及转身，四足机器人1的机身前端安装有全景的视觉相机10，视觉相机10能够识别四足机器人1周围的茶树17以及四足机器人1行走的路况，四足机器人1的机身两侧均安装有测距雷达11，测距雷达11能够测定四足机器人1的机身与带喷施肥料的茶树之间的距离，通过视觉相机10和测距雷达11，外部控制系统能够调整机械臂9，使得机械臂9能够对准待喷施肥料的茶树17以及其下方的指定区域。

施肥机构包括料斗2、螺旋给料机3、空压机4、料管5、喷头6、单向阀7、气管8以及机械臂9；

料斗2的外壁上固定有四个截面呈矩形的支腿12，螺旋给料机3、空压机4以及四个支腿12均与四足机器人1的机身上端固定，螺旋给料机3和空压机4均限位在四个支腿12围成的区域内；料斗2竖向布置且其出料端与螺旋给料机3的进料端连通，料斗2内的肥料由于自身重力作用会掉落至螺旋给料机3内，螺旋给料机3通过伺服电机进行驱动，螺旋给料机3的输料速度可调，料管5的两端分别与螺旋给料机3的出料端和喷头6连通，单向阀7串接在料管5上，肥料或者气体只能够从螺旋给料机3一侧流至喷头6一侧，空压机4的出气端通过气管8与位于单向阀7和喷头6之间的料管5连通，本实施例中的机械臂9为三轴机械臂且其与外部控制系统无线信号连接，该机械臂9的固定端与四足机器人1的机身一侧固定，机械臂9的活动端与喷头6固定，喷头6的喷射端能够对准茶树17下方指定的施肥区域。

进一步具体的，施肥机构还包括电动球阀一13和电动球阀二14，电动球阀一13串接在位于螺旋给料机3和单向阀7之间的料管5上，电动球阀一13能够控制肥料在料管5内的通断，电动球阀二14串接在气管8上，电动球阀二14能够控制气管8内压缩气体的通断。

进一步具体的，施肥机构还包括流量调节阀15和压力调节阀16，流量调节阀15和压力调节阀16依次串接在位于电动球阀二14和料管5之间的气管8上，流量调节阀15能够调节气管8内压缩气体的流量，压力调节阀16能够调节气管8内压缩气体的压力。外部控制系统能够控制螺旋给料机3、空压机4、电动球阀一13以及电动球阀二14动作，流量调节阀15和压力调节阀16能够反馈给外部控制系统关于气管8内压缩气体的流量和压力信号。

该茶树施肥装置在工作时，四足机器人1提前行进至合适位置，然后，调整机械臂9，使得喷头6能够对准与四足机器人1相邻的一道茶树17下方指定的施肥区域，上述操作完成后，依次开启电动球阀一13、螺旋给料机3、电动球阀二14以及空压机4，螺旋给料机3将料斗2中的粉末颗粒状肥料输送至料管5内，与此同时，空压机4向料管5内泵送压缩气体，压缩气体与粉末颗粒状肥料混合后从喷头6处喷出，进而实现肥料的喷施，由于压缩气体的存在，一方面粉末颗粒状肥料能够以一定的压力喷施，另一方面，粉末颗粒状肥料不会堵在喷头6的位置，确保喷施的正常进行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。