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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510550042.7 (22)申请日 2015.09.01 A01B 49/06(2006.01) A01B 49/04(2006.01) A01M 7/00(2006.01) (71)申请人 山东建筑大学 地址 250101 山东省济南市临港区凤鸣路 1000 号山东建筑大学机电学院 (72)发明人 罗映 罗全巧 (54) 发明名称 一种智能遥控行间中耕机 (57) 摘要 本发明提供一种智能遥控行间中耕机， 包括 机械底盘部分、 中耕播种施肥部分、 喷烟喷雾部 分、 本机监测控制部分和远程遥控主控制部分， 其特征是 ： 所述机械。
2、底盘部分是整个系统的行走 驱动机构， 所述中耕施肥部分可以通过固定连接 件挂靠在机械底盘部分， 所述喷烟喷雾部分位于 机械底盘部分的上部， 所述本机监测控制部分和 远程遥控主控制部分之间可进行远程数据通信， 本机监测控制部分和远程遥控主控制部分均以 STM32 为控制核心。本装置操作简便， 作业效率 高， 使用方便， 提高了装置的实用性。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 106416480 A 2017.02.22 CN 106416480 A 1/1 页 2 1.一种智能遥控行间中耕机， 包括机械。
3、底盘部分、 中耕播种施肥部分、 喷烟喷雾部分、 本机监测控制部分和远程遥控主控制部分， 其特征是 ： 所述机械底盘部分是整个系统的行 走驱动机构， 所述中耕施肥部分可以通过固定连接件挂靠在机械底盘部分， 所述喷烟喷雾 部分位于机械底盘部分的上部， 所述本机监测控制部分和远程遥控主控制部分之间可进行 远程数据通信， 本机监测控制部分和远程遥控主控制部分均以 STM32 为控制核心。 2.所述的机械底盘部分包括齿轮减速器、 电磁转向离合器、 自动离合器、 无极变速器、 履带驱动轮、 履带、 钉轮、 电喷单缸汽油发动机和履带导向轮， 所述电喷单缸汽油发动机为 整个装置提供动力， 所述钉轮可以增加行走。
4、摩擦力和接触面积所述齿轮减速器、 电磁转向 离合器、 自动离合器和无极变速器均安装在底盘支架上， 所述履带驱动轮通过键与减速器 或变速器的输出轴连接， 所述履带与履带驱动轮、 履带导向轮配合。 3.所述的中耕播种施肥部分包括下料箱、 减震支撑轮、 覆土板、 犁头和连接架， 所述下 料箱通过空心管与犁头相连， 所述减震支撑轮通过螺栓啮合固定在连接架， 所述下料箱、 覆 土板和犁头均可固定在连接架上。 4.所述的喷烟喷雾部分包括固定座、 箱体、 热力烟雾机按钮、 电动喷雾机按钮、 热力烟 雾机喷嘴、 电动喷雾机导管、 电动喷雾机喷头和排放口， 所述固定座可以将所述喷烟喷雾部 分固定在机械底盘部分，。
5、 所述箱体包括药箱、 汽油箱和汽油机， 所述热力烟雾机按钮和电动 喷雾机按钮控制所述喷烟喷雾部分的工作模式， 药液通过热力烟雾机喷嘴、 电动喷雾机导 管和电动喷雾机喷头完成工作， 所述排放口用于排放汽油机产生的废气。 5.所述的本机监测控制部分包括本机控制器、 监测摄像头和无线通信模块， 所述本机 控制器安装在控制盒内， 所述监测摄像头和无线通信模块均固定在控制盒上表面。 6.所述的远程遥控主控制部分包括摄像头监控显示模块、 工作状态反馈模块、 装置远 程控制模块和装置自我保护模块， 所述摄像头监控显示模块通过 LED 彩色液晶屏显示监控 画面， 所述工作状态反馈模块可以显示各模块当前工作状态。
6、， 比如 ： 油料或药液的剩余量、 装置行走的距离以及发动机当前温度等， 所述装置远程控制模块主要包括烟雾机的按键控 制和机械底盘部分的摇杆控制， 所述装置自我保护模块主要包括急停、 断电等动作。 权 利 要 求 书 CN 106416480 A 2 1/4 页 3 一种智能遥控行间中耕机 技术领域 0001 本发明涉及农业机械领域， 具体地讲， 涉及一种智能遥控行间中耕机。 背景技术 0002 随着我国城镇化进程推进， 农村劳动力持续减少， 虽然目前有些地区已存在机械 化农业机械， 但并不能完全满足需要。 现存的农业机械主要应用于单体种植面积大的区域， 价格高昂， 而且均需要人工驾驶， 缺乏。
7、适用于小田块的自动化操作机械， 针对其自身的设计 缺陷， 以及耕地表面的复杂情况， 使这种小型的机械设备在耕种过程中使用效果并不好。 因 此， 本发明提出一种集中耕-施肥-施药三位一体的新型农业机械， 目前市场上并没有这种 装置。 发明内容 0003 本发明采用如下技术方案实现发明目的 ： 一种智能遥控行间中耕机， 包括机械底盘部分、 中耕播种施肥部分、 喷烟喷雾部分、 本 机监测控制部分和远程遥控主控制部分， 其特征是 ： 所述机械底盘部分是整个系统的行走 驱动机构， 所述中耕施肥部分可以通过固定连接件挂靠在机械底盘部分， 所述喷烟喷雾部 分位于机械底盘部分的上部， 所述本机监测控制部分和远。
8、程遥控主控制部分之间可进行远 程数据通信， 本机监测控制部分和远程遥控主控制部分均以 STM32 为控制核心。 0004 作为对本技术方案的进一步限定， 所述机械底盘部分包括齿轮减速器、 电磁转向 离合器、 自动离合器、 无极变速器、 履带驱动轮、 履带、 钉轮、 电喷单缸汽油发动机和履带导 向轮， 所述电喷单缸汽油发动机为整个装置提供动力， 所述钉轮可以增大行走摩擦力和接 触面积， 所述齿轮减速器、 电磁转向离合器、 自动离合器和无极变速器均安装在底盘支架 上， 所述履带驱动轮通过键与减速器或变速器的输出轴连接， 所述履带与履带驱动轮、 履带 导向轮配合。 0005 作为对本技术方案的进一步。
9、限定， 所述中耕播种施肥部分包括下料箱、 减震支撑 轮、 覆土板、 犁头和连接架， 所述下料箱通过空心管与犁头相连， 所述减震支撑轮通过螺栓 啮合固定在连接架， 所述下料箱、 覆土板和犁头均可固定在连接架上。 0006 作为对本技术方案的进一步限定， 所述喷烟喷雾部分包括固定座、 箱体、 热力烟雾 机按钮、 电动喷雾机按钮、 热力烟雾机喷嘴、 电动喷雾机导管、 电动喷雾机喷头和排放口， 所 述固定座可以将所述喷烟喷雾部分固定在机械底盘部分， 所述箱体包括药箱、 汽油箱和汽 油机， 所述热力烟雾机按钮和电动喷雾机按钮控制所述喷烟喷雾部分的工作模式， 药液通 过热力烟雾机喷嘴、 电动喷雾机导管和电。
10、动喷雾机喷头完成工作， 所述排放口用于排放汽 油机产生的废气。 0007 作为对本技术方案的进一步限定， 所述本机监测控制部分包括本机控制器、 监测 摄像头和无线通信模块， 所述本机控制器安装在控制盒内， 所述监测摄像头和无线通信模 块均固定在控制盒上表面。 说 明 书 CN 106416480 A 3 2/4 页 4 0008 作为对本技术方案的进一步限定， 所述远程遥控主控制部分包括摄像头监控显示 模块、 工作状态反馈模块、 装置远程控制模块和装置自我保护模块， 所述摄像头监控显示模 块通过 LED 彩色液晶屏显示监控画面， 所述工作状态反馈模块可以显示各模块当前工作状 态， 比如 ： 油。
11、料或药液的剩余量、 装置行走的距离以及发动机当前温度等， 所述装置远程控 制模块主要包括烟雾机的按键控制和机械底盘部分的摇杆控制， 所述装置自我保护模块主 要包括急停、 断电等动作。 0009 与现有技术相比， 本发明的优点和积极效果是 ： 本发明的运行采用智能点火的方 式， 只需要一个点火按钮即可保证一次点火成功， 摆脱以前低效的点火方式 （加油门， 点火， 若点火失败， 再次尝试点火） ； 可以实现智能壁障， 通过四路红外传感器以及两路超声波传 感器， 来实时检测周围的障碍物， 以及与障碍物之间的距离， 来实现智能壁障， 为消除红外 传感器容易受到可见光的影响， 与超声波模块配合使用来实现。
12、稳定的检测 ； 智能转向系统 摇杆来控制转向， 通过 MCU 智能切换离合器， 使操作更加简单， 另外通过安装在钉耙上的编 码器实时的采集两个车轮的转速以及走过的位移， 能够自动调节两侧的转速以及调整走 向。 0010 本发明的通信部分采用网络通信的方式， 以无线 CPE 作为无限中继， 能够保证通 信速度以及通信距离， 以 433mhz 大功率无限通信设备， 作为备用通信方式， 在紧急情况下 能够保证安全 ； 蓄电池充电和放电的时候， 因电池本身的制造差异造成充放电不均匀导致 一块电池损坏严重， 从而导致整个电池不能正常工作， 甚至引起爆炸， 采用智能电池管理的 方式， 通过均匀充放电系统和。
13、电池故障诊断系统， 实时采集每一块电池的充放电的电压和 电流来判断电池的状态 ； 本发明可智能监控， 通过摄像头云台， 来全方位的监控前方的情 况， 给操作人员提供有效的信息， 监控系统可以与电脑端连接， 也可以用手机连接 ； 另外， 本 发明是机、 电一体化、 自动化程度高的控制装置， 紧凑的底盘设计可保证换行作业过程中更 加轻便灵活， 可实现智能播种、 中耕和施肥等功能， 通过故障诊断和状态检测可以使整个装 置操作简便， 作业效率高， 使用方便。 附图说明 0011 图 1 为本发明的整体结构示意图。 0012 图中， 1、 中耕播种施肥部分， 2、 喷烟喷雾部分， 3、 本机监测控制部分。
14、， 4、 机械底盘 部分， 5、 远程遥控主控制部分。 0013 图 2 为本发明的机械底盘部分结构示意图。 0014 图 3 为本发明的机械底盘部分的钉轮结构示意图。 0015 图中， b1、 齿轮减速器， b2、 电磁转向离合器， b3、 自动离合器， b4、 无极变速器， b5、 履带驱动轮， b6、 履带， b7、 电喷单缸汽油发动机， b8、 履带导向轮 , b9、 钉轮。 0016 图 4 为本发明的中耕播种施肥部分结构示意图。 0017 图中， a1、 下料箱， a2、 减震支撑轮， a3、 覆土板， a4、 犁头， a5、 履带连接架。 0018 图 5 为本发明的喷烟喷雾部分。
15、结构示意图。 0019 图中， c1、 固定座， c2、 箱体， c3、 热力烟雾机按钮， c4、 电动喷雾机按钮， c5、 热力烟 雾机喷嘴 , c6、 电动喷雾机导管 , c7、 电动喷雾机喷头 , c8、 排放口。 0020 图 6 为本发明的本机监测控制部分结构示意图。 说 明 书 CN 106416480 A 4 3/4 页 5 0021 图中， d1、 本机控制器， d2、 监测摄像头， d3、 无线通信模块。 0022 图 7 为本发明的远程遥控主控制部分结构示意图。 具体实施方式 0023 下面结合实施例， 进一步说明本发明。 0024 参见图1和图2， 本发明提出一种智能遥控。
16、行间中耕机， 包括机械底盘部分4、 中耕 播种施肥部分1、 喷烟喷雾部分2、 本机监测控制部分3和远程遥控主控制部分5， 其特征是 ： 所述机械底盘部分 4 是整个系统的行走驱动机构， 所述中耕施肥部分 1 可以通过固定连接 件挂靠在机械底盘部分 4， 所述喷烟喷雾部分 2 位于机械底盘部分 4 的上部， 所述本机监测 控制部分 3 和远程遥控主控制部分 5 之间可进行远程数据通信， 本机监测控制部分 3 和远 程遥控主控制部分 5 均以 STM32 为控制核心。 0025 作为对本技术方案的进一步限定， 所述机械底盘部分 4 包括齿轮减速器 b1、 电磁 转向离合器 b2、 自动离合器 b3。
17、、 无极变速器 b4、 履带驱动轮 b4、 履带 b6、 钉轮 b9、 电喷单缸 汽油发动机b7和履带导向轮b8， 所述电喷单缸汽油发动机b7为整个装置提供动力， 所述钉 轮 b9 可以增大行走摩擦力和接触面积， 所述齿轮减速器 b1、 电磁转向离合器 b2、 自动离合 器 b3 和无极变速器 b4 均安装在底盘支架上， 所述履带驱动轮 b4 通过键与减速器或变速器 的输出轴连接， 所述履带 b6 与履带驱动轮 b4、 履带导向轮 b8 配合。 0026 作为对本技术方案的进一步限定， 所述中耕播种施肥部分 1 包括下料箱 a1、 减震 支撑轮a2、 覆土板a3、 犁头a4和连接架a5， 所述。
18、下料箱a1通过空心管与犁头a4相连， 所述 减震支撑轮 a2 通过螺栓啮合固定在连接架 a5， 所述下料箱 a1、 覆土板 a3 和犁头 a4 均可固 定在连接架上。 0027 作为对本技术方案的进一步限定， 所述喷烟喷雾部分2包括固定座c1、 箱体c2、 热 力烟雾机按钮c3、 电动喷雾机按钮c4、 热力烟雾机喷嘴c5、 电动喷雾机导管c6、 电动喷雾机 喷头c7和排放口c8， 所述固定座c1可以将所述喷烟喷雾部分固定在机械底盘部分， 所述箱 体 c2 包括药箱、 汽油箱和汽油机， 所述热力烟雾机按钮 c3 和电动喷雾机按钮 c4 控制所述 喷烟喷雾部分的工作模式， 药液通过热力烟雾机喷嘴 。
19、c5、 电动喷雾机导管 c6 和电动喷雾机 喷头 c7 完成工作， 所述排放口 c8 用于排放汽油机产生的废气。 0028 作为对本技术方案的进一步限定， 所述本机监测控制部分 3 包括本机控制器 d1、 监测摄像头 d2 和无线通信模块 d3， 所述本机控制器安装在控制盒内， 所述监测摄像头和无 线通信模块均固定在控制盒上表面。 0029 作为对本技术方案的进一步限定， 所述远程遥控主控制部分 4 包括摄像头监控显 示模块、 工作状态反馈模块、 装置远程控制模块和装置自我保护模块， 所述摄像头监控显示 模块通过 LED 彩色液晶屏显示监控画面， 所述工作状态反馈模块可以显示各模块当前工作 状。
20、态， 比如 ： 油料或药液的剩余量、 装置行走的距离以及发动机当前温度等， 所述装置远程 控制模块主要包括烟雾机的按键控制和机械底盘部分的摇杆控制， 所述装置自我保护模块 主要包括急停、 断电等动作。 0030 本发明正常工作时， 油门开关和点火开关所用的继电器设置的是点动方式， 点动 控制会缩短控制距离， 可以避免电机长时间堵转， 保证点火系统一直处于点火状态。 底盘靠 无刷直流电机提供驱动力， 电机工作状态由电机控制器控制， 电机通过电位器调速， 通过信 说 明 书 CN 106416480 A 5 4/4 页 6 号线改变转向。当电机静止时接通信号线， 读取先前的运行状态， 然后以一定的。
21、转速反转， 断开信号线后， 电机停转 ； 当电机运行时接通信号线， 电机先由当前速度减为 0， 然后以一 定转速反转， 断开信号线后， 电机停转， 此时第一次按下电机启动键时电机无动作 （相当于 先前的继电器断开） ， 再次按启动键时电机开始运行。底盘转向时通过控制驱动轮两侧电磁 离合器通断， 实现驱动轮与驱动轴动力的接合与断开， 通过形成转速差实现底盘转向功能。 可以增加2路或4路光电开关模块， 用于检测机器工作过程中机身与作物之间的距离， 光电 开关输出信号用于控制电磁离合器开闭， 实现自主转向功能。远程遥控主控制部分遥面向 用户， 通过控制面板和控制按钮可以使面板易读， 操作简便。 00。
22、31 热雾机工作的动力来源是脉冲喷气发动机， 发动机经火花塞点火起动之后， 只能 通过关闭油门的方式使发动机熄火， 所以在发动机油门处安装一个直流电机， 用于控制油 门的开闭。 热雾机操作过程为 ： 按下遥控按钮控制发动机油门至打开状态后松开 （按下时间 大概为 1s） ； 遥控控制点火系统点火， 发动机起动后松开按钮 ； 遥控控制电磁阀打开， 热雾机 开始喷药 ； 停止工作时先关闭电磁阀， 然后关闭油门使发动机熄火。 说 明 书 CN 106416480 A 6 1/5 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 106416480 A 7 2/5 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 106416480 A 8 3/5 页 9 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 106416480 A 9 4/5 页 10 图 6 说 明 书 附 图 CN 106416480 A 10 5/5 页 11 图 7 说 明 书 附 图 CN 106416480 A 11 。