一种行星刷式水田除草机器人的制作方法

本实用新型涉及一种行星刷式水田除草机器人，属于农业机械领域。

背景技术：

目前水稻生产过程中，大量使用除草剂去除杂草，带来巨大污染，影响生态环境和人类健康。现有的水稻田装置中，200520113356.2一种小型稻田耘耥除草机是需要有人操作的手扶式除草设备，效率低，精度差；201210052394.6一种水田小型行间除草机器人采用圆盘刀切割草，行进机构为桨轮，无法进行株间除草；201210192704.4一种水田用重心可调式除草机器人是一种伸缩行走机构的装置，没有除草装置；201720201054.3一种便于移动的水稻田步进式除草机是一种伸缩式运动机构，采用刀片除草。目前还没有可行的水稻田除草装置，为实现水田自动除草，本实用新型设计出一种水田除草装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够在水稻行间行走的小型行星刷式除草机器人，可在采用插秧机插秧的水稻田里行走，实现水稻株间和行间除草。

本实用新型按以下技术方案实现：一种行星刷式水田除草机器人，包括行走装置1、除草装置2；除草装置2连接安装在行走装置1旁边，行走装置1包括行走轮4、锁紧扣5、支撑臂6、行走电机7、连接板8、支撑臂盖板9、传动轴10、从动链轮11、传动链12、张紧链轮13、主动链轮14、后照明灯15、后视摄像头16、上盖17、前照明灯18、前视摄像头19、车体仓20；传动轴10通过轴承安装在支撑臂6下部，行走轮4通过锁紧扣5安装在传动轴10一端部，行走电机7通过螺栓安装在支撑臂6上，主动链轮14连接安装在行走电机7的输出轴上，从动链轮11安装在传动轴10另一端部，张紧链轮13安装在支撑臂6上，传动链12安装在从动链轮11、张紧链轮13和主动链轮14上，支撑臂盖板9安装在支撑臂6上，连接板8安装在支撑臂盖板9上，车体仓20安装在连接板8上，上盖17安装在车体仓20上部，后照明灯15、后视摄像头16安装在车体仓20一侧，前照明灯18、前视摄像头19安装在车体仓20另一侧，后照明灯15提供夜间工作时照明，后视摄像头16用于测量在行间和株间的位置，前照明灯18提供夜间工作照明，前视摄像头19用于识别机器人行走时的行间路径，车体仓20内可安装控制装置和电池等电气设备，锁紧扣5从外部将行走轮4安装在传动轴10上，便于拆卸行走轮4，行走电机7的动力通过传动链12同时传递给前后两个从动链轮11使得行走轮4同时转动，除草装置2包括摆转电机21、摆转同步带22、摆转主动轮23、摆转大轮24、锁紧销25、摆转小轴26、软轴套管27、高速电机28、电机安装板29、打草头装置30、同步带罩31、软轴连接头32、前摆杆33、软轴34、摆头电机35、转动销36、后摆杆37、摆头从动轮38、摆头同步带39、摆头主动轮40；电机安装板29安装在支撑臂盖板9上，摆转电机21安装在电机安装板29上，摆转主动轮23安装在摆转电机21的输出轴上，摆转小轴26通过轴承安装在后摆杆37一端上，摆转小轴26下部与电机安装板29通过螺栓连接，摆转大轮24通过轴承安装在摆转小轴26上，摆转大轮24通过锁紧销25与后摆杆37一端连接， 摆转同步带22安装在摆转主动轮23、摆转大轮24上，软轴套管27与车体仓20连接，高速电机28安装在车体仓20内，软轴34一端穿过软轴套管27与车体仓20内的高速电机28输出轴连接，软轴34另一端通过软轴连接头32与打草头装置30连接，前摆杆33一端连接安装在打草头装置30上，摆头电机35安装在前摆杆33另一端上，转动销36连接后摆杆37另一端和前摆杆33另一端，摆头主动轮40安装在摆头电机35的输出轴上，摆头从动轮38与打草头装置30固定连接，摆头同步带39连接安装在摆头主动轮40、摆头从动轮38上，同步带罩31安装在前摆杆33上，摆转大轮24将摆转电机21的动力通过锁紧销25传递给后摆杆37，使后摆杆37产生横向摆动，同时，后摆杆37带动前摆杆33转动，由于转动销36作用，前摆杆33可根据地形，在打草头装置30的推动下，在竖直方向上自由运动，软轴套管27限制软轴34的过度下垂，避免软轴34与其它装置缠绕，摆头电机35通过摆头同步带39传动使得打草头装置30绕打草头动力轴46的轴线低速旋转，使得打草头装置30可以绕水稻秧3根部旋转，打草头装置30包括转刷41、打草头下盖42、打草头上盖43、打草头小盖44、打草头动力轴46、从动齿轮47、从动轴48、主动齿轮49、主动轴密封圈50、从动轴密封圈51、密封圈盖52；打草头上盖43扣合安装在打草头下盖42上，打草头小盖44扣合安装在打草头上盖43上，从动轴48安装在打草头下盖42与打草头上盖43之间，从动齿轮47安装在从动轴48上，转刷41安装在从动轴48端部，打草头动力轴46下部穿过打草头下盖42、打草头上盖43、打草头小盖44，主动齿轮49安装在打草头动力轴46下部，主动齿轮49与从动齿轮47啮合，主动轴密封圈50安装在打草头小盖44内位于打草头动力轴46上，从动轴密封圈51安装在打草头下盖42与打草头上盖43之间位于从动轴48上，密封圈盖52安装打草头下盖42外部，转刷41设有刷杆54、刷体55，转刷41通过刷体55安装在从动轴48端部，软轴34将高速电机28的动力通过软轴连接头32传递给打草头动力轴46，打草头动力轴46再将动力通过主动齿轮49依次传递给从动齿轮47、从动轴48和转刷41，转刷41高速旋转，将杂草从泥里打出。

所述软轴34另一端通过软轴连接头32与打草头装置30的打草头动力轴46上部连接，前摆杆33一端上安设有摆杆套53，摆杆套53内安设有摆动轴承45，前摆杆33一端通过摆杆套53的摆动轴承45安装在打草头装置30的打草头动力轴46上部，摆头从动轮38与打草头装置30的打草头小盖44固定连接。

所述行走轮4设有条形轮缘56，条形轮缘56可避免行走轮4附着过多淤泥，减少行进阻力。

所述支撑臂6设有斜臂57、横梁58，横梁58用于起支撑车体仓20连接作用，斜臂57向内倾斜，既可减少重量，又可使传动链12与主动链轮14的包角尽量大。

一种行星刷式水田除草机器人的工作原理为：首先机器人在人工设定区域内进行路径规划，并通过前视摄像头19进行局部行进规划，然后在水田除草机器人的过程中，摆转电机21驱动后摆杆37和前摆杆33水平方向摆动，摆转的角度由程序控制，程序是根据水田除草机器人所处的位置，确定摆转角度；在前摆杆33摆动的同时，高速电机28驱动转刷41高速旋转，将泥中的小草打出，如果遇到水稻秧3，摆头电机35将驱动打草头装置30绕打草头动力轴46的轴线低速旋转，使得打草头装置30可以绕水稻秧3根部旋转；水田除草机器人昼夜不间断的运行，定期进行充电。

本实用新型具有以下有益效果：

1、能实现对水稻田里杂草去除作业，免去除草剂的使用，保护环境和人类健康；

2、结构简单，能提降低制作成本；

3、装置使用方便，便于推广。

附图说明

图1是本实用新型的整体轴测结构示意图；

图2是本实用新型的行走轮安装结构示意图；

图3是本实用新型的支撑臂内部安装结构示意图；

图4是本实用新型的行走装置结构示意图；

图5是本实用新型的行走装置去掉上盖和一侧支撑臂结构示意图；

图6是本实用新型摆转电机安装示意图；

图7是本实用新型的打草装置结构示意图；

图8是本实用新型的去掉同步带罩的打草装置结构示意图；

图9是本实用新型的打草头装置结构示意图；

图10是本实用新型的去掉打草头上盖的打草头装置结构示意图；

图11是本实用新型的去掉打草头下盖的打草头装置结构示意图；

图12是本实用新型的前摆杆结构示意图；

图13是本实用新型的转刷结构示意图；

图14是本实用新型的行走轮结构示意图；

图15是本实用新型的支撑臂结构示意图。

图中各标号为：1：行走装置、2：除草装置、3：水稻秧、4：行走轮、5：锁紧扣、6：支撑臂、7：行走电机、8：连接板、9：支撑臂盖板、10：传动轴、11：从动链轮、12：传动链、13：张紧链轮、14：主动链轮、15：后照明灯、16：后视摄像头、17：上盖、18：前照明灯、19：前视摄像头、20：车体仓、21：摆转电机、22：摆转同步带、23：摆转主动轮、24：摆转大轮、25：锁紧销、26：摆转小轴、27：软轴套管、28：高速电机、29：电机安装板、30：打草头装置、31：同步带罩、32：软轴连接头、33：前摆杆、34：软轴、35：摆头电机、36：转动销、37：后摆杆、38：摆头从动轮、39：摆头同步带、40：摆头主动轮、41：转刷、42：打草头下盖、43：打草头上盖、44：打草头小盖、45：摆动轴承、46：打草头动力轴、47：从动齿轮、48：从动轴、49：主动齿轮、50：主动轴密封圈、51：从动轴密封圈、52：密封圈盖、53：摆杆套、54：刷杆、55：刷体、56：条形轮缘、57：斜臂、58：横梁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。

实施例1：如图1-15所示， 一种行星刷式水田除草机器人， 包括行走装置1、除草装置2；除草装置2连接安装在行走装置1旁边，行走装置1包括行走轮4、锁紧扣5、支撑臂6、行走电机7、连接板8、支撑臂盖板9、传动轴10、从动链轮11、传动链12、张紧链轮13、主动链轮14、后照明灯15、后视摄像头16、上盖17、前照明灯18、前视摄像头19、车体仓20；传动轴10通过轴承安装在支撑臂6下部，行走轮4通过锁紧扣5安装在传动轴10一端部，行走电机7通过螺栓安装在支撑臂6上，主动链轮14连接安装在行走电机7的输出轴上，从动链轮11安装在传动轴10另一端部，张紧链轮13安装在支撑臂6上，传动链12安装在从动链轮11、张紧链轮13和主动链轮14上，支撑臂盖板9安装在支撑臂6上，连接板8安装在支撑臂盖板9上，车体仓20安装在连接板8上，上盖17安装在车体仓20上部，后照明灯15、后视摄像头16安装在车体仓20一侧，前照明灯18、前视摄像头19安装在车体仓20另一侧，除草装置2包括摆转电机21、摆转同步带22、摆转主动轮23、摆转大轮24、锁紧销25、摆转小轴26、软轴套管27、高速电机28、电机安装板29、打草头装置30、同步带罩31、软轴连接头32、前摆杆33、软轴34、摆头电机35、转动销36、后摆杆37、摆头从动轮38、摆头同步带39、摆头主动轮40；电机安装板29安装在支撑臂盖板9上，摆转电机21安装在电机安装板29上，摆转主动轮23安装在摆转电机21的输出轴上，摆转小轴26通过轴承安装在后摆杆37一端上，摆转小轴26下部与电机安装板29通过螺栓连接，摆转大轮24通过轴承安装在摆转小轴26上，摆转大轮24通过锁紧销25与后摆杆37一端连接， 摆转同步带22安装在摆转主动轮23、摆转大轮24上，软轴套管27与车体仓20连接，高速电机28安装在车体仓20内，软轴34一端穿过软轴套管27与车体仓20内的高速电机28输出轴连接，软轴34另一端通过软轴连接头32与打草头装置30连接，前摆杆33一端连接安装在打草头装置30上，摆头电机35安装在前摆杆33另一端上，转动销36连接后摆杆37另一端和前摆杆33另一端，摆头主动轮40安装在摆头电机35的输出轴上，摆头从动轮38与打草头装置30固定连接，摆头同步带39连接安装在摆头主动轮40、摆头从动轮38上，同步带罩31安装在前摆杆33上，打草头装置30包括转刷41、打草头下盖42、打草头上盖43、打草头小盖44、打草头动力轴46、从动齿轮47、从动轴48、主动齿轮49、主动轴密封圈50、从动轴密封圈51、密封圈盖52；打草头上盖43扣合安装在打草头下盖42上，打草头小盖44扣合安装在打草头上盖43上，从动轴48安装在打草头下盖42与打草头上盖43之间，从动齿轮47安装在从动轴48上，转刷41安装在从动轴48端部，打草头动力轴46下部穿过打草头下盖42、打草头上盖43、打草头小盖44，主动齿轮49安装在打草头动力轴46下部，主动齿轮49与从动齿轮47啮合，主动轴密封圈50安装在打草头小盖44内位于打草头动力轴46上，从动轴密封圈51安装在打草头下盖42与打草头上盖43之间位于从动轴48上，密封圈盖52安装打草头下盖42外部，转刷41设有刷杆54、刷体55，转刷41通过刷体55安装在从动轴48端部。

软轴34另一端通过软轴连接头32与打草头装置30的打草头动力轴46上部连接，前摆杆33一端上安设有摆杆套53，摆杆套53内安设有摆动轴承45，前摆杆33一端通过摆杆套53的摆动轴承45安装在打草头装置30的打草头动力轴46上部，摆头从动轮38与打草头装置30的打草头小盖44固定连接。

行走轮4设有条形轮缘56。

支撑臂6设有斜臂57、横梁58。