一种多功能智能电动履带车的制作方法

1.本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种多功能智能电动履带车。


背景技术：

2.农业生产一般都具有很强的季节性，农作物的播种期和收获期相对其他产品而言，都比较短。导致大部分农机在一年内的使用时间比较短，在仓库放置的时间会比较长，这是农业机械产品推广难的一个重要原因。大棚种植作物为了提高作物种植密度，提高大棚经济效益，垄沟一般修的比较窄，这就导致农作物生产周期内，农业机械下地难的情况产生。另外，传统农药喷洒时，农艺人员易吸入悬浮在空中的农药雾滴，或者皮肤接触到喷洒机具上泄露出的农药，有农药中毒的风险。无人机喷洒在大棚等室内环境中并不适用，而设置的定点喷洒管路由于要覆盖农作物不同的生长时期，往往会造成农药浪费、环境污染的情况。
3.授权公告号为cn208129327u的发明专利公开了一种农用喷洒机器人，采用长杆型药雾喷杆结构，专门针对高大挺拔的树木打药，通过控制舵机，进而调节药雾喷杆的倾斜角度，进而使药雾喷杆的倾斜角度与高树的树叶锥形母线所在斜度相一致，且控制履带式行走车使药雾喷杆(16)有药雾喷嘴的一侧靠近高树，此时启动柱塞泵，进而药雾喷嘴开始喷雾，然后控制履带式行走车围绕高树缓慢行走一周，进而实现对整个高树的锥体形树叶分布进行全方位均匀喷洒，不留死角，上下均匀。但该喷洒机器人中的药箱是直接固定在履带式行走车的车架上的，当履带式行走车在倾斜的坡道上行驶时，药箱会随履带式行走车的车架倾斜，随着箱内药液的液面不断降低，药液会向朝下的一侧倾斜，药液容易从药箱朝下的一侧泄露，并且当药箱内的出液口位于液面上方时，药液难以被抽出，从而造成喷不出药液，严重影响了农药喷洒的效果。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种多功能智能电动履带车，通过三种工作模式提高了履带车在作物周期内的使用频率，安全、环保，更窄的底盘设计，能在狭窄的垄沟内顺利行走，有效降低农业人员劳动强度，搭载自动喷洒模块，能实现农药自动喷洒功能，喷洒模块中的重力平衡机构能够保证药箱始终水平，从而有效防止药箱倾斜振动而造成药业泄露的问题。
5.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种多功能智能电动履带车，包括履带车底盘、货箱和喷洒模块，所述货箱的一端通过铰链与履带车底盘转动连接，所述货箱的底部中心通过用于驱动货箱向上翻起或放平的支撑机构与履带车底盘连接，所述喷洒模块通过重力平衡机构与货箱可拆卸连接，所述支撑机构包括驱动油缸，所述驱动油缸的一端铰接在履带车底盘上，所述驱动油缸的另一端交接在货箱底部的中心。
7.通过采用上述技术方案，履带车底盘通过支撑机构与货箱连接，从而组成履带运输车，便于运输农产品或搭载其他功能模块(喷洒模块)，有效提高了履带车在作物周期内
的使用频率，货箱可以在支撑杆的支撑下翻起或者放平，便于自动卸货或者检修，当搭载喷洒模块后通过重力平衡机构有效保持喷洒模块在不同坡度的路面行驶时的稳定性，避免喷洒模块倾倒或药液泄露，不仅有效降低了人的劳动强度，而且安全可靠。
8.本发明的进一步设置为：所述重力平衡机构包括固定在履带车底盘上表面的水平支撑板一和用于对喷洒模块进行支撑的水平支撑板二，所述水平支撑板二的中部通过转轴与水平支撑板一上的轴承座转动连接，所述水平支撑板二的两端分别通过缓冲弹簧与水平支撑板一连接，所述水平支撑板一上还设有用于对水平支撑板二进行角度调节的气缸一和气缸二，所述气缸一和气缸二分别对称固定在水平支撑板二的两侧。
9.通过采用上述技术方案，当履带车底盘在非坡道上行驶时，固定在履带车底盘上的水平支撑板一与履带车底盘同时保持水平，位于水平支撑板一上方的水平支撑板二在两端缓冲弹簧的支撑下保持水平，当履带车底盘发生颠簸或振动时，水平支撑板二两端的缓冲弹簧能够及时起到减震作用，从而有效保证整个喷洒机构的稳定性；当履带车底盘在坡道上行驶时，固定在履带车底盘上的水平支撑板一会随履带车底盘同步倾斜，位于水平支撑板一上方的水平支撑板二在两端缓冲弹簧的作用下绕转轴旋转，使得两端缓冲弹簧位于受不同大小的力，根据两侧缓冲弹簧的力来确定水平支撑板二的倾斜角度，然后控制气缸一或气缸二同时或者不同时对水平支撑板二进行施力，使得水平支撑板二绕转轴转动至水平状态，从而避免承载在水平支撑板二上方的喷洒模块倾斜，保证喷洒模块在不同坡度的路面行驶时的稳定性，避免喷洒模块倾倒或药液泄露，结构简单，成本低，改造成本低。
10.本发明的进一步设置为：所述缓冲弹簧的一端固定在水平支撑板一上，所述缓冲弹簧的另一端分别通过压力传感器固定在水平支撑板二上，所述压力传感器通过控制器与气缸一和气缸二的驱动器电连接。
11.通过采用上述技术方案，当平支撑板二两端缓冲弹簧位于受不同大小的力时，通过压力传感器来对两侧缓冲弹簧所受的力进行检测，从而确定水平支撑板二的倾斜角度，然后通过控制器控制气缸一或气缸二同时或者不同时对水平支撑板二进行施力。
12.本发明的进一步设置为：所述喷洒模块包括喷洒框架、药箱、喷杆支架、静电喷嘴和用于将药箱中的要输送至静电喷嘴的调节软管，所述喷杆支架铰接在喷洒框架上，所述喷洒框架上设有多个用于安装喷杆支架的不同的铰接孔，所述静电喷嘴安装在喷杆支架上并可沿喷杆支架滑动，各静电喷嘴均安装有流量调节阀。
13.通过采用上述技术方案，喷嘴通过调节软管连接，故各静电喷嘴可旋转或移动一定的角度和位置，从而实现根据实际喷洒对象位置调整静电喷嘴的位置，以满足不同植物喷洒需求，喷洒框架通过不同的铰接孔与喷杆支架连接，使得喷杆支架可以在90
°
～180
°
范围内进行多个角度调整，以适应带有坡度的农作物或者立体培育农作物的喷洒。
14.本发明的进一步设置为：所述喷杆支架上还安装有喷嘴护板。
15.通过采用上述技术方案，喷嘴护板在履带车行驶过程中能够自动拨开作物枝桠藤蔓，防止作物枝桠藤曼缠挂损坏喷杆支架。
16.本发明的进一步设置为：所述履带车底盘底部中间位置安装有电磁传感器和uhf超高频工业读卡器，履带车底盘前方下面板分别安装有电源开关、音乐报警器、电量显示器和充电座，履带车底盘前方中间部位安装有触停条，履带车底盘前方上面板安装有带灯摄像头、超声波传感器、后退按钮、跟随主机按钮和前进按钮。
17.本发明的进一步设置为：还包括遥控器，所述遥控器与整车控制器信号连接。
18.通过采用上述技术方案，利用遥控器和整车控制器可以实现三种操作模式：遥控模式、自动模式、跟随模式，遥控模式：通过遥控器进行远程操作控制，带灯摄像头实时传输前方路况，使农艺人员能在安全舒适的办公室内进行农药喷洒、货物运输等操作；自动模式：在规划好的路径上自动进行农药喷洒、货物运输等作业，农艺人员能在安全舒适的办公室内进行作业监控；跟随模式：履带车跟着农艺人员移动，辅助作业；使用场景示例：播种环节采用跟随模式，履带车用来存放秧苗相关辅料或其它辅助机具，通过设置好的跟随距离，使履带车始终跟随农艺人员前进，辅助作业。亦可采用自动模式，辅助垄头垄尾货物的自动搬运。降低劳动强度、提高作业效率；消杀管理环节采用自动模式或遥控模式，履带车上搭载喷洒模块，通过调整喷洒模块上喷杆支架的角度、各静电喷嘴的开闭，能对不同宽幅、不同生长角度的作物进行消杀管理；收获环节采用跟随模式，通过设置好的跟随距离，使履带车始终跟随农艺人员前进，随时随地进行采摘果蔬的存放，解放农艺人员双手，提高采摘效率；亦可采用自动模式，辅助垄头垄尾货物的自动搬运。降低劳动强度、提高作业效率；运输环节采用自动模式或遥控模式，将采摘下的果蔬运送到集中处理点通过不同工作模式有效涵盖了农作物生产周期的种、管、收、运四大环节，使得设备的年使用率大大提高。在自动模式和遥控模式下，打破传统人机互动方式，人机分离更安全、更准确、更高效、更节约、更环保。
19.本发明的进一步设置为：所述履带车底盘头部镶嵌有蓄电池。
20.通过采用上述技术方案，通过蓄电池提供动力源进行农药喷洒，不会产生尾气污染，同时，由蓄电池提供动力，移动方便，劳动强度低，且可充电重复使用，有效降低了成本。
21.本发明的有益效果是：
22.1、本发明中履带车底盘通过支撑机构与货箱连接，从而组成履带运输车，便于运输农产品或搭载其他功能模块(喷洒模块)，有效提高了履带车在作物周期内的使用频率，货箱可以在支撑杆的支撑下翻起或者放平，便于自动卸货或者检修，当搭载喷洒模块后通过重力平衡机构有效保持喷洒模块在不同坡度的路面行驶时的稳定性，避免喷洒模块倾倒或药液泄露，不仅有效降低了人的劳动强度，而且安全可靠。
23.2、当履带车底盘在非坡道上行驶时，固定在履带车底盘上的水平支撑板一与履带车底盘同时保持水平，位于水平支撑板一上方的水平支撑板二在两端缓冲弹簧的支撑下保持水平，当履带车底盘发生颠簸或振动时，水平支撑板二两端的缓冲弹簧能够及时起到减震作用，从而有效保证整个喷洒机构的稳定性；当履带车底盘在坡道上行驶时，固定在履带车底盘上的水平支撑板一会随履带车底盘同步倾斜，位于水平支撑板一上方的水平支撑板二在两端缓冲弹簧的作用下绕转轴旋转，使得两端缓冲弹簧位于受不同大小的力，根据两侧缓冲弹簧的力来确定水平支撑板二的倾斜角度，然后控制气缸一或气缸二同时或者不同时对水平支撑板二进行施力，使得水平支撑板二绕转轴转动至水平状态，从而避免承载在水平支撑板二上方的喷洒模块倾斜，保证喷洒模块在不同坡度的路面行驶时的稳定性，避免喷洒模块倾倒或药液泄露，结构简单，成本低，改造成本低
24.3、本发明通过蓄电池提供动力源进行农药喷洒，不产生尾气污染；同时，由蓄电池提供动力，移动方便，劳动强度低，且可充电重复使用，降低成本。
25.4、本发明设有多个喷嘴可同时喷洒，农药喷洒效率高，实现规模化农业生产。
26.5、本发明中喷嘴通过调节软管连接，故喷嘴可旋转或移动一定的角度和位置，满足植物上、下同时喷洒需要。
27.6、使用本发明在消杀管理环节时，通过遥控模式或自动模式作业，操作者可以与喷洒模块完全分离，从而有效防止农药对操作者的身体造成毒害。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明一种多功能智能电动履带车的整体结构示意图。
30.图2是本发明一种多功能智能电动履带车中履带车底盘上货箱翻起时的状态示意图。
31.图3是本发明一种多功能智能电动履带车中履带车底盘的底部结构示意图。
32.图4是本发明一种多功能智能电动履带车中履带车底盘前面的结构示意图。
33.图5是本发明一种多功能智能电动履带车中喷洒模块的机构示意图。
34.图6是本发明一种多功能智能电动履带车中喷洒模块中的喷管支架90
°
状态的结构示意图。
35.图7是本发明一种多功能智能电动履带车中重力平衡机构的结构示意图。
36.图中，1、履带车底盘；101、电磁传感器；102、uhf超高频工业读卡器；103、电源开关；104、音乐报警器；105、电量显示器；106、充电座；107、触停条；108、带灯摄像头；109、超声波传感器；110、后退按钮；111、跟随主机按钮；112、前进按钮；113、蓄电池；2、货箱；3、喷洒模块；301、喷洒框架；302、药箱；303、喷杆支架；304、静电喷嘴；305、喷嘴护板；4、支撑机构；401、驱动油缸；402、铰链；5、重力平衡机构；501、水平支撑板一；502、水平支撑板二；503、转轴；504、缓冲弹簧；505、气缸一；506、气缸二；507、压力传感器。
具体实施方式
37.下面将结合具体实施例对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
38.如图1～7所示，一种多功能智能电动履带车，包括履带车底盘1、货箱2和喷洒模块3，所述货箱2的一端通过铰链402与履带车底盘1转动连接，所述货箱2的底部中心通过用于驱动货箱2向上翻起或放平的支撑机构4与履带车底盘1连接，所述喷洒模块3通过重力平衡机构5与货箱2可拆卸连接，所述支撑机构4包括驱动油缸401，所述驱动油缸401的一端铰接在履带车底盘1上，所述驱动油缸401的另一端交接在货箱2底部的中心。
39.进一步的，所述重力平衡机构5包括固定在履带车底盘1上表面的水平支撑板一501和用于对喷洒模块3进行支撑的水平支撑板二502，所述水平支撑板二502的中部通过转轴503与水平支撑板一501上的轴承座转动连接，所述水平支撑板二502的两端分别通过缓
冲弹簧504与水平支撑板一501连接，所述水平支撑板一上还设有用于对水平支撑板二进行角度调节的气缸一505和气缸二506，所述气缸一505和气缸二506分别对称固定在水平支撑板二502的两侧。
40.进一步的，所述缓冲弹簧504的一端固定在水平支撑板一501上，所述缓冲弹簧504的另一端分别通过压力传感器507固定在水平支撑板二502上，所述压力传感器507通过控制器与气缸一505和气缸二506的驱动器电连接。
41.进一步的，所述喷洒模块3包括喷洒框架301、药箱302、喷杆支架303、静电喷嘴304和用于将药箱中的要输送至静电喷嘴304的调节软管，所述喷杆支架303铰接在喷洒框架301上，所述喷洒框架301上设有多个用于安装喷杆支架303的不同的铰接孔，所述静电喷嘴304安装在喷杆支架303上并可沿喷杆支架303滑动，各静电喷嘴304均安装有流量调节阀。
42.进一步的，所述喷杆支架303上还安装有喷嘴护板305。
43.进一步的，所述履带车底盘1底部中间位置安装有电磁传感器101和uhf超高频工业读卡器102，履带车底盘1前方下面板分别安装有电源开关103、音乐报警器104、电量显示器105和充电座106，履带车底盘1前方中间部位安装有触停条107，履带车底盘1前方上面板安装有带灯摄像头108、超声波传感器109、后退按钮110、跟随主机按钮111和前进按钮112。
44.进一步的，还包括遥控器和整车控制器，所述遥控器与整车控制器信号连接。
45.进一步的，所述履带车底盘1头部镶嵌有蓄电池113。
46.本发明的工作原理：履带车底盘1通过支撑机构4与货箱2连接，从而组成履带运输车，便于运输农产品或搭载其他功能模块(喷洒模块3)，有效提高了履带车在作物周期内的使用频率，货箱2可以在支撑杆的支撑下翻起或者放平，便于自动卸货或者检修，当搭载喷洒模块3后通过重力平衡机构有效保持喷洒模块3在不同坡度的路面行驶时的稳定性，避免喷洒模块3倾倒或药液泄露，不仅有效降低了人的劳动强度，而且安全可靠，喷洒模块3中的喷嘴304通过调节软管连接，故各静电喷嘴304可旋转或移动一定的角度和位置，从而实现根据实际喷洒对象位置调整静电喷嘴304的位置，以满足不同植物喷洒需求，喷洒框架301通过不同的铰接孔与喷杆支架303连接，使得喷杆支架303可以在90
°
～180
°
范围内进行多个角度调整，以适应带有坡度的农作物或者立体培育农作物的喷洒；利用遥控器和整车控制器可以实现三种操作模式：遥控模式、自动模式、跟随模式，遥控模式：通过遥控器进行远程操作控制，带灯摄像头108实时传输前方路况，使农艺人员能在安全舒适的办公室内进行农药喷洒、货物运输等操作；自动模式：在规划好的路径上自动进行农药喷洒、货物运输等作业，农艺人员能在安全舒适的办公室内进行作业监控；跟随模式：履带车跟着农艺人员移动，辅助作业；使用场景示例：播种环节采用跟随模式，履带车用来存放秧苗相关辅料或其它辅助机具，通过设置好的跟随距离，使履带车始终跟随农艺人员前进，辅助作业。亦可采用自动模式，辅助垄头垄尾货物的自动搬运。降低劳动强度、提高作业效率；消杀管理环节采用自动模式或遥控模式，履带车上搭载喷洒模块3，通过调整喷洒模块3上喷杆支架303的角度、各静电喷嘴304的开闭，能对不同宽幅、不同生长角度的作物进行消杀管理；收获环节采用跟随模式，通过设置好的跟随距离，使履带车始终跟随农艺人员前进，随时随地进行采摘果蔬的存放，解放农艺人员双手，提高采摘效率；亦可采用自动模式，辅助垄头垄尾货物的自动搬运。降低劳动强度、提高作业效率；运输环节采用自动模式或遥控模式，将采摘下的果蔬运送到集中处理点通过不同工作模式有效涵盖了农作物生产周期的种、管、收、运四
大环节，使得设备的年使用率大大提高。在自动模式和遥控模式下，打破传统人机互动方式，人机分离更安全、更准确、更高效、更节约、更环保。

技术特征：
1.一种多功能智能电动履带车，包括履带车底盘(1)、货箱(2)和喷洒模块(3)，其特征在于：所述货箱(2)的一端通过铰链(402)与履带车底盘(1)转动连接，所述货箱(2)的底部中心通过用于驱动货箱(2)向上翻起或放平的支撑机构(4)与履带车底盘(1)连接，所述喷洒模块(3)通过重力平衡机构(5)与货箱(2)可拆卸连接，所述支撑机构(4)包括驱动油缸(401)，所述驱动油缸(401)的一端铰接在履带车底盘(1)上，所述驱动油缸(401)的另一端交接在货箱(2)底部的中心。2.根据权利要求1所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述重力平衡机构(5)包括固定在履带车底盘(1)上表面的水平支撑板一(501)和用于对喷洒模块(3)进行支撑的水平支撑板二(502)，所述水平支撑板二(502)的中部通过转轴(503)与水平支撑板一(501)上的轴承座转动连接，所述水平支撑板二(502)的两端分别通过缓冲弹簧(504)与水平支撑板一(501)连接，所述水平支撑板一上还设有用于对水平支撑板二进行角度调节的气缸一(505)和气缸二(506)，所述气缸一(505)和气缸二(506)分别对称固定在水平支撑板二(502)的两侧。3.根据权利要求2所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述缓冲弹簧(504)的一端固定在水平支撑板一(501)上，所述缓冲弹簧(504)的另一端分别通过压力传感器(507)固定在水平支撑板二(502)上，所述压力传感器(507)通过控制器与气缸一(505)和气缸二(506)的驱动器电连接。4.根据权利要求1所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述喷洒模块(3)包括喷洒框架(301)、药箱(302)、喷杆支架(303)、静电喷嘴(304)和用于将药箱中的要输送至静电喷嘴(304)的调节软管，所述喷杆支架(303)铰接在喷洒框架(301)上，所述喷洒框架(301)上设有多个用于安装喷杆支架(303)的不同的铰接孔，所述静电喷嘴(304)安装在喷杆支架(303)上并可沿喷杆支架(303)滑动，各静电喷嘴(304)均安装有流量调节阀。5.根据权利要求4所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述喷杆支架(303)上还安装有喷嘴护板(305)。6.根据权利要求1所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述履带车底盘(1)底部中间位置安装有电磁传感器(101)和uhf超高频工业读卡器(102)，履带车底盘(1)前方下面板分别安装有电源开关(103)、音乐报警器(104)、电量显示器(105)和充电座(106)，履带车底盘(1)前方中间部位安装有触停条(107)，履带车底盘(1)前方上面板安装有带灯摄像头(108)、超声波传感器(109)、后退按钮(110)、跟随主机按钮(111)和前进按钮(112)。7.根据权利要求6所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：还包括遥控器和整车控制器，所述遥控器与整车控制器信号连接。8.根据权利要求1所述的一种多功能智能电动履带车，其特征在于：所述履带车底盘(1)头部镶嵌有蓄电池(113)。

技术总结
本发明涉及农业机械技术领域，公开了一种多功能智能电动履带车，包括履带车底盘、货箱和喷洒模块，所述货箱的一端通过铰链与履带车底盘转动连接，所述货箱的底部中心通过用于驱动货箱向上翻起或放平的支撑机构与履带车底盘连接，所述喷洒模块通过重力平衡机构与货箱可拆卸连接，所述支撑机构包括驱动油缸，所述驱动油缸的一端铰接在履带车底盘上，所述驱动油缸的另一端交接在货箱底部的中心，通过三种工作模式提高了在作物周期内的使用频率，远程操控更安全，更窄的底盘设计，能在狭窄的垄沟内顺利行走，有效降低农业人员劳动强度，喷洒模块能实现喷洒农药，重力平衡机构能够有效保证药箱水平，从而有效防止药箱倾斜振动而造成药业泄露的问题。药业泄露的问题。药业泄露的问题。


技术研发人员：余鹏 何晓龙 田威 杨秋男 李欢欢
受保护的技术使用者：东风资产管理有限公司
技术研发日：2023.03.14
技术公布日：2023/7/20