一种具有防冻功能的农药喷洒机器人的制作方法

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种具有防冻功能的农药喷洒机器人。

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，当环境温度较低时，易使药液结冰，降低了实用性，不仅如此，智能喷农药机器人上的喷嘴长期暴露在外，易被异物堵塞，降低了实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有防冻功能的农药喷洒机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防冻功能的农药喷洒机器人，包括箱体、水管和水泵，所述箱体的形状为长方体，所述箱体的底部设有智能移动装置，所述箱体的顶部设有加料孔和连接孔，所述水管竖向穿过连接孔，所述水管与连接孔的内壁密封且固定连接，所述水管的底端与箱体内的底部之间设有间隙，所述水泵固定在箱体的顶部，所述水管安装在水泵上，所述水管上设有喷洒机构，所述喷洒机构位于水泵的上方，所述箱体内设有防冻机构；

所述喷洒机构包括固定管、喷嘴、移动管、泄压阀、密封板、挡板、转动轴和转动组件，所述固定管的轴线与水管的轴线垂直且相交，所述固定管的一端固定在水管上且与水管连通，所述喷嘴安装在固定管的另一端，所述泄压阀安装在水管内，所述挡板设置在喷嘴的远离固定管的一侧，所述挡板与喷嘴抵靠且与喷嘴密封连接，所述移动管与水管同轴设置，所述水管的顶端穿过移动管，所述移动管与水管滑动且密封连接，所述密封板与移动管垂直，所述密封板与移动管的顶端密封且固定连接，所述密封板与水管的顶端抵靠，所述水管的靠近固定管的一侧设有圆孔，所述转动轴的轴线与固定管的轴线垂直且相交，所述转动轴与固定管平行，所述转动轴穿过圆孔，所述转动轴与圆孔的内壁滑动且密封连接，所述转动轴位于固定管和移动管之间，所述挡板固定在转动轴的底部，所述转动组件设置在水管内；

所述转动组件包括支撑块、第一弹簧、连接杆、限位块、齿条、转动齿轮和第一轴承，所述第一轴承的内圈和转动齿轮均安装在转动轴上，所述第一轴承的外圈与水管的内壁固定连接，所述连接杆与水管同轴设置，所述连接杆的顶端固定在密封板的底部，所述限位块固定在连接杆的底端，所述支撑块固定在水管的内壁上，所述支撑块上设有导孔，所述连接杆穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述第一弹簧位于密封板和支撑块之间，所述密封板通过弹簧与支撑块连接，所述限位块与支撑块之间的距离小于移动管的长度，所述齿条固定在限位块上且与转动齿轮啮合；

所述防冻机构包括搅拌组件和至少两个移动组件，所述移动组件以水管的轴线为中心周向均匀分布；

所述搅拌组件包括桨叶、传动轴、第二轴承、搅棒和移动环，所述移动环和传动轴均与水管同轴设置，所述水管的底端插入移动环内且与移动环滑动连接，所述桨叶和第二轴承均位于水管内，所述桨叶安装在传动轴的顶端，所述搅棒的轴线与传动轴的轴线垂直且相交，所述搅棒位于移动环的下方，所述搅棒的中端固定在传动轴的底端，所述第二轴承的内圈安装在传动轴上，所述第二轴承的外圈与水管的内壁固定连接，所述移动组件设置在移动环的顶部；

所述移动组件包括电磁铁、固定块、第二弹簧和推杆，所述推杆与水管平行，所述推杆的底端固定在移动环的顶部，所述电磁铁固定在推杆的顶端，所述固定块固定在水管上且位于移动环和电磁铁之间，所述固定块上设有装配孔，所述推杆穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述第二弹簧位于电磁铁和固定块之间，所述电磁铁通过第二弹簧与固定块连接，所述固定块的制作材料为铁，所述箱体的内壁上设有温度传感器，所述箱体上设有plc，所述温度传感器和电磁铁均与plc电连接。

作为优选，为了减小推杆与装配孔内壁之间的摩擦力，所述推杆上涂有润滑脂。

作为优选，为了便于推杆的安装，所述推杆的两端均设有倒角。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述密封板的制作材料为橡胶。

作为优选，为了减小水管与连接管之间的间隙，所述水管与移动管的连接处涂有密封脂。

作为优选，为了降噪，所述箱体上设有吸音板。

作为优选，为了节能，所述箱体的顶部设有光伏板。

作为优选，为了实现杂质的过滤，所述水管内安装有滤网。

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，为了提升防冻能力，所述移动环上设有纹路。

本发明的有益效果是，该具有防冻功能的农药喷洒机器人通过喷洒结构实现了农药的喷洒，与现有的喷洒机构相比，该喷洒机构还可以防止异味堵塞喷嘴，而且，该喷洒机构通过水压作用驱动挡板转动，与通过传感器等电子方式进行控制相比，抗干扰能力更强，不仅如此，还通过防冻机构提升了防冻能力，与现有的防冻机构相比，该防冻机构通过搅棒对药液的搅拌，还可以防止药液发生沉淀，实用性更强。

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是本发明的具有防冻功能的农药喷洒机器人的结构示意图；

图2是本发明的具有防冻功能的农药喷洒机器人的喷洒机构的结构示意图；

图3是图2的a部放大图；

图4是本发明的具有防冻功能的农药喷洒机器人的防冻机构的结构示意图；

图中：1.箱体，2.水管，3.水泵，4.固定管，5.喷嘴，6.移动管，7.泄压阀，8.密封板，9.挡板，10.转动轴，11.支撑块，12.第一弹簧，13.连接杆，14.限位块，15.齿条，16.转动齿轮，17.第一轴承，18.桨叶，19.传动轴，20.第二轴承，21.搅棒，22.移动环，23.电磁铁，24.固定块，25.第二弹簧，26.推杆，27.吸音板，28.光伏板，29.滤网，30.温度传感器。

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，一种具有防冻功能的农药喷洒机器人，包括箱体1、水管2和水泵3，所述箱体1的形状为长方体，所述箱体1的底部设有智能移动装置，所述箱体1的顶部设有加料孔和连接孔，所述水管2竖向穿过连接孔，所述水管2与连接孔的内壁密封且固定连接，所述水管2的底端与箱体1内的底部之间设有间隙，所述水泵3固定在箱体1的顶部，所述水管2安装在水泵3上，所述水管2上设有喷洒机构，所述喷洒机构位于水泵3的上方，所述箱体1内设有防冻机构；

所述喷洒机构包括固定管4、喷嘴5、移动管6、泄压阀7、密封板8、挡板9、转动轴10和转动组件，所述固定管4的轴线与水管2的轴线垂直且相交，所述固定管4的一端固定在水管2上且与水管2连通，所述喷嘴5安装在固定管4的另一端，所述泄压阀7安装在水管2内，所述挡板9设置在喷嘴5的远离固定管4的一侧，所述挡板9与喷嘴5抵靠且与喷嘴5密封连接，所述移动管6与水管2同轴设置，所述水管2的顶端穿过移动管6，所述移动管6与水管2滑动且密封连接，所述密封板8与移动管6垂直，所述密封板8与移动管6的顶端密封且固定连接，所述密封板8与水管2的顶端抵靠，所述水管2的靠近固定管4的一侧设有圆孔，所述转动轴10的轴线与固定管4的轴线垂直且相交，所述转动轴10与固定管4平行，所述转动轴10穿过圆孔，所述转动轴10与圆孔的内壁滑动且密封连接，所述转动轴10位于固定管4和移动管6之间，所述挡板9固定在转动轴10的底部，所述转动组件设置在水管2内；

所述转动组件包括支撑块11、第一弹簧12、连接杆13、限位块14、齿条15、转动齿轮16和第一轴承17，所述第一轴承17的内圈和转动齿轮16均安装在转动轴10上，所述第一轴承17的外圈与水管2的内壁固定连接，所述连接杆13与水管2同轴设置，所述连接杆13的顶端固定在密封板8的底部，所述限位块14固定在连接杆13的底端，所述支撑块11固定在水管2的内壁上，所述支撑块11上设有导孔，所述连接杆13穿过导孔且与导孔的内壁滑动连接，所述第一弹簧12位于密封板8和支撑块11之间，所述密封板8通过弹簧与支撑块11连接，所述限位块14与支撑块11之间的距离小于移动管6的长度，所述齿条15固定在限位块14上且与转动齿轮16啮合；

该机器人工作时，将药液从加料孔输送至箱体1内，并通过智能移动装置使箱体1移动，同时，水泵3启动，使药液输送至水管2内，并使水管2内的水压增大，从而使密封板8在水压的作用下向上移动，并带动连接杆13在支撑块11上实现同步移动，并使第一弹簧12拉伸，连接杆13的移动通过限位块14带动齿条15实现同步移动，即可以使转动齿轮16带动转动轴10在第一轴承17的支撑作用下转动180度，转动轴10的转动带动挡板9实现同步转动，即可以使挡板9与喷嘴5分离，随着水管2内水压继续增大且大于泄压阀7的额定压力时，则可以使水管2内的药液从固定管4输送至喷嘴5并喷出，实现农药的喷洒，当农药喷洒完毕后，水泵3停止运行，在第一弹簧12的弹性作用下使密封板8带动移动管6复位，同时可以使转动轴10带动挡板9复位，使挡板9挡住喷嘴5，防止异物堵塞喷嘴5。

如图4所示，所述防冻机构包括搅拌组件和至少两个移动组件，所述移动组件以水管2的轴线为中心周向均匀分布；

所述搅拌组件包括桨叶18、传动轴19、第二轴承20、搅棒21和移动环22，所述移动环22和传动轴19均与水管2同轴设置，所述水管2的底端插入移动环22内且与移动环22滑动连接，所述桨叶18和第二轴承20均位于水管2内，所述桨叶18安装在传动轴19的顶端，所述搅棒21的轴线与传动轴19的轴线垂直且相交，所述搅棒21位于移动环22的下方，所述搅棒21的中端固定在传动轴19的底端，所述第二轴承20的内圈安装在传动轴19上，所述第二轴承20的外圈与水管2的内壁固定连接，所述移动组件设置在移动环22的顶部；

所述移动组件包括电磁铁23、固定块24、第二弹簧25和推杆26，所述推杆26与水管2平行，所述推杆26的底端固定在移动环22的顶部，所述电磁铁23固定在推杆26的顶端，所述固定块24固定在水管2上且位于移动环22和电磁铁23之间，所述固定块24上设有装配孔，所述推杆26穿过装配孔且与装配孔的内壁滑动连接，所述第二弹簧25位于电磁铁23和固定块24之间，所述电磁铁23通过第二弹簧25与固定块24连接，所述固定块24的制作材料为铁，所述箱体1的内壁上设有温度传感器30，所述箱体1上设有plc，所述温度传感器30和电磁铁23均与plc电连接。

当药液在水管2内流动时，则可以使桨叶18带动传动轴19在第二轴承20的支撑作用下转动，传动轴19的转动带动搅棒21转动，通过搅棒21的转动则可以实现搅拌药液的功能，防止药液发生沉淀，期间，通过温度传感器30检测箱体1内的温度，当温度传感器30检测的温度值低于设定值时，温度传感器30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，使plc控制电磁铁23通电，即可以使电磁铁23与铁质的固定块24之间产生相互吸引的作用力，使电磁铁23通过推杆26带动移动环22向着靠近搅棒21方向移动并与搅棒21抵靠，同时使第二弹簧25压缩，此时，搅棒21在移动环22上的转动，通过摩擦生热的原理，可以使搅棒21和移动环22上产生热量并传递至药液中，防止药液结冰，实现了智能防冻，当温度传感器30检测的温度值高于设定值时，plc控制电磁铁23断电，在第二弹簧25的弹性作用下使电磁铁23复位，并带动移动环22与搅棒21分离。

作为优选，为了减小推杆26与装配孔内壁之间的摩擦力，所述推杆26上涂有润滑脂。

润滑脂的作用是减小推杆26与装配孔内壁之间的摩擦力，提高推杆26移动的流畅性。

作为优选，为了便于推杆26的安装，所述推杆26的两端均设有倒角。

倒角的作用是减小推杆26穿过装配孔时的口径，起到了便于安装的效果。

作为优选，为了实现缓冲和减振，所述密封板8的制作材料为橡胶。

橡胶质地较为柔软，可以减小密封板8与水管2抵靠时产生的冲击力，实现了缓冲和减振。

作为优选，为了减小水管2与连接管之间的间隙，所述水管2与移动管6的连接处涂有密封脂。

密封脂的作用是减小水管2与连接管之间的间隙，提高了密封性。

作为优选，为了降噪，所述箱体1上设有吸音板27。

吸音板27可以吸收噪音，实现了降噪。

作为优选，为了节能，所述箱体1的顶部设有光伏板28。

光伏板28可以吸收光线进行光伏发电，实现了节能。

作为优选，为了实现杂质的过滤，所述水管2内安装有滤网29。

通过滤网29可以截留药液中的杂质，实现了过滤药液的功能，防止喷嘴5堵塞。

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。

防腐镀锌层的作用是提升箱体1的防锈能力，延长箱体1的使用寿命。

作为优选，为了提升防冻能力，所述移动环22上设有纹路。

纹路的作用是提升移动环22与搅棒21之间的摩擦力，因摩擦生热与摩擦力成正比，即可以提高药液的温度，提升药液防冻能力。

该机器人工作时，将药液从加料孔输送至箱体1内，并通过智能移动装置使箱体1移动，同时，水泵3启动，使药液输送至水管2内，并使水管2内的水压增大，从而使密封板8在水压的作用下向上移动，并带动连接杆13在支撑块11上实现同步移动，并使第一弹簧12拉伸，连接杆13的移动通过限位块14带动齿条15实现同步移动，即可以使转动齿轮16带动转动轴10在第一轴承17的支撑作用下转动180度，转动轴10的转动带动挡板9实现同步转动，即可以使挡板9与喷嘴5分离，随着水管2内水压继续增大且大于泄压阀7的额定压力时，则可以使水管2内的药液从固定管4输送至喷嘴5并喷出，实现农药的喷洒，当农药喷洒完毕后，水泵3停止运行，在第一弹簧12的弹性作用下使密封板8带动移动管6复位，同时可以使转动轴10带动挡板9复位，使挡板9挡住喷嘴5，防止异物堵塞喷嘴5，并且，当药液在水管2内流动时，则可以使桨叶18带动传动轴19在第二轴承20的支撑作用下转动，传动轴19的转动带动搅棒21转动，通过搅棒21的转动则可以实现搅拌药液的功能，防止药液发生沉淀，期间，通过温度传感器30检测箱体1内的温度，当温度传感器30检测的温度值低于设定值时，温度传感器30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，使plc控制电磁铁23通电，即可以使电磁铁23与铁质的固定块24之间产生相互吸引的作用力，使电磁铁23通过推杆26带动移动环22向着靠近搅棒21方向移动并与搅棒21抵靠，同时使第二弹簧25压缩，此时，搅棒21在移动环22上的转动，通过摩擦生热的原理，可以使搅棒21和移动环22上产生热量并传递至药液中，防止药液结冰，实现了智能防冻，当温度传感器30检测的温度值高于设定值时，plc控制电磁铁23断电，在第二弹簧25的弹性作用下使电磁铁23复位，并带动移动环22与搅棒21分离。

与现有技术相比，该具有防冻功能的农药喷洒机器人通过喷洒结构实现了农药的喷洒，与现有的喷洒机构相比，该喷洒机构还可以防止异味堵塞喷嘴5，而且，该喷洒机构通过水压作用驱动挡板9转动，与通过传感器等电子方式进行控制相比，抗干扰能力更强，不仅如此，还通过防冻机构提升了防冻能力，与现有的防冻机构相比，该防冻机构通过搅棒21对药液的搅拌，还可以防止药液发生沉淀，实用性更强。

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。