专利名称：一种果园用自走多功能作业装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及农业机械装备技术领域，特别是涉及一种果园用自走多功能作业装置。
背景技术：
我国是一个农业大国，果树种植发展迅速，由于果树是在立体的生长环境下作业， 因此现有技术中的果园内的作业通常如施药、采摘、除草松土等由人工完成。尤其是，果园内的施药作业通常由于人工施药均勻性和精确度方面的不足导致果园病虫害防治不彻底， 影响果园作物的品质，同时由于果园面积相对较大，人工作业费时费力，而且在施药操作过程中还会发生操作者药物中毒等安全状况。同时果园内果树的套袋采摘等作业环节需要登高；果园内的除草松土等作业需要耗费大量人工。虽然目前市场上已有的农机结构简单，但容易产生安全事故，每年都有人身伤亡。所以目前仍大量采用人工方式作业，如今由于劳动力成本的持续增长，增加了果园运转的成本。上述问题已然成为果园发展的瓶颈问题，亟待解决。发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种果园用自走多功能作业装置可以通过远程遥控的方式代替人工作业进行果园内多种作业。
( 二 )技术方案
为了解决上述技术问题，一种果园用自走多功能作业装置，包括
履带式行走单元，位于其上的搭载平台，为所述履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于所述搭载平台上的多功能作业单元、控制单元及与所述控制单元实现无线通讯的遥控单元；所述发动机所述多功能作业单元用于完成果园内所需作业；所述控制单元与所述多功能作业单元及所述第一动力单元电连接。
作为上述技术方案的优选，所述履带式行走单元包括两个行走履带，所述两个行走履带为差速转向方式，位于所述两个行走履带中间用于连接两个行走履带的承重支撑， 所述承重支撑通过多个立柱与所述搭载平台连接。
作为上述技术方案的优选，所述履带式行走单元还包括遥控刹车机构，其包括与所述的第一动力单元的输出离合通过钢丝绳连接的刹车控制器，其与所述控制单元电连接。
作为上述技术方案的优选，所述多功能作业单元包括升降机构，所述升降机构包括液压动力部件，所述液压动力部件驱动有液压缸，所述液压缸的上方设置有站立平台，所述液压动力部件与所述控制单元电连接。
作为上述技术方案的优选，所述多功能作业单元包括施药作业机构，所述施药作业机构包括依次连接的药箱、过滤器、喷药压力泵及高压药管；所述喷药压力泵具有为其提供动力的第一皮带轮，所述第一皮带轮通过第一皮带与所述第一动力单元连接，所述第一皮带还连接有第一皮带张紧机构，所述第一皮带张紧机构与所述控制单元电连接。
作为上述技术方案的优选，所述高压药管的端头还连接有防风喷药枪，两者之间通过快速接头连接。
作为上述技术方案的优选，所述多功能作业单元包括果树修剪机构，所述果树修剪机构包括用于提供动力的第二动力单元，所述第二动力单元通过两条第二皮带连接有空气动力泵，所述空气动力泵的压缩气体输出端设置有至少一个气动剪，所述压缩气体输出端与所述气动剪之间设置有可控的电磁阀，所述电磁阀与所述控制单元电连接。
作为上述技术方案的优选，所述果树修剪机构设置与所述升降机构的上方。
作为上述技术方案的优选，所述多功能作业单元包括果园旋耕除草机构，所述果园旋耕除草机构包括通过液压油管与所述液压动力部件连接的切头固定件，所述切头固定件的一端通过转动轴与所述搭载平台连接，其另一端设置有多个以转动空气轴为轴心的切土刀头，所述转动空气轴由所述空气动力泵的压缩气体输出端驱动。
作为上述技术方案的优选，所述控制单元内设置有信号接收模块，优先级处理模块及控制信号输出模块；所述信号接收模块用于接收所述无线遥控单元发送的信号，所述优先级处理模块用于处理同时发送的多个信号的优先级；所述控制信号输出模块用于将控制信号发送到指定的多功能作业模块。
(三)有益效果
上述技术方案所提供了一种果园用自走多功能作业装置，包括履带式行走单元， 位于其上的搭载平台，为所述履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于所述搭载平台上的多功能作业单元、控制单元及与所述控制单元实现无线通讯的遥控单元；所述发动机所述多功能作业单元用于完成果园内所需作业；所述控制单元与所述多功能作业单元及所述第一动力单元电连接。本装置可以让操作人员远离作业机械，保证人身安全，并可以根据实际的需求实现果园内的多功能作业，如对果树的自动喷药、枝条修剪及果园内的松土除草，同时装置可自带液压升降平台用来实现果实的采摘套袋等作业。可实现远程遥控及刹车控制，为操作人员紧急情况下提供安全保护。
图1是本发明实施例的果园用自走多功能作业装置的功能框图2是本发明实施例的果园用自走多功能作业装置的结构示意图3是本发明实施里的果园用自走多功能作业装置的控制原理框其中，1 行走履带；2 承重支撑；3 立柱；4 搭载平台；5 发动机；6 药箱；7 过滤器；8 喷药压力泵；9 高压药管；10 第一皮带轮；11 第一皮带；12 防风喷药枪；13 快速接头；14 汽油机；15 第二皮带；16 空气动力泵；17 气动剪；18 电磁阀；19 控制单元；20 液压动力部件；21 液压缸；22 站立平台；23 转动空气轴；24 切土刀头；25 转动轴；26 切头固定件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
结合图1及图2所示，图1是本发明实施例的果园用自走多功能作业装置的功能框图；图2是本发明实施例的果园用自走多功能作业装置的结构示意图。本实施例提供的一种果园用自走多功能作业装置，包括履带式行走单元，位于其上的搭载平台4，为履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于搭载平台上的多功能作业单元、控制单元19 及与控制单元19实现无线通讯的遥控单元；发动机多功能作业单元用于完成果园内所需作业；控制单元19与多功能作业单元及第一动力单元电连接。多功能作业单元可以包括例如刹车、自动升降、施药作业、除草松土深度都可以通过遥控单元实现远程操作。在远程范围内如30到50米，通过操纵遥控单元的具体参数进行作业参数调整。遥控单元主要是起到远距离操作装置，保证人身安全。具体的作业方式如下按下无线遥控单元遥控按钮，无线信号发出，被控制单元19接收到，然后对接收到的信号后进行解析及纠错判断。排除干扰信号后，确认开始动作。分别对多功能作业单元、第一动力单元进行控制。结构上的创新主要在于将多重功能集中为一体，同时各个结构互相协调，可以进行单一作业，也可以多重作业同时进行，在系统装置的重力重心保证平衡，实现结构上的完美统一。
履带式行走单元包括两个行走履带1，两个行走履带1为差速转向方式，位于两个行走履带1中间用于连接两个行走履带的承重支撑2，承重支撑2通过多个立柱3与搭载平台4连接，之间通过螺栓连接。采用履带式行走方式可以适应果园内杂草以及高低不平的地面环境，以便实现装置的稳定的行走。多功能的作业装置都通过螺栓安装在搭载平台4 上，根据实际的需要可以进行加载或替换。第一动力单元具体为发动机5安装在承重支撑 2上面，为两个独立的行走履带1提供动力，发动机5也可以为内燃机或电动机。自走功能的具体操作为按下遥控单元中的前进按钮，行走单元向前勻速移动位置；按下遥控单元中的转向按钮，液压转向装置开始动作，履带行走轮通过左右轮的差速方式实现转向，当方向到达预期的位置时，放开转向按钮，液压转向装置停止动作，装置直行；按下停车按钮时， 发动机5停止输出，装置停止移动。
履带式行走单元还包括遥控刹车机构，其包括与的第一动力单元的输出离合通过钢丝绳连接的刹车控制器，其与控制单元19电连接，实现远程遥控刹车。通过遥控装置实现远程控制刹车装置的打开和关闭，从而拉伸钢丝绳，开闭第一动力单元的输出离合来实现装置的行走和停止。
为实现对果实的套袋采摘，多功能作业单元包括升降机构，升降机构包括液压动力部件20，液压动力部件20驱动有液压缸21，液压缸21的上方设置有站立平台22。通过控制单元19实现对液压缸21的控制，从而控制站立平台22的升高和收缩，可以调整果园内升降不同高度的采摘作业。升降采摘的具体方式为按下遥控单元的升降按钮，液压动力部件20接收到信号开始动作，液压动力部件20驱动液压缸21伸长，将站立平台22升起， 到达果树的采摘作业高度时，松开遥控单元按钮，液压动力部件20停止工作自动锁止。站立平台22停止不动。等作业结束后，按下遥控单元下降按钮。液压缸21慢慢缩回，站立平台22开始缓慢的下降。在下降的同时，可以按下前进按钮，装置开始缓慢移动位置。直到合适的采摘位置，松开即可。
多功能作业单元包括施药作业机构，施药作业机构包括依次连接的药箱6、过滤器 7、喷药压力泵8及高压药管9 ；喷药压力泵8具有为其提供动力的第一皮带轮10，第一皮带轮10通过第一皮带11与第一动力单元连接，第一皮带11优选三角皮带，第一皮带11还连接有第一皮带张紧机构，第一皮带张紧机构与控制单元19电连接。施药作业机构和搭载平台4用螺栓连接。发动机5的输出飞轮通过三角皮带连接第一皮带轮10，实现喷药的动力传动和减速。具体地可通过松开三角皮带实现第一动力单元对喷药压力泵8的动力传输的中断，用来实现动力传输的终止。施药作业的具体方式为通过无线控制远程调节皮带松紧的方式可断开动力的输送，实现喷药作业的起停。第一皮带轮10带动喷药压力泵8转动， 可将药箱6的药液吸出经过过滤器7过滤后，通过喷药压力泵8进行加压，高压的药液经过高压药管9喷向果树。
为了在果园内操作方便，高压药管的端头还连接有防风喷药枪12，两者之间通过快速接头13连接，可方便拆卸和转动，进入防风喷药枪12，根据喷药作业的需要人工可操作防风喷药枪12将药液喷洒在果树上。
施药的方法具体为首先使用遥控单元将装置移动到指定位置，人可拿着防风喷药枪12进行作业，在装置两边20米的范围内对果树进行喷药作业，作业20米后，再一次使用遥控单元将装置移动到下一个指定位置，重复作业。
为实现对果树的修剪，多功能作业单元包括果树修剪机构，果树修剪机构包括用于提供动力的第二动力单元，本实施例中以汽油机14为例，系统自带的汽油机14可通过油门的大小控制输出的动力，汽油机14通过两条第二皮带15连接有空气动力泵16，空气动力泵16的压缩气体输出端设置有至少一个气动剪17，压缩气体输出端与气动剪17之间设置有可控的电磁阀18，电磁阀18与控制单元19电连接，可以控制空气动力泵16产生的压缩空气的输出。每个独立的电磁阀18可以接两个气动剪17，果园作业的时候可以四个气动剪17同时作业，也可以单独一个气动剪17作业。由于控制单元19与遥控单元通过无线通讯，选择对应的电磁阀18对应的气动剪17作业，只需要遥控按下遥控单元设置的按钮即可接通。如果需要采摘登高剪枝，可根据实际位置，控制装置在行走过程中，到达指定位置，升高到合适高度，打开具体的气动电磁阀18，实现剪枝作业。
施药模块也可以设置与升降机构之上，通过操作升降平台的高低，同时一边喷药， 一边使用遥控单元将装置移动到指定位置，实现喷药作业。还可以将剪枝模块设置与升降机构上，可以在作业的同时缓慢的向前移动装置，实现一边剪枝一边行走，同时装置移动行走的同时可实现升降站立平台22，实现行走，升降平台，剪枝同时控制，实现立体控制位置的灵活调整。
多功能作业单元包括果园旋耕除草机构，果园旋耕除草机构包括通过液压油管与液压动力部件20连接的切头固定件沈，用来实现果园内除草旋耕作业时控制升降不同深度的作业需要。切头固定件26的一端通过转动轴25与搭载平台4连接，其另一端设置有多个以转动空气轴23为轴心的切土刀头对，转动空气轴23由空气动力泵16的压缩气体输出端驱动。旋耕除草模块，优选设置于装置的尾部用来实现旋转松土和除草。升降机构和旋耕除草模块使用了一个液压输出口，可通过液压输出口上设置的电磁阀实现功能的切换。果园旋耕除草的具体方式为通过遥控单元可以控制液压动力部件20的动作，从而实现切土刀头M的切入深度，从而实现不同耕深，不同除草深度的调节。转动轴25可以通过销子进行锁止，保证液压动力部件20不会一直受力。
装置进入田间作业，首先使用无线遥控单元将装置移动到指定位置，对需要旋耕除草之处，人员可在30米外的距离进行控制，在旋耕作业的同时可根据左右方向调整，如果需要后退，首先停车，然后抬起旋耕用切头固定件沈，可实现自由的后退，整个过程不需要人员靠近。
控制单元19内设置有信号接收模块，优先级处理模块及控制信号输出模块；所述信号接收模块用于接收所述无线遥控单元发送的信号，所述优先级处理模块用于处理同时发送的多个信号的优先级；所述控制信号输出模块用于将控制信号发送到指定的多功能作业模块。控制单元19内部程序在接收多个信号时，如果发生遥控单元同时按下多个遥控按钮的情况，内部程序有优先级顺序及各种功能的互锁。当两个动作同时运行存在一定的危险时，则以人身安全为主。
由以上实施例可以看出，本发明实施例提供的一种果园用自走多功能作业装置， 包括履带式行走单元，位于其上的搭载平台，为履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于搭载平台上的多功能作业单元、控制单元及与控制单元实现无线通讯的遥控单元；发动机多功能作业单元用于完成果园内所需作业；控制单元与多功能作业单元及第一动力单元电连接。本装置可以让操作人员远离作业机械，保证人身安全，并可以根据实际的需求实现果园内的多功能作业，如对果树的自动喷药、枝条修剪及果园内的松土除草，同时装置可自带液压升降平台用来实现果实的采摘套袋等作业。可实现远程遥控及刹车控制， 为操作人员紧急情况下提供安全保护。本发明提供的装置创新地提供一种实现果园全方位作业的装置，可实现安全高效的作业，该装置具有创新性，实用性，具有广泛的应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种果园用自走多功能作业装置，其特征在于，包括履带式行走单元，位于其上的搭载平台，为所述履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于所述搭载平台上的多功能作业单元、控制单元及与所述控制单元实现无线通讯的遥控单元；所述发动机所述多功能作业单元用于完成果园内所需作业；所述控制单元与所述多功能作业单元及所述第一动力单元电连接。
2.如权利要求1所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述履带式行走单元包括两个行走履带，所述两个行走履带为差速转向方式，位于所述两个行走履带中间用于连接两个行走履带的承重支撑，所述承重支撑通过多个立柱与所述搭载平台连接。
3.如权利要求2所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述履带式行走单元还包括遥控刹车机构，其包括与所述的第一动力单元的输出离合通过钢丝绳连接的刹车控制器，其与所述控制单元电连接。
4.如权利要求1所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述多功能作业单元包括升降机构，所述升降机构包括液压动力部件，所述液压动力部件驱动有液压缸，所述液压缸的上方设置有站立平台，所述液压动力部件与所述控制单元电连接。
5.如权利要求4所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述多功能作业单元包括施药作业机构，所述施药作业机构包括依次连接的药箱、过滤器、喷药压力泵及高压药管；所述喷药压力泵具有为其提供动力的第一皮带轮，所述第一皮带轮通过第一皮带与所述第一动力单元连接，所述第一皮带还连接有第一皮带张紧机构，所述第一皮带张紧机构与所述控制单元电连接。
6.如权利要求5所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述高压药管的端头还连接有防风喷药枪，两者之间通过快速接头连接。
7.如权利要求4所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述多功能作业单元包括果树修剪机构，所述果树修剪机构包括用于提供动力的第二动力单元，所述第二动力单元通过两条第二皮带连接有空气动力泵，所述空气动力泵的压缩气体输出端设置有至少一个气动剪，所述压缩气体输出端与所述气动剪之间设置有可控的电磁阀，所述电磁阀与所述控制单元电连接。
8.如权利要求6所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述果树修剪机构设置与所述升降机构的上方。
9.如权利要求4所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述多功能作业单元包括果园旋耕除草机构，所述果园旋耕除草机构包括通过液压油管与所述液压动力部件连接的切头固定件，所述切头固定件的一端通过转动轴与所述搭载平台连接，其另一端设置有多个以转动空气轴为轴心的切土刀头，所述转动空气轴由所述空气动力泵的压缩气体输出端驱动。
10.如权利要求1至9中任一项所述的果园用自走多功能作业装置，其特征在于，所述控制单元内设置有信号接收模块，优先级处理模块及控制信号输出模块；所述信号接收模块用于接收所述无线遥控单元发送的信号，所述优先级处理模块用于处理同时发送的多个信号的优先级；所述控制信号输出模块用于将控制信号发送到指定的多功能作业模块。
全文摘要
本发明涉及农业机械装备技术领域，公开了一种果园用自走多功能作业装置，包括履带式行走单元，位于其上的搭载平台，为履带式行走单元提供动力的第一动力单元，设置于搭载平台上的多功能作业单元、控制单元及与控制单元实现无线通讯的遥控单元；发动机多功能作业单元用于完成果园内所需作业；控制单元与多功能作业单元及第一动力单元电连接。本装置可以通过远程遥控让操作人员远离作业机械，保证人身安全，并可以根据实际的需求实现果园内的多功能作业，如对果树的自动喷药、枝条修剪及果园内的松土除草，同时装置可自带液压升降平台用来实现果实的采摘套袋等作业。该装置可实现安全高效的作业，具有广泛的应用前景。
文档编号A01B49/04GK102487613SQ20111036000
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者王秀, 翟长远, 赵春江, 邹伟, 马伟 申请人:北京农业信息技术研究中心