一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的制作方法

本发明涉及农业机械制造领域，具体涉及一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机。

背景技术：

随着社会的发展，资源紧缺的问题将日益突出，而对再生能源的需求则会稳步上升，因此，菌草潜在的经济价值将被逐渐地显现出来。目前，菌草是国内积极推广种植的草种，但此草种人工种植的劳动强度大、效率低、种植质量差，因此，设计菌草种植机械对推广菌草种植具有重要的意义。

已研发成功的种植机是针对平地进行设计的手扶式种植机，不仅能源损耗大，当运行工作持续较长时间则易产生误差，使得在播种期间产生菌草漏播现象，并且大田种植的面积广，因此会造成较大的漏播率，对土地资源造成较大的浪费；手扶种植机的转向系统主要由扶手架和两转向离合器组成，当用转向手把操作转向离合器时，一侧驱动轮功力被切断，当转弯半径小、高速转向时，会因迟松转向手把而造成严重安全事故；同时，目前的种植机为柴油动力种植机，不仅易造成空气污染，还需耗费较大的不可再生能源——柴油，柴油发动机还容易产生较大噪音，并且种植机作业时经常出现柴油用完，无法继续作业的情况；并且目前的菌草播种机存在漏播现象，人工检漏费时费力且存在安全隐患。

作为改进，申请号为201620174255.4的中国实用新型专利公开了一种太阳能手扶电动播种机，该实用新型虽然一定程度上避免了柴油污染环境及柴油用尽的情况，但是该实用新型在原来手扶电动播种机需额外设置一机架用于放置太阳能电池板，需占用手扶电动播种机较大的空间位置，使得播种机结构不够紧凑；同时该手扶电动播种机依旧存在手扶式种植机的缺点，且不能对漏播种情况进行漏播标记，易造成漏播种现象，造成土地资源的浪费。

因此，有必要发明一种使用更安全又环保的太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种使用更安全又环保的太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，包括菌草播种机、可检测菌草漏播种的漏播种检测标记装置及为菌草播种机及漏播种检测标记装置提供动力的太阳能动力装置，所述漏播种检测标记装置与菌草播种机连接，所述菌草播种机设有驾驶室。

进一步的，所述菌草播种机还包括机架，所述机架上设有滚筒播种器及机箱，所述滚筒播种器位于所述机箱内，所述机箱上设有播种箱，所述播种箱位于所述滚筒播种器的正上方，所述播种箱为自适应电控的多轨道播种箱。

进一步的，所述机架上设有PLC控制器及微型直流电机，所述PLC控制器与所述微型直流电机连接，所述播种箱包括3层以上用以承接单排菌草种苗的排种轨道，所有排种轨道的形状一致并且所有排种轨道的进口朝向及出口朝向一致，所述排种轨道内设有压力传感器，所述压力传感器与所述PLC控制器连接，所述排种轨道的出口处竖直设有活动挡板，所述微型直流电机与所述活动挡板连接，所述活动挡板连接有复位弹簧。

进一步的，所述滚筒播种器包括滚筒播种箱及电机，所述滚筒播种箱与所述电机连接。

进一步的，所述机架的底部前端设有自适应开沟机构，所述自适应开沟机构包括第一支撑架、震动弹簧及V型钢板，所述震动弹簧的两端分别与所述第一支撑架及V型钢板连接，所述第一支撑架安装于所述机架上。

进一步的，所述机架的底部后端设有覆土机构及压土机构，所述压土机构位于所述覆土机构后面，所述覆土机构包括覆土板，所述压土机构包括重力滚轮、滚轴、连杆及第二支撑架，所述重力滚轮通过所述滚轴与所述连杆连接，所述连杆与所述第二支撑架连接，所述第二支撑架安装于所述机架上。

进一步的，所述太阳能动力装置包括光伏电池、储能机构及电瓶，所述储能机构分别与所述光伏电池及所述电瓶连接，所述光伏电池覆盖于所述驾驶室的顶棚及所述机箱的外表面。

进一步的，所述漏播种检测标记装置包括漏播种检测装置及漏播种标记装置，所述漏播种检测装置与所述漏播种标记装置连接。

本发明的有益效果在于：通过将菌草种植机与漏播种检测标记装置设计成一体机，从而使得菌草种植机能自动检测并标记菌草漏播位置，避免了人工检测、标记菌草漏播时出现的危险，同时相对人工检测标记，本发明能更加准确的检测、标记出菌草漏播种的位置，提高了菌草的种植效率、增加了土地利用率、减少了人工成本；通过采用太阳能动力装置为菌草播种机及漏播检测标记装置提供动力，使用太阳能新能源、纯电力驱动，增加了种植机的续航力，更加环保，同时避免出现内燃机噪声大、震动大的现象；在菌草播种机设置驾驶室作为一体机控制室来替代手扶式播种机，使用更安全，使得使用者可以拥有更安全的操作环境，更加人性化，同时，提高种植效率、降低大田种植时的漏播率；本发明采用自适应电控的多轨道播种箱，播种箱能自动有序的播种，可以有效减小卡种现象实现菌草的连续下落播种；本发明还自带开沟机构、覆土机构及压土机构，种植时开沟、播种、覆土及压土一步到位，进一步提高了种植效率，减少了所需人力，降低了种植成本。

附图说明

图1为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的结构示意图。

图2为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的内部结构图。

图3为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的内部结构仰视图。

图4为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的滚筒播种器的结构示意图。

图5为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的自适应开沟机构的结构示意图。

图6为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的覆土机构的结构示意图；

图7为本发明实施例中太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的压土机构的结构示意图。

标号说明：

1-驾驶室；2-滚筒播种器；21-滚筒播种箱；22-电机；3-机箱；4-播种箱；5-PLC控制器；6-自适应开沟机构；61-第一支撑架；62-震动弹簧；63-V型钢板；7-覆土机构；8-压土机构；81-重力滚轮；82-滚轴；83-连杆；84-第二支撑架；9-光伏电池；10-电瓶；11-红外光栅检测装置；12-空气压缩机；13-拉杆气缸；14-标记物喷射装置；15-盛装标记物的箱体；16-二位五通换向电磁气阀；17-电磁气压阀。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过将菌草种植机及漏播种检测标记装置设计成一体机，同时采用太阳能动力装置为其供能，并增设驾驶室，可实现菌草种植及漏播种检测标记一次性完成，提高种植效率，环保，且能为使用者提供更加安全的操作环境。

请参照图1至图7，一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，包括菌草播种机、可检测菌草漏播种的漏播种检测标记装置及为菌草播种机及漏播种检测标记装置提供动力的太阳能动力装置，所述漏播种检测标记装置与菌草播种机连接，所述菌草播种机设有驾驶室1。

所述驾驶室是一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的控制室，包括具有一定形状的驾驶室壳体、门、透明玻璃窗等，驾驶室壳体是指纵、横梁和支柱等主要承力元件以及与它们相连接的钣件共同组成的刚性空间结构。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将菌草种植机与漏播种检测标记装置设计成一体机，从而使得菌草种植机能自动检测并标记菌草漏播位置，避免了人工检测、标记菌草漏播时出现的危险，同时相对人工检测标记，本发明能更加准确的检测、标记出菌草漏播种的位置，提高了菌草的种植效率、增加了土地利用率、减少了人工成本；通过采用太阳能动力装置为菌草播种机及漏播检测标记装置提供动力，使用太阳能新能源、纯电力驱动，增加了种植机的续航力，更加环保，同时避免出现内燃机噪声大、震动大的现象；在菌草播种机设置驾驶室作为一体机控制室来替代手扶式播种机，使用更安全，使得使用者可以拥有更安全的操作环境，更加人性化，同时，提高种植效率、降低大田种植时的漏播率。

进一步的，所述菌草播种机还包括机架，所述机架上设有滚筒播种器2及机箱3，所述滚筒播种器2位于所述机箱3内，所述机箱3上设有播种箱4，所述播种箱4位于所述滚筒播种器2的正上方，所述播种箱4为自适应电控的多轨道播种箱。

进一步的，所述机箱3以Q235钢材料焊接成型，所述机箱3上设有播种箱4的水平和竖直固定架。

进一步的，所述机架上设有PLC控制器5及微型直流电机，所述PLC控制器5与所述微型直流电机连接，所述播种箱4包括3层以上用以承接单排菌草种苗的排种轨道，所有排种轨道的形状一致并且所有排种轨道的进口朝向及出口朝向一致，所述排种轨道内设有压力传感器，所述压力传感器与所述PLC控制器5连接，所述排种轨道的出口处竖直设有活动挡板，所述微型直流电机与所述活动挡板连接，所述活动挡板连接有复位弹簧。

进一步的，所述播种箱4为PE塑胶播种箱，所述播种箱4的表面覆盖有光稳定剂层，用以减少紫外线对播种箱4的影响。

进一步的，所述滚筒播种器2包括滚筒播种箱21及电机22，所述滚筒播种箱21与所述电机22连接。

进一步的，所述机架的底部前端设有自适应开沟机构6，所述自适应开沟机构6包括第一支撑架61、震动弹簧62及V型钢板63，所述震动弹簧62的两端分别与所述第一支撑架61及V型钢板63连接，所述第一支撑架61安装于所述机架上。

进一步的，所述机架的底部后端设有覆土机构7及压土机构8，所述压土机构8位于所述覆土机构7后面，所述覆土机构7包括覆土板，所述压土机构8包括重力滚轮81、滚轴82、连杆83及第二支撑架84，所述重力滚轮81通过所述滚轴82与所述连杆83连接，所述连杆83与所述第二支撑架84连接，所述第二支撑架84安装于所述机架上。

进一步的，所述太阳能动力装置包括光伏电池9、储能机构及电瓶10，所述储能机构分别与所述光伏电池9及所述电瓶10连接，所述光伏电池9覆盖于所述驾驶室1的顶棚及所述机箱3的外表面。

进一步的，所述漏播种检测标记装置包括漏播种检测装置及漏播种标记装置，所述漏播种检测装置与所述漏播种标记装置连接。

进一步的，所述漏播检测装置包括红外光栅检测装置11，所述红外光栅检测装置11与所述PLC控制器5连接，所述红外光栅检测装置11位于所述播种箱4的正下方。

进一步的，所述漏播标记装置包括空气压缩机12、拉杆气缸13、标记物喷射装置14、盛装标记物的箱体15、用于控制拉杆气缸13的二位五通换向电磁气阀16、用于控制标记物喷射装置14的电磁气压阀17及用于控制盛装标记物的箱体15的挡片开关，所述空气压缩机12分别与所述二位五通换向电磁气阀16和所述电磁气压阀17连接，所述空气压缩机12通过导管与所述拉杆气缸13连接，所述拉杆气缸13与所述挡片开关连接，所述盛装标记物的箱体15通过导管与所述标记物喷射装置14连接。

进一步的，还包括后轮，所述后轮设有满盘电机，所述PLC控制器5与所述满盘电机连接；

进一步的，所述驾驶室1设有用于控制菌草种植机行驶方向的方向盘。

进一步的，所述驾驶室1还设有脚踏板，所述脚踏板上依次设有用于控制前进速度的加速踏板、用于控制后退速度的倒退踏板及刹车踏板。

本发明太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的原理：

太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，包括菌草播种机、漏播种检测标记装置及太阳能动力装置。

菌草播种机包括播种箱、滚筒播种器、自适应开沟机构、覆土机构、压土机构及驾驶室；将菌草种苗手动装满在播种箱内，由于播种箱采用多排种轨道储存菌草，并对菌草入口设计采用宽-窄-宽的形式，只能单根菌草下落，防止菌草进入播种箱时出现卡种现象，并能够从最底层向高层的排种轨道储存菌草，当最底层轨道装满菌草的时候，菌草下落时被最底层轨道内的菌草挡住进而掉落到上一层轨道，依次装满播种箱，底部采用三角形隔层空洞设计，用于稳固播种箱在机箱上正常工作，并将播种箱固定在机箱上，菌草均匀的分布在各层排种轨道上，通过排种轨道的末端处的压力感应器感应有无菌草在对应的排种轨道上，并反馈给PLC控制器，然后PLC控制器将信号传给微型直流电机，微型直流电机通过旋转带动活动挡板转动来控制菌草依次从上层排种轨道至下层排种轨道的顺序下落，下落完成的同时通过复位弹簧将活动挡板进行复位；当菌草种苗下落至滚筒播种器的滚筒播种箱，由于滚筒播种箱的一端伸出与电机(大功率电机)伸出端用皮带传送机构连接，通过电机(大功率电机)的周期性转动带动滚筒播种器的周期性播种；播种机通过自适应开沟机构进行开沟，通过自适应开沟机构中的震动弹簧上下震动及第一支撑架作为缓冲区，将土质变得疏松，并通过V型钢板的外形结构的流水线的作用下将开沟的余土划至两端，使得土层形成中间低两端高的形状，便于菌草的下落播种，接着通过覆土机构的覆土板，覆土板为外宽内窄，将开沟产生的余土向中间收拢，土层将形成中间高两旁低平，最后压土机构通过重力滚轮将高起来的土给压实，通过固定销将与重量滚轮连接的连杆安装在第二支撑架上，固定销可上下旋转，调节重力滚轮的高度，确保压土机构进行压实的时候土壤不会过于疏松或过于压实，从而达到自适应压土的效果；驾驶室中的方向盘用于控制一体机的左右反向行驶，通过PLC控制器控制后轮的满盘电机制动的速度差，使得一体机左右转向，前进状态下，当左向旋转时，左轮减速运行，右轮以原来的速度运行，进而达到左转的效果，当右向旋转时，右轮减速运行，左轮以原来速度运行，进而达到右转的效果；后退状态下，当左后向旋转时，左轮减速运行，右轮以原来的速度运行，进而达到左后转的效果，当右后向旋转时，右轮减速运行，左轮以原来速度运行，进而达到右后转的效果；加速踏板用于控制前进的速度，前进的速度随加速踏板的踩踏程度增大而增加，刹车踏板用于突发状况紧急停车，倒退踏板用于控制后退的速度，倒退的速度随倒退踏板的踩踏程度增大而增加；满盘电机具有长寿命、大扭矩电机，可以满足任何复杂路况，工作稳定的特点，适用于平原和丘陵地带大面积种植。

漏播种检测标记装置，正常工作状态，空气压缩机通过电瓶供电持续运行并储存气体，播种箱间断性每个Ts时间播种，并通过红外光栅检测装置检测菌草掉落间隔时间，将数据以电信号传送至PLC控制器，并进行记录；当工作至Ts时间，红外光栅检测装置检测无菌草播种，无信号传至PLC控制器，则为漏播工作状态，空气压缩机通过电瓶供电持续运行并储存气体，电磁气压阀开始工作，打开气阀使高压气体流入标记物喷射装置的气孔部分，二位五通换向电磁气阀开始工作，将气体流向与原来相反，带动拉杆气缸工作，拉动标记物挡片开关将标记物(石灰粉)从盛装标记物的箱体流入标记物喷射装置，与高压气体混合，并喷射至无菌草播种处横向处，经过T2s时间，恢复正常工作状态，二位五通换向电磁气阀与电磁气压阀停止工作。

太阳能动力装置为一体机功能，太阳能动力装置包括光伏电池、储能机构和电瓶，光伏电池覆盖在机箱的外表面(左、右、前、上表面)及驾驶室的顶棚，通过光伏电池的太阳能转化为电能，经过储能机构中的升压模块及降压模块使得电压达到稳定状态进而用电瓶进行储存，并通过电瓶持续为菌草播种及漏播种检测标记一体机供能。

本发明太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机的工作过程：

种植作业前，先通过菌草制种制备种苗，制配符合种植农艺要求的菌草种苗，种苗长度为：300～310mm，最小直径：18mm～19mm，最大直径：20～21mm，种苗保留1～2个突起幼牙。首先，将制配好的种苗放入播种箱机构，启动太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，作业者坐入驾驶室中，控制方向盘的位置，踩动加速踏板，满盘电机开始工作带动菌草种植机前进。当菌草播种箱装满菌草时，PLC控制器发出指令，从最上层的轨道开始工作，压力传感器传出是否有菌草信号，如有则微型直流电机转动，将铰链和挡板旋转，使得菌草下落；如没有则转到下一层轨道上执行相同流程，依次向下进行。菌草通过播种箱下落至滚筒播种器，通过电机(大功率电机)的周期性旋转，带动滚筒播种器周期性播种。在满盘电机工作的同时，开沟机构也同时工作，通过开沟机构的震动弹簧持续震动将土质变为疏松，并划置两旁，形成中低外高的形状，待菌草下落时覆土机构将两旁的土向中间收拢，并通过压实机构，将疏松的土壤给压实到一定的程度。工作的同时菌草漏播检测标记装置也运行，当无菌草下落时启动标记系统，进行漏播标记，并进行补种，单行种植结束后，可通过驾驶室的方向盘转动，调节一体机的前进方向，实现掉头转向，进行另一行菌草种植。

实施例一

请参照图1至图7，一种太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，包括菌草播种机、可检测菌草漏播种的漏播种检测标记装置及为菌草播种机及漏播种检测标记装置提供动力的太阳能动力装置，所述漏播种检测标记装置与菌草播种机连接，所述菌草播种机设有驾驶室1。

所述菌草播种机还包括机架，所述机架上设有滚筒播种器2及机箱3，所述滚筒播种器2位于所述机箱3内，所述机箱3上设有播种箱4，所述播种箱4位于所述滚筒播种器2的正上方，所述播种箱4为自适应电控的多轨道播种箱；所述滚筒播种器2包括滚筒播种箱21及电机22，所述滚筒播种箱21与所述电机22连接；所述机架的底部前端设有自适应开沟机构6，所述自适应开沟机构6包括第一支撑架61、震动弹簧62及V型钢板63，所述震动弹簧62的两端分别与所述第一支撑架61及V型钢板63连接，所述第一支撑架61安装于所述机架上；所述机架的底部后端设有覆土机构7及压土机构8，所述压土机构8位于所述覆土机构7后面，所述覆土机构7包括覆土板，所述压土机构8包括重力滚轮81、滚轴82、连杆83及第二支撑架84，所述重力滚轮81通过所述滚轴82与所述连杆83连接，所述连杆83与所述第二支撑架84连接，所述第二支撑架84安装于所述机架上；所述太阳能动力装置包括光伏电池9、储能机构及电瓶10，所述储能机构分别与所述光伏电池9及所述电瓶10连接，所述光伏电池9覆盖于所述驾驶室1的顶棚及所述机箱3的外表面；所述漏播种检测标记装置包括漏播种检测装置及漏播种标记装置，所述漏播种检测装置与所述漏播种标记装置连接；还包括后轮，所述后轮设有满盘电机，所述PLC控制器5与所述满盘电机连接；所述驾驶室1设有用于控制菌草种植机行驶方向的方向盘；所述驾驶室1还设有脚踏板，所述脚踏板上依次设有用于控制前进速度的加速踏板、用于控制后退速度的倒退踏板及刹车踏板。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，对播种箱做了进一步的限定，所述机架上设有PLC控制器5及微型直流电机，所述PLC控制器5与所述微型直流电机连接，所述播种箱4包括3层以上用以承接单排菌草种苗的排种轨道，所有排种轨道的形状一致并且所有排种轨道的进口朝向及出口朝向一致，所述排种轨道内设有压力传感器，所述压力传感器与所述PLC控制器5连接，所述排种轨道的出口处竖直设有活动挡板，所述微型直流电机与所述活动挡板连接，所述活动挡板连接有复位弹簧；所述播种箱为PE塑胶播种箱，所述播种箱的表面覆盖有光稳定剂层，用以减少紫外线对播种箱的影响。

实施例三

请参照图1至图7，本实施例在实施例一的基础上，对漏播种检测标记装置做了进一步限定，所述漏播检测装置包括红外光栅检测装置11，所述红外光栅检测装置11与所述PLC控制器5连接，所述红外光栅检测装置11位于所述播种箱4的正下方；所述漏播标记装置包括空气压缩机12、拉杆气缸13、标记物喷射装置14、盛装标记物的箱体15、用于控制拉杆气缸13的二位五通换向电磁气阀16、用于控制标记物喷射装置14的电磁气压阀17及用于控制盛装标记物的箱体15的挡片开关，所述空气压缩机12分别与所述二位五通换向电磁气阀16和所述电磁气压阀17连接，所述空气压缩机12通过导管与所述拉杆气缸13连接，所述拉杆气缸13与所述挡片开关连接，所述盛装标记物的箱体15通过导管与所述标记物喷射装置14连接。

综上所述，本发明提供的太阳能动力的菌草播种及漏播种检测标记一体机，通过将菌草种植机与漏播种检测标记装置设计成一体机，从而使得菌草种植机能自动检测并标记菌草漏播位置，避免了人工检测、标记菌草漏播时出现的危险，同时相对人工检测标记，本发明能更加准确的检测、标记出菌草漏播种的位置，提高了菌草的种植效率、增加了土地利用率、减少了人工成本；通过采用太阳能动力装置为菌草播种机及漏播检测标记装置提供动力，使用太阳能新能源、纯电力驱动，增加了种植机的续航力，更加环保，同时避免出现内燃机噪声大、震动大的现象；本发明将光伏电池设在驾驶室顶棚及机箱外表面上，无需额外增加放置光伏电池的空间，使得整个一体机结构更加紧凑；在菌草播种机设置驾驶室作为一体机控制室来替代手扶式播种机，使用更安全，使得使用者可以拥有更安全的操作环境，更加人性化，同时，提高种植效率、降低大田种植时的漏播率；本发明采用自适应电控的多轨道播种箱，播种箱能自动有序的播种，可以有效减小卡种现象实现菌草的连续下落播种；本发明还自带开沟机构、覆土机构及压土机构，种植时开沟、播种、覆土及压土一步到位，进一步提高了种植效率，减少了所需人力，降低了种植成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。