用于茶树喷雾的自由臂机器人的制作方法

本实用新型涉及一种用于茶树喷雾的自由臂机器人，更具体地，涉及一种可遥控的用于茶树喷雾的自由臂机器人。

背景技术：

目前农业上使用较广的喷雾器主要有以下四种：普通手摇式喷雾器、高压自动喷雾器、电动喷雾器和机动喷雾器。

其中普通手摇式喷雾器的缺点包括效率低、劳动强度大不适宜大面积作业、药液有跑、冒、漏、滴现象，操作人员身上容易被药液弄湿，易中毒不环保、维修率高太麻烦。

高压自动喷雾器缺点包括该喷雾器要先花两分钟左右时间把药水压进喷雾器，才可喷雾、使用方法和其他喷雾器不同要看懂说明书才能用好。

电动喷雾器缺点包括电瓶的容电量决定了喷雾器连续作业时间的长短、品牌太多型号各异配件不通用维修不易，修理费太高。保修期过了电瓶也就差不多啦，换个要一百多块，水泵也容易有毛病还不太好修、因涉及到一些电器方面的东西，必须由专业人员维修。

机动喷雾器缺点包括购机价格高、使用成本高，每桶水要几毛到一块钱油钱、自重大、噪音大、污染大、机温高、机手作业环境差、需专业人员维修。

同时，茶叶种植地区一般以丘陵山区为主，地表崎岖不平，且为亚热带季风气候区，常年多雨，地表泥泞。茶树喷雾一般为一年4～6次，集中于春茶采摘后，喷雾周期为20～25天，主要以杀虫喷雾和除草喷雾为主，附带叶面肥的喷雾，病虫高峰期其施药周期更缩短至15天。农药残留，是我国出口茶企的软肋所在。我国是世界茶叶出口大国之一，2014年出口30.1万吨，出口金额12.7亿美元。欧盟自2000年起实行新的茶叶农残限量标准以来，几乎每年都要加以修订。为了应对越来越苛刻的出口标准，要求茶叶种植和养护中尽可能降低农药的实施次数和用量。

因此，在本领域的现有技术中：

1、传统喷雾器费时费力效率不高的缺点(背负式喷雾器费时费力，喷雾效果依据操作者实际经验而定、电动喷雾器省力省时效果不佳、机动喷雾器操作麻烦、静电喷雾器概念模糊，农户不易接受)。

2、茶树喷雾的特点(新茶采摘后喷雾次数多周期间隔短)。

3、茶叶种植地区一般较丘陵山区为主，地表崎岖不平，且为亚热带季风气候区，常年多雨，地表泥泞，局部坡度在30°左右。

4、茶叶农药残留量高(传统喷雾效率低，茶农会选择多次喷药来降低茶叶的低产率)。

随着现在城镇化进程，园林规划成为新建城镇中所需的必要步骤，笔者从事园林规划多年，通过多年的实践，发现以前在园林规划中，仅对绿植的布局进行规划，而不对其相应的灌溉进行设计，这就导致园林规划部门需要再次对绿植的布局进行规划，以完成灌溉系统，重复劳动，导致生产力下降。

申请人为解决上述现有技术中存在的技术问题，提供了一种茶树喷雾自由臂机器人，该机器人可以具有以下优点：

1.提高茶树喷雾的有效面积，减少不必要的农药喷雾，延长施药周期，大大降低农药残留量，提高茶叶品质，保障广大饮茶者的健康。

2.提高茶园施药的效率，降低施药成本和人工成本。

3.提高茶树种植业的农业机械化程度，避免人工近距离喷药过程中可能的中毒事件。

技术实现要素：

发明人提供了一种茶树喷雾自由臂机器人，其中包括：

履带式底盘车，其包括履带部分和底盘部分，其中履带部分包括驱动轮(3)、承重轮(2)和履带(1)，驱动轮(3)由直齿轮减速电机为其提供动力；承重轮(2)起到支撑喷雾机器人重量和导向履带(1)滚动作用；其中，驱动轮(3)直接由联轴器和减速电机轴相连；承重轮(2)由螺栓固定在侧板(4)的轴承孔上；履带直接扣在驱动轮(3)上，顺着各承重轮的边缘呈三角形环绕；

多自由度的可调节喷雾臂，其结构由机械臂底座(15)、机械臂侧支撑(16)、平衡后臂(17)、微调连杆(18)、后臂(19)、前臂(20)、关节舵机(21)、平衡前臂(22)和平衡三角架(23)九个部分组成，其中机械臂侧支撑(16)由螺栓固定在机械臂底座(15)上，再由铜螺栓支柱侧向支撑固定，增加其刚度；后臂驱动舵机和微调驱动舵机均固定安装在机械臂侧支撑(16)上；微调连杆(18)和后臂(19)均安装在舵机的舵盘上，由舵机驱动；平衡前臂(22)、平衡三角架(23)、平衡后臂依次活动链接，平衡前臂(22)链接在N型喷头组固定架(26)上，平衡后臂链接在机械臂侧支撑(16)上；

该可调节喷雾臂通过机械臂底座(15)与底盘连接；

N型喷头组，其包括能调节距离的丝杠机构，其结构由小型减速电机(5)、N型侧板(6，9)、可移动板(7)、喷雾头(8)、N型顶板(10)、轴承架(11)、直线导杆(12)、滚珠丝杆(13)和滚珠丝杆螺母(14)九个部分组成，其中N型侧板(6，9)和N型顶板(10)构成整个N型喷头组的支撑架，在其中一个N型侧板(6)上装有小型减速电机，另一块N型侧板(9)上装有轴承架和喷雾头(8)；滚珠丝杆螺母(14)和喷雾头(8)固定在可移动板上，直线导杆(12)横贯N型侧板(6，9)和可移动板；滚珠丝杆(13)由联轴器链接在小型减速电机的输出轴上，且通过滚珠丝杆架在轴承架上，当小型减速电机(5)动力输出时，便可驱动滚珠丝杆(13)运动，从而驱动可移动板的左右运动；

所述N型喷头组通过固定架(26)与所述可调节喷雾臂的平衡前臂(22)连接。

如上所述的茶树喷雾自由臂机器人，其中在N型喷头组中安装探测传感器。

如上所述的茶树喷雾自由臂机器人，在N型喷雾喷头组安装一些探测传感器，从而实现机械臂的智能化控制。

如上所述的茶树喷雾自由臂机器人，在底盘履带车上采用超声波和红外模块，实现履带车的自动行驶。

发明人提供的一种茶树喷雾自由臂机器人，可以具有以下优点：

1.提高茶树喷雾的有效面积，减少不必要的农药喷雾，延长施药周期，大大降低农药残留量，提高茶叶品质，保障广大饮茶者的健康。

2.提高茶园施药的效率，降低施药成本和人工成本。

3.提高茶树种植业的农业机械化程度，避免人工近距离喷药过程中可能的中毒事件。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为N型喷头组的局部结构示意图；

图3为多自由度可调节喷雾臂的局部结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种茶树喷雾自由臂机器人，其中包括：

(1)履带式底盘，其结构由驱动轮(3)、承重轮(2)和履带(1)三部分组成。驱动轮起到动力输出作用，由直齿轮减速电机为其提供动力；承重轮起到支撑喷雾机器人重量和导 向履带滚动作用；履带为了防止在崎岖茶园道路上行走打滑。其中，主动轮直接由联轴器和减速电机轴相连；承重轮由螺栓固定在侧板(4)的轴承孔上；履带直接扣在驱动轮上，顺着各承重轮的边缘呈三角形环绕；

(2)N型喷头组，其包括能调节距离的丝杠机构，其结构由小型减速电机(5)、N型侧板(6，9)、可移动板(7)、喷雾头(8)、N型顶板(10)、轴承架(11)、直线导杆(12)、滚珠丝杆(13)和滚珠丝杆螺母(14)九个部分组成。其中N型侧板和顶板构成整个N型喷头组的支撑架，在其中一个N型侧板上装有小型减速电机，另一块N型侧板上装有轴承架和喷雾头；滚珠丝杆螺母和喷雾头固定在可移动板上，直线导杆横贯N型侧板和可移动板；滚珠丝杆由联轴器链接在小型减速电机的输出轴上，且通过滚珠丝杆架在轴承架上。当小型减速电机动力输出时，便可驱动滚珠丝杆运动，从而驱动可移动板的左右运动，起到调节喷雾距离的作用；

(3)多自由度的可调节喷雾臂，其结构由机械臂底座(15)、机械臂侧支撑(16)、平衡后臂(17)、微调连杆(18)、后臂(19)、前臂(20)、关节舵机(21)、平衡前臂(22)和平衡三角架(23)九个部分组成。其中机械臂侧支撑由螺栓固定在机械臂底座上，再由铜螺栓支柱侧向支撑固定，增加其刚度；后臂驱动舵机和微调驱动舵机均固定安装在机械臂侧支撑上；微调连杆和后臂均安装在舵机的舵盘上，由舵机驱动；平衡前臂、平衡三角架、平衡后臂依次活动链接，平衡前臂链接在N型喷头组固定架(26)上，平衡后臂链接在机械臂侧支撑上。当远程操作各关节舵机运动时，便可以实验喷雾臂的多自由度调节，从而实现最好的喷雾距离和效果。