一种全方位自走式喷药作业装置的制作方法

本发明属于农业机械喷药技术领域，具体地说，涉及一种全方位自走式喷药作业装置。

背景技术：

农药是指用于预防、消灭或者控制危害农业、林业的病、虫、草和其他有害生物以及有目的地调节植物、昆虫生长的化学合成或者来源于生物、其他天然物质的一种物质或者几种物质的混合物及其制剂，在保护农业生产、提高农业综合生产能力、促进粮食稳定增产和农民持续增收等方面，发挥着极其重要的作用，是现代化农业不可或缺的生产资料和救灾物资。随着社会经济的发展和现代化步伐的加快，全世界对农药的需求仍呈与日俱增的态势。

现阶段农药的使用存在使用量过大的问题。为了提高农作物的平均抗病水平，人们通常采取大量喷洒农药的方式。农药流失到环境中，将造成严重的环境污染，有时甚至造成极其危险的后果。在导致农产品产量和质量下降的同时，还会引起土壤的板结问题以及防治费用的上升，增强病菌、害虫对农药的抗药性，增加了农业生产成本并造成了严重的环境污染。农药残留在农作物上也会对人体造成巨大的危害。

传统的人工喷洒农药的方法存在着成本高，效率低的问题。近几年来，人工成本的不断增加等因素导致农业作业人员短缺和作业效率降低，并且人工喷洒农药因受地域条件限制，毁苗率过高、施药速度慢、效果不理想。传统人工喷洒农药往往无法做到喷洒均匀，影响农作物的产量，并且时常伴随着过度施药的现象，对土壤和环境造成伤害，制约农业的可持续发展。同时，人体与农药接触，容易受到药物侵害，带来安全隐患。

现有的喷药机械成本较高，操作复杂，且容易对土壤造成损害。近年来发展起来的农业植保无人机具有喷施效率高、机动性好、喷施均匀效果好、安全性高等优势，越来越受到农民的青睐。植保无人机每分钟可喷洒2-4亩，一天(8小时)一架植保机可喷洒2000亩，相当于30-100个人的工效，解放了劳动力。但与此同时，植保无人机存在着载重小、续航时间短、飞机稳定性不足等问题亟待解决。

技术实现要素：

本发明的目的为提供一种全方位自走式喷药作业装置，该装置解决了传统人工喷施农药存在的成本高、效率低、不安全的问题，既可以解放人力，提高生产效率，同时还可弥补植保无人机载重少，续航时间短的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的全方位自走式喷药作业装置包括基座、搭载在基座上的储药箱及通过输药管与储药箱相连的喷药平台；基座包括设置在两侧的行走架及安装在两行走架顶部的水平架，两行走架的底部安装有万向轮，水平架上安装有水平导轨；喷药平台的顶部设有与水平导轨配合的滑块；喷药平台的边沿设有开口向下的喷头。

上述技术方案中，利用万向轮实现基座的自走式移动，搭载设置喷头的喷药平台在水平导轨上移动，无需移动大范围即可实现全方位喷药。将基座设置成两行走架架设一水平架的中空框架式结构，方便在田间从作物间自由通过，优选地，可将水平架设置成长度可调的结构，作业时，将其长度调成与农作物种植地的宽度相同，如此每次只需沿农作物种植地的长度方向移动一次，即可将整块地的农作物均喷上农药，节省了时间，提高了效率。

具体的方案为储药箱搭载在其中一侧的行走架上，且该侧行走架上设有第一升降机构，升降机构上安装有侧方高压喷头；储药箱上设有用于添加农药的开口；另一侧的行走架上搭载有获取农作物生长信息及控制喷药情况的控制电脑和控制基座移动的操作箱。

大容积的储药箱一次可搭载大量的农药，实现装置大面积喷药。通过在一侧的行走架上安装侧方高压喷头，并通过第一升降机构实现侧方高压喷头的上下移动，根据不同作物的高度从侧方喷施农药，有效实现农药喷洒全面覆盖作物。优选地，第一升降机构为导轨滑块机构，将竖直导轨安装在行走架上，高压喷头安装在滑块上，通过滑块在导轨上的滑动带动高压喷头上下移动。通过控制电脑及时获取装置下方农作物生长信息，根据需求控制喷药平台变量精确喷施农药。喷施农药的信息也会及时存储在控制电脑内。操作箱可控制装置的移动行走，平台旋转，操作灵活方便。

进一步具体的方案为基座上配备有与控制电脑连接的gps导航系统。由主控电脑实时操控或根据预先设定的路线在田间自主行走，定位精度高。利用差分gps系统，能够实现及时调整行走路线，提高定位、行走的准确度。

另一个具体的方案为喷药平台为直径至少为0.4米的圆形平台，所述圆形平台的边沿均设有至少8个喷头。以实现农药更加均匀地喷洒。根据需要通过输药管从不同方向，不同时间控制每一个喷头的流量和开闭，从而调节喷药范围以及喷药力度，实现全方位精确、变量地喷洒农药。

另一个具体的方案为喷药平台与滑块间设有第二升降机构。喷药平台通过第二升降机构实现在竖直方向上的移动，以便根据不同农作物高度上下移动，从而调节喷施高度。优选地，第二升降机构为伸缩杆机构。

进一步具体的方案为输药管采用柔性水管。输药管采用柔性较好的水管，可以通过折叠配合伸缩杆伸缩作业，避免妨碍伸缩杆伸缩。

另一个具体的方案为喷药平台设有产生向下气流的螺旋桨。旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，进而提高喷施效率。

再一个具体的方案为喷头采用离心式喷头，且其喷盘和离心电机分离设计。通过离心式喷头可喷出实心锥喷雾，药液雾化均匀，可以将农药雾化至100微米以下的小颗粒。同时喷头的喷盘和离心电机分离式设计，可以实现喷盘的快速更换，节省维修时间。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的全方位自走式喷药作业装置，不同于传统的施药手段，利用自走式基座搭载喷药平台取代人工施药，提高喷施效率的同时通过电脑控制实现精确施药，减少农药对土壤和环境的污染，同时可实现农药全自动全方位的高效精准变量喷施，提高农业的生产效率与可持续发展。

(2)配备大容量的储药箱弥补了植保无人机载重小的问题，对于实际农业生产有巨大的意义。装置结构稳定，操作简便，稳定性强，具有安全高效、节水节药、喷洒均匀、节省劳动力等优点。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的喷药平台的结构示意图。

其中：1、基座；2、储药箱；3、输药管；4、侧方高压喷头；5、水平导轨；6、第二升降机构；7、喷药平台；8、控制电脑；9、操作箱；10、喷头；11、螺旋桨。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例

参见图1和图2，全方位自走式喷药作业装置包括自主行走式的基座1、储药箱2、输药管3、侧方高压喷头4、喷药平台7、控制电脑8及操作箱9。

其中，基座1整体采用中空框架结构，方便在田间从作物间自由通过，其包括设置在两侧的行走架及安装在两行走架顶部的水平架，两行走架底部均安装有两个万向轮，侧方高压喷头4安装在带有第一升降机构一侧的行走架上，通过升降机构实现侧方高压喷头4的上下移动，根据不同作物的高度从侧方喷施农药，有效实现农药喷洒全面覆盖作物，该侧行走架上还搭载有大容积的储药箱2，一次可搭载大量的农药，实现装置大面积喷药。同时储药箱2上设有专门的开口，方便及时添加农药。控制电脑8及操作箱9安装在另一侧的行走架上。

水平架上安装有5米长的水平导轨5，喷药平台7的顶部设有与水平导轨5配合的滑块，实现与水平架滑动连接，喷药平台7沿水平导轨5移动时，移动速度快，喷药范围广，有效减少车轮压过农田造成的损失。喷药平台7呈圆形，直径达0.4m，在圆形平台的边沿每45°设一离心式的喷头10，共8个，喷头10开口均朝向下，实心锥喷雾，药液雾化均匀，可以将农药雾化至100微米以下的小颗粒，同时喷头10的喷盘和离心电机分离式设计，可以实现喷盘的快速更换，节省维修时间。喷药平台7与滑块间通过第二升降机构6相连，根据不同农作物高度实现喷药平台7的上下升降，调节农药的喷施高度。同时，在喷药平台7上配有四个螺旋桨11，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性。

输药管3用于连接储药箱2和喷药平台7，为了避免妨碍伸缩杆伸缩，输药管3采用柔性较好的水管，可以通过折叠配合伸缩杆伸缩作业。喷药平台7可根据需要通过输药管3从不同方向、不同时间控制每一个喷头的流量和开闭，从而调节喷药范围以及喷药力度，实现全方位精确、变量地喷洒农药。

可通过控制电脑8及时获取装置下方农作物生长信息，根据需求控制喷药平台7的变量精确地喷施农药。喷施农药的信息也会及时存储在控制电脑8内。操作箱9可控制装置的移动行走，平台旋转，操作灵活方便。在基座1配备gps导航系统，可以由控制电脑8实时操控或根据预先设定的路线在田间自主行走，定位精度高。利用差分gps系统，能够实现及时调整行走路线，提高定位、行走的准确度。

本实施例中，第一升降机构采用导轨滑块结构，第二升降机构6采用伸缩杆机构，当然，升降机构并不局限于这两种，也可采用涡轮丝杆升降机构或丝杆螺母升降机构等。