一种基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的制作方法

本发明涉及农业生产设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备。

背景技术：

随着现代农业的兴起和发展，人们在农业生产活动中常常利用各类器械装置进行相应的操作，节省人力成本的同时提高了农业生产效率，在这些农业生产设备中，有部分用于对农作物喷洒农药，去除害虫，保证农作物健康成长。

现有的农药喷洒设备大都采用驱动轮或履带的方式对农田内的作物进行农药喷洒，但是在一些土壤湿度较大的地区，由于喷洒器械沉重，导致设备容易陷在泥土中，无法继续前行，不仅如此，设备的移动范围主要依靠输入指定的路径，当路径存在偏差时，设备移动容易踩踏到农田里的作物，导致农作物坏死，降低了设备的实用性。

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，提供一种基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备，包括底板、农药箱、注水管、两个喷洒机构、两个支撑机构和两个监测机构，所述农药箱固定在底板的上方，所述注水管固定在农药箱上且与农药箱连通，两个所述喷洒机构分别设置在农药箱的两侧，两个所述支撑机构分别设置在底板下方的两侧，所述支撑机构包括三个支撑组件，两个所述监测机构分别设置在底板下方的两侧，所述监测机构包括两个监测组件，各监测组件设置在相邻两个支撑组件之间；

所述监测组件包括第一吊杆、摄像头、弹簧、支架、竖杆、第二电机和第二驱动轮，所述第一吊杆的顶端与底板铰接，所述摄像头固定在第一吊杆的底端，所述支架的形状为u形且u形开口指向第一吊杆，所述支架固定在底板的下方，所述弹簧的一端与第一吊杆的中端连接，所述弹簧的另一端与支架连接，所述弹簧处于拉伸状态，所述第二电机通过竖杆固定在支架的下方且与第二驱动轮传动连接，所述第二驱动轮位于第一吊杆的一侧；

所述支撑组件从上而下依次包括第三电机、第三驱动轴、平台、平移单元、升降单元和支撑单元，所述第三电机固定在平台的下方且与第三驱动轴的顶端传动连接，所述平移单元设置在平台的下方且与升降单元传动连接，所述升降单元与支撑单元传动连接；

所述支撑单元包括支柱、第一支板和两个辅助单元，所述第一支板固定在支柱的底端，所述支柱的顶端与升降单元连接，两个所述辅助单元分别设置在支柱的两侧，所述辅助单元包括驱动单元、支杆、铰接块和第二支板，所述驱动单元与支杆的一端传动连接，所述支杆的另一端与铰接块铰接，所述铰接块固定在第二支板的中端，所述第二支板与第一支板铰接。

作为优选，为了实现对不同水平距离的农作物进行喷洒，所述喷洒机构包括水泵、水管、喷头、托板、侧杆、第一电机、齿轮和齿条，所述水泵、侧杆和托板从上而下依次固定在农药箱上，所述水泵与农药箱连通且通过水管与喷头连通，所述第一电机固定在侧杆上且与齿轮传动连接，所述齿条设置在托板的上方且与齿轮啮合，所述喷头固定在齿条的一端且远离农药箱。

作为优选，为了通过平移单元实现设备的移动喷洒，所述平移单元包括第四电机、缓冲块、第四驱动轴和两个滑块，所述第四电机和缓冲块均固定在平台的下方，所述第四驱动轴设置在第四电机和缓冲块之间，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，两个所述滑块均套设在第四驱动轴上，所述滑块内设有内螺纹，所述滑块内的内螺纹与第四驱动轴上的外螺纹相匹配。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第四电机的驱动力，所述第四电机为直流伺服电机。

作为优选，为了通过升降单元的运行控制支撑单元与地面的接触，所述升降单元包括滑板、第二吊杆、第五电机、第五驱动轮、固定块和框架，所述滑板固定在滑块的上方，所述第五电机通过第二吊杆固定在滑板的下方且与第五驱动轮传动连接，所述固定块固定在第五驱动轮上且设置在框架内，所述框架固定在支柱的上方。

作为优选，为了使框架垂直移动，所述框架的两侧均设有限位环和限位杆，所述限位杆的顶端固定在滑板上，所述限位环与框架固定连接且套设在限位杆上。

作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了保证框架受力不变形，所述框架的材质为钛合金。

作为优选，为了驱动第二支板转动，所述驱动单元包括气泵、气缸和活塞，所述气缸固定在支柱上，所述气泵固定在气缸上且与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端通过支杆与铰接块铰接。

作为优选，利用定焦镜头采集图像清晰的特点，为了保证摄像头能够采集到清晰的图像，所述摄像头的镜头为定焦镜头。

作为优选，利用太阳能发电提高设备的续航能力，所述农药箱的上方设有太阳能板。

该农药喷洒设备在农田中移动时，通过底板下方两侧的支撑机构中的三个支撑组件实现设备的移动，首先三个支撑组件内的升降单元中的第五电机带动第五驱动轮转动，使固定块转动到最低点，带动框架下降，从而使第一支板接触地面，而后支柱两侧的辅助单元中的气泵增加气缸内的气压，使活塞向下移动，带动第二支板向下转动，从而使第二支板接触地面，从而增加了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入到泥土中无法前行。当三个支撑组件的第一支板和第二支板接触地面后，为了实现设备的移动，平移单元运行，由第四电机带动第四驱动轴转动，使两个滑块向后方移动，由于滑块下方的升降单元与支撑单元水平位置固定，从而带动滑块上方的底板向前移动，而后，三个支撑组件中的其中一个支撑组件内的升降单元运行，由第五电机带动第五驱动轮上的固定块转动，使框架上升后，再由平移单元中的第四电机反向转动，使滑块向前方移动后，带动滑板向前移动，升降单元运行使第一支板和第二支板接触地面后，另外两个支撑组件依次按照相同的步骤将滑板向前方移动，并将第一支板和第二支板接触地面，如此循环，实现设备的移动。该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备在移动时通过驱动单元使第二支板接触地面，从而增大了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入泥中无法前行。

在设备移动时，为了避免踩踏到农田中的作物，通过底板两侧的监测机构中的两个监测组件检测周围的环境。监测组件中，第二电机带动第二驱动轮转动，使第二驱动轮推动旁边的第一吊杆转动，从而改变摄像头的角度，当第二驱动轮转动一周后回到原始位置，由于弹簧处于拉伸状态，从而拉动第一吊杆向支架转动，使摄像头回到原始位置，从而完成了对喷洒农药的环境检测工作，防止在设备移动时踩踏到周围的农作物。该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备通过监测组件实时检测周围的农田环境，防止设备在移动时踩踏到附近的农作物，从而提高了设备的实用性。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备在移动时通过驱动单元使第二支板接触地面，从而增大了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入泥中无法前行，不仅如此，通过监测组件实时检测周围的农田环境，防止设备在移动时踩踏到附近的农作物，从而提高了设备的实用性。

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是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的喷洒机构的俯视图；

图3是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的监测组件的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的支撑组件的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的升降单元的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备的支撑单元的结构示意图；

图中：1.底板，2.农药箱，3.太阳能板，4.喷洒机构，5.注水管，6.支撑组件，7.监测组件，8.水泵，9.水管，10.喷头，11.托板，12.侧杆，13.第一电机，14.齿轮，15.齿条，16.第一吊杆，17.摄像头，18.弹簧，19.支架，20.第二电机，21.第二驱动轮，22.第三电机，23.第三驱动轴，24.平台，25.第四电机，26.缓冲块，27.第四驱动轴，28.滑块，29.升降单元，30.支撑单元，31.滑板，32.第二吊杆，33.第五电机，34.第五驱动轮，35.固定块，36.框架，37.限位杆，38.限位环，39.支柱，40.第一支板，41.气泵，42.气缸，43.活塞，44.支杆，45.铰接块，46.第二支板，47.竖杆。

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-图6所示，一种基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备，包括底板1、农药箱2、注水管5、两个喷洒机构4、两个支撑机构和两个监测机构，所述农药箱2固定在底板1的上方，所述注水管5固定在农药箱2上且与农药箱2连通，两个所述喷洒机构4分别设置在农药箱2的两侧，两个所述支撑机构分别设置在底板1下方的两侧，所述支撑机构包括三个支撑组件6，两个所述监测机构分别设置在底板1下方的两侧，所述监测机构包括两个监测组件7，各监测组件7设置在相邻两个支撑组件6之间；

所述监测组件7包括第一吊杆16、摄像头17、弹簧18、支架19、竖杆47、第二电机20和第二驱动轮21，所述第一吊杆16的顶端与底板1铰接，所述摄像头17固定在第一吊杆16的底端，所述支架19的形状为u形且u形开口指向第一吊杆16，所述支架19固定在底板1的下方，所述弹簧18的一端与第一吊杆16的中端连接，所述弹簧18的另一端与支架19连接，所述弹簧18处于拉伸状态，所述第二电机20通过竖杆47固定在支架19的下方且与第二驱动轮21传动连接，所述第二驱动轮21位于第一吊杆16的一侧；

所述支撑组件6从上而下依次包括第三电机22、第三驱动轴23、平台24、平移单元、升降单元29和支撑单元30，所述第三电机22固定在平台24的下方且与第三驱动轴23的顶端传动连接，所述平移单元设置在平台24的下方且与升降单元29传动连接，所述升降单元29与支撑单元30传动连接；

所述支撑单元30包括支柱39、第一支板40和两个辅助单元，所述第一支板40固定在支柱39的底端，所述支柱39的顶端与升降单元29连接，两个所述辅助单元分别设置在支柱39的两侧，所述辅助单元包括驱动单元、支杆44、铰接块45和第二支板46，所述驱动单元与支杆44的一端传动连接，所述支杆44的另一端与铰接块45铰接，所述铰接块45固定在第二支板46的中端，所述第二支板46与第一支板40铰接。

作为优选，为了实现对不同水平距离的农作物进行喷洒，所述喷洒机构4包括水泵8、水管9、喷头10、托板11、侧杆12、第一电机13、齿轮14和齿条15，所述水泵8、侧杆12和托板11从上而下依次固定在农药箱2上，所述水泵8与农药箱2连通且通过水管9与喷头10连通，所述第一电机13固定在侧杆12上且与齿轮14传动连接，所述齿条15设置在托板11的上方且与齿轮14啮合，所述喷头10固定在齿条15的一端且远离农药箱2。

作为优选，为了通过平移单元实现设备的移动喷洒，所述平移单元包括第四电机25、缓冲块26、第四驱动轴27和两个滑块28，所述第四电机25和缓冲块26均固定在平台24的下方，所述第四驱动轴27设置在第四电机25和缓冲块26之间，所述第四电机25与第四驱动轴27传动连接，所述第四驱动轴27的外周设有外螺纹，两个所述滑块28均套设在第四驱动轴27上，所述滑块28内设有内螺纹，所述滑块28内的内螺纹与第四驱动轴27上的外螺纹相匹配。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证第四电机25的驱动力，所述第四电机25为直流伺服电机。

作为优选，为了通过升降单元29的运行控制支撑单元30与地面的接触，所述升降单元29包括滑板31、第二吊杆32、第五电机33、第五驱动轮34、固定块35和框架36，所述滑板31固定在滑块28的上方，所述第五电机33通过第二吊杆32固定在滑板31的下方且与第五驱动轮34传动连接，所述固定块35固定在第五驱动轮34上且设置在框架36内，所述框架36固定在支柱39的上方。

作为优选，为了使框架36垂直移动，所述框架36的两侧均设有限位环38和限位杆37，所述限位杆37的顶端固定在滑板31上，所述限位环38与框架36固定连接且套设在限位杆37上。

作为优选，利用钛合金材质坚固的特点，为了保证框架36受力不变形，所述框架36的材质为钛合金。

作为优选，为了驱动第二支板46转动，所述驱动单元包括气泵41、气缸42和活塞43，所述气缸42固定在支柱39上，所述气泵41固定在气缸42上且与气缸42连通，所述活塞43的一端设置在气缸42内，所述活塞42的另一端通过支杆44与铰接块45铰接。

作为优选，利用定焦镜头采集图像清晰的特点，为了保证摄像头17能够采集到清晰的图像，所述摄像头17的镜头为定焦镜头。

作为优选，利用太阳能发电提高设备的续航能力，所述农药箱2的上方设有太阳能板3。

该农药喷洒设备在农田中移动时，通过底板1下方两侧的支撑机构中的三个支撑组件6实现设备的移动，首先三个支撑组件6内的升降单元29中的第五电机33带动第五驱动轮34转动，使固定块35转动到最低点，带动框架36下降，从而使第一支板40接触地面，而后支柱39两侧的辅助单元中的气泵41增加气缸42内的气压，使活塞43向下移动，带动第二支板46向下转动，从而使第二支板46接触地面，从而增加了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入到泥土中无法前行。当三个支撑组件6的第一支板40和第二支板46接触地面后，为了实现设备的移动，平移单元运行，由第四电机25带动第四驱动轴27转动，使两个滑块28向后方移动，由于滑块28下方的升降单元29与支撑单元30水平位置固定，从而带动滑块28上方的底板1向前移动，而后，三个支撑组件6中的其中一个支撑组件6内的升降单元29运行，由第五电机33带动第五驱动轮34上的固定块35转动，使框架36上升后，再由平移单元中的第四电机25反向转动，使滑块28向前方移动后，带动滑板31向前移动，升降单元29运行使第一支板40和第二支板46接触地面后，另外两个支撑组件6依次按照相同的步骤将滑板28向前方移动，并将第一支板40和第二支板46接触地面，如此循环，实现设备的移动。该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备在移动时通过驱动单元使第二支板46接触地面，从而增大了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入泥中无法前行。

在设备移动时，为了避免踩踏到农田中的作物，通过底板1两侧的监测机构中的两个监测组件7检测周围的环境。监测组件7中，第二电机20带动第二驱动轮21转动，使第二驱动轮21推动旁边的第一吊杆16转动，从而改变摄像头17的角度，当第二驱动轮21转动一周后回到原始位置，由于弹簧18处于拉伸状态，从而拉动第一吊杆16向支架19转动，使摄像头17回到原始位置，从而完成了对喷洒农药的环境检测工作，防止在设备移动时踩踏到周围的农作物。该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备通过监测组件7实时检测周围的农田环境，防止设备在移动时踩踏到附近的农作物，从而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该基于物联网的用于农药喷洒的农业机械设备在移动时通过驱动单元使第二支板46接触地面，从而增大了设备与地面的接触面积，减小了压强，防止设备陷入泥中无法前行，不仅如此，通过监测组件7实时检测周围的农田环境，防止设备在移动时踩踏到附近的农作物，从而提高了设备的实用性。

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。