喷洒装置及植保机器人的制作方法

本发明涉及农业灌溉装置，特别地，涉及一种植保机器人喷洒装置及植保机器人。

背景技术：

现代农业生产中，具有各类型农作物种植用机器可以应用于防治病虫害的作业，降低了劳动强度，节省人力，更提高了工作效率。在现有的植保机械中背负式的小型喷雾植保机、驾乘植保机、弥雾机等仍由人工现场作业，耗费人力，喷洒雾化后的农药危害人体健康；地面行走型植保机器在田间行走踩踏农植，易倾倒；无人遥控植保飞机的续航短，使用载荷小，药箱载药量小，在上空高度较低的温室内工作时起飞升降操作复杂，难以根据地形灵活控制飞行高度。上述各类型植保机械只具有单一的喷洒功能，难以对温度、湿度、光照以及空气含量等农作物生长环境同时进行监测；普遍存在液体覆盖面小、喷洒不均的问题；在承载了一定重量的液体后，装置稳定性不高；机器无法自动记录喷洒量、运动位置等作业信息，调整喷洒工作和运动轨迹。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提供一种喷洒装置，可以实现大面积的喷洒灌溉作业，药液喷洒均匀。

本实用新型的另一个目的在于提供一种植保机器人，装置结构稳定，可灵活运用于温室内环境，工作效率高。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种喷洒装置，其特征在于，包括：本体部，其具有横向延伸的至少一个安装板；导管，其承载在所述安装板上，由硬质管状部件构成，一端为进水口，管身设置有多个用于连接喷嘴的接口；压块，其用于固定所述导管，具有底面形成有与所述导管的管身截面匹配的固定凹槽，从而使所述压块在与所述导管延伸方向垂直的方向上跨越所述导管，从所述固定凹槽的两端向外侧延伸而形成配合面，通过设置在所述配合面上的固定孔与安装板固定。

优选地，所述导管包括环形导管部和与所述环形导管部连接的直管部，所述直管部一端设置所述进水口，所述环形导管固定成一体地连接于所述直管部的另一端，所述环形导管部和所述直管部均设置有用于连接喷嘴的接口。

所述压块避开所述接口在所述直管部处将所述导管与所述安装板进行固定。

优选地，所述本体部具有上盖和下盖，外周面呈筒形的罐体。

所述本体部还具有支架，其设置在所述罐体外周侧，包括：压紧所述上盖的上支撑环；压紧所述下盖的下支撑环；以及设置在所述上支撑环和所述下支撑环之间使所述上下支撑环夹住所述罐体的多个支杆。

以及，成对设置的侧翼，其安装在所述支架上，相对于所述罐体中心呈轴对称设置；和用于悬吊所述罐体的吊杆。

在所述侧翼上设置有泵，通过管路与设置在所述罐体下盖的出水口连接，将液体从所述罐体内引出并由泵送喷洒至所述侧翼的外侧。

优选地，所述吊杆穿过所述上盖中心的孔达到所述下盖中心，所述下盖中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆下端的内侧和外侧将所述吊杆的下端焊接于所述下盖中心，所述下盖所使用的板材比所述上盖和所述罐体侧壁的板材厚。

优选地，从所述下盖向下侧延伸形成有排水管，在所述排水管的下端形成有用于连接排水阀的法兰。

优选地，在相邻的支杆之间设置侧翼固定板，在所述侧翼的基部设置有侧翼连接板，通过与所述侧翼固定板连接固定，使所述侧翼与所述罐体相对固定。

在所述侧翼固定板的下表面设置有侧翼支撑板，并与所述侧翼连接板连接固定。

优选地，在所述吊杆上端设置有用于将所述罐体悬吊固定安装于外部设备的连接板，所述连接板中心形成有与所述吊杆的内径相匹配的孔，从所述吊杆上端的内侧和外侧将所述吊杆与所述连接板焊接为一体。

优选地，从所述上盖向上延伸形成有进水口。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种植保机器人，具有如上所述喷洒装置，所述植保机器人具有药箱，所述喷洒装置对称设置在所述药箱两端。

优选地，所述进水口与安装于所述药箱的液体输送管和/或液体泵连接，向所述喷洒装置中引入液体，并通过喷嘴实现喷洒灌溉作业。

优选地，通过所述吊杆将所述喷洒装置安装于悬吊式的走行机构，实现大范围喷洒灌溉。

本实用新型所提出的喷洒装置及植保机器人，装置结构稳定，适用于大面积的喷洒灌溉作业，喷洒覆盖面广，药液喷洒均匀，可转换各种喷播功能，工作效率高，用于温室大棚的环境运行稳定。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型实施例的本体部结构图；

图2示出了根据本实用新型实施例的罐体结构图；

图3示出了根据本实用新型实施例的导管结构图；

图4示出了根据本实用新型实施例的压块结构图；

图5示出了根据本实用新型实施例的安装板结构图；

图6示出了根据本实用新型实施例的植保机器人的立体图；

图7示出了根据本实用新型实施例的植保机器人的正视图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1是本实用新型的一个实施例的本体部结构图，喷洒装置对称设置在本体部300的罐体两端。本体部300包括罐体320、支架330、侧翼340、吊杆350和泵360。泵360对称安装在侧翼340上，用于输送存储在罐体320中的药液，并喷洒至侧翼340的外侧。侧翼340固定在支架330上，与罐体320连接。对于使用吊装结构的本体部来说，罐体320需要盛装足够重量的水或勾兑药液，对于罐体结构的稳定性对于本体部本身的工作效率具有决定性的意义。

图2是本实用新型的一个实施例的罐体结构图，罐体320具有上盖321和下盖322，分别覆盖罐体的上端和下端，罐体320侧壁外周面呈筒形，具有薄壁且密封的中空结构。上盖321向上延伸形成有进水口323，进水口323上部呈斗形，下部呈管形，垂直设置于上盖321上。上盖321相对应进水口323，设置孔径与下部外径相同的进水孔。下盖322向下延伸形成有出水口324。水或药液从进水口323灌入罐体320内存储待用，下盖322的出水口324将水或药液输送到安装在侧翼340的泵360。罐体320各部件连接处上下里外满焊，使其可以盛装足够重量的水或药液。在上盖321或下盖322上可设置农业用电器元件，例如，在上盖321设置臭氧发生器，臭氧发生器产生的臭氧通过曝气机溶解于罐体320内的水中，再喷洒到作物上；在下盖322设置液位计，监测罐体320内的液位。

支架330设置在罐体320的外周侧，包括上支撑环331、下支撑环332、支架连接侧板333和多个支杆334。上支撑环331压紧罐体320的上盖321，上盖321的边侧在周向上等距设置多个螺钉孔，相邻两螺钉孔与上盖321中心点的连线呈60°角，上支撑环331的边环对应设置与上盖321尺寸相同、数量相同的螺钉孔，上支撑环331通过螺钉连接上盖321与罐体320紧固。上支撑环331与上盖321之间，以及下支撑环332与下盖322之间垫有弹性垫圈。

上支撑环331的边环至中心点的距离大于与上盖321连接的螺钉孔处，设置用于固定支杆334的圆孔，下支撑环332在边环的相同位置对置设置相同尺寸的圆孔，上支撑环331与下支撑环332的内径与支杆334的外径相匹配。支杆334设置在上支撑环331和下支撑环332之间，使上支撑环331与下支撑环332夹住罐体320，支杆334之间等距设置，提高整体装置的稳定性。

在相邻两支杆334之间相对于罐体中心呈轴对称的两端设置两个支架连接侧板333，支架连接侧板333垂直立于上支撑环331与下支撑环332之间，而且，支架连接侧板333具有与上、下支撑环331、332外周相同弯曲程度的曲面。支架连接侧板333用于连接安装板310和装配在罐体外侧的支架330。支架330将用于实现喷洒的安装板310和用于存储药液的罐体连接为一体，所组成的本体部整体结构稳定，安装操作简单，整体结构布局紧凑。

如图1所示，侧翼340成对设置在罐体320侧壁的两端，相对于罐体320中心呈轴对称设置。侧翼340的侧翼固定板341垂直于侧翼连接板342，侧翼连接板342为具有曲面的板材，侧翼固定板341的上缘呈弧形，并且，上缘侧边的弯曲程度与侧翼连接板342一致。两个侧翼支撑板343焊接在侧翼固定板341的下端，并与侧翼连接板342连接，与侧翼固定板341、侧翼连接板342的连接处焊接固定，提高侧翼340稳定性。本实施例中，侧翼支撑板343为具有直角三角形的板材，根据强度需要也可以是条形板材、条形管材等结构，也可以减少或增加数量。

在侧翼340的基部设置有侧翼连接板342，侧翼连接板342通过螺钉固定在支架连接侧板333的外侧，螺钉与支架连接侧板333之间垫有平垫圈，使两个侧翼固定板341相对固定在罐体320的两端。

本实施例中，侧翼固定板341是平面上具有轴对称结构的板材，左右两端近侧翼连接板343处具有对称的外展，弯折处呈弧形。可选地，也可以根据需要采用其它的侧翼固定板341的结构，例如，可以是非对称结构，或者，采用圆形结构、管型结构、多层结构等各种构造。侧翼固定板341安装在罐体320的两端，本体部300结构整体对称，稳定性高。侧翼固定板341由本体部300的中心向两侧伸展，喷洒覆盖面大，喷洒效率高。两侧的侧翼固定板341形成喷洒平面，使药液喷洒均匀，且可在侧翼固定板410具有平台设置可安装各种类型的喷管，实现各种农作物灌溉方式。

泵360对称安装在安装板310上，用于输送存储在药箱中心的罐体中的药液，并喷洒至安装板310的外侧。管路361将罐体320中的药液输送至泵360，接头与下盖322的出水口324对接，本实施例优选扩口式可调向端三通管接头，接头与泵360通过导管连接，各导管之间连接有弯头，可调节导管角度和方向。侧翼340设置喷洒装置与泵360连接，液体从罐体320内引出并由泵360送喷洒至侧翼340的外侧。本实施例采用隔膜泵，控制泵360输出药液的压力，可转换各种喷洒灌溉方式。

如图2所示，从下盖322向下侧延伸形成有排水管325，在所述排水管的下端形成有用于连接排水阀的法兰，用于排出罐体320中的药液。

在罐体320径向上的中心设置吊杆350，用于悬吊罐体320。吊杆350穿过上盖321中心与吊杆350外径相匹配的孔，达到下盖322的中心，下盖322中心形成有与吊杆350内径相匹配的孔，从吊杆350下端的内侧和外侧将吊杆350的下端焊接于下盖322的中心，上盖321中心的孔与吊杆350的外侧焊接。下盖322所使用的板材比上盖321和罐体320侧壁的板材厚，使吊杆350可承载整体本体部300的重量。吊杆350贯穿罐体320内部，下端固定于下盖322，该结构提高了植保机器人400整体承重强度，可承载足够重量的药液。吊杆350上端可与走行机构连接，吊杆350与罐体320连接处满焊，装置运行稳定性高。

在吊杆350上端设置有用于将所述罐体悬吊固定安装于外部设备的连接板351，连接板351中心形成有与吊杆350的内径相匹配的孔，从吊杆350上端的内侧和外侧将吊杆350与连接板351焊接为一体。

图3是本发明一个实施例的导管的结构图，导管100由环形导管部111和直管部112的两部分管路连接组成，环形导管部111和直管部112上均设置有多个用于连接喷嘴120的接口113，用于喷洒农药，直管部112的一端形成进水口130将液体引入导管100内，直管部112的另一端与环形导管部111的管身连接导通，固定成一体，环形导管部111的管身侧壁的一处具有与直管部112管径相对应的开口。本实施例中，直管部112选用竖直形中空管材，环形导管部111选用侧壁一处具有开口的环形中空管材。

导管100的管身侧壁设置有喷嘴120，其设置在环形导管部111外侧面，及直管部112左右两侧中的至少一侧。喷嘴120通过设置在导管100相应位置的接口113与导管100连接，接口113尺寸与喷嘴120相匹配。与接口113可以是螺纹开口与喷嘴120拧紧连接，也可以是接口113内部设有卡扣与喷嘴卡合固定，将喷嘴120稳定的固定在导管100上。

直管部112的一端为进水口130，进水口130连接有密封螺母接口，用于与安装于植保机器人的外部液体输送管和/或液体泵连接，本实施例中，选用球面密封松套螺母接口，与其他管路连接时密封性好，不易渗出药液。液体泵可改变输出压力，从而转换各种喷洒功能，满足多种类型的喷洒需要。

图4是本实用新型的一个实施例的压块结构图，图5是本实用新型的一个实施例的安装板结构图。导管100通过压块200固定在本体部300的安装板310上，压块200设置在直管部112未设置有喷嘴120的位置上，安装板310向本体部300的横向延伸，至少具有一个。压块200具有固定凹槽210，固定凹槽210底面与直管部112的管身径向的截面相匹配，上端竖直延伸。

固定凹槽210的两个端点向外侧延伸形成有配合面220，配合面220在固定凹槽210两端对称设置，垂直于固定凹槽210的上端。配合面220上具有固定孔230a，在安装板310上设置有与固定孔230a相对应的固定孔230b，压块200的固定凹槽210在垂直于直管部112延伸方向的方向上跨越直管部112压紧设置，通过螺钉连接配合面220上的固定孔230a和相应位置安装板310上的固定孔230b，稳固地将导管100固定在安装板310上。安装板310可以是中心具有固定孔230b的各种形状的板材。安装板310通过连接板与本体部300螺钉连接；或者安装板310侧边设置卡扣，与设置在本体部300上对应的卡扣卡合固定。

安装板310可与多种类型的植保机器人连接使用，安装板310安装在本体部300的两端，装置结构整体对称，稳定性高。安装板310由本体部300的中心向两侧伸展，喷洒覆盖面大，喷洒效率高。两侧的安装板310形成喷洒平面，使药液喷洒均匀。可在安装板310具有平台上安装各种检测元件、传感器设备或采集器，如光照传感器、温湿度传感器、二氧化碳传感器、臭氧传感器等，采集相应的农作物生长环境数据。

安装板310可以安装在侧翼固定板341上下两侧，也可以作为侧翼固定板341固定在罐体320外周面。在本实施例中，安装板310为侧翼固定板341，成对设置在罐体320外周面两端，相对于罐体320中心呈轴对称设置。

导管100、压块200和本体部310等喷洒装置组件做磷化工艺处理，防止组件在大棚内潮湿环境下生锈、发生药液腐蚀。

图6是本实用新型的一个实施例的植保机器人的立体图，图7是本实用新型的一个实施例的植保机器人的正视图。植保机器人400具有药箱，本实施例中，药箱为本体部300，喷洒装置对称设置在所述药箱两端，进水口130与安装于药箱的液体输送管和/或泵360连接，向喷洒装置中引入药液，并通过喷嘴120完成喷洒灌溉作业，实现喷洒与药液存储一体化。

本体部300外部装配有罩体410，下部设置轴流风机430，向植保机器人400内部吹入加热气体，可快速带走罩体410内药罐320组件焊接各部位的水汽，有效减少酸碱腐蚀、锈蚀。罩体410上部设置有透气窗，便于罩体与药箱之间的通风。

植保机器人400通过吊杆350将喷洒装置安装于悬吊式的走行机构420，吊杆350上段的连接板351与走行机构420的连接板连接固定，喷洒装置沿走行机构420的导轨设定的路径移动喷洒，实现大范围喷洒灌溉。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。