[发明专利]一种超声波对靶电动疏花疏果机

说明书

技术领域

本发明涉及疏花疏果机领域，特别涉及一种超声波对靶电动疏花疏果机。

背景技术

果树疏花疏果作业可以调节树体养分的相对平衡，有利于提高果品的产量和质量。化学疏花疏果技术在我国果园应用较为普遍，但易造成果实农药残留和生态环境污染。生态农业的发展需求促使了疏花疏果作业的机械化配套技术的发展。目前，果园应用的疏花疏果机具大多数是采用刀片式单疏花头的结构，其结构简单，但作业角度不能调节且作业范围小。随着果树生产的机械化、规模化和标准化的发展，迫切需要从结构上和技术上进行现有疏花疏果机具的改进设计，以大幅提高作业效率、减少作业时间和减轻劳动强度。

为了提高农机具作业的自动化程度，国内外已有对靶探测技术的研究，如基于机器视觉技术的喷雾机具，其目的是通过对作业目标的智能探测，快速确定机具作业状态调节量，在提高作业效率的同时也保证了作业效果。可以应用于目标探测的对靶技术主要有图像处理探测技术、红外探测技术、微波探测技术和超声波探测技术等。而其中，图像探测处理技术能获取的信息量最大，靶标识别提供的技术平台最高，但是图像探测系统使用经济性差，对实际使用环境的要求较高；红外探测技术研制成本低、产品易商品化，但是较依赖光照强度，探测距离也相对较近；微波探测技术不受热、噪音、湿度、气流、尘埃等影响，适应恶劣环境，抗干扰力强，可实现较远距离探测，但是控制技术较复杂，成本相对较高；超声波探测技术具有操作方便、价格便宜、探测距离较远且不受环境影响等优点。因此，若能将超声波探测技术应用于机械疏花疏果技术中，则基于超声波探测技术的自动对靶疏花疏果机在农业领域的使用前景将会非常广泛。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自动化程度高、作业效率也高的超声波对靶电动疏花疏果机。

本发明的技术方案为：一种超声波对靶电动疏花疏果机，包括工作架、转轴、疏花疏果胶条组、超声波传感器组、疏花疏果电动机、角度调节机构、伸缩杆和控制机构，工作架为一侧开口的框形结构，工作架的开口侧设置转轴，转轴上设置疏花疏果胶条组，转轴一端设置疏花疏果电动机，工作架上设有超声波传感器组，角度调节机构和伸缩杆分别设于工作架开口侧下方端面上，伸缩杆一端与工作架连接，伸缩杆另一端为手持端，手持端设置控制机构。其中，疏花疏果电动机用于提供转轴旋转的动力，从而带动疏花疏果胶条组旋转并纵向甩击果树花果。

所述疏花疏果胶条组包括多个平行间隔排列的尼龙胶条，各尼龙胶条与转轴之间的连接方式为嵌入式或粘贴式；

当尼龙胶条与转轴之间的连接方式为嵌入式时，转轴上设有与尼龙胶条对应的多个通孔，各尼龙胶条采用过渡配合的方式嵌入通孔内；

当尼龙胶条与转轴之间的连接方式为粘贴式时，各尼龙胶条直接与转轴的表面粘贴固定连接。

所述超声波传感器组包括2个超声波传感器，2个超声波传感器分别设于工作架开口侧的上下两端面上。超声波传感器组用于探测工作架的上、下两端与果树植株冠形之间的距离，为控制机构提供角度和距离信息。

作为一种优选方案，所述角度调节机构为电动机-滚珠丝杠螺母机构，包括角度调整拉杆、滚珠丝杆副和角度调整电动机，角度调整拉杆两端分别与工作架和滚珠丝杆副的螺母固定连接，滚珠丝杆副的丝杆一端与工作架固定连接，滚珠丝杆副的丝杆另一端通过联轴器和轴承与角度调整电动机连接，角度调整电动机固定于伸缩杆上。其中，角度调整拉杆用于连接工作架与滚珠丝杠副的螺母，通过螺母的移动来拉动角度调整拉杆，进而带动工作架相对伸缩杆转动，实现作业角度的调节，同时角度调整拉杆也起到了限制螺母转动和提供螺母移动导向的作用；角度调整电动机可以正向和反向旋转，用于实现滚珠丝杠副的螺母直线往复运动的调节；联轴器用于连接滚珠丝杠副的丝杆与角度调整电动机的输出轴；轴承用于支撑滚珠丝杠副并提供转动幅。

作为另一种优选方案，所述角度调节机构为电动机-滑轮组-弹簧机构，包括弹簧、滑轮组、拉绳和角度调整电动机，弹簧两端分别与工作架和伸缩杆固定连接，滑轮组包括两个滑轮，两个滑轮分别设于工作架和伸缩杆上，拉绳穿过两个滑轮后绕接于角度调整电动机的转轴上。

所述伸缩杆包括相套接的外管和内管，伸缩杆上还设有固定外管和内管相对伸缩位置用的固定套；伸缩杆的手持端设有便于工人手持并减少手部振动感用的橡胶套。伸缩杆用于调节疏花疏果机的作业高度，通过固定套的旋松与拧紧动作改变伸缩杆长度的方式实现。

根据实际需要，所述伸缩杆中，外管和内管的材料均可为铝合金，外管的管径可为52mm，内管的管径可为50mm，伸缩杆在工作过程中调节后的长度范围可为1500～2500mm。