[发明专利]一种基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器

说明书

本发明公开了一种基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器，主体材料为紫铜，包括基座(1)、转接角件(2)、施力臂(3)、强力拉簧(4)、限位力臂(5)、360度转接件(6)、拟形贴合平台(7)、紫铜电极(8)。转接角件(2)、紫铜电极(8)以螺栓固结在基座(1)底面，施力臂(3)以销钉与转接角件(2)连接，限位力臂(5)以销钉与施力臂(3)连接且用强力拉簧(4)连接施力臂(3)中部与限位力臂(5)顶端，限位力臂(5)与360度转接件(6)、拟形贴合平台(7)固结为一体，各单位之间用销钉连接。本发明实现了以车载机械臂为载体针对杂草根部高频电场除草，可应用于绿色无公害农业的建设中。

技术领域：

本发明涉及一种执行机构，属于农业工程领域，特别是涉及一种高频电场除草装置，更具体而言是一种基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器。

背景技术：

在农业生产过程中，由于杂草危害造成产量损失占总产量的16％～30％。因此，降低甚至消除杂草对农作物的不良影响是增加产量的有效手段之一。目前，农田杂草除草方法可概括为化学除草法和物理除草法。化学除草法由于其高效的除草能力而备受广大农民青睐，目前该方法已成农民的首选除草方式。然而长远看来化学除草法仍存在诸多弊端：环境污染、危及食品安全、强化杂草耐药性除草效率呈降低趋势等。传统物理除草法主要包括机械除草法和人工除草法。机械除草法具有盲目性，容易伤及作物，而人工除草法作业效率低、劳动强度大，无法满足大规模农业生产需求。因此，粗犷型传统除草模式亟待革新。

高频电场除草是不同于机械除草和化学药剂除草的一种新型除草模式。高频电场除草基本原理是电场能量转变为热能作用于局部土壤和杂草根部，直接破坏杂草根部细胞，从根源上去除杂草，使杂草无法再生。因此，高频电场除草是一种有效且高效无污染的新型除草模式，具有巨大的发展潜力。实现高频电场除草的末端执行器直接影响到除草效率以及高频电场对于农作物的安全性，为此，本发明提出了一种具有特殊结构，适合垄间、苗间杂草与农作物复杂空间分布情况，适合农田中垄台、垄间复杂土壤表面的基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器。

发明内容：

本发明目的是针对高频电场作用于杂草时工作状况特点，设计一种适合垄间、苗间杂草与农作物复杂空间分布情况，适合农田中垄台、垄间复杂土壤表面的基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器，有望大大提高除草效果及大幅降低伤及农作物机率。

技术方案：

本发明所述的一种基于并联仿形机构的高频电场除草末端执行器，所述装置包括基座(1)、转接角件(2)、施力臂(3)、强力拉簧(4)、限位力臂(5)、360度转接件(6)、拟形贴合平台(7)、紫铜电极(8)，其特征在于：紫铜电极(8)以螺栓固结在基座(1)底面中心孔处，转接角件(2)与基座(1)通过螺栓固结且间隔90度以基座(1)轴心为圆心均匀分布在基座(1)表面，施力臂(3)顶端以销钉与转接角件(2)连接，限位力臂(5)中部销孔以销钉与施力臂(3)底端销孔连接且用强力拉簧(4)连接施力臂(3)中部销孔与限位力臂(5)顶端销孔，限位力臂(5)限位面紧贴施力臂(3)，限位力臂(5)与360度转接件(6)、拟形贴合平台(7)固结为一体，各单位之间用销钉连接。

工作原理:

以车载机械臂为载体，安装于机械臂末端。视觉系统确定杂草于地面的空间分布位置，机械臂带动该装置到达指定位置。利用外源驱动力下压使拟形贴合平台(7)接触地面并受不均匀反作用力作用使四条强力拉簧(4)发生不同且特定形变调整施力臂(3)、限位力臂(5)与基座(1)的角度，通过360转接件(6)反馈给拟形贴合平台(7)并调整其空间姿态使之与杂草所在地面无缝贴合。紫铜电极(8)与其外部结构间瞬间产生超高频电磁场，能量集中于局部土壤与杂草根部产生瞬间高温，破坏杂草根部细胞。

本发明优越性：