[发明专利]一种水田株间锄草装置

权利要求书

1.一种水田株间锄草装置，其特征在于：包括机架(6)、固定在机架左右两侧的两个摆杆铰支架(3)、分别铰接在两个摆杆铰支架上并可在竖直平面内摆动的两根摆杆(2)、安装在机架上并施力于两根摆杆以驱动两根摆杆相互靠近或分开的驱动机构、分别固定在两根摆杆下端的两个锄草刀(1)、安装在机架上以实时采集水田图像的相机(11)以及控制锄草刀株间锄草运动的控制器；

所述摆杆的中部与摆杆铰支架相铰接；所述驱动机构施力于摆杆的上端；

所述驱动机构包括设置在两根摆杆之间且与两根摆杆的内侧抵顶连接的凸轮(8)、安装在机架上并驱动凸轮转动的伺服电机(9)以及分别设置在两个摆杆外侧的两根压缩弹簧(5)；所述压缩弹簧一端固定在摆杆铰支架上，另一端通过弹簧座组件(7)与对应摆杆抵顶连接；所述压缩弹簧始终处于压缩状态，从而对摆杆施加朝向凸轮一侧的弹簧力；

所述锄草刀随摆杆进行周期摆动，锄草刀的理想锄草轨迹分为前端曲线AB段、中间直线BC段、后端曲线CD段、后端直线DE段，并且每段线分别对应凸轮特定的转角范围依次为θ₁、θ₂、θ₃、θ₄，且θ₁+θ₂+θ₃+θ₄＝2π；

则理想锄草轨迹为：

式中：

B为锄草刀的刀盘宽度；

R为锄草保护区半径；

L为相邻作物之间的株间距；

R、L-2R-B、R、B依次为锄草刀在AB、BC、CD、DE段对应的前进方向上的移动距离；

ν₁、ν₂、ν₃、ν₄分别为AB、BC、CD、DE段对应的作业平台平均前进速度；

ω₁、ω₂、ω₃、ω₄分别为AB、BC、CD、DE段对应的凸轮旋转角的平均角速度。

2.根据权利要求1所述的水田株间锄草装置，其特征在于：所述弹簧座组件包括固定在压缩弹簧端部的弹簧座(13)、固定在弹簧座上的插销(12)以及可转动地定位在插销上并压紧摆杆外侧的橡胶滚子(14)。

3.根据权利要求2所述的水田株间锄草装置，其特征在于：所述锄草刀包括固定在摆杆下端的刀盘(16)以及均布在刀盘上的钢刷(15)。

4.根据权利要求3所述的水田株间锄草装置，其特征在于：所述机架的前后侧分别固定有摆杆支撑板(4)；每根摆杆的前后侧均固定有一个牛眼轴承(10)；所述牛眼轴承的滚珠(17)可在同侧摆杆支撑板的平面上进行滚动，以保证摆杆的摆动平面稳定。

5.根据权利要求4所述的水田株间锄草装置，其特征在于：所述控制器对相机实时采集输入的水田图像进行图像处理并计算出锄草刀与株苗的距离，从而实时控制调节伺服电机转速。