[发明专利]一种仿人水稻行间除草机及工作方法

权利要求书

1.一种仿人水稻行间除草机，其特征在于，包括行走机构和曲轴；

行走机构，所述行走机构用来行走，行走机构的一端设置在曲轴上，另一端通过地面支撑；

曲轴，所述曲轴为刚性件，曲轴上设置有数个凸轮（2）或者/和铲草支撑结构，且铲草支撑结构120°等间距分布；所述曲轴通过动力源驱动旋转，通过凸轮（2）与滚轮（11）形成的凸轮机构的运动实现压草板（15）的压草或者/和通过铲草支撑结构带动铲刀（9）铲草；

凸轮（2）与滚轮（11）配合，滚轮（11）通过销轴与升降杆（14）的一端连接，所述升降杆（14）的另一端设置有压草板（15）；杆套（13）和压缩弹簧（12）套装在升降杆（14）上，且所述杆套（13）与压缩弹簧（12）的一端连接，所述压缩弹簧（12）的另一端安装在升降杆（14）上且靠近滚轮（11）；所述杆套（13）安装在限位板（10）上；

所述铲草支撑结构上设置有铲草杆（6），铲草杆（6）的末端设置有铲刀（9）；所述铲草杆（6）中间段位置处设置有支撑轴，支撑轴上对称安装有摆杆（7）的一端，摆杆（7）的另一端安装在底架（8）上，底架（8）安装在限位板（10）上；

所述行走机构有四组，其中，两组所述行走机构前后对称安装在短轴（101）上，另外两组所述行走机构前后对称安装在两短曲柄（103）所连接的短轴上；所述短曲柄（103）靠近动力源输入端，所述短轴（101）与短曲柄（103）上均铰接有动臂八（308）和动臂九（309）的一端，动臂八（308）的另一端与动臂九（309）、动臂十（310）和动臂二（302）的一端铰接；动臂九（309）的另一端与动臂五（305）和动臂六（306）的一端铰接；所述动臂二（302）、动臂三（303）、动臂四（304）和动臂九（309）组成一个平行四边形；动臂一（301）、动臂二（302）和动臂十（310）组成直角三角形；所述动臂四（304）与动臂六（306）等长，且所述动臂四（304）、动臂六（306）和动臂五（305）组成等腰直角三角形结构；动臂七（307）和动臂八（308）垂直；所述动臂一（301）和动臂十（310）共同铰接在足垫（4）上；

所述动臂九（309）、动臂四（304）和动臂六（306）铰接在一起，且铰接位置处设置有圆杆（5）；所述曲轴通过轴承座（16）支撑，所述轴承座（16）设置在机架（17）上，所述机架（17）安装在圆杆（5）上；

还包括电机调控装置，所述电机调控装置包括蓄电池（18）、逆变器（19）、电机（20）和MCU控制单元（21），所述逆变器（19）分别与蓄电池（18）与电机（20）相连，并固定在机架（17）上，所述MCU控制单元（21）作用于电机（20），所述电机（20）的输出端与曲轴输入端相连接；所述MCU控制单元（21）与电机（20）连接用于控制电机的启停及转速。

2.根据权利要求1所述的仿人水稻行间除草机，其特征在于，所述动臂一（301）的长度为350~450mm，所述动臂十（310）长度为280~360mm，所述动臂二（302）、动臂三（303）、动臂四（304）、动臂六（306）和动臂九（309）长度均相等，长度为210~270mm。

3.根据权利要求1所述的仿人水稻行间除草机，其特征在于，所述足垫（4）为内弧状，且由双层弧形金属板组成，在金属板之间固定安装有数根弹簧。

4.根据权利要求1所述的仿人水稻行间除草机，其特征在于，所述凸轮与铲草支撑机构交错设置；所述铲草支撑机构包括长曲柄（102）和中间光轴；长曲柄（102）对称设置在中间光轴两端组成铲草支撑机构。

5.根据权利要求1至4任一项所述的仿人水稻行间除草机的工作方法，其特征在于，蓄电池（18）与逆变器（19）相连将直流电转变成交流电220V输出，使电机（20）正常运转，电机（20）为中空轴式带动与之配合的曲轴同步转动，曲轴通过轴承座（16）与机架（17）固定，曲轴的两端各设有两组行走机构，通过动臂七（307）与动臂八（308）的往复摆动使前后肢相续行走，从而带动整个除草机运动，三个铲刀（9）的初始位置分别代表与土壤接触、铲土/草、抛土/草三个过程，因此，曲柄机构的转动带动铲草杆（6）及铲刀（9）按照周期性入土-铲土/草-抛土/草作业，旨在实现铲除纵向株间的杂草，在每个铲草杆（6）的两侧均匀设有压草杆，凸轮（2）为盘行凸轮，当凸轮（2）最大径向廓线端与滚轮（11）接触时，升降杆（14）连同压草板（15）向下运动将横向株间杂草压烂至土中致失活，当凸轮（2）最小径向廓线与滚轮（11）接触时，升降杆（14）连同压草板（15）向上运动，在回复行程中，采用压缩弹簧（12）作为回复之力，随着凸轮（2）的连续转动，升降杆可获得间歇的、按预期规律的运动；同时，根据实际作业需求，通过无线调控MCU控制单元（21）控制电机（20）的启停及其转速，从而有效调节整机的运作。