一种蔬菜大棚狭小空间用多维度全自动喷雾机的制作方法

本发明涉及农业自动化设备，特别涉及一种蔬菜大棚狭小空间用多维度全自动喷雾机。

背景技术：

1、蔬菜大棚种植模式是现代农业规模化、精细化种植的核心模式，广泛应用于反季节蔬菜培育、优质蔬菜量产等领域。在蔬菜大棚日常管护过程中，农药喷洒、营养液喷施、加湿消毒等喷雾作业是保障蔬菜正常生长、防控病虫害的关键工序。

2、目前，传统大棚喷雾设备存在诸多技术缺陷，如申请公布号为cn122397705a提供的自走式喷杆喷雾机弯道均匀喷施方法及系统：其喷雾设备喷头调节维度单一，仅能实现固定角度、固定高度喷雾，无法根据蔬菜不同生长周期的株高、冠幅变化适配多维度调节，植保适配性差；喷雾设备药箱为单一腔体结构，无法实现多种药剂切换喷施，功能单一，难以满足大棚蔬菜病虫害综合防治、营养补给的多元化作业需求；其常规行走结构越障能力弱，在大棚地面凹凸不平、存在垄沟的场景下易卡顿、打滑，作业稳定性不足，无法实现全自动连续喷雾作业。

3、针对现有技术的缺陷，亟需研发一种适配蔬菜大棚狭小空间、可多维度调节喷雾、可切换多种药剂、行走稳定、全自动作业的喷雾机，以解决现有设备作业局限，提升大棚植保作业的自动化、精细化、高效化水平。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蔬菜大棚狭小空间用多维度全自动喷雾机，以解决现有设备空间适配性差、喷雾调节维度单一、药剂喷施功能单一、行走稳定性差、自动化程度低等技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种蔬菜大棚狭小空间用多维度全自动喷雾机，包括机架底盘、行走机构、药剂储存输送机构、多维度可调喷雾机构、升降摆动喷雾机构、电控机构及辅助补给机构；

4、所述行走机构包括柔性宽体履带轮、宽体柔性履带、驱动电机i、驱动电机ii、前部支撑轮、侧板、侧板连接件及侧板连接轴；两套所述侧板各自通过两套侧板连接轴安装在机架底盘左右两侧，且两侧侧板之间通过侧板连接件定位固定，保证整体结构稳定性；两套驱动电机i、两套驱动电机ii分别固定安装在左右两侧侧板的前后位置，驱动电机i与驱动电机ii的输出端均连接柔性宽体履带轮，左右两侧的柔性宽体履带轮外侧均套设宽体柔性履带，通过独立控制各驱动电机的启停、转速，实现设备整体的前后行走、差速转向，适配大棚狭小空间灵活穿梭；

5、四套所述前部支撑轮分别安装在左右两侧侧板的前后端部位置，前部支撑轮与柔性宽体履带轮配合支撑宽体柔性履带，在保证宽体柔性履带持续张紧的基础上，使履带具备预设越障倾角，有效适配大棚地面垄沟、凹凸路面，提升设备越障能力与行走稳定性，避免作业卡顿、打滑。

6、所述药剂储存输送机构包括药箱支架、药箱i、药箱ii、交换电磁阀、管路及高压泵；四套药箱支架对称固定安装在两侧侧板上，药箱i与药箱ii分别固定装配在对应药箱支架上，药箱i与药箱ii之间通过管路连通，管路上串联安装交换电磁阀；通过交换电磁阀的通断切换，可单独控制药箱i、药箱ii独立供液或混合供液，实现多种药剂、营养液、消毒液的切换喷施，满足大棚多元化植保作业需求；所述高压泵固定安装在机架底盘上，用于为各喷雾喷头提供高压药液输送动力。

7、所述多维度可调喷雾机构包括导轨、滑块、支撑轴承、滑动轴、喷头姿态舵机、高压喷头、前后调节直线电机、推动连杆、喷头调节块及直线电机底座；八套所述导轨对称固定铺设在机架底盘上表面，每套导轨上均滑动装配有滑块，滑块顶部固定安装支撑轴承，支撑轴承内部固定穿插滑动轴；四根滑动轴两两为一组，对应装配四套独立的喷雾组件，每组喷雾组件均配备喷头姿态舵机与高压喷头；

8、两套所述直线电机底座固定在机架底盘上表面前后中间位置，直线电机底座上装配前后调节直线电机，前后调节直线电机的输出端连接推动连杆，推动连杆端部与对应喷雾组件固定连接；喷头调节块装配在高压喷头端部，可调节高压喷头的喷药模式、喷射距离与喷射覆盖面积；通过喷头姿态舵机旋转可精准调节高压喷头喷射角度，通过前后调节直线电机驱动推动连杆伸缩，可调节高压喷头前后喷射位置，配合导轨滑块的滑动调节，实现高压喷头多维度位置与角度调节，消除喷雾盲区。

9、所述升降摆动喷雾机构包括升降驱动模块、升降台底座、升降杆保护支架、升降杆、摆动调节杆底座、摆动电机及高压大面积喷头；所述升降台底座固定安装在机架底盘中部，升降台底座外侧固定装配升降杆保护支架，有效防护升降结构，避免作业过程中受力变形；升降台底座顶部装配升降驱动模块与升降杆，升降驱动模块为升降杆提供升降动力，可根据蔬菜不同生长周期的株高、冠幅灵活调节喷雾高度；

10、所述升降杆顶端固定安装摆动调节杆底座，摆动调节杆底座内部集成转动液体滑环，具备360°自动旋转功能；摆动调节杆底座上固定装配摆动电机，摆动电机的输出端连接高压大面积喷头，通过摆动电机驱动高压大面积喷头往复摆动，配合底座360°旋转功能，实现大范围、全方位无死角喷雾作业。

11、所述电控机构包括控制柜，所述控制柜固定安装在机架底盘尾部，控制柜内部集成可编程控制器、算法控制模块，控制柜分别与驱动电机、交换电磁阀、高压泵、喷头姿态舵机、前后调节直线电机、升降驱动模块、摆动电机电性连接，通过预设程序算法精准控制各机构协同运行，实现药液精准输送、喷头精准调节、设备全自动行走喷雾。

12、所述辅助补给机构包括自动补水接口、充电插头与辅助推拉把手，所述自动补水接口、充电插头均嵌装在机架底盘侧边，分别用于设备自动补水补药、自主充电续航，辅助推拉把手固定在机架底盘尾部，可实现人工手动推拉设备，适配设备调试、短距离移位场景。

13、本发明的工作过程是：

14、本发明公开的一种蔬菜大棚狭小空间用多维度全自动喷雾机，整体采用模块化集成结构，整体结构紧凑、体积小巧，可适配蔬菜大棚行间、垄间等狭小空间穿梭作业。

15、设备作业时，通过控制柜预设作业程序，启动设备全自动作业模式。行走机构工作时，通过左右两侧独立的驱动电机i、驱动电机ii分别驱动对应柔性宽体履带运转，通过差速控制实现直行、转向、掉头动作，适配大棚狭窄行距灵活移动；前后端部的前部支撑轮配合履带轮支撑履带结构，利用预设越障倾角平稳跨越大棚垄沟、地面凸起，避免设备卡顿打滑，保障连续行走作业。

16、药剂喷施作业时，可根据作业需求通过交换电磁阀切换供液模式，单一病虫害防治作业时，可单独开启药箱i或药箱ii的供液通路，喷施单一药剂，综合管护作业时，可控制电磁阀双通道开启，实现两种药剂混合喷施。高压泵在控制柜算法控制下精准调节供液压力与供液量。

17、精细化喷雾作业时，四组独立高压喷头可实现多维度调节，通过前后调节直线电机驱动推动连杆伸缩，调节喷头前后位置；通过喷头姿态舵机精准旋转，调节喷头上下、左右喷射角度；通过喷头调节块切换点状精准喷雾、面状大范围喷雾模式。同时，导轨与滑块的滑动配合，可进一步拓展喷头调节范围。

18、大范围立体喷雾作业时，升降驱动模块根据蔬菜株高自动调节升降杆高度；升降杆顶部的摆动调节杆底座可实现360°旋转，配合摆动电机驱动高压大面积喷头往复摆动，实现大棚纵向、横向全方位立体喷雾。

19、设备续航与补给阶段，通过侧边自动补水接口可实现自动化补水、补药作业；通过充电插头可实现自主充电；设备调试、场地移位时，可通过辅助推拉把手人工手动移动设备。

20、与现有技术对比文件相比，本发明具备以下有益效果：

21、1、空间适配性强、行走稳定性高：本发明采用柔性宽体履带行走结构，配合前部支撑轮形成越障倾角，可适配蔬菜大棚狭小行距、凹凸垄沟地形，通过双电机差速驱动实现灵活转向、穿梭行走，解决了传统设备易卡顿、转向困难、狭小空间无法作业的问题。

22、2、喷雾调节维度全面、作业无盲区：本发明集成多组可独立调节的高压喷头与升降旋转大面积喷头，可实现喷雾高度、前后位置、喷射角度、喷雾模式的多维度全自动调节，配合360°旋转摆动结构，可适配蔬菜全生长周期的喷雾需求，彻底消除喷雾盲区。

23、3、药剂喷施功能多元化：通过双药箱搭配交换电磁阀的结构设计，可实现单一药剂、混合药剂的灵活切换喷施，能够满足大棚蔬菜病虫害防治、营养补给、消毒加湿等多种作业需求。

24、4、自动化、精细化程度高：依托控制柜内置程序算法，精准控制供液量、喷头姿态、行走速度、升降摆动幅度，实现全程全自动无人作业，大幅降低人工劳动强度，同时精准控液可减少药剂浪费。

25、5、续航补给便捷，设备配备自动补水补药接口与自主充电结构，可实现长时间连续作业，同时设置人工辅助推拉结构，适配设备调试、应急移位等场景。