一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法
专利汇可以提供一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法，车体的内部划分为传送间以及处理间，传送间以及处理间之间设置有传送装置，传送装置构成横向传送通道；传送间包括纵向传送通道以及液压升降梯，液压升降梯包括设置于其上方的卸土板；处理间包括第一碎土装置、第二碎土装置以及排土装置，第一碎土装置设置于第二碎土装置的上方且包括若干第一转动轴，第一转动轴上设置有间隔第一预设距离的刀片，第二碎土装置包括若干第二转动轴，第二转动轴上设置有间隔第二预设距离的刀片，第二预设距离小于第一预设距离；电动铲斗通过翻斗装置与车体相连，能够在培土过程中将作物根系上方的 土壤 进行分层调配，将 肥料 的利用率提升至最大化。，下面是一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法专利的具体信息内容。
1.一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，包括培土机构以及控制机构，其特征在于，所述培土机构包括：
车体（1），所述车体（1）的内部划分为两个相互连通的半封闭空间，分别为传送间（2）以及处理间（3），在所述传送间（2）以及所述处理间（3）之间设置有传送装置（4），所述传送装置（4）的输入端设置于所述传送间（2）上方边缘位置，且其输出端设置于所述处理间（3）的上方中央位置，所述传送装置（4）构成横向传送通道，用于将土壤从所述传送间（2）转移至所述处理间（3）内，所述横向传送通道的顶部设置有若干升降式电动夹爪（5），所述电动夹爪（5）用于挑除土壤中的固体杂质，所述横向传送通道的左右两侧设置有若干与所述电动夹爪（5）对应的电动窗口（6），所述电动窗口（6）用于抛出固体杂质；
所述传送间（2）包括纵向传送通道以及液压升降梯（7），所述纵向传送通道的侧面设置有电动进料口（8），所述电动进料口（8）用于接收土壤，所述液压升降梯（7）设置于所述电动进料口（8）的下方，且其最大上升高度大于或等于所述纵向传送通道的高度，所述液压升降梯（7）包括设置于其上方的卸土板（9），所述卸土板（9）通过翻转装置（10）与所述液压升降梯（7）的边缘相连，且相连处位于所述传送间（2）靠近所述处理间（3）的一端，所述卸土板（9）设置为球缺状，且内置有振动模块（11），所述振动模块（11）用于初步将土壤的状态从块状转化为松散状；
所述处理间（3）包括第一碎土装置（12）、第二碎土装置（13）以及排土装置（14），所述第一碎土装置（12）设置于所述第二碎土装置（13）的上方且包括若干第一转动轴（15），所述第一转动轴（15）上设置有若干刀片，各刀片间隔第一预设距离，所述第二碎土装置（13）包括若干第二转动轴（16），所述第二转动轴（16）上设置有若干刀片，各刀片间隔第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，所述第一转动轴（15）的外壳下方设置有储料盒（17），所述储料盒（17）位于两两刀片之间，所述储料盒（17）内存储有机肥，且其下方设置有第一电控阀门（18），所述第一电控阀门（18）用于释放有机肥，所述排土装置（14）与所述电动进料口（8）设置于同侧；
电动铲斗（19），设置于所述传送间（2）的下方且与所述电动进料口（8）位于同侧，所述电动铲斗（19）通过翻斗装置（20）与所述车体（1）相连，所述翻斗装置（20）用于向上翻转所述电动铲斗（19）；
摄像装置（21），设置于所述车体（1）的外侧，用于获取所述车体（1）周围环境；
小型履带式行走装置（22），设置于所述车体（1）的下方，用于驱动所述车体（1）移动；
所述控制机构包括：
处理器（23），用于分析作物品种、作物生长形态以及土壤状态，并与所述摄像装置（21）连接；
驱动装置（24），所述驱动装置（24）分别与所述传送装置（4）、所述电动夹爪（5）、所述电动窗口（6）、所述液压升降梯（7）、所述电动进料口（8）、所述翻转装置（10）、所述振动模块（11）、所述第一碎土装置（12）、所述第二碎土装置（13）、所述第一电控阀门（18）、所述翻斗装置（20）以及所述行走装置（22）连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述车体（1）还包括吸土装置，所述吸土装置包括输送管道（25）以及驱动电机（26），所述输送管道（25）的输出端与所述传送装置（4）输入端处的电动窗口（6）密封连接，所述输送管道（25）的输入端设置有旋转切割装置（27），所述旋转切割装置（27）的直径与所述输送管道（25）的直径相等，所述驱动电机（26）以及所述旋转切割装置（27）分别与所述驱动装置（24）连接。
3.根据权利要求1所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述传送间（2）还包括土壤检测装置（28），所述土壤检测装置（28）设置于所述液压升降梯（7）的上方，且其高度大于或等于所述液压升降梯（7）的最大上升高度，所述土壤检测装置（28）包括取样臂（29）以及检验室（30），所述取样臂（29）与所述驱动装置（24）连接，用于从所述卸土板（9）内获取土壤样本并将其转移至所述检验室（30）内，所述土壤检测装置（28）与所述处理器（23）连接，用于检测土壤样本成分并将检测数据发送给所述处理器（23）。
4.根据权利要求3所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述处理间（3）还包括调配装置，所述调配装置设置于所述第一碎土装置（12）与所述第二碎土装置（13）之间，且包括储料箱（31）、储水箱（32）以及调配箱（33），所述储料箱（31）内分隔为若干横向并列的独立储料单元，各储料单元内存储含不同元素的肥料，所述储料箱（31）设置于所述调配箱（33）的上方，且各储料单元的底部设置有与所述调配箱（33）连通的第二电控阀门（34），所述第二电控阀门（34）与所述驱动装置（24）连接，所述储水箱（32）与所述储料箱（31）并列，且包括与所述调配箱（33）连通的输水导管（35）以及内置于所述输水导管（35）的第三电控阀门（36），所述第三电控阀门（36）与所述驱动装置（24）连接，所述调配箱（33）包括内置的搅拌装置（37）以及喷料装置（38），所述搅拌装置（37）与所述喷料装置（38）分别与所述驱动装置（24）连接，所述搅拌装置（37）用于充分混合肥料与水，所述喷料装置（38）用于向所述第二碎土装置（13）喷射混合肥料。
5.根据权利要求4所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备，其特征在于：所述横向传送通道还包括播种装置（39），所述播种装置（39）设置于所述第二碎土装置（13）的下方，且其内存储有不同种类的作物种子，所述播种装置（39）包括弹射装置（40），所述弹射装置（40）与所述驱动装置（24）连接，用于弹射出作物种子。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：
设置预设作物，所述摄像装置（21）获取所述车体（1）周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器（23）；
所述处理器（23）判断所述拍摄影像中是否存在所述预设作物；
若是，所述处理器（23）分析所述预设作物的生长形态以及所述生长状态对应的土壤深度，并向所述驱动装置（24）输出挖土信号，所述驱动装置（24）驱动所述翻斗装置（20）启动，所述翻斗装置（20）带动所述电动铲斗（19）将所述预设作物根系上方的土壤转移至所述卸土板（9）上；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出振动信号，所述驱动装置（24）驱动所述振动模块（11）启动；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出上升信号，所述驱动装置（24）驱动所述液压升降梯（7）上升至与所述传送装置（4）齐平位置；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出卸土信号，所述驱动装置（24）驱动所述翻转装置（10）旋转90度；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出传送信号，所述驱动装置（24）驱动所述传送装置（4）启动；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出第一碎土信号，所述驱动装置（24）驱动所述第一碎土装置（12）启动；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出第一开启信号，所述驱动装置（24）驱动所述第一电控阀门（18）开启预设时间；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出第二碎土信号，所述驱动装置（24）驱动所述第二碎土装置（13）启动；
所述处理器（23）判断所述预设作物的根系是否露出地面；
若是，停止挖土，所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出排土信号，所述驱动装置（24）驱动所述排土装置（14）将土壤推积在所述预设作物的根系上方。
7.根据权利要求6所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，其特征在于：还包括：
所述处理器（23）根据所述拍摄影像判断所述预设作物根系周围是否存在散状土壤；
若是，所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出吸土信号，所述驱动装置（24）驱动所述驱动电机（26）以及旋转切割装置（27）启动，所述旋转切割装置（27）移动至所述散状土壤上，所述吸土装置将所述散状土壤转移至所述传送装置（4）上。
8.根据权利要求6所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，其特征在于：所述驱动装置（24）驱动所述液压升降梯（7）上升至与所述传送装置（4）齐平位置还包括：
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出取样信号，所述取样臂（29）从所述卸土板（9）内获取土壤样本并将其转移至检验室（30）内；
所述土壤检测装置（28）检测所述检验室（30）内土壤样本成分并将检测数据发送给所述处理器（23）。
9.根据权利要求8所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，其特征在于：还包括：
所述处理器（23）根据所述拍摄影像分析预设作物的品种以及生长状态，并分析与所述品种以及生长状态对应的所需养分；
所述处理器（23）根据所述检测数据判断土壤是否满足所述所需养分；
若否，所述处理器（23）提取出所述土壤中缺少的元素，并在所述储料箱（31）中提取出含有所述元素的肥料，所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出第二开启信号，所述驱动装置（24）驱动与所述肥料对应的第二电控阀门（34）开启；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出第三开启信号，所述驱动装置（24）驱动第三电动阀门开启；
所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出搅拌信号，所述驱动装置（24）驱动所述搅拌装置（37）启动；
当第一碎土装置（12）启动时，喷料装置（38）替代储料盒（17），所述处理器（23）向所述驱动装置（24）输出喷射信号，所述驱动装置（24）驱动所述喷料装置（38）启动，所述喷料装置（38）将混合肥料喷射在落于第二碎土装置（13）的土壤上，且每隔预设时间喷射一次。
10.根据权利要求6所述的一种用于作物生长的分层调配智能培土设备的工作方法，其特征在于：当所述培土设备用于播种时还包括：
将作物种植位置处的土壤进行碎化处理，将所述电动铲斗（19）挖掘的土壤分为两部分；先通过所述第一碎土装置（12）以及所述第二碎土装置（13）将第一部分土壤碎化完成，启动弹射装置（40），所述弹射装置（40）将作物种子弹射入第一部分土壤中，所述排土装置（14）将第一部分土壤排放至种植位置；
再通过所述第一碎土装置（12）以及所述第二碎土装置（13）将第二部分土壤碎化完成，启动排土装置（14）将第二部分土壤堆积在第一部分土壤上方。
一种用于作物生长的分层调配智能培土设备及其工作方法
技术领域
背景技术
发明内容
车体，所述车体的内部划分为两个相互连通的半封闭空间，分别为传送间以及处理间，在所述传送间以及所述处理间之间设置有传送装置，所述传送装置的输入端设置于所述传送间上方边缘位置，且其输出端设置于所述处理间的上方中央位置，所述传送装置构成横向传送通道，用于将土壤从所述传送间转移至所述处理间内，所述横向传送通道的顶部设置有若干升降式电动夹爪，所述电动夹爪用于挑除土壤中的固体杂质，所述横向传送通道的左右两侧设置有若干与所述电动夹爪对应的电动窗口，所述电动窗口用于抛出固体杂质；
所述传送间包括纵向传送通道以及液压升降梯，所述纵向传送通道的侧面设置有电动进料口，所述电动进料口用于接收土壤，所述液压升降梯设置于所述电动进料口的下方，且其最大上升高度大于或等于所述纵向传送通道的高度，所述液压升降梯包括设置于其上方的卸土板，所述卸土板通过翻转装置与所述液压升降梯的边缘相连，且相连处位于所述传送间靠近所述处理间的一端，所述卸土板设置为球缺状，且内置有振动模块，所述振动模块用于初步将土壤的状态从块状转化为松散状；
所述处理间包括第一碎土装置、第二碎土装置以及排土装置，所述第一碎土装置设置于所述第二碎土装置的上方且包括若干第一转动轴，所述第一转动轴上设置有若干刀片，各刀片间隔第一预设距离，所述第二碎土装置包括若干第二转动轴，所述第二转动轴上设置有若干刀片，各刀片间隔第二预设距离，所述第二预设距离小于所述第一预设距离，所述第一转动轴的外壳下方设置有储料盒，所述储料盒位于两两刀片之间，所述储料盒内存储有机肥，且其下方设置有第一电控阀门，所述第一电控阀门用于释放有机肥，所述排土装置与所述电动进料口设置于同侧；
电动铲斗，设置于所述传送间的下方且与所述电动进料口位于同侧，所述电动铲斗通过翻斗装置与所述车体相连，所述翻斗装置用于向上翻转所述电动铲斗；
摄像装置，设置于所述车体的外侧，用于获取所述车体周围环境；
小型履带式行走装置，设置于所述车体的下方，用于驱动所述车体移动；
所述控制机构包括：
处理器，用于分析作物品种、作物生长形态以及土壤状态，并与所述摄像装置连接；
驱动装置，所述驱动装置分别与所述传送装置、所述电动夹爪、所述电动窗口、所述液压升降梯、所述电动进料口、所述翻转装置、所述振动模块、所述第一碎土装置、所述第二碎土装置、所述第一电控阀门、所述翻斗装置以及所述行走装置连接。
所述处理器判断所述拍摄影像中是否存在所述预设作物；
若是，所述处理器分析所述预设作物的生长形态以及所述生长状态对应的土壤深度，并向所述驱动装置输出挖土信号，所述驱动装置驱动所述翻斗装置启动，所述翻斗装置带动所述电动铲斗将所述预设作物根系上方的土壤转移至所述卸土板上；
所述处理器向所述驱动装置输出振动信号，所述驱动装置驱动所述振动模块启动；
所述处理器向所述驱动装置输出上升信号，所述驱动装置驱动所述液压升降梯上升至与所述传送装置齐平位置；
所述处理器向所述驱动装置输出卸土信号，所述驱动装置驱动所述翻转装置旋转90度；
所述处理器向所述驱动装置输出传送信号，所述驱动装置驱动所述传送装置启动；
所述处理器向所述驱动装置输出第一碎土信号，所述驱动装置驱动所述第一碎土装置启动；
所述处理器向所述驱动装置输出第一开启信号，所述驱动装置驱动所述第一电控阀门开启预设时间；
所述处理器向所述驱动装置输出第二碎土信号，所述驱动装置驱动所述第二碎土装置启动；
所述处理器判断所述预设作物的根系是否露出地面；
若是，停止挖土，所述处理器向所述驱动装置输出排土信号，所述驱动装置驱动所述排土装置将土壤推积在所述预设作物的根系上方。
若是，所述处理器向所述驱动装置输出吸土信号，所述驱动装置驱动所述驱动电机以及旋转切割装置启动，所述旋转切割装置移动至所述散状土壤上，所述吸土装置将所述散状土壤转移至所述传送装置上。
所述土壤检测装置检测所述检验室内土壤样本成分并将检测数据发送给所述处理器。
所述处理器根据所述检测数据判断土壤是否满足所述所需养分；
若否，所述处理器提取出所述土壤中缺少的元素，并在所述储料箱中提取出含有所述元素的肥料，所述处理器向所述驱动装置输出第二开启信号，所述驱动装置驱动与所述肥料对应的第二电控阀门开启；
所述处理器向所述驱动装置输出第三开启信号，所述驱动装置驱动第三电动阀门开启；
所述处理器向所述驱动装置输出搅拌信号，所述驱动装置驱动所述搅拌装置启动；
当第一碎土装置启动时，喷料装置替代储料盒，所述处理器向所述驱动装置输出喷射信号，所述驱动装置驱动所述喷料装置启动，所述喷料装置将混合肥料喷射在落于第二碎土装置的土壤上，且每隔预设时间喷射一次。
再通过所述第一碎土装置以及所述第二碎土装置将第二部分土壤碎化完成，启动排土装置将第二部分土壤堆积在第一部分土壤上方。
具体实施方式
29以及检验室30，液压升降梯7包括卸土板9、翻转装置10以及振动模块11，处理间3包括第一碎土装置12、第二碎土装置13、排土装置14以及调配装置，第一碎土装置12包括储料盒17以及第一电控阀门18，调配装置包括储料箱31、储水箱32、调配箱33、第二电控阀门34、第三电控阀门36、搅拌装置37以及喷料装置38，吸土装置包括输送管道25、驱动电机26以及旋转切割装置27，电动铲斗19包括翻斗装置20，控制机构包括处理器23以及驱动装置24。
S101：设置预设作物，摄像装置21获取车体1周围环境并将拍摄影像发送给处理器23。
处理器23向驱动装置24输出取样信号，取样臂29从卸土板9内获取土壤样本并将其转移至检验室30内。
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