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一种农业智能机械灌溉设备及其使用方法实质审查 发明

具体技术细节

[0005] 本发明克服了现有技术的不足,提供一种农业智能机械灌溉设备及其使用方法。
[0006] 为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种农业智能机械灌溉设备,包括:支撑框架,以及阵列设置在所述支撑框架上的若干灌溉头。
[0007] 若干所述灌溉头悬吊在所述支撑框架上,每个所述灌溉头设置为圈环结构;所述灌溉头的上端部固定连接有一伸缩杆,所述伸缩杆远离所述灌溉头的一端固定连接有一传
动电机,且所述传动电机安装在所述支撑框架上。
[0008] 所述灌溉头的设置为五爪抓手结构,所述五爪抓手结构包括:连接座,设置在所述连接座上的丝杠副,以及螺纹连接在所述丝杠副一端上的若干活动收束件;每个所述活动
收束件上活动连接有一抓手。
[0009] 每个所述抓手远离所述丝杠副的一端设置有安装座,所述安装座上设置有一涡轮转动件,且所述涡轮转动件上配合安装有小型喷头。
[0010] 所述灌溉头的控制端无线连接有一操作系统,所述操作系统包括:监测模块,图像模块以及灌溉模块;所述灌溉模块的终端通过无线连接控制所述灌溉头的运行。
[0011] 本发明一个较佳实施例中,所述丝杠副远离所述活动收束件的一端设置有第一微型电机,即所述第一微型电机的输出端与所述丝杠副的一端固定连接,所述第一微型电机
通过螺栓连接在所述连接座上,且所述丝杠副的外围套设有一伸缩保护套。
[0012] 本发明一个较佳实施例中,所述活动收束件包括:抓手架,与所述抓手架配合连接的收束环座,以及对应设置在所述收束环座上方的连接环座;所述伸缩保护套的一端固定
安装在所述连接环座上,且所述抓手架的两端分别活动连接在所述连接环座以及所述收束
环座上;所述丝杠副的一端贯穿所述收束环座与所述连接环座固定连接。
[0013] 本发明一个较佳实施例中,所述伸缩杆内设置为中空结构,所述伸缩杆内部安装有丝杆组,所述丝杆组的一端与所述传动电机的输出端固定连接;且所述伸缩杆的外围通
过若干锁扣固定安装有若干过渡水管,所述过渡水管的一端与所述小型喷头的输入端连
通。
[0014] 本发明一个较佳实施例中,所述安装座上开设有凹槽,所述涡轮传动件配合安装在所述凹槽内,且所述涡轮传动件包括:蜗杆,与所述蜗杆配合设置的涡轮,以及设置在所
述涡轮上的转动杆;所述小型喷头的一端与所述转动杆配合连接,所述安装座上设置有第
二微型电机,所述第二微型电机的输出端与所述蜗杆的固定连接,且所述过渡水管贯穿所
述安装座以及所述转动杆与所述小型喷头的输入端连通。
[0015] 本发明一个较佳实施例中,所述监测模块包括:温湿度监测系统以及土壤墒情监测系统,且所述图像系统包括:摄像机;所述摄像机设置在植被的附近位置,通过拍照获取
植被的生长高度以及直径;所述灌溉模块中还设置有水量控制系统。
[0016] 一种农业智能机械灌溉设备的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
[0017] S1、获取植被高度数据:通过图像系统获取到植被灌溉时的生长高度以及直径,并将高度以及直径数据传输到操作系统内,通过监测模块监测室内温湿度以及土壤墒情的情
况后,操作系统传输指令到灌溉模块控制灌溉头运行;
[0018] S2、灌溉头高度控制:灌溉模块接收运行指令,通过图像系统测试的植被高度数据作为参考,开启传动电机带动伸缩杆内的丝杆转动控制灌溉头的上下移动,在移动至植被
上方后,控制第一微型电机开启,拉动丝杠副向上运行,控制五爪抓手结构张开将植被顶部
包裹住;
[0019] S3、调节灌溉位置:植被根茎上方被包裹后,灌溉模块终端控制第一微型电机运行,通过丝杠副传动将抓手闭合,此时抓手底部的小型喷头围绕在根茎的四周,根据土壤墒
情状况通过水量控制系统控制过渡水管中水流大小进而控制小型喷头灌溉的水量;
[0020] S4、调节灌溉角度:操作系统控制端对第二微型电机控制开启,带动涡轮蜗杆进行转动,调节小型喷头的灌溉角度,将小型喷头的喷水表面呈0°‑60°对着根茎底部进行灌溉。
[0021] 本发明一个较佳实施例中,所述步骤S3中通过水量控制系统控制灌溉的水量大小,其中所述过渡水管的输入端与储水桶连通,且所述过渡水管远离所述储水桶的一端上
设置有阀门控制系统,所述阀门控制系统与所述水量控制系统无线连接。
[0022] 本发明一个较佳实施例中,所述图像系统中使用的所述摄像机通过支架设置在所述植被的侧面位置,且所述支架设置为可伸缩结构。
[0023] 本发明一个较佳实施例中,所述监测模块还包括:土壤温湿度监测系统,光照监测系统以及水质监测系统。
[0024] 本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
[0025] (1)本发明提供了一种农业智能机械灌溉设备及其使用方法,通过图像系统测试得到植被高度数据后,操作系统终端控制伸缩杆内的丝杆转动控制灌溉头的上下移动,通
过丝杠副向上运行,控制五爪抓手结构张开将植被顶部包裹住,抓手底部的小型喷头围绕
在根茎的四周,将小型喷头精确定位到根茎周围进行定向灌溉,通过涡轮结构可以灵活调
节小型喷头的角度,实现根茎各个部位的有效灌溉,不仅解决了对于水分敏感的作物使用
喷灌导致水分不均匀造成水分流失的问题,也解决了喷灌导致根系暴露在空气中影响作物
的吸收能力和抗逆性的问题。
[0026] (2)本发明通过灌溉模块终端控制丝杠副传动将抓手闭合,抓手底部的小型喷头围绕在根茎的四周,根据土壤墒情状况通过水量控制系统控制阀门控制系统进而控制小型
喷头灌溉的水量,解决了传统灌溉无法根据土壤条件调整水量的问题,通过水量控制系统
和阀门控制来实时调节喷头输出的水量,实现根据土壤湿度自动调节的定量灌溉;小型喷
头围绕根茎布置,可以将水均匀灌溉到根茎的各个部分,解决了传统灌溉难以覆盖根茎各
个部位的问题。
[0027] (3)本发明通过将支撑框架设置在农作物外围,采用悬吊式灌溉装置的设计在灌溉过程中可以实现对植物根系周围进行精确灌溉,而不直接对根系进行灌溉,可以逐渐转
化为对植物表面的喷水,从而避免水分过多或过少的问题,也确保了水分充分渗透到植物
的根系周围,有利于根部周围土壤的湿润和渗透,有助于植物的生长和健康,并且悬吊式灌
溉装置可以精确控制水流,一定程度上避免了水分的浪费,确保水分被充分利用在植物的
生长中,解决了滴灌和地下灌溉存在水分过多或过少导致水资源的浪费的问题,

法律保护范围

涉及权利要求数量10:其中独权1项,从权-1项

1.一种农业智能机械灌溉设备,包括:支撑框架,以及阵列设置在所述支撑框架上的若干灌溉头,其特征在于,
若干所述灌溉头悬吊在所述支撑框架上,每个所述灌溉头设置为圈环结构;所述灌溉头的上端部固定连接有一伸缩杆,所述伸缩杆远离所述灌溉头的一端固定连接有一传动电机,且所述传动电机安装在所述支撑框架上;
所述灌溉头设置为五爪抓手结构,所述五爪抓手结构包括:连接座,设置在所述连接座上的丝杠副,以及螺纹连接在所述丝杠副一端上的若干活动收束件;每个所述活动收束件上活动连接有一抓手;
每个所述抓手远离所述丝杠副的一端设置有安装座,所述安装座上设置有一涡轮转动件,且所述涡轮转动件上配合安装有小型喷头;
所述灌溉头的控制端无线连接有一操作系统,所述操作系统包括:监测模块,图像模块以及灌溉模块;所述灌溉模块的终端通过无线连接控制所述灌溉头的运行。
2.根据权利要求1所述的一种农业智能机械灌溉设备,其特征在于:所述丝杠副远离所述活动收束件的一端设置有第一微型电机,即所述第一微型电机的输出端与所述丝杠副的一端固定连接,所述第一微型电机通过螺栓连接在所述连接座上,且所述丝杠副的外围套设有一伸缩保护套。
3.根据权利要求2所述的一种农业智能机械灌溉设备,其特征在于:所述活动收束件包括:抓手架,与所述抓手架配合连接的收束环座,以及对应设置在所述收束环座上方的连接环座;所述伸缩保护套的一端固定安装在所述连接环座上,且所述抓手架的两端分别活动连接在所述连接环座以及所述收束环座上;所述丝杠副的一端贯穿所述收束环座与所述连接环座固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种农业智能机械灌溉设备,其特征在于:所述伸缩杆内设置为中空结构,所述伸缩杆内部安装有丝杆组,所述丝杆组的一端与所述传动电机的输出端固定连接;且所述伸缩杆的外围通过若干锁扣固定安装有若干过渡水管,所述过渡水管的一端与所述小型喷头的输入端连通。
5.根据权利要求1所述的一种农业智能机械灌溉设备,其特征在于:所述安装座上开设有凹槽,所述涡轮传动件配合安装在所述凹槽内,且所述涡轮传动件包括:蜗杆,与所述蜗杆配合设置的涡轮,以及设置在所述涡轮上的转动杆;所述小型喷头的一端与所述转动杆配合连接,所述安装座上设置有第二微型电机,所述第二微型电机的输出端与所述蜗杆的固定连接,且所述过渡水管贯穿所述安装座以及所述转动杆与所述小型喷头的输入端连通。
6.根据权利要求1所述的一种农业智能机械灌溉设备,其特征在于:所述监测模块包括:环境温湿度监测系统以及土壤墒情监测系统,且所述图像系统包括:摄像机;所述摄像机设置在植被的附近位置,通过拍照获取植被的生长高度以及直径;所述灌溉模块中还设置有水量控制系统。
7.根据权利要求1‑6任一项所述的一种农业智能机械灌溉设备的使用方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1、获取植被高度数据:通过图像系统获取到植被灌溉时的生长高度以及直径,并将高度以及直径数据传输到操作系统内,通过监测模块监测室内温湿度以及土壤墒情的情况后,操作系统传输指令到灌溉模块控制灌溉头运行;
S2、灌溉头高度控制:灌溉模块接收运行指令,通过图像系统测试的植被高度数据开启传动电机,伸缩杆内的丝杆转动控制灌溉头的上下移动,在移动至植被上方后,控制第一微型电机开启,拉动丝杠副向上运行,控制五爪抓手结构张开将植被顶部包裹住;
S3、调节灌溉位置:植被根茎上方被包裹后,灌溉模块终端控制第一微型电机运行,通过丝杠副传动将抓手闭合,此时抓手底部的小型喷头围绕在根茎的四周,根据土壤墒情状况通过水量控制系统控制过渡水管中水流大小进而控制小型喷头灌溉的水量;
S4、调节灌溉角度:操作系统控制端对第二微型电机控制开启,带动涡轮蜗杆进行转动,调节小型喷头的灌溉角度,将小型喷头的喷水表面呈0°‑60°对着根茎底部进行灌溉。
8.根据权利要求7所述的一种农业智能机械灌溉设备的使用方法,其特征在于:所述步骤S3中通过水量控制系统控制灌溉的水量大小,其中所述过渡水管的输入端与储水桶连通,且所述过渡水管远离所述储水桶的一端上设置有阀门控制系统,所述阀门控制系统与所述水量控制系统无线连接。
9.根据权利要求7所述的一种农业智能机械灌溉设备的使用方法,其特征在于:所述图像系统中使用的所述摄像机通过支架设置在所述植被的侧面位置,且所述支架设置为可伸缩结构。
10.根据权利要求7所述的一种农业智能机械灌溉设备的使用方法,其特征在于:所述监测模块还包括:土壤温湿度监测系统,光照监测系统以及水质监测系统。

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