技术领域
[0001] 本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种农作物播种机。
相关背景技术
[0002] 现有的小型棉花播种机在运行过程中，仍需人工通过辅助部件引导机械进行工作。这种设计虽然实现了设备的小型化，但在实际应用中，人工引导不仅增加了劳动强度，还可能因人为操作失误导致播种路径偏离或播种不均匀，从而影响播种效果和效率。
[0003] 因此，在自动化和智能化趋势日益明显的今天，减少人工依赖、提高设备的自主工作能力成为亟待解决的问题。
具体实施方式
[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031] 下面结合图1‑图2描述本发明的农作物播种机，该农作物播种机包括：设备主体、移动机构、播种播肥机构60、覆膜机构、覆土机构12和监测控制机构。其中，移动机构设置于设备主体的底部，用于驱动设备主体移动；播种播肥机构60，设置于设备主体，用于播种和播肥；覆膜机构，设置于设备主体，用于对播种和播肥的土壤上覆盖地膜；覆土机构12，设置于设备主体，用于在地膜上覆土，以固定地膜；监测控制机构，与移动机构、播种播肥机构60、覆膜机构、覆土机构12电连接，以根据监测到的土壤肥力、播种情况、播肥情况、覆膜情况和覆土情况，控制移动机构、播种播肥机构60、覆膜机构和覆土机构12。
[0032] 本实施例中，农作物播种机为小型棉花精量播种机，设备主体与其他机构设计为可拆卸、易维护的模块化结构，便于根据不同作物种植需求快速更换或升级各功能组件。移动机构可根据需要集成GPS全球定位系统、RTK实时差分定位技术及惯性导航系统，实现高精度自动驾驶，减少人工干预，提高作业精度和效率。移动机构配备四轮驱动系统及可调节的悬挂装置，确保在不同地形（如坡地、湿地）上稳定作业，减少土壤压实，保护农田生态环境。播种播肥机构60根据作物种类和土壤条件自动调整播种量，实现单粒精播，减少种子浪费。覆膜机构能够自动铺设地膜。覆土机构12用于在地膜上覆土，以固定地膜。监测控制机构可集成土壤肥力传感器，实时监测土壤养分状况，通过数据分析自动调整施肥量和肥料配比，实现按需施肥，提高肥料利用率。监测控制机构通过物联网技术，将土壤肥力、播种情况、播肥情况、覆膜情况和覆土情况实时上传至云端服务器，实现远程监控和数据分析。结合大数据分析和人工智能算法，生成控制移动机构、播种播肥机构60、覆膜机构和覆土机构12的控制命令，为种植户提供作物生长预测、病虫害防治建议、产量预估等智能决策支持。
通过以上主要结构实现全自动播种播肥、覆膜覆土、精准行进。
[0033] 在一些实施例中，如图1至图2所示，设备主体包括：底座和防护罩1；防护罩1设置在底座上，移动机构设置于底座的底部，播种播肥机构60设置在底座中，覆膜机构和监测控制机构均设置在底座上。
[0034] 本实施例中，底座是整个播种机的骨架，提供了稳定的支撑平台，确保所有部件能够牢固地安装在其上。底座通常采用坚固耐用的材料制成，如厚钢板或加强型合金，以承受播种机在作业过程中产生的各种力和振动。防护罩1覆盖在底座及部分或全部功能部件之上，主要目的是防止尘土、雨水、昆虫等外部因素进入设备内部，对精密部件造成损害。同时，防护罩1也能在一定程度上降低噪音和振动，提高操作人员的舒适度。防护罩1的根据需要可采用可调节的防护罩1，也可根据需要开启或关闭，以便于日常维护和检修。此外，为了保持设备的通风散热性能，防护罩1上根据需要设置适当的散热孔或通风口。
[0035] 在一些实施例中，如图1至图2所示，覆膜机构包括：卡膜组件3、第一滚轮组件和第二滚轮组件。卡膜组件3设置于防护罩1中，用于卡设地膜筒，地膜筒上缠设有地膜；第一滚轮组件可活动地设置在底座上，用于对地膜进行支撑；第二滚轮组件可活动地设置在底座一侧的底部，用于将地膜牵拉至地面。
[0036] 具体而言，卡膜组件3设置于防护罩1内部，这有助于保护地膜筒和正在展开的地膜免受外部环境的干扰，如尘土、雨水等。卡膜组件3的主要作用是稳固地卡住地膜筒，确保在覆膜过程中地膜能够平稳、连续地展开。它可能采用夹紧装置、锁扣或其他固定方式来实现对地膜筒的固定。为了方便更换地膜筒，卡膜组件3的能够快速、简便地安装和拆卸地膜筒。
[0037] 第一滚轮组件可活动地设置在底座上，通常位于卡膜组件3的下方或附近，以便对从地膜筒中展开的地膜进行支撑和引导。第一滚轮组件的主要作用是支撑地膜，减少地膜与设备之间的摩擦，确保地膜在展开过程中保持平整、无皱褶。它还能帮助控制地膜的展开速度和方向。
[0038] 第二滚轮组件可活动地设置在底座一侧的底部，位于播种播肥机构60的后方，以便将地膜牵拉至地面，并覆盖在已播种施肥的土壤上。第二滚轮组件的主要作用是确保地膜能够紧贴地面，无空隙、无皱褶地覆盖在土壤上。它通过与地面的接触和滚动，将地膜平稳地展开并压实到土壤中。
[0039] 本实施例的覆膜机构，通过卡膜组件3、第一滚轮组件和第二滚轮组件的协同工作，实现了对地膜的有效控制和管理。
[0040] 在一示例中，如图1至图4所示，第一滚轮组件包括：地膜上滚轮2、上滚轮支撑杆23、上滚轮调节杆24和滑动导轨25；滑动导轨25设置在底座上，地膜上滚轮2通过上滚轮支撑杆23设置在滑动导轨25上，上滚轮支撑杆23与上滚轮调节杆24的一端转动连接，上滚轮调节杆24的另一端与防护罩1转动连接；第二滚轮组件包括：地膜下滚轮4、下滚轮支撑杆7和下滚轮调节杆8；下滚轮支撑杆7可滑动地设置在底座中，地膜下滚轮4与下滚轮支撑杆7连接，下滚轮调节杆8的一端与下滚轮调节杆8转动连接，下滚轮调节杆8的另一端与底座转动连接。
[0041] 具体而言，地膜上滚轮2是直接与地膜接触的滚轮，用于在地膜上方滚动，以辅助地膜平稳地铺设在地面上。上滚轮支撑杆23用于支撑和固定地膜上滚轮2，使其能够在滑动导轨25上移动或保持固定位置。上滚轮调节杆24的一端与上滚轮支撑杆23转动连接，允许上滚轮支撑杆23在一定范围内调整角度或位置。上滚轮调节杆24的另一端与防护罩1转动连接，通过转动上滚轮调节杆24可以调整上滚轮的位置或高度。滑动导轨25设置在底座上，为上滚轮支撑杆23提供稳定的滑动路径，确保上滚轮能够平滑地移动。当地膜铺设机工作时，地膜上滚轮2支撑在地膜的一侧滚动，帮助地膜平整地展开。通过调整上滚轮调节杆24，可以微调上滚轮的高度或角度。
[0042] 地膜下滚轮4这是牵拉地膜与地面接触的滚轮，通常位于地膜一侧，用于支撑和压实地膜，确保地膜紧贴地面。下滚轮支撑杆7可滑动地设置在底座中，为地膜下滚轮4提供支撑，并允许其根据需要进行位置调整。下滚轮调节杆8一端与下滚轮支撑杆7转动连接，另一端与底座转动连接。通过调整下滚轮调节杆8，可以改变下滚轮支撑杆7的位置，进而调整下滚轮的高度或位置。地膜下滚轮4在地膜下方滚动，同时压实地膜，确保其紧贴地面。通过调整下滚轮调节杆8，可以方便地调整下滚轮的高度，以适应不同土壤条件或地膜铺设需求。下滚轮支撑杆7的可滑动设计增加了调整的灵活性。
[0043] 本实施例中，如图1至图6所示，卡膜组件3包括：两个相对设置的卡膜件；两个卡膜件均包括：旋钮30、旋转杆39、紧固旋钮38、支撑齿轮28和卡膜外壳29；卡膜外壳29上设有第一缺口，支撑齿轮28设置在卡膜外壳29中，支撑齿轮28具有展开形态和收缩形态，旋钮30依次通过旋转杆39、紧固旋钮38与支撑齿轮28传动连接，以通过转动旋钮30调节支撑齿轮28在展开形态和收缩形态之间切换；在支撑齿轮28处于展开形态的情形下，支撑齿轮28上的一部分穿过第一缺口，延伸至卡膜外壳29外；在支撑齿轮28处于收缩形态的情形下，支撑齿轮28完全处于卡膜外壳29内。
[0044] 其中，两个相对设置的卡膜件，从两侧同时地膜筒进行支撑和固定。旋钮30作为用户调整的位置，通过旋转旋钮30可以驱动整个调节机制。旋转杆39将旋钮30的旋转运动转化为直线或特定的机械运动，以驱动后续部件。紧固旋钮38用于在调节完成后锁定旋转杆39的位置，防止其意外松动，保证支撑状态的稳定性。支撑齿轮28具有展开和收缩两种形态。展开时，部分齿轮伸出卡膜外壳29，提供支撑；收缩时，完全缩回壳内，不占用额外空间。
卡膜外壳29保护内部机械结构，同时设有第一缺口，允许支撑齿轮28在展开时伸出。
[0045] 支撑齿轮28的这两种形态通过旋钮30、旋转杆39和紧固旋钮38的联动实现。用户旋转旋钮30，通过旋转杆39传递力量，驱动支撑齿轮28在卡膜外壳29内旋转或平移，从而改变其形态。展开形态下，支撑齿轮28的一部分伸出第一缺口，提供对卡片或薄膜的有效支撑。这种设计可以根据需要调整支撑点的位置和数量，以适应不同形状和大小的地膜筒。收缩形态下，支撑齿轮28完全位于卡膜外壳29内部，不占用外部空间，能够松开地膜筒。
[0046] 用户可以通过旋钮30带动旋转杆39旋转，旋转杆39带动末端内齿轮40旋转，同时由于啮合原理带动支撑齿轮28旋动，通过支撑齿轮28末端收放，达到不同的开合的程度，在支撑齿轮28末端顶住地膜筒时候便可旋转紧固旋钮38，旋钮30内有螺纹与旋转杆39螺纹相互旋合紧固，使得支撑齿轮28卡住，使得整体变为固定结构。达到可调固定大小，以便适用于不同内径的地膜筒。
[0047] 紧固部分主要由覆膜底座32、支撑底座33、紧固螺母34、旋转杆外包卡槽35、卡槽扣36、紧固螺杆37、圆柱支撑壳、壳内齿轮40支撑所组成。支撑底座33支撑着旋转杆外包卡槽35，旋转杆外包卡槽35与旋转杆39上的圆形卡盘44啮合将其固定，但不限制其转动，同时卡槽扣36将旋转杆外包卡槽35固定，防止旋转杆外包卡槽35脱落，同时通过紧固螺母34，紧固螺杆37穿过圆形支撑壳固定孔43将圆形支撑壳固定，圆形支撑壳内的壳内齿轮40支撑将内齿轮40与支撑齿轮28水平方向固定，但不限制其转动，使得卡膜组件3整体机构达到稳定状态。
[0048] 在一些实施例中，如图1至图2所示，覆土机构12包括：膜覆土滚筒5、液压部件15和支架6；覆膜土滚筒通过支架6连接在覆膜机构上，液压部件15设置在底座上，液压部件15上的液压杆与支架6连接，以驱动膜覆土滚筒5移动，膜覆土滚筒5的两侧设有进土口，进土口处设有滚筒进土板9，膜覆土滚筒5上设有出土口14。
[0049] 本实施例中，膜覆土滚筒5内部是向中间呈角度倾斜，两边高中间低。便于两边土壤进入滚筒内部后，便于土壤从两侧向中间覆盖地膜出口处移动。膜覆土滚筒5的表面可经过特殊处理，如增加纹理或凹槽，以提高土壤附着力和覆土效果。液压部件15是调整膜覆土滚筒5位置的部件。它通常包括液压泵、液压缸（或液压杆）以及相关的控制阀和管路。液压部件15设置在底座上，确保了稳定性和易于维护。通过控制液压缸的伸缩，可以精确地调节膜覆土滚筒5的位置和高度，以适应不同的作业需求和地形条件。支架6用于连接膜覆土滚筒5和覆膜机构或底座，确保滚筒在作业过程中的稳定性和可靠性。进土口位于膜覆土滚筒5的两侧，用于引导土壤进入滚筒内部。滚筒进土板9可能采用可调节的设计，以便根据土壤湿度、密度等因素调整进土量，确保覆土效果的均匀性。出土口14位于膜覆土滚筒5的另一侧，是土壤被搬运并覆盖到地膜上的出口。出土口14的宽度和角度可能根据具体作业需求进行调整，以适应不同的地膜宽度和土壤条件。
[0050] 需要说明的是，覆土机构12还包括：侧进土板10和侧挡土板11；侧进土板10连接在支架6上，侧进土板10上设有第二缺口，侧进土板10与侧挡土板11呈角度连接，以使泥土在侧进土板10和侧挡土板11的引导下，通过第二缺口形成泥土带。当地膜牵拉至地面时，膜覆土滚筒5对地膜进行再次固定，同时滚筒进土板9将膜两侧泥土送入膜覆土滚筒5，通过滚动，泥土通过出土口14覆盖在地膜中心表面，起到固定地膜作用。之后侧进土板10将膜外两侧泥土刮入膜两侧，因为需要覆在膜两侧，故侧挡土板11将大量泥土挡在膜两侧，通过第二缺口形成规则长条状泥土带，将膜两侧进行覆土固定，支架6与各部件连接，能够通过液压部件15驱动整体抬起或放下，以进行相应的工作。
[0051] 在一些实施例中，如图1至图10所示，播种播肥机构60包括：播料仓51、播盘54、电机55、播料筒53；播料仓51中形成有肥料投放区68和种粒投放区69，播盘54位于肥料投放区68和种粒投放区69的底部，播盘54可转动地设置在播料仓51中，播盘54与电机55传动连接，播盘54上设有多个种粒孔72和多个肥料孔73；播料筒53设置在播盘54的底部，在播盘54转动的过程中，播料筒53间歇性地与各种粒孔72和各肥料孔73连通。
[0052] 本实施例中，播料仓51是储存和分离种子与肥料的部件。它内部被设计为包含两个主要区域：肥料投放区68和种粒投放区69。这种分区设计确保了种子和肥料在投放前能够清晰分离，避免了混合导致的播种质量下降。两个投放区可以根据实际需求调整容量，以适应不同作物和土壤的播种需求。播盘54位于播料仓51的底部。播盘54与电机55通过传动装置相连，电机55的旋转动力驱动播盘54持续旋转。播盘54上设计了多个种粒孔72和肥料孔73，这些孔的位置和大小都经过精确计算，以确保在播盘54旋转过程中，能够均匀、精确地分配种子和肥料。当播盘54旋转时，其上的孔会依次经过对应的投放区，使得种子和肥料能够依次落入孔中。电机55的转速和转向可以通过控制系统进行精确调节，以适应不同的播种速度和模式需求。播料筒53设置在播盘54的底部，是种子和肥料最终排出的通道。其能够间歇性地与播盘54上的各种粒孔72和各肥料孔73连通。当播盘54上的某个孔旋转至与播料筒53对齐时，该孔中的种子或肥料就会落入播料筒53中，并随着播料筒53的继续移动而排出到土壤中。播料筒53的间歇性工作方式确保了种子和肥料的投放能够保持一定的间隔和深度，从而提高了播种的均匀性和精准度。
[0053] 其中，播料仓51的底部设有播料底座，播料筒53通过其播料筒53的上孔和播料底座的下孔58通过螺钉连接。电机55通过电机55卡盘上的孔和播盘54的内孔通过螺钉连接，使得电机55可控制播盘54旋转。播料底座的内孔和电机55的外孔57通过长螺钉相连接，使得电机55被固定，以达到播盘54在固定位置并被电机55控制。播料底座的外孔57和播料仓51的外孔57通过螺钉连接。播盘54中内嵌弹簧并嵌入播盘54中心凹孔，将播盘54固定，通过电机55的旋转将肥料和种粒通过播料底座的开孔投出。进入到播料筒53中并播出。用户可通过增设摄像头，可检测播料的速度，从而控制植株播种的间距和肥料播撒的间距。
[0054] 需要说明的是，播料仓51设计为两个区域，播料仓51高的位置为肥料投放区68，播料仓51低的位置为种粒投放区69，运行时先将肥料和种粒分别放入肥料投放区68和种粒投放区69处，后电机55开启运行，旋转播盘54，通过隔板下槽的空出空间先将播料仓51中的种粒和肥料粗筛出一部分，再经过挡铲67将播盘54表面多余的种粒和肥力进行铲去，留下在种粒孔72和肥料孔73中适宜的种粒和肥料，并且再经过挡铲67进行二次铲去，以防播盘54表面出现多余种粒和肥料，并且将种粒和肥料平整，调整好种粒和肥料的姿态，确保稳定进入播料底盘52的开孔，并且摄像头通过监视种粒孔72和肥料孔73，确保种粒和肥料稳定进入，同时监视播盘54旋转速度，从而调节电机55的转速，确保播种间距适宜。
[0055] 在一些实施例中，如图11至图12所示，播料筒53中设有种粒管76和肥料管77，播料筒53的末端设有播撒挡板；在播盘54转动的过程中，种粒管76间歇性地与各种粒孔72连通，各肥料管77间歇性地与各肥料孔73连通；播撒挡板与肥料管77的出口相对，以调整施肥的位置。
[0056] 播盘54它按照一定的速度旋转。这个旋转运动使得播盘54上的不同位置能够依次与播料筒53的对接。播料筒53内部设计有专门的种粒管76和肥料管77，它们分别负责种子的投放和肥料的施加。随着播盘54的旋转，种粒管76和肥料管77会间歇性地与播盘54上的各种粒孔72和肥料孔73相连通。这种设计允许系统在不同的时间、不同的位置精准地投放种子和肥料，从而满足不同农作物的种植需求。播撒挡板设置在播料筒53的末端，与肥料管77的出口相对。通过调整播撒挡板的位置和角度，可以精确地控制肥料的撒布范围和密度，实现精准施肥。例如，种粒竖直掉落，由于受到重力加速度原理，种粒落入泥土内且向下2‑
3cm处，而肥料则经过播撒挡板的特殊倾角将肥料播撒至种粒侧4‑6cm处，从而完成播种过程。
[0057] 在一些实施例中，如图1至图12所示，监测控制机构包括：监视摄像头20和控制器。监视摄像头20与控制器电连接，监视摄像头20用于监测土壤肥力、播种情况、播肥情况、覆膜情况和覆土情况，控制器用于根据监测到的土壤肥力、播种情况、播肥情况、覆膜情况和覆土情况，控制移动机构、播种播肥机构60、覆膜机构和覆土机构12。
[0058] 在一些实施例中，如图1至图12所示，移动机构主要包括激光巡线器21、全地形轮18，液压减震杆19和监视摄像头20组成。在行进时监视摄像头20在评估土壤肥力同时还对作业进度进行评估，控制全地形轮18的行进速度，在行进时激光巡线器21工作，确保行进精度，并且在面对不同土壤结构变化时，通过液压减震杆19的调节达到行进稳定。通过以上主要结构实现全自动播种播肥，覆膜覆土，精准行进。
[0059] 最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
