[发明专利]一种自动导航果园智能开沟施肥机

说明书

一、技术领域：本发明属于农业机械领域，涉及果园施肥装置，特别涉及一种应用激光进行自动导航和果园定点定量智能开沟的施肥机系统。

二、背景技术：

果园的管理包括种植、施肥、灌溉、整枝和病虫害的防治等多个生产环节，其中果树的施肥是一项非常重要也是必须进行的果园管理作业工序，目前我国的果树施肥方式主要采用传统的人工施肥，这种施肥方式由于施肥不均且施肥量难以控制，不仅影响果品的质量，造成人力、物力的严重浪费，而且化肥的腐蚀性会对人体健康造成严重伤害，对环境也有一定的污染。

相对国外发达国家的果园机械化程度，我国果园施肥机械则还处于刚刚起步阶段。近年来，出现的大部分施肥机只能进行机械的开沟或者挖坑操作，还需要果农的辅助才能完成施肥作业，而且对于覆土和施肥量的定点、定量控制还没有提出具体的实施方案。该种果树施肥机还没有实现劳动力的完全解放，施肥效益较低，成本较高。

按照果树高效标准生产技术要求，科学的施肥方式应在果树周围即树冠滴水线下开沟钻孔，并按需实施肥料，这种施肥方式的优点是省时省工，工作效率高，减少了肥料的浪费且降低了劳动成本。

三、发明内容：

1、发明目的：为了克服现有施肥机械的不足，满足果树高效标准生产技术的要求，本发明提供了一种自动导航果园智能开沟施肥机，其目的是实现施肥机在果园行间自动检测两侧的果树位置信息，实现自动导航，并根据果树的位置实施定点定量精确施肥，从而提高肥料的利用率，减少化学肥料对施肥者身体的伤害，从根本上降低化学肥料对环境的污染。

2、技术方案：本发明是按照以下技术方案实施的：一种自动导航果园智能开沟施肥机，包括行走装置，行走装置上设置有自动导航装置，后端设置有施肥装置；自动导航装置主要包括控制器2、方向盘伺服电机3、方向盘电机驱动器4、激光扫描仪5、拉线位移传感器6、速度传感器7；激光扫描仪5、拉线位移传感器6、速度传感器7连接控制器2，控制器2接收激光扫描仪5、拉线位移传感器6、速度传感器7采集的信息，确定果树位置信息和行走装置的运行速度，生成导航指令，发送给方向盘电机驱动器4，通过控制指令驱动方向盘伺服电机3，实施自动导航。

所述的果园智能挖坑施肥机的施肥装置主要包括施肥装置变速箱9、旋耕刀具10、限深轮12、开沟器14、覆土器16、机架18、肥料箱20、排肥器21、施肥装置步进电机22、施肥装置电机驱动器23；施肥装置变速箱9连接传动轴8，为施肥装置提供动力，施肥机构变速箱9带动旋耕刀具10转动，实施挖坑，限深轮12可以控制施肥深度，开沟器14可以进一步保证施肥效果，施肥装置电机驱动器23接收控制器2的控制指令，带动施肥装置步进电机22，控制排肥器21的转动，实施定点定量施肥。

所述施肥装置的排肥器主要包括四个肥量调节孔26、28、29、30，以及阻止施肥挡板27，通过控制施肥装置步进电机22的正反转以及转动量，可以控制施肥机的施肥位置和施肥量。

3、优点及效果：本发明由于设置有自动导航和施肥装置，在工作过程中，可以控制车辆在果树行间自动行驶，通过检测车辆两侧果树的位置信息，控制排肥器的转动方向和转动量，实施果园环境下的定点定量施肥。通过本发明的实施，可以提高肥料的利用率，降低劳动成本，改善施肥效果，减少化学肥料对施肥者身体的伤害，从根本上降低化学肥料对环境的污染。

四、附图说明；

图1为本发明果园智能挖坑施肥机的结构简图。

图2为本发明中排肥器的横截面图。

标注：1-电源；2-控制器；3-方向盘伺服电机；4-方向盘电机驱动器；5-激光扫描仪；6-拉线位移传感器；7-速度传感器；8-传动轴；9-施肥装置变速箱；10-旋耕刀具；11-限深轮调节孔；12-限深轮；13-开沟器调节杆；14-开沟器；15-覆土器调节孔；16-覆土器；17-排肥管；18-机架；19-限位装置；20-肥料箱；21-排肥器；22-施肥装置步进电机；23-施肥装置电机驱动器；24-传动链条；25-链轮；26-肥量调节孔一级；27-阻止施肥挡板；28-肥量调节孔二级；29-肥量调节孔三级；30-肥量调节孔四级。

五、具体实施方式：

下面结合附图对本发明做更进一步的说明：

如图1所示，一种自动导航果园智能开沟施肥机结构简图，包括行走装置、自动导航装置、施肥装置。