[发明专利]一种基于超声波的手扶式智能施肥机械及施肥方法

说明书

一种基于超声波的手扶式智能施肥机械及施肥方法，该施肥机械包括车体，车体上设置电源、动力模块、施肥装置、控制模块和机械手模块，所述动力模块、施肥装置、机械手模块分别与控制模块相连，动力模块、控制模块、机械手模块分别与电源相连；本发明具有自动控制且控制精准、震动小、噪音小、尾气污染小、操作简单等特点，通过对开沟位置与作物之间距离及开沟深度的精准控制，可以实现对肥料的充分使用，减少了不必要的浪费，施肥效果更佳，适用于不同的作业环境，可应用在一般开沟机械无法进入的果园、茶园和桑园等环境，可以针对不同的作物进行施肥，使用范围更广，实用性更强。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，涉及一种基于超声波和PLC处理器的犁地与施肥的结合装置，更具体地说，涉及一种基于超声波的手扶式智能施肥机械及施肥方法。

背景技术

农业是我国第一产业，农业生产关乎国家和人民生存发展大计。为了丰收，农民需要在农作物种植的时候翻土进行播种，犁地机是完成这项工作必不可少的农业机械，但是由于种植农作物的不同需要犁地的深度也不同，现在虽然有可以改变深度的犁地机，但是其均是人工操作，误差太大，太难根据种植物的特性合理控制犁地深度，同时也没有在犁地的同时精确的施肥。目前，节能环保是世界能源发展的主题。而有机肥施肥方法通常采用开沟机械进行开沟施肥，由于开沟方式破土体积大，需要开沟机械功率大，体积和重量也相应较大，作业时能耗高、噪音大。由于开沟机械体积重量大，不适合山区、丘陵等坡度较大地区作业，也不适用于空间有限的作业环境，如果园、茶园和桑园等，目前这些地方主要以人力开沟施肥为主，效率较低，劳动繁重。现有的手持式打洞机械也可作施肥机械用，一般是以两冲程汽油机为动力源，但是该类机械启动时采用手拉绳方式，操作较难，而且由于钻头暴露，也存在安全隐患；工作时汽油机震动和噪音强烈，手持操作时对操作者影响很大，加上汽油机尾气排放，长时间连续工作对操作者健康有不良影响，同时也不符合当今世界节能环保的主题。所以，急需探索一种低功耗、操作方便的施肥机械。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于超声波的手扶式智能施肥机械及施肥方法，具有自动控制且控制精准、震动小、噪音小、尾气污染小、操作简单等特点，通过对开沟位置与作物之间距离及开沟深度的精准控制，可以实现对肥料的充分使用，减少了不必要的浪费，施肥效果更佳，适用于不同的作业环境，可应用在一般开沟机械无法进入的果园、茶园和桑园等环境，可以针对不同的作物进行施肥，使用范围更广，实用性更强。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于超声波的手扶式智能施肥机械，包括车体，所述车体包括车轴、设置在车体一端的扶手，车体上设置电源、动力模块、施肥装置、控制模块和机械手模块，所述动力模块、施肥装置、机械手模块分别与控制模块相连，动力模块、施肥装置、控制模块、机械手模块分别与电源相连；

所述控制模块包括PLC处理器、PLC控制器和超声波测距传感器，超声波测距传感器分别与PLC处理器、PLC控制器连接，PLC处理器与PLC控制器连接，所述车体前端的两侧分别设有PLC处理器、电源和机械手模块，任意一侧的PLC处理器处设置PLC控制器；

所述机械手模块设在车体的前端，机械手模块包括机械手、第一伺服电动机、第一伺服电动机驱动器、第二伺服电动机、第二伺服电动机驱动器、第三伺服电动机和第三伺服电动机驱动器，所述机械手包括承重柱、上支撑板、下支撑板、气缸体和滑台，承重柱的底端与车体连接且设置下支撑板，承重柱的顶端通过上支撑板设置气缸体和滑台，滑台边缘设有相连的第二伺服电动机和第二伺服电动机驱动器，滑台的上部设有与滑台啮合滑动的卡槽，卡槽上方连接Y向底座、Y向气缸、Y向导杆以及Y向气缸导杆，在所述Y向导杆的顶部设有第一底座，第一底座上设有相连的第二伺服电动机和第二伺服电动机驱动器，所述第一底座的另一侧设有Z向底座、Z向气缸、Z向导杆以及Z向气缸导杆，Z向导杆的底部连接第二底座，第二底座的边缘设有相连的第三伺服电动机和第三伺服电动机驱动器，第三伺服电动机的下方设置位于开沟器上方前端的超声波测距传感器；