一种智能变距激光棉花打顶机

本技术属于棉花打顶设备，属于大田和设施农业场景中的智能检测与智能作业机器人，尤其涉及一种智能变距激光棉花打顶机。背景技术：1、棉花打顶是棉花整枝工作中的中心环节，它的作用就是通过打顶可消除棉花顶部的生长优势，调节棉花体内的水分养分等物质的运输方向，使较多的养分供生殖器官生长，减少无效果枝对水肥的损耗，对促进棉株早结铃、多结铃、减少脱落，提高棉花的品质，有明显的增产增收效果。2、对比于现状棉花打顶技术的弊端：1.人工打顶具有很多明显的缺陷，如劳动力需求大、劳动强度高、打顶效率低、工作环境恶劣等；2.机械打顶采用“一刀切”法，没有实现棉花打顶高度的自动控制与调节，对棉株的蕾、铃造成了损伤，影响了棉花的产量；3.化学打顶对土地要求较高，如果有洼塘积水积肥情况，顶芽抑制就不会成功。且需要合理喷施时间，与当地的土质和栽培习惯相配套才能发挥其作用，技术含量较高，操作不当容易对环境造成损害，不符合绿色发展要求，同时由于各地的差异偶然因素较大，最明显表现在封而不锁，二次生长；植株偏高，顶部紧凑；发育延迟，成熟偏晚。而采用基于图像识别的激光打顶技术可以精准识别棉花尖端，实现精准打顶，避免对棉花植株不必要的损伤，同时适用于各种水肥环境，减小偶然性影响，操作简便高效，为了适应各地形，各地垄间距，以及不同棉花的生长高度，特采用电动推杆进行横向，纵向变距，具有普遍性与综合性，能够最大程度的提高棉花产量，对于促进智慧农业的发展具有积极意义。技术实现思路1、本实用新型目的在于提供一种智能变距激光棉花打顶机，以解决背景技术中所提出的技术问题。2、为实现上述目的，本实用新型的具体技术方案如下：一种智能变距激光棉花打顶机，包括底盘、驱动机构、纵向变距机构及横向变距机构，所述底盘的上表面设置有架体，所述底盘的两侧均设置有方钢，所述架体的中间位置放置有蓄电池、激光发生器以及控制主板，所述架体的外侧设置有车壳，所述车壳上表面设置有路径规划装置与太阳能板，所述车壳前下端面设置有棉花顶尖识别摄像头，所述车壳下端面设置有执行机构，所述执行机构由并联机械臂和激光头组成，所述驱动机构用于带动底盘进行行走，所述驱动机构设置有四个，且每个所述驱动机构上均设置有车腿连接杆，且每两个车腿连接杆的顶端之间均通过气缸支撑杆连接，所述纵向变距机构设置有两组，用于对底盘的高度进行调节，每组所述纵向变距机构的顶端均连接有车腿横梁，所述纵向变距机构的底部与气缸支撑杆顶端连接，所述横向变距机构设置有两组，用于对位于底盘两侧的驱动机构的间距进行调节，每组所述横向变距机构的一端与底盘侧壁固定连接，另一端与车腿横梁侧壁连接。3、优选的，所述路径规划装置由双目深度实感摄像头和北斗导航模块组成。4、优选的，所述横向变距机构包括横向电动推杆及横向辅助推杆，所述横向电动推杆设置于底盘侧端面中间位置，横向电动推杆的两侧放置一个横向辅助推杆，所述横向电动推杆与横向辅助推杆推动量程相同，所述车腿横梁内侧端面与横向电动推杆、横向辅助推杆的推动端面连接。5、优选的，所述纵向变距机构包括纵向电动推杆及纵向辅助推杆，所述纵向电动推杆设置于气缸支撑杆上端面中间位置，所述纵向电动推杆的两侧各放置一个纵向辅助推杆，所述纵向电动推杆与纵向辅助推杆推动量程相同，且纵向电动推杆和纵向辅助推杆的推动端面均与车腿横梁的底部连接。6、优选的，所述驱动机构包括三角形履带、电机及电机减速器，所述电机的输出轴通过联轴器与电机减速器连接，所述电机减速器另一端连接有驱动轴，所述驱动轴与所述三角形履带的中间预留驱动轴孔径相固定。7、优选的，所述车壳前端表面嵌有显示屏和操控按钮，所述显示屏用于对棉花打顶机的各项数据进行实时监控，所述操控按钮包括急停按钮。8、优选的，所述太阳能板由三角支架支撑。9、优选的，所述执行机构共有三组，以固定间距并列安装与底盘下端面，所述并联机械臂由八个个连杆组成，且八个连杆两两一组分布，多个所述连杆的顶端均通过右球铰连接有动平台，所述动平台的下方设置有静平台，所述静平台上设置有呈“十”字形的导轨，所述导轨的侧壁设置有与其垂直分布的滑轨，所述滑轨上滑动连接有水平滑块，且所述导轨上每对应一组连杆均设置有一个舵机，所述舵机的轴部连接有短臂，所述短臂的端部通过左球铰与连杆的底部连接，且所述水平滑块的侧壁与舵机的轴部连接，所述激光头通过螺栓与动平台上的预留螺孔相固定。10、优选的，所述车腿连接杆与气缸支撑杆之间固定有支撑斜杆。11、本实用新型的一种智能变距激光棉花打顶机具有以下优点：12、1.该一种智能变距激光棉花打顶机，通过横向变距机构和纵向变距机构的配合使用可以实现车体在横向和纵向上进行变距，横向变距可以应对不同的地垄宽度，纵向变距可以应对不同地理环境所造成的棉花植株生长高度各异的情况，从而保证整个棉花打顶机的普遍适用性。13、2.该一种智能变距激光棉花打顶机，通过北斗导航模块，双目深度实感摄像头，并联机械臂，激光头，棉花顶尖识别摄像头的配合使用能够实现运动，图像识别，与打顶的一体化与自动化，综合各运行部分数据，预期研制智能棉花激光打顶样机性能可达到工作效率3-4亩/小时、漏打率≤30%、伤苗率≤2%、打顶合格率≥85%、续航时长5-6小时，性能优越，自动化智能化程度高。技术特征：1.一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：包括：2.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述路径规划装置由双目深度实感摄像头（6）和北斗导航模块（4）组成。3.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述横向变距机构包括横向电动推杆（14）及横向辅助推杆（13），所述横向电动推杆（14）设置于底盘（9）侧端面中间位置，横向电动推杆（14）的两侧放置一个横向辅助推杆（13），所述横向电动推杆（14）与横向辅助推杆（13）推动量程相同，所述车腿横梁（12）内侧端面与横向电动推杆（14）、横向辅助推杆（13）的推动端面连接。4.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述纵向变距机构包括纵向电动推杆（21）及纵向辅助推杆（20），所述纵向电动推杆（21）设置于气缸支撑杆（22）上端面中间位置，所述纵向电动推杆（21）的两侧各放置一个纵向辅助推杆（20），所述纵向电动推杆（21）与纵向辅助推杆（20）推动量程相同，且纵向电动推杆（21）和纵向辅助推杆（20）的推动端面均与车腿横梁（12）的底部连接。5.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述驱动机构（2）包括三角形履带（1）、电机（26）及电机减速器（25），所述电机（26）的输出轴通过联轴器与电机减速器（25）连接，所述电机减速器（25）另一端连接有驱动轴，所述驱动轴与所述三角形履带（1）的中间预留驱动轴孔径相固定。6.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述车壳（8）前端表面嵌有显示屏（7）和操控按钮，所述显示屏（7）用于对棉花打顶机的各项数据进行实时监控，所述操控按钮包括急停按钮。7.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述太阳能板（5）由三角支架（15）支撑。8.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述执行机构共有三组，以固定间距并列安装与底盘（9）下端面，所述并联机械臂（10）由八个个连杆（29）组成，且八个连杆（29）两两一组分布，多个所述连杆（29）的顶端均通过右球铰（28）连接有动平台（27），所述动平台（27）的下方设置有静平台（35），所述静平台（35）上设置有呈“十”字形的导轨，所述导轨的侧壁设置有与其垂直分布的滑轨，所述滑轨上滑动连接有水平滑块（33），且所述导轨上每对应一组连杆（29）均设置有一个舵机（34），所述舵机（34）的轴部连接有短臂（32），所述短臂（32）的端部通过左球铰（31）与连杆（29）的底部连接，且所述水平滑块（33）的侧壁与舵机（34）的轴部连接，所述激光头（11）通过螺栓与动平台（27）上的预留螺孔相固定。9.根据权利要求1所述的一种智能变距激光棉花打顶机，其特征在于：所述车腿连接杆（24）与气缸支撑杆（22）之间固定有支撑斜杆（23）。技术总结本技术公开了一种智能变距激光棉花打顶机，包括底盘、驱动机构、纵向变距机构及横向变距机构，所述底盘的上表面设置有架体，所述底盘的两侧均设置有方钢，所述架体的中间位置放置有蓄电池、激光发生器以及控制主板，所述架体的外侧设置有车壳，所述车壳上表面设置有路径规划装置与太阳能板。该一种智能变距激光棉花打顶机，通过横向变距机构和纵向变距机构的配合使用可以实现车体在横向和纵向上进行变距，横向变距可以应对不同的地垄宽度，纵向变距可以应对不同地理环境所造成的棉花植株生长高度各异的情况，从而保证整个棉花打顶机的普遍适用性。技术研发人员：孙培云,邹振宇,吴浩源,麦吾郎木·吐尔孙,罗明受保护的技术使用者：新疆大学技术研发日：20230508技术公布日：2024/3/24