冬季韭菜管理、运输机器人设计

作者:刘钰杰; 郭咏荃; 姜国振; 宋敬敬
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针对韭菜管理和运输困难、空间小、冬季劳动强度高的问题,研究团队设计了一种特殊的机器人,可以在狭窄而漫长的韭菜棚内运输韭菜、犁地、覆土和喷洒农药。该机器人最大运输负荷为70kg,耕地宽度超过800mm,农药喷洒范围超过160 m~2。机器人本体、翻土器和撒药器是独立的模块,可以根据使用场景进行组装和拆卸。机器人本体采用四轮双驱动、单面和两轮联合驱动的结构,模拟坦克的操作,增加轮胎宽度,克服在软土中操作的困难。翻土装置可自动调节翻土深度,防止受损幼苗生长。该喷药装置可自动启停和调整剂量,防止农民吸入棚内大量药物。机器人周围设有保护装置,防止用户操作不当损坏韭菜棚。仿真结果表明,该机器人通过土壤翻转装置与机器人本体的结合实现土壤翻松。翻松深度最多可达80mm,翻松一次即可达到韭菜生长的条件。机器人和喷洒装置配合在韭菜农田上喷洒药物,单次喷洒面积不小于160m~2,喷洒均匀性与人工喷洒一致,降低了农民的劳动强度,促进了韭菜冬季田间管理的规范化,提高了韭菜产量。