本發(fā)明涉及屬于除草，特別涉及一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置和除草方法。

背景技術(shù)：

1、由于世界人口的不斷增長，土地沙漠化及不合理利用，可耕地面積在不斷減少，因此只有提高土地單位面積產(chǎn)量、減少由雜草帶來的損失，才能依靠有限的土地養(yǎng)活不斷增長的人口，這對人力資源和農(nóng)業(yè)除草器械提出了較高的要求。據(jù)國內(nèi)外有關(guān)專家統(tǒng)計，雜草每年給全球糧食生產(chǎn)造成的損失高達950億美元，由此可見高效且準確除草的重要性。

2、在相關(guān)技術(shù)中，除草治理主要依賴化學(xué)和物理兩種方式?；瘜W(xué)除草以其快速高效、效果穩(wěn)定以及節(jié)省人力的特點被廣泛應(yīng)用，但長期過度使用除草劑會帶來土地污染和生態(tài)破壞的問題。故國主要采用物理除草為主，化學(xué)除草為輔的協(xié)同方式，而在物理除草中，尤其是機械除草，在除草的同時能夠起到疏松土壤的作用，提高土壤通氣性和滲透性，有助于改善土壤結(jié)構(gòu)。

3、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，寬窄行種植模式逐漸成為提升作物產(chǎn)量的一種先進栽培方法。該模式通過優(yōu)化作物植株的空間布局，提高了作物產(chǎn)量。作物植株通常呈多行并列種植，現(xiàn)有的大多數(shù)機械除草設(shè)備通常只能清除行間的雜草，對于行內(nèi)植株作物間的株間雜草則難以有效處理，無法滿足寬窄行種植下復(fù)雜且精確的除草需求，導(dǎo)致除草精確度和效率大打折扣。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供了一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置和除草方法，能夠解決現(xiàn)有除草設(shè)備因靈活性和適配性不足造成的除草精度和效率低的技術(shù)問題。技術(shù)方案如下：

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，設(shè)置于行進機構(gòu)上，包括：

3、機架，設(shè)置于所述行進機構(gòu)上，所述機架上設(shè)置有攝像頭和橫移滑軌，所述攝像頭用于與上位機通信連接，所述橫移滑軌水平布置且與所述行進機構(gòu)的行進方向垂直；

4、除草機構(gòu)，包括對行支架和除草單體，所述對行支架可滑動地連接于所述橫移滑軌，所述對行支架上設(shè)置有升降機構(gòu)，所述除草單體與所述升降機構(gòu)連接，所述除草單體包括除草鏟、第一噴頭和第二噴頭，所述除草鏟設(shè)置于所述除草單體底部，在所述行進機構(gòu)的行進方向上，所述第一噴頭設(shè)置于所述除草鏟的鏟柄后方，所述第二噴頭設(shè)置于所述除草鏟的鏟柄側(cè)方。

5、可選地，所述除草機構(gòu)包括兩個所述除草單體，兩個所述除草單體沿所述橫移滑軌的延伸方向水平間隔設(shè)置于所述升降機構(gòu)上，兩個所述除草單體的間距可調(diào)，兩哥所述除草單體中的兩個所述第二噴頭分別設(shè)置于兩個所述鏟柄的相反側(cè)。

6、可選地，所述對行支架包括第一驅(qū)動裝置和縱向滑動臂，所述縱向滑動臂豎直布置，且通過所述第一驅(qū)動裝置與所述橫移滑軌滑動連接，所述升降機構(gòu)包括第二驅(qū)動裝置和末端管架，所述末端管架上水平設(shè)置有水平滑軌，且通過所述第二驅(qū)動裝置與所述縱向滑動臂滑動連接，兩個所述除草單體上設(shè)置有第三驅(qū)動裝置，并通過所述第三驅(qū)動裝置與所述水平滑軌滑動連接。

7、可選地，所述除草單體還包括豎直布置的縱向連接臂，所述縱向連接臂的頂部與所述第三驅(qū)動裝置連接，所述除草鏟設(shè)置于所述縱向連接臂底部，在所述行進機構(gòu)的行進方向上，兩個所述除草單體中其中一個的所述除草鏟設(shè)置于對應(yīng)的所述縱向連接臂前側(cè)，其中另一個的所述除草鏟設(shè)置于對應(yīng)的所述縱向連接臂后側(cè)。

8、可選地，所述末端管架包括套筒和方管架，所述套筒套接于所述縱向滑動臂上，所述第二驅(qū)動裝置連接于所述套筒外部，其輸出軸伸入所述套筒，且通過設(shè)置于所述輸出軸末端的傳動齒輪與設(shè)置于所述縱向滑動臂上的齒條嚙合，所述方管架與所述套筒連接。

9、可選地，所述方管架包括橫向方管和設(shè)置于所述橫向方管兩端的縱向方管，水平滑軌連接于兩個所述縱向方管之間，兩個所述縱向方管之間還設(shè)置有與所述水平滑軌平行間隔布置的第一導(dǎo)向支撐桿，所述第一導(dǎo)向支撐桿穿設(shè)于所述縱向連接臂。

10、可選地，所述第一驅(qū)動裝置與所述縱向滑動臂的連接處、所述第二驅(qū)動裝置與所述套筒的連接處，以及所述第三驅(qū)動裝置與所述縱向連接臂的連接處均設(shè)置有角碼。

11、可選地，所述機架上還設(shè)置有與所述橫移滑軌平行間隔布置的第二導(dǎo)向支撐桿，所述第二導(dǎo)向支撐桿穿設(shè)于所述縱向滑動臂。

12、可選地，所述除草機構(gòu)設(shè)置有多個，且沿所述橫移滑軌的延伸方向水平間隔設(shè)置。

13、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種除草方法，基于前述第一方面所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置實現(xiàn)，包括：

14、利用所述行進機構(gòu)帶動所述機藥協(xié)同作用的智能除草裝置在成行并列種植的作物間行進；

15、利用所述攝像頭檢測作物的行距，利用所述升降機構(gòu)抬起所述除草單體，并調(diào)整所述對行支架在所述橫移滑軌上的相對位置，以使所述除草鏟位于所述作物行間；

16、利用所述攝像頭檢測所述作物行間是否存在行內(nèi)偏移的離散作物，

17、若存在所述離散作物，則控制所述除草單體保持或切換到抬起狀態(tài)，利用所述第一噴頭對位于所述作物行間，且分布于離散作物周圍的雜草進行藥液噴灑，利用所述第二噴頭對所述作物行內(nèi)，且分布于作物株間的所述雜草進行藥液噴灑；

18、若不存在所述離散作物，則控制所述除草單體保持或切換到下降狀態(tài)，利用所述除草鏟對所述作物行間的雜草進行物理鏟除；利用所述第二噴頭對所述作物行內(nèi)，且分布于作物株間的所述雜草進行藥液噴灑。

19、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果至少包括：

20、采用本發(fā)明實施例所提供的機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，能夠利用與上位機連接的攝像頭對成行種植的作物的行距和苗帶信息進行實時監(jiān)測，以控制除草機構(gòu)的對行支架能夠在機架上進行位置調(diào)整，使除草單體移動到準確的工作位置。在除草過程中同樣通過攝像頭對作物行間的離散作物和相應(yīng)的雜草信息進行實時監(jiān)測，以控制切換除草單體的工作狀態(tài)，實現(xiàn)除草鏟在存在離散作物時抬起避讓并通過第一噴頭進行藥液噴灑除草，在不存在離散作物時保持或切換到下降狀態(tài)實現(xiàn)物理鏟除。在保證對行間雜草進行精確去除的同時，利用除草鏟側(cè)面伸出至作物行內(nèi)的第二噴頭對作物株間的雜草進行藥液噴灑去除。通過機藥協(xié)同作用，實現(xiàn)成行并列種植的作物行間以及株間雜草的同時準確去除，解決現(xiàn)有除草設(shè)備因靈活性和適配性不足造成的除草精度和效率低的技術(shù)問題。

技術(shù)特征：

1.一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，設(shè)置于行進機構(gòu)上，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，所述除草機構(gòu)（2）包括兩個所述除草單體（22），兩個所述除草單體（22）沿所述橫移滑軌（12）的延伸方向水平間隔設(shè)置于所述升降機構(gòu)（23）上，兩個所述除草單體（22）的間距可調(diào)，兩個所述除草單體（22）中的兩個所述第二噴頭（223）分別設(shè)置于兩個所述鏟柄（2211）的相反側(cè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，所述對行支架（21）包括第一驅(qū)動裝置（211）和縱向滑動臂（212），所述縱向滑動臂（212）豎直布置，且通過所述第一驅(qū)動裝置（211）與所述橫移滑軌（12）滑動連接，所述升降機構(gòu)（23）包括第二驅(qū)動裝置（231）和末端管架（232），所述末端管架（232）上水平設(shè)置有水平滑軌（233），且通過所述第二驅(qū)動裝置（231）與所述縱向滑動臂（212）滑動連接，兩個所述除草單體（22）上設(shè)置有第三驅(qū)動裝置（224），并通過所述第三驅(qū)動裝置（224）與所述水平滑軌（233）滑動連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，?所述除草單體（22）還包括豎直布置的縱向連接臂（225），所述縱向連接臂（225）的頂部與所述第三驅(qū)動裝置（224）連接，所述除草鏟（221）設(shè)置于所述縱向連接臂（225）底部，在所述行進機構(gòu)（m）的行進方向上，兩個所述除草單體（22）中其中一個的所述除草鏟（221）設(shè)置于對應(yīng)的所述縱向連接臂（225）前側(cè)，其中另一個的所述除草鏟（221）設(shè)置于對應(yīng)的所述縱向連接臂（225）后側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，?所述末端管架（232）包括套筒（2321）和方管架（2322），所述套筒（2321）套接于所述縱向滑動臂（212）上，所述第二驅(qū)動裝置（231）連接于所述套筒（2321）外部，其輸出軸伸入所述連接套筒（2321），且通過設(shè)置于所述輸出軸末端的傳動齒輪（2311）與設(shè)置于所述縱向滑動臂（212）上的齒條（2121）嚙合，所述方管架（2322）與所述套筒（2321）連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，所述方管架（2322）包括橫向方管（23221）和設(shè)置于所述橫向方管（23221）兩端的縱向方管（23222），水平滑軌（233）連接于兩個所述縱向方管（23222）之間，兩個所述縱向方管（23222）之間還設(shè)置有與所述水平滑軌（233）平行間隔布置的第一導(dǎo)向支撐桿（23223），所述第一導(dǎo)向支撐桿（23223）穿設(shè)于所述縱向連接臂（225）。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動裝置（211）與所述縱向滑動臂（212）的連接處、所述第二驅(qū)動裝置（231）與所述套筒（2321）的連接處，以及所述第三驅(qū)動裝置（224）與所述縱向連接臂（225）的連接處均設(shè)置有角碼（3）。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，?所述機架（1）上還設(shè)置有與所述橫移滑軌（12）平行間隔布置的第二導(dǎo)向支撐桿（13），所述第二導(dǎo)向支撐桿（13）穿設(shè)于所述縱向滑動臂（212）。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項所述的一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，所述除草機構(gòu)（2）設(shè)置有多個，且沿所述橫移滑軌（12）的延伸方向水平間隔設(shè)置。

10.一種除草方法，基于如權(quán)利要求1至9任一項所述的機藥協(xié)同作用的智能除草裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種機藥協(xié)同作用的智能除草裝置和除草方法，屬于除草技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括機架和除草機構(gòu)。機架設(shè)置于行進機構(gòu)上，機架上設(shè)置有攝像頭和橫移滑軌，橫移滑軌水平布置且與行進機構(gòu)的行進方向垂直。除草機構(gòu)包括對行支架和除草單體，對行支架可滑動地連接于橫移滑軌，對行支架上設(shè)置有升降機構(gòu)，除草單體與升降機構(gòu)連接，除草單體包括除草鏟、第一噴頭和第二噴頭，除草鏟設(shè)置于除草單體底部，在行進機構(gòu)的行進方向上，第一噴頭設(shè)置于除草鏟的鏟柄后方，第二噴頭設(shè)置于除草鏟的鏟柄側(cè)方。能夠解決現(xiàn)有除草設(shè)備因靈活性和適配性不足造成的除草精度和效率低的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：齊龍,陳家豪,張云赫,傅燈斌,胡仁俊
受保護的技術(shù)使用者：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8