一种全自动花生拾取机.pdf

本发明涉及一种全自动花生拾取机。包括车箱，车箱下两侧设置底盘车轮，车厢底部为筛状结构，车箱头部底端设置有向下倾斜的拾取金属铲，拾取金属铲为筛状结构，拾取金属铲的另一端与地面水平设置，拾取金属铲两侧固定有支撑板，一侧支撑板上设置有齿轮驱动结构，两侧支撑板之间安装有齿牙滚棒，齿轮驱动结构的主动轮连接驱动电机的输出轴，齿轮驱动结构的从动轮连接齿牙滚棒，齿牙滚棒的圆周上等间距设置多组齿扒，齿牙滚棒与车厢之间的支撑板上设置有一列齿条，齿条与车厢之间的支撑板上设置顶棚，齿条与齿牙滚棒上的齿扒交错结构，防止被提升的花生掉落下来，具有捡拾效率高、损失率低、节省人工等优点，适合对遗落地表的花生的捡拾工作。

权利要求书1.  一种全自动花生拾取机，其特征在于，该拾取机包括车箱，车箱下两侧 设置底盘车轮，车厢底部为筛状结构，底部下面设置倾斜的杂质导出板，车箱 头部底端设置有向下倾斜的拾取金属铲，所述拾取金属铲为筛状结构，拾取金 属铲的另一端与地面水平设置，拾取金属铲两侧固定有支撑板，一侧支撑板上 设置有齿轮驱动结构，两侧支撑板之间安装有齿牙滚棒，齿轮驱动结构的主动 轮连接驱动电机的输出轴，齿轮驱动结构的从动轮连接齿牙滚棒，所述齿牙滚 棒的圆周上等间距设置多组齿扒，齿牙滚棒与车厢之间的支撑板上设置有一列 齿条，齿条与车厢之间的支撑板上设置顶棚，齿条与齿牙滚棒上的齿扒交错结 构，可以防止被提升的花生掉落下来，在车箱的头部设置摄像头，通过摄像头 摄取拾取机运动的前景；该拾取机还包括控制装置，该控制装置的输入端连接 摄像头，其输出端连接驱动电机，根据摄像头的前景图像来驱动拾取机的运行。 2.  如权利要求1所述的全自动花生拾取机，其特征在于，车厢底部设置有 左右振动的震动结构，该震动结构由驱动电机驱动。 3.  如权利要求1所述的全自动花生拾取机，其特征在于，所述控制装置 包括远端控制系统以及近端载体，其中近端载体包括单片机、驱动电路、接受 模块以及发射模块，单片机的输入端连接摄像机，接受摄像机的图像信息，单 片机的两个串口分别连接接受模块和发射模块，单片机将图像信息通过发射模 块发送至远端控制系统，远端控制系统安装在电脑或手机上，操作人员根据接 受的图像信息进行相应的操作指令，通过网络发送操作指令，接受模块接收操 作指令传送至单片机，单片机的输出端连接驱动电路，单片机根据操作指令控 制驱动电路对拾取机上的电机进行控制。

说明书一种全自动花生拾取机
技术领域
本发明属于农业机械领域，尤其涉及一种全自动花生拾取机。
背景技术
花生是世界上广泛栽培的主要油料作物,但是花生收获的后续作业劳动强 度大，工作效率低，费工费时，生产成本极高,美国等发达国家的花生拾取机研 究起步相对来说比其他国家要早，花生收割方式的研究技术方面也已经比较全 面。据调查，美国19世纪初就开始着力研究花生拾取机并取得了可观的成果， 以至于现在美国的花生拾取机已经处于全国领先的地位，各个国家都在使用。 比较典型的如Pearman Corporation生产的1-8行系列花生收获机、Courtesy  of Lilliston Mfg.公司生产的LP-2型花生收获机、美国Kelly Manufacturing  Cor-poration生产的系列花生挖掘机和系列捡拾机。AMADAS公司生产的ADI 型2,4,6,8,12行等系列花生收获机。这些花生收获机主体结构基本由挖掘铲、翻 棵转轮、输送器、机架等部件组成。但是经过这些拾取机收割之后，地面上会 有大量的花生遗落在地表，每亩地都会遗落十余斤，对于遗留的花生没必要再 进行挖掘、翻棵的工作，通常农民们都会采用人工拾取的方法去解决这个问题。 但是由于花生散落不均,且种植面积大等原因而增加了农民的劳动强度和拾取 难度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种全自动花生拾取机，旨在解决由 于花生散落不均,且种植面积大等原因而增加了农民的劳动强度和拾取难度。
本发明是这样实现的，一种全自动花生拾取机，该拾取机包括车箱，车箱 下两侧设置底盘车轮，车厢底部为筛状结构，底部下面设置倾斜的杂质导出板， 车箱头部底端设置有向下倾斜的拾取金属铲，所述拾取金属铲为筛状结构，拾 取金属铲的另一端与地面水平设置，拾取金属铲两侧固定有支撑板，一侧支撑 板上设置有齿轮驱动结构，两侧支撑板之间安装有齿牙滚棒，齿轮驱动结构的 主动轮连接驱动电机的输出轴，齿轮驱动结构的从动轮连接齿牙滚棒，所述齿 牙滚棒的圆周上等间距设置多组齿扒，齿牙滚棒与车厢之间的支撑板上设置有 一列齿条，齿条与车厢之间的支撑板上设置顶棚，齿条与齿牙滚棒上的齿扒交 错结构，可以防止被提升的花生掉落下来，在车箱的头部设置摄像头，通过摄 像头摄取拾取机运动的前景；该拾取机还包括控制装置，该控制装置的输入端 连接摄像头，其输出端连接驱动电机，根据摄像头的前景图像来驱动拾取机的 运行。
进一步地，车厢底部设置有左右振动的震动结构，该震动结构由驱动电机 驱动。
进一步地，所述控制装置包括远端控制系统以及近端载体，其中近端载体 包括单片机、驱动电路、接受模块以及发射模块，单片机的输入端连接摄像机， 接受摄像机的图像信息，单片机的两个串口分别连接接受模块和发射模块，单 片机将图像信息通过发射模块发送至远端控制系统，远端控制系统安装在电脑 或手机上，操作人员根据接受的图像信息进行相应的操作指令，通过网络发送 操作指令，接受模块接收操作指令传送至单片机，单片机的输出端连接驱动电 路，单片机根据操作指令控制驱动电路对拾取机上的电机进行控制。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明拾取花生由滚动的齿扒将花 生拾起送到车厢筛网上面，随着花生拾取机的运动，花生通过筛网过滤后被集 中输送到后面的袋子里面。齿条与齿牙滚棒上的齿扒交错结构，可以防止被提 升的花生掉落下来，这种交错的结构还不至于花生堵塞在齿扒内，这样每一个 齿与齿都是交错的，并有一个倾角，这样可以使花生被拾取时在机构内部受到 一个轴向的推力，从而保证了花生全部落在车厢内，从而使整个机构有效地工 作。具有捡拾效率高、损失率低、节省人工等优点，适合对遗落地表的花生的 捡拾工作。
本发明采取电机驱动方式，电脑简单控制，具有视频效果，操做简单、灵活、 性能佳，可以顺利进行捡拾收获作业。
附图说明
图1是本发明实施例提供的设备结构示意图；
图2是本发明实施例提供的控制装置近端载体的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种全自动花生拾取机，该拾取机包括车箱4，车箱4下两 侧设置底盘车轮2，车厢底部1为筛状结构，底部下面设置倾斜的杂质导出板3， 车箱头部底端设置有向下倾斜的拾取金属铲6，拾取金属铲6为筛状结构，拾 取金属铲6的另一端与地面水平设置，拾取金属铲两侧固定有支撑板9，一侧 支撑板9上设置有齿轮驱动结构7，两侧支撑板9之间安装有齿牙滚棒10，齿 轮驱动结构7的主动轮连接驱动电机的输出轴，齿轮驱动结构7的从动轮连接 齿牙滚棒10，齿牙滚棒10的圆周上等间距设置多组齿扒11，齿牙滚棒10与车 厢4之间的支撑板9上设置有一列齿条8，齿条8与车厢4之间的支撑板9上 设置顶棚，齿条8与齿牙滚棒10上的齿扒交错结构，可以防止被提升的花生掉 落下来，在车箱4的头部设置摄像头5，通过摄像头5摄取拾取机运动的前景； 该拾取机还包括控制装置，该控制装置的输入端连接摄像头，其输出端连接驱 动电机，根据摄像头的前景图像来驱动拾取机的运行。车厢底部设置有左右振 动的震动结构，该震动结构由驱动电机驱动。
震动结构的设计必须保证花生在筛面上不能从震动结构的孔隙中落下，又 要保证使土块尽量多的筛选出去。由于一般花生荚果的厚度10～15mm左右， 但是有一些花生荚果的尺寸可能偏小，因此选用间距为10mm的圆孔，可以保 证花生荚果尽量多的保留下来，同时土块尽量多的筛选出去。震动结构的长度 是35cm，宽度为20cm，因此可以保证花生顺利通过筛网并经过此处落入到袋 子里面
如图2所示，控制装置包括远端控制系统以及近端载体，其中近端载体包 括单片机、驱动电路、接受模块以及发射模块，单片机的输入端连接摄像机， 接受摄像机的图像信息，单片机的两个串口分别连接接受模块和发射模块，单 片机将图像信息通过发射模块发送至远端控制系统，远端控制系统安装在电脑 或手机上，操作人员根据接受的图像信息进行相应的操作指令，通过网络发送 操作指令，接受模块接收操作指令传送至单片机，单片机的输出端连接驱动电 路，单片机根据操作指令控制驱动电路对拾取机上的电机进行控制。
单片机采用的是STC89C52，这是一种带有8KB闪烁可编程的可擦除的只 读存储器的高性能、低电压CMOS8的微处理器。
首先由电脑wifi发出控制信号，然后接收模块在将接收到的电脑发出的信 号传给单片机，之后单片机就会通过接收到的信号按照设计出的模式控制花生 拾取机的电机驱动电路L298，从而驱动直流电机，最终实现小车相应的指定动 作。
花生拾取机的编码芯片和解码芯片都是台湾的普城公司生产的一种叫做 CMOS工艺制造出来的低价位、低功耗的通用编解码电路，这两种芯片都是目 前在无线通信电路中相对来说较为常用的芯片。
当采用6路的并行数据时,对应地址的编码应6位的，采用4路并行数据的 时侯，对应地址的编码应该是8位的。由于需要控制花生拾取机的向前进、向 后退、加速运行、减速运行、向左转、向右转，因此需要有六个控制信号，也 就是需要6位地址编码，针对这种情况本花生拾取机的设计采用的是M6型号。
发射模块是由发射电路和编码芯片共同组成的，当有信号触发的时侯， PT2262进行编码，之后经过315MHz调制电路经过调制后，功率将放大，最 后输出编码。
接收模块是由解码芯片和接收头两部分共同组成的。接收头将其收到的信 号直接输入到PT2272的14脚(DIN),然后再将PT2272收到的信号进行解码。当 PT2272接收到发射过来的信号后，PT2272再将其地址码经过两次比较核对VT 脚输出高电平，与PT2262相应的数据引脚也输出高电平。而这些数据的引脚 是与单片机的P1.0-P1.5引脚相连接的，因此相对应的单片机引脚就会输出高 电平。
开关与中间的电机所构成为一个H桥型电路，其主要功能就是驱动电机， 使其可以实现直流电机的正反转，因此称之为H桥驱动电路。他的工作原理是 假设开关与其中两个接通时，电机的转向为正向转动；当开关与另外两个接通 时，直流电机的转向将为反向转动。从而实现了花生拾取机电机的正反向驱动。 若同时接通或同时断开，则会使直流电机停止转动。
远端控制系统有按键按下时，接收模块收到信号以后，单片机就可以通过 接收到的信号对小车进行相对应的操作。
本发明采用的电机驱动电路采用的是ST公司所生产的一种大电流、高电 压的电机驱动芯片，在里面含两个H桥型电路，此电路可以驱动小花生拾取机 的前后两个直流电机。花生拾取机前面的电机装有齿轮，将电机的齿轮和花生 拾取机地盘的前面两个车轮相连接。当控制电机正转时，将会带动齿轮转动， 可控制花生拾取机向右转弯；当控制电机反转时，可控制花生拾取机向左转弯。 花生拾取机地盘后面安装的电机的正、反转，相对应的是实现花生拾取机的后 退、前进的功能。
花生拾取机的驱动底盘的加速、减速功能是通过设置STC89C52所输出的 PWM波的空比来控制的。当电源电压不变时，占空比的大小可控制输出电压 的平均值，因此要想改变输出电压的平均值只要改变占空比值就可以了，用这 种方法就可以达到控制电动机转速的目的，从而实现PWM的调速。
花生拾取机的电源系统采用的是7.2V，2A*h可充电镍福电源。在花生 拾取机行驶的过程中，电源电压一般都会有所下降，因此电源模块需要低压差 稳压芯片IM2940，可以提供5V的稳定电压输出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。