蕉园对靶变量施肥机及施肥方法

摘要

本发明公开了一种蕉园对靶变量施肥机及施肥方法，所述施肥机包括机体、排肥机构、驱动机构、测距传感器以及控制箱，所述排肥机构、测距传感器和控制箱设置在机体上；所述排肥机构包括漏斗、排肥固定板、排肥转盘和输肥斗，所述漏斗、排肥固定板、排肥转盘和输肥斗从上到下依次连接，所述排肥固定板上设有多个第一通孔，所述排肥转盘上设有多个第二通孔，第二通孔与第一通孔一一对应；所述驱动机构与排肥转盘连接，用于带动排肥转盘转动，所述控制箱分别与驱动机构、测距传感器连接。本发明能够代替人工施肥，达到机械化施肥作业，可以根据不同生长期的香蕉园进行对靶变量施肥作业，具有适应性强、结构简单、工作效率高和节省劳动力等特点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种施肥机及施肥方法，尤其是一种蕉园对靶变量施肥机及施肥方法，属于蕉园施肥领域。

背景技术

众所周知，中国是世界上香蕉消费第一大国，香蕉种植第二大国。但香蕉产业施肥机械化水平较低，一般情况下蕉园施肥机基本上都是以条施的方式进行的，该方法工作效率低，而且对肥量控制不准，导致了肥料浪费，不能满足香蕉树不同生长期对肥料的需求量，严重影响了蕉园产量。

目前，种植户常用的施肥方式有以下两种：

1)人工施肥，在香蕉树根部定点投撒一定量的肥料，根据不同生长期，不同长势的香蕉树进行一定量的施肥，这种方式虽然在一定程度上节约了肥料，避免过多施肥造成香蕉树的死亡和少量施肥香蕉树的不良生长。但是消耗体力，费时费力，工作效率底等。

2)单调机械施肥，在不同生长期对香蕉施一定的肥料，同一个生长时期的肥量是一定的。这种方式虽然替代了人工施肥，节约了劳动力，但是不能达到不同长势的香蕉树对肥料不同的需求量，导致长势旺的植株施肥量不够，长势弱的植株施肥量过多，严重影响香蕉产量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供一种蕉园对靶变量施肥机，该施肥机能够代替人工施肥，达到机械化施肥作业，可以根据不同生长期的香蕉园进行对靶变量施肥作业，具有适应性强、结构简单、工作效率高和节省劳动力等特点。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述施肥机的施肥方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种蕉园对靶变量施肥机，包括机体、排肥机构、驱动机构、测距传感器以及控制箱，所述排肥机构、测距传感器和控制箱设置在机体上；

所述排肥机构包括漏斗、排肥固定板、排肥转盘和输肥斗，所述漏斗、排肥固定板、排肥转盘和输肥斗从上到下依次连接，所述排肥固定板上设有多个第一通孔，所述排肥转盘上设有多个第二通孔，第二通孔与第一通孔一一对应；

所述驱动机构与排肥转盘连接，用于带动排肥转盘转动，所述控制箱分别与驱动机构、测距传感器连接。

进一步的，所述机体包括车架和两个车轮，所述车架通过第一转轴分别与两个车轮连接，所述排肥机构、驱动机构、测距传感器和控制箱设置在车架上。

进一步的，所述测距传感器和控制箱设置在车架其中一侧，且测距传感器位于控制箱上方。

进一步的，所述驱动机构包括电机、联轴器和第二转轴，所述电机与控制箱连接，且电机的电机轴通过联轴器与第二转轴连接，所述第二转轴依次穿过漏斗、排肥固定板后与排肥转盘固定连接。

进一步的，所述测距传感器为光电传感器。

进一步的，所述控制箱内部设有单片机，所述控制箱表面设有显示屏和多个按键，所述显示屏和多个按键分别与单片机连接，所述单片机分别与驱动机构、测距传感器连接。

进一步的，所述施肥机还包括开沟部件，所述开沟部件的顶部、底部均设有开口，且开沟部件的顶部开口与输肥斗底部相连通。

进一步的，所述开沟部件为开沟刀。

进一步的，所述施肥机还包括悬挂部件，所述悬挂部件设置在机体上，用于连接微耕机。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种基于上述施肥机的施肥方法，其特征在于：所述方法包括：

当测距传感器检测到香蕉树植株时，输送一个信号给控制箱，实现对靶；

测距传感器实时检测施肥机与香蕉树植株之间的距离；

当施肥机与香蕉树植株之间的距离在施肥距离范围内时，控制箱传送一个指令给驱动机构，使驱动机构工作；

驱动机构带动排肥转盘转动，排肥转盘相对排肥固定板转动的过程中，通过改变排肥转盘上第二通孔的大小，来控制排肥量，以实现变量施肥。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的蕉园对靶变量施肥机在作业过程中，通过利用测距传感器实现自动对靶功能，控制箱可以控制驱动机构工作，使排肥机构中的排肥转盘转动，排肥机构中的排肥转盘和排肥固定板严格的控制了肥料的排放量，排肥转盘相对排肥固定板转动过程中，排肥转盘上的通孔由小变大再变小，排肥转盘上的通孔与排肥固定板上的通孔重合时，排肥量最大；与施肥机行走过程中，测距传感器检测到施肥机与香蕉树植株的距离有大变小再变大对应，从而使得排肥量由少到多再到少，适应了施肥机距离香蕉树植株不同距离所需求的肥量。

2、本发明的蕉园对靶变量施肥机中，控制箱内部设有单片机，控制箱表面设有显示屏和多个按键，显示屏和多个按键分别与单片机连接，其中显示屏可以显示施肥的相关参数，按键可以开启或关闭控制箱的电源，使控制箱开始工作，以及对施肥的相关参数进行设置。

3、本发明的蕉园对靶变量施肥机上可以设置悬挂部件，悬挂部件可以连接微耕机，通过微耕机可以为施肥机提供牵引力，从而使施肥机行走。

附图说明

图1为本发明的蕉园对靶变量施肥机结构示意图。

图2为本发明的蕉园对靶变量施肥机截面示意图。

图3为本发明的蕉园对靶变量施肥机中排肥固定板的示意图。

图4为本发明的蕉园对靶变量施肥机中排肥转盘的示意图。

图5为本发明的蕉园对靶变量施肥机中驱动机构与排肥转盘的连接示意图。

其中，1-机体，11-车架，12-车轮，13-第一转轴，2-排肥机构，21-漏斗，211-封盖，212-第一进肥口，22-排肥固定板，221-第一通孔，23-排肥转盘，231-第二通孔，24-输肥斗，3-驱动机构，31-电机，32-联轴器，33-第二转轴，4-测距传感器，5-控制箱，51-显示屏，52-按键，6-开沟部件，7-悬挂部件。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种蕉园对靶变量施肥机，该施肥机包括机体1、排肥机构2、驱动机构3、测距传感器4以及控制箱5。

所述机体1包括车架11和两个车轮12，车架11通过第一转轴13分别与两个车轮12连接，通过两个车轮12可以使施肥机行走。

本实施例的施肥机可以手动牵引行走，也可以利用微耕机牵引行走，因此本实施例的施肥机还可以包括悬挂部件7，悬挂部件7设置在机体1的车架11上，具体焊接在车架11上，用于连接微耕机，该微耕机优选采用隆力达牌多功能7.5马力汽油微耕机，其为一种手扶式微耕机。

如图1～图4所示，所述排肥机构2设置在机体1的车架11上，具体设置在车架11的中心，其包括漏斗21、排肥固定板22、排肥转盘23和输肥斗24，漏斗21、排肥固定板22、排肥转盘23和输肥斗24从上到下依次连接，排肥固定板22上设有五个第一通孔221，排肥转盘23上设有五个第二通孔231，第二通孔231与第一通孔221一一对应，第一通孔221和第二通孔231均为漏肥孔。

本实施例中，所述漏斗21的顶部设有封盖211，且封盖上设有第一进肥口212，底部设有第一出肥口，在施肥机开始工作前，通过第一进肥口211可以将肥料倒入漏斗21，所述输肥斗24的顶部设有第二进肥口，输肥斗24的底部设有第二出肥口。

为了开挖沟槽，本实施例的施肥机还包括开沟部件6，开沟部件6的顶部水平，开沟部件6的底部倾斜，开沟部件6的顶部、底部均设有开口，开沟部件6的顶部开口与输肥斗24底部的出肥口相连通，肥料从输肥斗24的第二出肥口输出后，从开沟部件6的顶部开口进入开沟部件6内部，开沟部件6内部的肥料再从开沟部件6的底部开口出去，开沟部件6优选采用开沟刀，开沟刀的刀片位于前部下方位置，随着施肥机行走，开沟刀可以开挖沟槽。

如图1～图5所示，所述驱动机构3用于带动排肥转盘23转动，其包括电机31、联轴器32和第二转轴33，具体地，电机31设置在漏斗21的顶部封盖211上，电机31可以采用步进电机，其与控制箱5连接，且电机轴通过联轴器32与第二转轴33连接，第二转轴依次穿过漏斗21、排肥固定板22后与排肥转盘23固定连接，具体地，排肥转盘23连接在第二转轴33的末端。

所述测距传感器4和控制箱5设置在机体1的车架11上，在种植合理化的香蕉园环境中，操作人员根据实际情况进行作业，为了方便操作人员操作和维护，测距传感器4和控制箱5设置在车架11的其中一侧，本实施例的测距传感器4和控制箱5设置在车架11的左侧，测距传感器4优选采用光电传感器(又称光电开关)，控制箱5内部设有单片机，控制箱5表面设有显示屏51和六个按键52，其中下方尺寸较大的两个按键52分别为开始按键和电源按键，上方尺寸较小的四个按键52分别为复位按键、设置按键、确认按键和翻页按键，显示屏51和六个按键52分别与单片机连接，其中显示屏51可以显示施肥的相关参数，按键52可以开启或关闭控制箱5的电源，使控制箱5开始工作，以及对施肥的相关参数进行设置，单片机分别与电机31、测距传感器4连接。

普通的施肥机械只能完成一般要求的施肥作业，但是在对靶变量施肥上，目前的技术很难达到，为了施肥量的大小影响到香蕉树的正常生长和肥料的浪费，测距传感器4实时检测施肥机与香蕉树植株之间的距离，当施肥机与香蕉树植株之间的距离在施肥距离范围内时，控制箱5传送一个指令给电机31，使电机31开始工作，从而使排肥转盘23转动，正常排肥，随着施肥机与香蕉树植株之间的距离逐渐减少，排肥转盘23上的第二通孔231逐渐变大，当排肥转盘23上的第二通孔231与排肥固定板22上的第一通孔221重合时，排肥量最大，随着施肥机与香蕉树植株之间的距离逐渐增加，排肥转盘23上的第二通孔231逐渐变小，直到施肥机与香蕉树植株之间的距离超出施肥距离范围外，控制箱5再次传送一个指令给电机31，使电机31停止工作，排肥转盘23回到初始位置，第二通孔231关闭，排肥停止，因此本实施例的施肥机可以根据不同的生长期的香蕉园进行对靶变量施肥作业，精确地控制排肥量，实现了机电一体化，具有适应性强、结构简单、工作效率高和节省劳动力等特点。

本实施例还提供了一种施肥方法，该方法基于上述施肥机实现，包括以下步骤：

S1、将悬挂部件7与微耕机连接；

S2、微耕机为施肥机提供牵引力，使施肥机行走；

S3、当测距传感器4检测到香蕉树植株时，输送一个信号给控制箱5，实现对靶；

S4、测距传感器4实时检测施肥机与香蕉树植株之间的距离，控制箱5判断施肥机与香蕉树植株之间的距离是否在施肥距离范围内，若是，进入步骤S5，否则，施肥机继续行走；

S5、控制箱5传送一个指令给电机31，使电机31工作；

S6、电机31带动排肥转盘23转动，排肥转盘23相对排肥固定板22转动的过程中，通过改变排肥转盘23上第二通孔231的大小，来控制排肥量，以实现变量施肥；

在本步骤中，排肥转盘23相对排肥固定板22转动的过程中，第二通孔231由小变大，再由大变小，当排肥转盘23上的第二通孔231与排肥固定板22上的第一通孔221重合时，排肥量最大，与施肥机前进过程中，测距传感器4检测到的施肥机与香蕉树植株之间的距离由大变小，再由小变大对应，从而使得排肥量由少到多，再由多到少，适应了施肥机距离香蕉树植株不同距离所需求的肥量。

S7、控制箱5继续判断施肥机与香蕉树植株之间的距离，直到施肥机与香蕉树植株之间的距离已超出施肥距离范围外，控制箱5再次传送一个指令给电机31，使电机31停止工作，排肥转盘23回到初始位置，第二通孔231逐关闭，排肥停止。

综上所述，本发明的蕉园对靶变量施肥机在作业过程中，通过利用测距传感器实现自动对靶功能，控制箱可以控制驱动机构工作，使排肥机构中的排肥转盘转动，排肥机构中的排肥转盘和排肥固定板严格的控制了肥料的排放量，排肥转盘相对排肥固定板转动过程中，排肥转盘上的通孔由小变大再变小，排肥转盘上的通孔与排肥固定板上的通孔重合时，排肥量最大；与施肥机行走过程中，测距传感器检测到施肥机与香蕉树植株的距离有大变小再变大对应，从而使得排肥量由少到多再到少，适应了施肥机距离香蕉树植株不同距离所需求的肥量。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。