本發(fā)明屬于除草設(shè)備，具體涉及到一種以無人機為平臺的激光除草設(shè)備。
背景技術(shù)：
1、除草是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要的工作，它不僅僅關(guān)系到作物的生長環(huán)境，還直接影響到農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟效益，如果雜草沒有被有效控制，它們會搶占作物生長所需的資源，導(dǎo)致作物生長不良，甚至減產(chǎn)，而傳統(tǒng)的除草方法通常依賴化學除草劑，這不僅對環(huán)境產(chǎn)生污染，還可能對土壤和水資源造成長期的負面影響。激光除草通過精準的激光束殺死雜草，避免了化學品的使用，從而有助于減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的環(huán)境負擔，無人機能夠精準定位雜草的位置，激光除草系統(tǒng)可以根據(jù)實時圖像識別技術(shù)，精確地瞄準每一株雜草進行處理。這種高效精準的除草方式，可以避免對作物的損害，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和作物產(chǎn)量。
2、現(xiàn)有在利用無人機進行除草作業(yè)時，常因植被遮擋導(dǎo)致激光束無法精準觸達雜草根部，同時開放環(huán)境下激光易發(fā)生散射，不僅造成能量損耗、降低除草效率，還存在誤傷周邊作物的風險；此外，田間氣流擾動和揚塵會干擾激光束的傳播路徑與能量集中度，進一步影響除草精度，且缺乏物理隔離的激光作業(yè)存在一定的安全隱患，難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)精準、安全、高效的除草需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種以無人機為平臺的激光除草設(shè)備。
2、解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種以無人機為平臺的激光除草設(shè)備，包括安裝架，所述安裝架中部貫穿開設(shè)有呈矩形對稱設(shè)置的安裝孔，且安裝架底部固定連接有兩個限位桿，同時兩個限位桿之間設(shè)置有與安裝架轉(zhuǎn)動連接的雙聯(lián)螺紋桿，所述雙聯(lián)螺紋桿兩端貫穿螺紋連接有移動塊，且兩個限位桿與移動塊貫穿滑動連接，同時兩個限位桿對移動塊構(gòu)成導(dǎo)向限位結(jié)構(gòu)，使移動塊沿限位桿軸向滑動時保持同步平移；
3、所述移動塊內(nèi)部轉(zhuǎn)動連接有連接板，且位于限位桿兩側(cè)的連接板另一端之間轉(zhuǎn)動連接有撥葉組件，用于形成封閉作業(yè)腔以物理隔絕激光散射，同時撥葉組件中部安裝有激光發(fā)射器。
4、通過上述技術(shù)方案，利用雙聯(lián)螺紋桿的雙向螺紋特性，配合限位桿的導(dǎo)向限位，可實現(xiàn)兩個移動塊的同步對向或反向平移，進而通過連接板的轉(zhuǎn)動帶動撥葉組件整體沿豎直方向平穩(wěn)升降，使撥葉組件能夠根據(jù)田間地形自適應(yīng)貼合地面，為形成封閉作業(yè)腔提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，同時保證激光發(fā)射器與雜草的作業(yè)距離始終處于最優(yōu)范圍。
5、進一步的，所述撥葉組件包括與兩個連接板轉(zhuǎn)動連接的隔離罩，所述隔離罩為空心結(jié)構(gòu)設(shè)置，且隔離罩內(nèi)壁固定連接有連接架，同時激光發(fā)射器與連接架頂部安裝固定，所述激光發(fā)射器的激光發(fā)射模塊位于連接架底部，所述隔離罩頂部轉(zhuǎn)動連接有齒圈，且齒圈的內(nèi)圈和外圈設(shè)置有嚙齒，所述齒圈的外圈嚙合傳動連接有二號齒輪。
6、通過上述技術(shù)方案，空心結(jié)構(gòu)的隔離罩為內(nèi)部傳動機構(gòu)和激光發(fā)射器提供安裝載體與防護空間，連接架實現(xiàn)激光發(fā)射器的居中固定，確保激光束垂直向下照射，內(nèi)外雙嚙齒的齒圈可同時實現(xiàn)外圈動力輸入與內(nèi)圈多組動力輸出，為圓周分布的撥葉機構(gòu)提供同步驅(qū)動源，保證多組撥葉動作的一致性。
7、進一步的，所述二號齒輪與隔離罩轉(zhuǎn)動連接，且二號齒輪底部設(shè)置有與隔離罩安裝固定的伺服電機，且伺服電機輸出端連接軸與隔離罩貫穿轉(zhuǎn)動連接，同時伺服電機輸出端連接軸貫穿端與二號齒輪連接固定，所述齒圈內(nèi)圈傳動連接有呈圓周對稱分布設(shè)置的一號齒輪，且一號齒輪底部中心處固定連接有連接桿，同時連接桿另一端與連接架貫穿轉(zhuǎn)動連接。
8、通過上述技術(shù)方案，采用伺服電機作為動力源，可精準控制轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向，通過二號齒輪與齒圈外圈的嚙合傳動，將動力傳遞至齒圈并帶動其平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，齒圈內(nèi)圈同時驅(qū)動多組呈圓周對稱分布的一號齒輪同步轉(zhuǎn)動，再通過連接桿將動力向下傳遞至隔離罩底部的齒輪組，實現(xiàn)單動力源驅(qū)動多組執(zhí)行機構(gòu)同步工作，簡化了傳動結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備重量與能耗，適配無人機的載重限制。
9、進一步的，所述隔離罩底部設(shè)置有若干個呈圓對稱分布設(shè)置的齒輪組，且齒輪組與隔離罩轉(zhuǎn)動連接，所述連接桿貫穿端與隔離罩貫穿轉(zhuǎn)動連接，且連接桿貫穿端與齒輪組內(nèi)其中一個齒輪連接固定，使齒輪組在連接桿驅(qū)動下同步旋轉(zhuǎn)，位于齒輪組底部的所述隔離罩貫穿開設(shè)有滑槽，且滑槽內(nèi)設(shè)置有滑塊，同時滑塊與隔離罩滑動連接，所述隔離罩對滑塊進行限位導(dǎo)向。
10、通過上述技術(shù)方案，連接桿帶動齒輪組內(nèi)主動齒輪旋轉(zhuǎn)，進而驅(qū)動齒輪組內(nèi)從動齒輪反向同步轉(zhuǎn)動，為后續(xù)連桿機構(gòu)的反向擺動提供動力，滑槽與滑塊的滑動配合結(jié)構(gòu)，為撥葉連桿機構(gòu)提供穩(wěn)定的往復(fù)運動導(dǎo)向，避免運動過程中發(fā)生卡頓或偏移，保證撥葉動作的精準性與流暢性。
11、進一步的，所述齒輪組底部設(shè)置有兩個一號連板，且一號連板一端與隔離罩貫穿轉(zhuǎn)動連接，同時兩個一號連板的貫穿端分別與齒輪組內(nèi)的兩個齒輪連接固定，兩個所述一號連板呈不同方向設(shè)置，使兩個一號連板在齒輪組驅(qū)動下呈反向同步旋轉(zhuǎn)，所述滑塊一側(cè)中心處轉(zhuǎn)動連接有兩個二號連板，且二號連板的另一端轉(zhuǎn)動連接有三號連板，同時二號連板與三號連板連接處位于三號連板中心處。
12、通過上述技術(shù)方案，將齒輪組的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為連桿機構(gòu)的平面擺動運動，兩個反向同步旋轉(zhuǎn)的一號連板分別驅(qū)動對應(yīng)的三號連板以相反方向擺動，同時通過二號連板帶動滑塊沿滑槽做往復(fù)直線運動，形成曲柄滑塊與雙搖桿耦合的連桿機構(gòu)，為撥葉桿的波浪式往復(fù)擺動提供運動基礎(chǔ)，實現(xiàn)對雜草莖葉的全方位撥掃。
13、進一步的，所述安裝架一側(cè)安裝有驅(qū)動電機，且驅(qū)動電機輸出端連接軸與安裝架貫穿轉(zhuǎn)動連接，同時驅(qū)動電機輸出端連接軸貫穿端與雙聯(lián)螺紋桿一端連接固定，兩個所述一號連板遠離齒輪組一端與三號連板轉(zhuǎn)動連接，且兩個三號連板另一端之間轉(zhuǎn)動連接有撥葉桿，所述撥葉桿位于激光發(fā)射器底部。
14、通過上述技術(shù)方案，驅(qū)動電機為撥葉組件的整體升降提供動力，與伺服電機的撥葉動力相互獨立，可分別控制升降高度與撥葉頻率，適配不同生長狀態(tài)的雜草；撥葉桿設(shè)置于激光發(fā)射器正下方，可在激光照射前先將雜草莖葉撥開，使雜草根部完全暴露在激光束下，解決了莖葉遮擋導(dǎo)致的除草不徹底問題。
15、本發(fā)明的有益效果如下：
16、（1）本發(fā)明通過雙聯(lián)螺紋桿加連接板升降機構(gòu)配合隔離罩，可實現(xiàn)隔離罩的自適應(yīng)地面貼合，形成密閉的激光作業(yè)微環(huán)境，既能夠物理隔絕激光向外散射，避免能量損耗和誤傷周邊作物，又能有效阻隔田間氣流擾動與揚塵干擾，保證激光束的能量集中度與照射精度，同時消除了開放環(huán)境下激光作業(yè)的安全隱患；
17、（2）本發(fā)明通過單伺服電機驅(qū)動齒圈、多組齒輪組、連桿耦合機構(gòu)，帶動多組撥葉桿呈波浪式同步往復(fù)擺動，可在激光照射前對雜草莖葉進行柔性撥離與定向?qū)б闺s草根部完全暴露于激光光束之下，徹底解決了植被遮擋導(dǎo)致激光無法觸達雜草根部的問題，實現(xiàn)了無死角精準除草，大幅提升了除草效率與徹底性；
18、（3）本發(fā)明通過整體采用模塊化設(shè)計，通過安裝架可快速適配各類主流無人機平臺，升降機構(gòu)與撥葉機構(gòu)動力獨立控制，可根據(jù)田間雜草的種類、高度和密度靈活調(diào)整作業(yè)參數(shù)，通用性與適應(yīng)性強，且整體結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，符合無人機的載重與續(xù)航要求。