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一种西瓜花授粉打顶机器人的制作方法

来源：花匠小妙招时间：2025-10-23 05:53

本发明涉及一种西瓜花授粉打顶机器人，具体的说是采用了无人机搭载打顶装置、花粉箱和喷粉装置，用于对西瓜花进行授粉和对瓜藤打顶的一种机器人，属于农业机械领域。

背景技术：

1、西瓜花为雌雄同株，西瓜花的授粉在没有人类干预之前主要依靠的是昆虫授粉，但这种授粉的概率很低，会导致西瓜产量降低，满足不了瓜农的需求，所以现如今的西瓜花授粉多为人工辅助授粉；瓜农将西瓜的雄花摘下，去除雄花的花瓣仅留下花药部分，将雄花的花药轻轻地涂抹在雌花上，即完成西瓜花授粉，但是西瓜花一般在清晨开放，午后便会闭合，所以人工给西瓜花授粉的时间很短，且人工授粉操作复杂、效率低，这都大大增加了瓜农的劳动量；西瓜花在授粉后，为了保证瓜藤的养分能够充足的供给到已授粉的西瓜花上，使长出的西瓜能够硕大饱满，瓜农还需要对西瓜花周围的瓜藤进行修剪，俗称“打顶”，但需要修剪的瓜藤数量很多，瓜农的劳动量过大将会严重影响瓜农的身体健康，因此迫切的需要一种能够对西瓜花进行授粉和打顶的机器人。

技术实现思路

1、针对上述的人工西瓜花授粉工作复杂、效率低以及打顶劳动量巨大会影响瓜农身体健康的不足，本发明提供了一种西瓜花授粉打顶机器人。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：一种西瓜花授粉打顶机器人，是由无人机支架、打顶装置、无人机、花粉箱、喷粉装置、充气管、气泵安装板和气泵组成的，所述的无人机支架通过螺栓固定安装在无人机底部，所述的打顶装置通过焊接固定安装在无人机支架的后端，所述的花粉箱通过螺栓固定安装在无人机支架的前端，所述的喷粉装置通过焊接固定安装在花粉箱的下端，所述的充气管连接气泵和喷粉装置，所述的气泵安装板通过焊接固定安装在花粉箱的后面，所述的气泵通过螺栓固定安装在气泵安装板上。

3、所述的无人机支架是由第一支脚、第二支脚、主安装板、第三支脚和第四支脚组成的，所述的第一支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面右下角，所述的第二支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面右上角，所述的第三支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面左上角，所述的第四支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面左下角。

4、所述的打顶装置是由第一固定板、导轨、气缸推杆、传动滑块组件、第二固定板、齿条和闸刀组件组成的，所述的传动滑块组件安装在导轨上，传动滑块组件的后端与齿条啮合，所述的气缸推杆通过螺钉固定安装在传动滑块组件上，所述的第一固定板通过焊接固定安装在齿条的左端，所述的第二固定板通过焊接固定安装在齿条的右端，所述的闸刀组件通过螺钉固定安装在气缸推杆上。

5、所述的传动滑块组件是由滑块、直流电机、齿轮和固定卡扣组成的，所述的直流电机通过螺钉固定安装在滑块的后端，所述的齿轮安装在直流电机的电机轴上，并通过固定卡扣实现轴向固定。

6、所述的闸刀组件是由定位外壳、第一弹簧、闸刀、第一立柱、第二弹簧和第二立柱组成的，所述的第一立柱通过螺纹安装在定位外壳的左侧，所述的第二立柱通过螺纹安装在定位外壳的右侧，所述的第一弹簧套在第一立柱上，所述的第二弹簧套在第二立柱上，所述的闸刀的两端同时穿过第一立柱和第二立柱，并通过第一弹簧和第二弹簧支撑。

7、所述的花粉箱是由塑料软管、箱体、密封盖、花粉箱安装架、轴承侧板、电机支架、电机、联轴器、第一轴承、锥齿轮轴、第一锥齿轮、第一卡扣、第二卡扣、第二锥齿轮、第二轴承、开关转盘、花粉箱内壁、第三轴承和出粉底板组成的，所述的塑料软管通过强力胶固定安装在箱体的底端，所述的密封盖安装在箱体的侧壁上，所述的花粉箱安装架通过焊接固定安装在箱体的顶部，所述的轴承侧板通过焊接固定安装在花粉箱安装架的左侧面，所述的电机支架通过螺钉固定安装在轴承侧板上，所述的电机通过螺钉固定安装在电机支架上，所述的第一轴承安装在轴承侧板上，所述的锥齿轮轴的后端通过联轴器与电机的电机轴连接，并安装在第一轴承上，所述的第一锥齿轮安装在锥齿轮轴的前端，所述的第一卡扣安装在锥齿轮轴上，并位于第一锥齿轮的前端，所述的第二轴承安装在花粉箱安装架上，所述的花粉箱内壁通过强力胶固定安装在箱体内部的中间位置，所述的出粉底板通过强力胶固定安装在花粉箱内壁的底部，所述的第三轴承安装在出粉底板上，所述的开关转盘的下端安装在第三轴承内，开关转盘的上端安装在第二轴承上，并伸出花粉箱安装架，所述的第二锥齿轮安装在开关转盘的上端并通过第二卡扣实现轴向固定。

8、所述的开关转盘为塑料材质，减轻了无人机负载的重量。

9、所述的花粉箱内壁采用3d打印进行加工，材质为塑料。

10、所述的喷粉装置是由喷粉外管、第四轴承、左侧板、右侧板、喷头、舵机、第五轴承、压簧和喷粉内管组成的，所述的喷粉外管的左端为充气端，喷粉外管的右端为转动端，所述的第四轴承安装在喷粉外管的左端，所述的左侧板安装在第四轴承上，所述的喷头通过螺纹安装在喷粉外管上，所述的第五轴承安装在喷粉外管的右端，所述的右侧板安装在第五轴承上，所述的舵机通过螺钉固定安装在右侧板上，舵机的电机轴与喷粉外管的右端连接，所述的压簧一端通过强力胶固定安装在喷粉外管的右端内部，压簧的另一端通过强力胶固定安装在喷粉内管上。

11、所述的喷粉外管采用硬塑料材质，能够转动90°。

12、该发明的有益之处是，该发明采用的无人机支架能够在无人机闲置和作业时提供支撑，防止喷粉装置和打顶装置触底造成磨损；该发明采用的打顶装置能够准确的对瓜藤进行固定和剪断，仅通过气缸推杆的推动就能够实现瓜藤固定和剪断两个动作，减小了装置的复杂程度使打顶作业更加简便高效；该发明采用的无人机能够缩短该装置从停放点到西瓜种植区域的路程，避免了人力搬运所耗费的人力和时间成本；该发明采用的花粉箱具有自动落粉的功能，通过控制开关转盘的转动来控制花粉的用量，避免了喷粉的时候造成堵塞和花粉过多造成的浪费；该发明采用的喷粉装置通过气泵向喷粉外管内部充气使喷粉装置内的花粉在喷出时更加有冲击力，提高了西瓜花授粉的成功率；所述的喷粉装置采用舵机连接喷粉外管，使喷粉外管能够转动，提高了喷头的灵活度和授粉范围。

技术特征：

1.一种西瓜花授粉打顶机器人，是由无人机支架、打顶装置、无人机、花粉箱、喷粉装置、充气管、气泵安装板和气泵组成的，其特征在于：所述的无人机支架通过螺栓固定安装在无人机底部，所述的打顶装置通过焊接固定安装在无人机支架的后端，所述的花粉箱通过螺栓固定安装在无人机支架的前端，所述的喷粉装置通过焊接固定安装在花粉箱的下端，所述的充气管连接气泵和喷粉装置，所述的气泵安装板通过焊接固定安装在花粉箱的后面，所述的气泵通过螺栓固定安装在气泵安装板上，所述的无人机支架是由第一支脚、第二支脚、主安装板、第三支脚和第四支脚组成的，所述的第一支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面右下角，所述的第二支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面右上角，所述的第三支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面左上角，所述的第四支脚通过焊接固定安装在主安装板的底面左下角，所述的打顶装置是由第一固定板、导轨、气缸推杆、传动滑块组件、第二固定板、齿条和闸刀组件组成的，所述的传动滑块组件安装在导轨上，传动滑块组件的后端与齿条啮合，所述的气缸推杆通过螺钉固定安装在传动滑块组件上，所述的第一固定板通过焊接固定安装在齿条的左端，所述的第二固定板通过焊接固定安装在齿条的右端，所述的闸刀组件通过螺钉固定安装在气缸推杆上。

2.如权利要求1所述的一种西瓜花授粉打顶机器人，其特征在于：所述的花粉箱是由塑料软管、箱体、密封盖、花粉箱安装架、轴承侧板、电机支架、电机、联轴器、第一轴承、锥齿轮轴、第一锥齿轮、第一卡扣、第二卡扣、第二锥齿轮、第二轴承、开关转盘、花粉箱内壁、第三轴承和出粉底板组成的，所述的塑料软管通过强力胶固定安装在箱体的底端，所述的密封盖安装在箱体的侧壁上，所述的花粉箱安装架通过焊接固定安装在箱体的顶部，所述的轴承侧板通过焊接固定安装在花粉箱安装架的左侧面，所述的电机支架通过螺钉固定安装在轴承侧板上，所述的电机通过螺钉固定安装在电机支架上，所述的第一轴承安装在轴承侧板上，所述的锥齿轮轴的后端通过联轴器与电机的电机轴连接，并安装在第一轴承上，所述的第一锥齿轮安装在锥齿轮轴的前端，所述的第一卡扣安装在锥齿轮轴上，并位于第一锥齿轮的前端，所述的第二轴承安装在花粉箱安装架上，所述的花粉箱内壁通过强力胶固定安装在箱体内部的中间位置，所述的出粉底板通过强力胶固定安装在花粉箱内壁的底部，所述的第三轴承安装在出粉底板上，所述的开关转盘的下端安装在第三轴承内，开关转盘的上端安装在第二轴承上，并伸出花粉箱安装架，所述的第二锥齿轮安装在开关转盘的上端并通过第二卡扣实现轴向固定。

3.如权利要求1所述的一种西瓜花授粉打顶机器人，其特征在于：所述的喷粉装置是由喷粉外管、第四轴承、左侧板、右侧板、喷头、舵机、第五轴承、压簧和喷粉内管组成的，所述的喷粉外管的左端为充气端，喷粉外管的右端为转动端，所述的第四轴承安装在喷粉外管的左端，所述的左侧板安装在第四轴承上，所述的喷头通过螺纹安装在喷粉外管上，所述的第五轴承安装在喷粉外管的右端，所述的右侧板安装在第五轴承上，所述的舵机通过螺钉固定安装在右侧板上，舵机的电机轴与喷粉外管的右端连接，所述的压簧一端通过强力胶固定安装在喷粉外管的右端内部，压簧的另一端通过强力胶固定安装在喷粉内管上。

4.如权利要求1所述的一种西瓜花授粉打顶机器人，其特征在于：所述的传动滑块组件是由滑块、直流电机、齿轮和固定卡扣组成的，所述的直流电机通过螺钉固定安装在滑块的后端，所述的齿轮安装在直流电机的电机轴上，并通过固定卡扣实现轴向固定。

5.如权利要求1所述的一种西瓜花授粉打顶机器人，其特征在于：所述的闸刀组件是由定位外壳、第一弹簧、闸刀、第一立柱、第二弹簧和第二立柱组成的，所述的第一立柱通过螺纹安装在定位外壳的左侧，所述的第二立柱通过螺纹安装在定位外壳的右侧，所述的第一弹簧套在第一立柱上，所述的第二弹簧套在第二立柱上，所述的闸刀的两端同时穿过第一立柱和第二立柱，并通过第一弹簧和第二弹簧支撑。

6.如权利要求3所述的一种西瓜花授粉打顶机器人，其特征在于：所述的喷粉外管采用硬塑料材质，能够转动90°。

技术总结
一种西瓜花授粉打顶机器人，属于农业机械领域。是由无人机支架、打顶装置、无人机、花粉箱、喷粉装置、充气管、气泵安装板和气泵组成的，所述的无人机支架通过螺栓固定安装在无人机底部，所述的打顶装置固定安装在无人机支架的后端，所述的花粉箱通过螺栓固定安装在无人机支架的前端，所述的喷粉装置固定安装在花粉箱的下端，所述的充气管连接气泵和喷粉装置，所述的气泵安装板固定安装在花粉箱的后面，所述的气泵通过螺栓固定安装在气泵安装板上。该发明采用喷粉装置对西瓜花进行授粉，减轻了瓜农的工作强度，提高了西瓜花授粉率，采用打顶装置对瓜藤打顶，保证了已授粉西瓜花能够更好地成长。

技术研发人员：石运伟,高俊然,魏立凯,张允,曹宇
受保护的技术使用者：山东思创机器人科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/30