[發明專利]一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統及控制方法

有效

• 申請號: 201410784600.1
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104488843A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 劉慧;李寧;沈躍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，包括噴桿自動跟蹤機構、距離測量與控制系統；

所述噴桿自動跟蹤機構包括五指噴嘴(1)、可動噴桿(2)、固定橫桿(3)、水平電動推桿(4)、固定支架(5)；多組所述五指噴嘴(1)分成兩排，分別安裝在兩根可動噴桿(2)的一側，兩根可動噴桿(2)與兩根固定橫桿(3)相連接，共有四個連接點，且可動噴桿(2)能夠在固定橫桿(3)上左右平行移動；兩個水平電動推桿(4)頭部分別與兩根可動噴桿(2)連接，水平電動推桿(4)的尾部分別固定在兩根固定橫桿(3)的豎直支架上，用來推動可動噴桿(2)左右移動；

所述距離測量與控制系統包括激光傳感器(12)、觸摸屏(13)、嵌入式計算機(14)、噴霧控制器(15)、速度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、流量傳感器(18)、電磁閥(19)、直流步進電機驅動模塊1(20)和直流步進電機驅動模塊2(21)；所述激光傳感器(12)、觸摸屏(13)、噴霧控制器(15)分別與嵌入式計算機(14)相連接，所述速度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、流量傳感器(18)、電磁閥(19)、直流步進電機驅動模塊1(20)、直流步進電機驅動模塊2(21)分別與噴霧控制器(15)相連接；

所述激光傳感器(12)在噴霧機前端用于對兩側植株目標掃描，將掃描到的植株行距信息傳送給嵌入式計算機(14)；

所述噴霧控制器(15)用于對直流步進電機驅動模塊進行控制，進而調整可動噴桿(2)與植株目標的位置，使其在理想的噴施距離內噴霧。

2.根據權利要求1所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述固定橫桿(3)采用上端面為三角面、下端面為齒面的結構。

3.根據權利要求1所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述可動噴桿(2)采用懸掛結構沿固定橫桿(3)左右移動。

4.根據權利要求1-3所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述固定橫桿(3)與可動噴桿(2)通過凹槽滑輪(7)、圓柱體齒輪(9)以及蓋板(10)相配合的方式相連接，三者通過雙頭螺栓(8)以及螺母(11)加以固定。

5.根據權利要求4所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述凹槽滑輪(7)和固定橫桿(3)的上端三角面緊密接觸。

6.根據權利要求4所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述圓柱體齒輪(9)和固定橫桿(3)的下端齒面緊密結合。

7.根據權利要求4所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述蓋板(10)采用螺栓固定結構。

8.根據權利要求1所述的一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統，其特征在于，所述兩根固定橫桿(3)在移動范圍的左右兩端均設有限位開關(6)，所述限位開關(6)為八個。

9.一種采用激光傳感器的風送式變量噴霧噴桿自動跟蹤系統的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，激光傳感器(12)對兩側植株目標距離信息進行掃描，掃描后的數據傳輸給嵌入式計算機(14)；

步驟2，嵌入式計算機(14)對傳輸的數據進行分析處理并將結果傳輸給噴霧控制器(15)；

步驟3，噴霧控制器(15)據此信息迅速給出噴霧位置調整措施，通過直流步進電機驅動模塊對直流步進電機進行控制；當激光傳感器(12)檢測到的植株間距較大或者較小時，經過檢測處理環節之后，噴霧控制器(15)迅速控制直流步進電動機的正反轉，使得水平電動推桿(4)伸長或者縮短，可動噴桿(2)調整到達最佳噴霧位置后停止；

步驟4，位置調整好后，噴霧控制器(15)依據嵌入式計算機(14)對掃描數據的處理分析，結合各傳感器回傳的信息對電磁閥(19)進行控制，執行噴霧動作，如此反復，完成植株施藥作業。