[實用新型]一種風送智能噴霧機器人噴霧協調控制系統

有效

• 申請號: 201620630142.0
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN206507106U
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 賈衛東;顏杰;龔晨;申彬;李信;聞志勇;劉歡;張明
• 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

技術領域

本實用新型屬于農業裝備自動化控制技術領域，具體涉及一種風送智能噴霧機器人噴霧協調控制系統及施藥方法，尤其涉及一種多因素智能控制的施藥方法。

背景技術

傳統的施藥方式是粗獷型的，對不同疏密程度的作物采用同樣的施藥方式，也沒有考慮田間作業環境因素對藥液穿透力和霧滴覆蓋均勻性的影響，這嚴重影響了作物的防治效果。在現有的技術基礎上，需要融合多因素提高施藥效果。通過自動化控制技術與風送噴霧技術相結合，并考慮實際田間作業情況，“因地制宜”的提出了一種智能的風送噴霧協調控制系統及施藥方法：根據作物目標的冠層疏密來調節噴霧距離及藥液的流量；根據外界自然風的風向與風速自適應的調節噴頭的水平與垂直噴霧角度及風機的風量。這種多因素的控制方法，可以有效減少霧滴的漂移，提高霧滴在冠層的覆蓋率及施藥的均勻性，從而減少了藥液的浪費以及對環境的污染。

中國專利CN1628513A提供了一種農藥精確對靶施用方法，包括利用圖像采集樹木信息，圖像處理，特征識別和噴霧控制系統。根據不同樹木信息控制可調噴霧系統的噴嘴流量實現精確對靶變量噴霧，但是該方法沒有考慮外界自然風的風速和風向等因素對噴霧效果的影響。

中國專利CN103548802A提供了一種自走式果園自動對靶噴霧機及其噴霧方法，其只考慮了對靶特性和對靶的方式，沒有“因地制宜”，即根據樹木冠層的疏密程度和外界風速及風向的影響，對噴霧控制系統進行相應的調節。

發明內容

本實用新型針對以上現有技術及方法存在的問題，提出一種基于多因素的風送智能噴霧機器人噴霧協調控制系統及施藥方法，能夠有效減少藥液的漂移，提高霧滴在冠層的覆蓋率及施藥的均勻性，從而減少了藥液的浪費以及對環境的污染。

本實用新型所采用的具體方案如下：

風送智能噴霧機器人噴霧協調控制系統安裝在自主噴霧機器人底盤上，包括控制器處理模塊、通訊模塊、輸入及顯示模塊、報警指示模塊；通訊模塊、輸入及顯示模塊、報警指示模塊分別與控制器模塊相連接，其特征在于：還設有風送噴霧控制模塊和檢測模塊；風送噴霧控制模塊和檢測模塊也分別與控制器模塊相連接；其中風送噴霧控制模塊包括單通道導風筒、軸流風機、噴頭、導軌電機、T型絲桿導軌滑臺、支架、步進電機、云臺、推拉電機、電動推拉桿、電磁閥、電動比例調節閥、變頻器，檢測模塊包括激光測距傳感器、風速風向傳感器、角度傳感器、溫濕度傳感器、圖像采集器。

其中控制器處理模塊包括控制器，且控制器采用單片STC12C5A60S2處理芯片；通訊模塊包括無線遙控器、田間導航定位系統，無線遙控器和田間導航定位系統分別與控制器連接；輸入及顯示模塊包括觸摸屏，觸摸屏與控制器連接；報警指示模塊包括蜂鳴器。

其中T型絲桿導軌滑臺水平安裝在自主噴霧機器人底盤中間位置，其長度與自主噴霧機器人底盤寬度相等；導軌電機安裝在自主噴霧機器人底盤上且與T型絲桿導軌滑臺左端相連接；支架固定安裝在T型絲桿導軌滑臺上并可以在滑臺上滑動；步進電機與云臺連接在一起且位于云臺下方，單通道導風筒通過云臺與支架連接且在支架上端；所述軸流風機與噴頭分別安裝在單通道導風筒的后端和前端組成風送系統；所述推拉電機與電動推拉桿相連接，且推拉電機底端與支架連接，電動推拉干頂端與單通道導風筒連接；所述激光測距傳感器通過直角支撐桿固定安裝在支架上且與噴頭在同一垂直平面內；所述溫濕度傳感器安裝在支架中間位置處；所述風速風向傳感器為4個，兩個安裝在軸流風機風筒后端的水平中心軸線的兩端；另外兩個安裝在軸流風機風筒后端的豎直中心軸線上的兩端；所述角度傳感器分別安裝在云臺與支架接口處、支架與風筒接口處；圖像采集器安裝在自主噴霧機器人底盤上方且位于底盤前端。

所述觸摸屏、蜂鳴器安裝在自主噴霧機器人底盤上方且位于底盤后端。

所述電磁閥用來控制藥液管道的開閉，電動比例調節閥用來控制藥液的流量，變頻器用來調節軸流風機的風量；電磁閥、電動比例調節閥和變頻器都與控制器連接。

根據圖像采集器所獲得的作物信息判斷作物的疏密程度，并立即反饋給控制器，控制導軌電機帶動支架在T型絲桿導軌滑臺上移動，以此來調節噴頭與 作物之間的距離。同時通過控制器控制電動比例調節閥的開口度來調節藥液的流量。所述風速風向傳感器用來測得外界自然風的風向與風速，根據風向來調節噴頭與作物之間的水平與豎直噴霧角度，根據風速來調節軸流風機的風量。

所述無線遙控器可以在正常情況下對自主噴霧機器人控制系統進行控制，尤其是在緊急情況下啟動手動遙控模式進行干預；觸摸屏用來輸入噴霧參數以及顯示檢測模塊所傳遞的信息。