[發明專利]一種智能超聲氣力噴霧施藥機器人

在審

• 申請號: 201811310313.1
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109221069A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 戈林泉;江城;張燕軍;繆宏;張善文;劉思幸
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，包括行走機構(1)，設置在行走機構(1)上的電源管理模塊(2)、藥箱(3)、液泵(22)、霧化裝置(4)、噴灑裝置、控制單元；所述電源管理模塊(2)用以對行走機構(1)、霧化裝置(4)、液泵(22)提供電源動力；所述噴灑裝置包括噴桿(5)、設置在噴桿(5)上的多個噴頭(6)。

所述控制單元用以控制行走機構(1)、液泵(22)、霧化裝置(4)的工作；所述控制單元包括無線通信模塊、信號處理模塊；所述無線通信模塊接收遠程驅動信號和作業信號；所述信號處理模塊判定驅動信號以控制行走機構(1)的方向和速度，以控制行走機構(1)的行走與停止，且判定作業信號以控制液泵(22)、霧化裝置(4)電路通斷；所述藥箱(3)設有出液口(20)、回液口(21)；所述出液口(20)、回液口(21)分別通過管道與液泵(22)相連；所述液泵(22)再通過管道與碰噴頭(6)相連，藥箱(3)內農藥經出液口(20)通過液泵(22)輸送至噴頭(6)，液壓過大時經回液口(21)回流至藥箱(3)；所述霧化裝置(4)通過管道與噴頭(6)相連，將噴頭(6)內的農藥液體進行霧化，霧化后的農藥經噴頭(6)噴出。

2.根據權利要求1所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述控制單元采用單片機，所述行走機構(10)采用電機驅動，電機采用L298驅動芯片控制，通過芯片控制可實現行走機構(1)的正反轉；通過編程通斷電機電源形成矩形波，以調控矩形波占空比的方式實現PWM調速，行走機構(1)的方向控制通過兩邊電機速度不同進行調節，實現轉向功能。

3.根據權利要求2所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述電機的平均功率與信號脈寬關系如下：

4.根據權利要求1所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述藥箱(3)上還設有對農藥進行攪拌的攪拌裝置，所述攪拌裝置包括攪拌電機(18)、攪拌棒(19)；所述攪拌電機(18)設置在藥箱(3)上端，所述攪拌電機(18)轉動軸與攪拌棒(19)相連，所述攪拌棒(19)伸入藥箱(3)內，攪拌棒(18)上設有多個攪拌葉。

5.根據權利要求4所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述藥箱(3)內下端還設有液位傳感器(14)，藥箱(3)上端設有警示器(16)，當藥箱(3)內農藥液面低于液位傳感器(14)時，警示器(16)報警。

6.根據權利要求1所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述電源管理模塊(1)包括設置在電源箱體(11)內的低壓電源(10)、電壓轉換器(12)，設置在電源箱體(11)外的開關(7)；所述電壓轉換器用以將低壓電源(10)電壓轉換成220V交流電，用以為行走機構(1)、驅動液泵(22)、霧化裝置(4)、攪拌電機(18)提供電源；所述開關(7)包括控制行走機構(1)驅動電機(13)的第一開關、緊急制動的第二開關、控制霧化裝置(4)的第三開關。

7.根據權利要求1所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述霧化裝置(4)包括超聲發生器(23)、氣泵(24)；所述氣泵(24)通過氣管連接噴頭(6)，超聲發生器(23)的探頭設置在探頭(6)內，在超聲發生器(23)和氣泵(24)的作用下將藥液霧化成微小液滴噴出。

8.根據權利要求1所述的智能超聲氣力噴霧施藥機器人，其特征在于，所述噴桿(5)為多級伸縮桿，每級伸縮桿上至少設有一個噴頭(6)；所述伸縮桿(5)伸縮通過液壓泵(26)驅動，液壓泵(26)通過電控箱(25)控制作業，電控箱(25)由電源管理模塊(2)供電；所述伸縮桿的運動速度為：

式中，v為伸縮桿運動速度，c_q為流量系數，ρ為液壓油密度，A_T為伸縮桿入口面積，P_y為額定壓力，F為液壓推力，A₁為桿的橫截面積。