[發明專利]一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置及方法

有效

• 申請號: 201811543699.0
• 申請日: 2018-12-17
• 公開（公告）號: CN109601517B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 孫俊;杭盈盈;陳佳俊;蘆兵;周鑫;武小紅;戴春霞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01M21/04
• 分類號: A01M21/04;G08C17/02;H04N5/247;H04N7/18;H04W4/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置，其特征在于，包括機身(9)、藥箱、噴灑裝備、控制系統和計算機處理系統；

所述機身(9)設有若干攝像頭，所述攝像頭將采集的圖像信息傳遞到計算機處理系統，處理后獲取雜草的圖像特征；所述藥箱和噴灑裝備設置在機身(9)上，所述噴灑裝備包括噴頭(1)和機械臂(2)，噴頭(1)通過機械臂(2)與機身(9)固定安裝；

所述藥箱為多藥槽藥箱，每一組藥槽包括定時攪拌裝置(5)、輕型水泵(4)、流量傳感器和液位傳感器，通過輕型水泵(4)上設置出液口(3)連接噴頭(1)，所述流量傳感器和液位傳感器分別連接計算機處理系統，將藥槽中的流量以及液位信息傳輸到計算機處理系統中進行處理，流量傳感器根據識別出的雜草植株大小調整施藥量；

所述計算機處理系統連接控制系統，將控制輸出信息輸入到控制系統；所述計算機處理系還與PC端上位機通過無線通信進行信息的實時傳遞；

控制系統控制噴頭(1)、機械臂(2)和噴灑裝置的運作，通過控制機械臂(2)調整噴射角度、方向，控制噴頭(1)的噴灑；

所述機身(9)還設有位置傳感器，所述位置傳感器連接計算機處理系統，用于雜草位置的確定，并可與攝像頭結合進行行中心線的確定；

所述機身(9)還設有人體傳感器，所述人體傳感器連接計算機處理系統，可檢測到人體特征，人體傳感器將檢測到人體特征信息傳送到計算機處理系統，當識別到人體特征時，裝備停止噴灑農藥以保證人身安全。

2.根據權利要求1所述的一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置，其特征在于，所述控制系統采用單片機。

3.根據權利要求1所述的一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置，其特征在于，所述攝像頭為CCD攝像頭，且設有3個，分別設置在機身(9)車頭處。

4.根據權利要求1所述的一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置，其特征在于，所述噴灑裝置由蓄電池進行供能，所述蓄電池連接電池電壓傳感器，且電池電壓傳感器連接計算機處理系統，將蓄電池電量信息傳輸到計算機處理系統。

5.一種基于權利要求1所述一種針對多類雜草的農藥噴灑的裝置的農藥噴灑的方法，其特征在于，包括以下步驟：

數據采集：采集雜草種類信息，建立數據集；

注液：選擇農藥種類，注入相應的藥槽中；

導航與識別：噴灑裝置啟動，計算機處理系統根據攝像頭與位置傳感器結合采集數據，規劃行進路徑，實現了裝備的自主導航功能，同時攝像頭所采集的數據信息通過卷積神經網絡與濾波器處理后識別出雜草的圖像特征；規劃行進路徑的方法為：對所采集的數據經過閾值分割處理，檢測出農作物的行間距和行中心線，并規劃出噴灑裝置行進的基準線；

噴灑：將計算機系統給定的判定信息傳入到控制系統，控制噴灑農藥的藥量，機械臂伸展到雜草所需噴灑的位置，進行噴灑；

結束：當裝備采集的圖像信息中沒有出現行中心線時，噴藥作業完成，裝備停止，PC端控制裝備的下一步運作；

所述雜草的圖像特征包括雜草種類、雜草顏色、生長位置、植株大小特征。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述判定信息為：雜草的位置和所需噴灑的農藥的種類和藥量。