[發明專利]一種風送式變量噴霧機

在審

• 申請號: 201910696903.0
• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110250149A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 周宏平;胡逸磊;張超;茹煜;李秋潔;束義平;楊少輕;韓元順
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

本技術涉及農林機械領域中的植保機械，提供一種風送式變量噴霧機，主要用于基于果樹特征的對果樹施藥時進行變量噴霧；至少包括由設置在機架后部的風送系統和變量噴霧系統構成的變量噴霧執行模塊，風送系統包括由設置在機架內的發動機驅動、設置在機架后部的離心式風機，與離心式風機出口相通的多出口管道風送裝置，通過軟風管與多出口管道風送裝置相通且具有多個風送口的風送管，變量噴霧系統包括設置在機架內的藥箱和由發動機驅動的柱塞泵，設置在機架上、通過藥液軟管與柱塞泵相通具有多個分液管的分流器，設置在每個風送口內、由藥液軟管通過電磁閥與分液管聯通的噴頭，電磁閥與單片機電連接。

技術領域

本技術涉及農林機械領域中的植保機械，提供一種風送式變量噴霧機，主要用于基于果樹特征的對果樹施藥時進行變量噴霧。

背景技術

現有技術的果園生產環節中，化學防治仍是病蟲害最有效的防治措施。目前國內外普遍采用的果園施藥器械是風送式噴霧機。風送式噴霧機是依托輔助氣流的作用將細小的霧滴送達靶標，雖一定程度上增加了樹葉間的擾動，提高了霧滴的穿透能力和藥液的覆蓋率，改善了噴霧效果，但是這些噴霧器械仍采用的是恒量噴霧，往往通過對果樹的過量施藥來獲得理想的防治效果，使得農藥的有效利用率大大降低。過度的噴施農藥不僅造成經濟損失，而且對附近居民的生活環境產生潛在的危害。

相比之下，新一代的果園變量施藥器械以感興趣區域為導向，可將果樹特征包括樹高、樹寬、冠層體積、葉密度等與施藥量進行匹配，形成基于精準施藥的變量噴霧技術。果樹特征的測量和采集系統通常包括超聲波傳感探測系統、機器視覺探測系統和激光掃描探測系統。其中超聲波傳感器發出的超聲波在傳輸過程中因其巨大的角度發散而嚴重影響系統分辨率和測量精度，所以超聲波傳感探測系統在果園中的應用都需要一組超聲波傳感器配合使用；機器視覺測量系統存在需要校準、精度沒有LIDAR傳感器高、不能適用于低光照條件的密閉果園等問題；而激光傳感測量法具有測量精度高、速度快等優點，采用適當的算法可以將3D點云數據重構出高精度的果樹結構，因此激光掃描探測系統是目前廣泛使用的非接觸式測量技術。

目前的果園噴霧機主要分為大型有人駕駛式和中小型遙控自走式兩種。有人駕駛式噴霧機在進行林間施藥作業時，施藥環境會對作業人員造成一定程度的健康威脅，也增加了人力成本；遙控自走式噴霧機由于受到遙控距離的限制，在進行施藥作業時，必須有人手持遙控器進行跟蹤操作。

現有的果園噴霧機在實際噴霧過程中，由于未知復雜地形的影響，往往會造成車輛的顛簸以及不線性行駛等情況，激光傳感器檢測容易出現偏差，從而影響噴霧效果。

果園、苗圃的土壤較為疏松，有的地面起伏較為明顯，要求噴霧機需具有較好的通過性能和爬坡能力，現有技術中，噴霧機的載具多選用履帶式底盤載具。

發明內容

本技術的目的是提供一種風送式變量噴霧機，主要用于基于果樹特征的對果樹施藥時進行變量噴霧。

本技術的目的是通過以下技術方案實現：

一種風送式變量噴霧機，包括行走系統、車體信息采集系統、變量噴霧系統和計算機；

行走系統包括履帶式底盤，設置在履帶式底盤上的機架，設置在機架上的電氣箱；

電氣箱與設置在機架上的計算機電連接；

與計算機通過USB串口通信的車體信息采集系統包括設置在機架前部的固定桿上的RTK-GPS接收機、IMU慣性測量單元、卡爾曼濾波器；IMU慣性測量單元包括加速度計、陀螺儀角速度計和電子羅盤；豎向的固定桿位于履帶式底盤的中分面上；

變量噴霧系統包括果樹信息采集模塊、信息處理和決策模塊、變量噴霧執行模塊；通過USB數據線與計算機相連的信息采集模塊包括設置在RTK-GPS接收機下方的激光掃描傳感器、設置在機架兩側、關于履帶式底盤對稱的一對激光測距傳感器、設置在機架中部的地速傳感器；信息處理和決策模塊包括與計算機通過串口連接的單片機；