[發明專利]一種田間作物雜草噴藥設備及方法

在審

• 申請號: 201911124740.5
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110663674A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 姜紅花;牛成強;王東;高乙程;王泉
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01M21/04
• 分類號: A01M21/04
• 代理公司: 37240 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業)
• 代理人: 高強

1.一種田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，包括：設備支架，所述設備支架上設置有步進電機，所述步進電機的輸出軸與步進電機絲桿一端固定連接，所述步進電機絲桿的另一端與一導軌滑塊活動連接，所述導軌滑塊與橫向支撐桿的一端固定連接，所述橫向支撐桿上固定設置有農藥噴頭、前置攝像頭和激光傳感器，所述前置攝像頭和所述激光傳感器設置在所述支撐桿前端側，所述前置攝像頭的鏡頭面和所述激光傳感器的信號端朝下設置；所述設備支架還設置一控制器，所述控制器分別與所述步進電機、所述農藥噴頭、所述前置攝像頭和所述激光傳感器電連接。

2.根據權利要求1所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述導軌滑塊設置有內螺紋，所述步進電機絲桿的另一端設置有與所述內螺紋相匹配的外螺紋，所述步進電機絲桿的另一端與所述導軌滑塊螺紋連接。

3.根據權利要求2所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述農藥噴頭設置有多個，多個所述農藥噴頭均勻設置在所述橫向支撐桿的下端。

4.根據權利要求3所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述農藥噴頭包括電動調節閥和噴頭，所述電動調節閥固定設置在所述橫向支撐桿的下端，所述噴頭與所述電動調節閥的出藥口相連通，所述電動調節閥的進藥口與農藥輸送管道相連通，所述電動調節閥還與所述控制器電連接。

5.根據權利要求3所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述前置攝像頭設置有多個，多個所述前置攝像頭均勻設置。

6.根據權利要求5所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述前置攝像頭與所述橫向支撐桿之間設置有固定支撐桿，所述固定支撐桿兩端分別與所述前置攝像頭的固定端和所述橫向支撐桿固定連接。

7.根據權利要求6所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述激光傳感器設置有多個，多個所述所述激光傳感器均勻設置在所述固定支撐桿上。

8.根據權利要求1-7任一項所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述設備支架包括第一基座、第二基座和連接板，所述連接板兩端分別與所述第一基座和所述第二基座固定連接，所述第一基座上固定設置有托板，所述步進電機固定設置在所述托板上，所述控制器固定設置在所述連接板上；

所述第二基座上設置一輔助滑動絲桿，所述輔助滑動絲桿上活動設置一輔助導軌滑塊，所述輔助導軌滑塊與所述橫向支撐桿的另一端固定連接。

9.根據權利要求8所述的田間作物雜草噴藥設備，其特征在于，所述連接板上還設置一牽拉裝置，所述牽拉裝置包括第一連接桿、第二連接桿和支撐鋼桿，所述第一連接桿和所述第二連接桿的一端均與所述連接板固定連接，所述第一連接桿和所述第二連接桿的另一端分別與所述支撐鋼桿的兩端固定連接，所述第一連接桿和所述第二連接桿與所述支撐鋼桿之間還設置有斜向拉桿，所述斜向拉桿的兩端分別連接所述支撐鋼桿和連接桿。

10.一種田間作物雜草噴藥方法，其特征在于，采用權利要求1-9任一項所述的田間作物雜草噴藥設備，所述方法包括：

采集作物雜草數據集，對數據集圖像預處理，對數據集樣本分割掩碼標記，標注生成的文件轉化為灰度圖作為樣本標簽；

激光傳感器和前置攝像頭分別不斷對前側空間進行掃描拍照拾取，獲取前側作物植株高度信息和雜草圖像數據信息，掃描后的數據信息傳輸給控制器；

在橫向支撐桿到達目標作物植株位置之前，控制器根據作物植株高度信息控制步進電機工作，通過步進電機絲桿、導軌滑塊和橫向支撐桿控制農藥噴頭的高度；

控制器對接收到的雜草圖像數據信息進行處理，提取雜草樣本圖像的卷積特征，檢測分割出雜草的類別信息、位置信息和輪廓信息；

控制器根據所述雜草的類別信息、位置信息和輪廓信息確定需要開啟的農藥噴頭和噴藥量，進行雜草的變量噴霧。