[發明專利]選擇性噴灑系統，地空協同施藥系統及協作方法

有效

• 申請號: 202010460846.9
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111990388B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 崔龍飛;薛新宇;樂飛翔;孫濤;金永奎;丁素明;楊風波;張宋超;孫竹
• 申請（專利權）人: 農業農村部南京農業機械化研究所
• 主分類號: A01M21/04
• 分類號: A01M21/04;A01M7/00;A01C23/04;A01C23/00;B64C39/02
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 金子娟

本發明地面噴霧機適用的選擇性噴灑系統通過可以卷伸的柔性噴桿對雜草部位有針對性的施藥，能夠節約農藥用量，避免污染周邊環境或損害作物健康，且能有效防止滴漏，降低農藥浪費，提高作業質量。本發明地空協同施藥系統及協作方法，利用無人飛機的航空測量能力，進行農田信息采樣，建立作物時空光譜數據，再由機載工控機反演出作物健康狀況，將健康異常區域的位置坐標和病害類型、等級等信息發送至地面噴霧機，使無人飛機和地面噴霧機能夠在統一的環境模型中收集和共享信息，利用地面噴霧機具噴幅寬、續航時間長、作業效率高的優點，使無人飛機與地面噴霧機同時開展作業，極大提高了作業效率，并降低了農藥/化肥的使用量。

技術領域

本發明涉及農業機械技術領域，具體為一種地面噴霧機適用的選擇性噴灑系統，地空協同施藥系統及協作方法。

背景技術

近年來，小型無人駕駛飛機由于機動、靈活、控制精度高的特點，被廣泛用于化學農藥、液態化肥噴灑等農業生產活動中，但同時也存在載荷小、噴灑均勻性差、霧滴飄移嚴重、續航時間短等問題。例如CN201811031041.1 專利申請文獻，公開的一種《基于處方圖的無人飛機智能噴施系統及方法》，該系統包括無人飛機飛行決策系統、無人飛機精準作業系統、作業處方系統和無人飛機工勘系統，可實現無人飛機的精準作業，但是仍然具有載荷小、霧滴飄移嚴重、續航時間短等問題。常規的地面施藥機械，例如噴桿噴霧機，具有噴幅寬、續航時間長、作業效率高、有效載荷大、噴灑均勻、霧滴飄移少的優點，但其采用的“地毯式”噴灑模式，給每畝地定量施藥，統一噴灑，造成了大量的農藥浪費，也對生態環境安全存在較大的威脅。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種新型的地面噴霧機適用的選擇性噴灑系統，以及基于地面噴霧機與無人飛機的地空協同施藥系統及協作方法，所述地空選擇性噴灑系統可以實現非常精確的對靶噴灑，極大的降低了農藥浪費和對生態環境的影響。具有選擇性噴灑系統的地面無人機，在與無人飛機配合的協同作業過程中，利用無人飛機快速探查與精確定位的優點，可快速開展點片式作業模式，顯著提高了植保作業的工作效率和作業質量。

本發明提供的技術方案包括：

方案一

一種地面噴霧機適用的選擇性噴灑系統其特征在于，設有柔性卷曲吊噴機構；

所述柔性卷曲吊噴機構包括沿噴霧機噴桿支架延伸方向布置的多個施藥模組，所述施藥模組包括微型氣泵和柔性吊桿；

所述柔性吊桿上安裝有卷簧，并設有管狀的噴腔和氣囊，所述噴腔和氣囊的延伸方向與卷簧延伸一致，所述柔性吊桿的頂端連接在噴桿支架上，末端為自由端，自然狀態下，由卷簧控制卷曲呈盤狀；

所述噴腔的入口設置在柔性吊桿的頂端，通過設有液泵的輸藥管路與藥箱連接，噴腔的出口，即噴嘴，設置在柔性吊桿末梢的自由端；

所述氣囊的進/排氣口與微型氣泵連接，由微型氣泵控制其充氣或排氣，氣囊充氣膨脹時，克服卷簧彈性，柔性吊桿整體呈伸展狀態，垂直于地面；氣囊排氣縮扁時，柔性吊桿在卷簧控制下，恢復卷曲狀態；

所述微型氣泵、液泵與施藥控制器連接，由施藥控制器控制啟停。

在上述方案的基礎上，進一步改進或優選的方案還包括：

進一步的，所述噴腔位于柔性噴桿的中間位置，其左右兩側各設有一氣囊，兩氣囊管壁的外側端各安裝有一卷簧。

進一步的，所述選擇性噴灑系統，設有圖像傳感模塊和控制模塊，所述控制模塊包括所述施藥控制器和具有GPU圖形處理能力的工控機；