基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機制造技術

本實用新型專利技術涉及農業機械技術領域，公開了一種基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，包括：超聲傳感陣列，用于采集果樹的靶標信息；速度檢測裝置，用于采集噴霧機的行駛速度信息；風送裝置，用于輸送風速與風量可解耦控制的風；噴霧裝置，噴霧裝置的噴霧端位于風送裝置的出風側；控制裝置，控制裝置分別連接超聲傳感陣列、速度檢測裝置、風送裝置及噴霧裝置；本實用新型專利技術實現了在果園對靶施藥時，對果樹冠層噴施的藥量與風力進行協同按需調控，克服了傳統的對果樹進行對靶噴霧時風速與風量間存在“強耦合”的問題，達到了較好的藥物噴施效果。噴施效果。噴施效果。

【技術實現步驟摘要】
基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機


[0001]本技術涉及農業機械
，特別是涉及一種基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機。

技術介紹

[0002]近年來，隨著人口老齡化程度增加，繁重的噴藥作業已經成為影響果園管理的主要因素。當前，為了克服這一問題，研發了一些用于果園作業的機器人，但是，這些機器人大多針對水果的采摘和收獲，用于果園噴藥的機器人相對較少。果園噴藥機器人大多只適用于對噴施藥量的按需調控，支持藥量和風力按需調控的果園噴藥機器人很少。在對果樹噴藥過程中，如果風力過小，則導致果樹冠層膛內沉積不足，而風力過大，又導致藥液吹出果樹冠層，造成農藥飄移，帶來農田生態環境污染。
[0003]與此同時，隨著傳感器和自動控制技術的發展，現有的自動對靶噴霧機能夠根據靶標的有無和靶標特征的變化有選擇性地對靶施藥，有效地提高農藥在農作物上的附著率，明顯地減少農藥在非靶標區域的沉降，獲得了較好的施藥效果，但是，現有的自動對靶噴霧機功能單一，主要針對噴霧時藥量的對靶調控，并沒有涉及到針對風力的對靶調控。
[0004]盡管當前還研發了一些具有自動對靶風力調控功能的噴霧機，通過改變進、出風口面積和風機轉速來實現風力調節，但是，這類噴霧機只能單一地調節風速或風量，在實際應用中，風速與風量之間具有“強耦合”關系，即在單獨調節出風口面積時，出風口面積減少導致風量減小，但風速增加，反之風量增加風速減小；在單獨調節風機轉速時，風機轉速增加導致出口風速風量同步增加，反之同步減小。由此，現有的噴霧機相應風速與風量之間的“強耦合”關系使其無法實現風速與風量的按需調控。
[0005]基于上述技術現狀，現有的對靶噴霧機在對果園的果樹對靶噴霧時，難以協同實現對藥量與風力的按需調控，并克服噴霧時風速與風量間的“強耦合”關系，從而難以達到較好的藥物噴施效果。

技術實現思路

[0006]本技術實施例提供一種基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，用于解決現有的對靶噴霧機在對果園的果樹對靶噴霧時，難以協同實現對藥量與風力的按需調控，并克服噴霧時風速與風量間的“強耦合”關系的問題。
[0007]為了解決上述技術問題，本技術實施例提供了一種基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，包括：超聲傳感陣列，用于掃描果樹冠層不同位置的靶標距離信息，并基于接收的相應位置的回波信號，以獲取果樹的靶標信息，所述靶標信息包括果樹的位置信息、冠層輪廓信息、冠層體積信息及冠層稠密信息；速度檢測裝置，用于采集噴霧機的行駛速度信息；風送裝置，包括風箱、風機、進風面積調節機構和出風面積調節機構；所述風箱的一端形成進風口，另一端形成出風口；所述進風面積調節機構安裝于所述進風口，所述出風面積調節機構安裝于所述出風口；噴霧裝置，所述噴霧裝置的噴霧端位于所述風送
裝置的出風側；控制裝置，所述控制裝置的輸入端通訊連接所述超聲傳感陣列與所述速度檢測裝置，所述控制裝置的輸出端分別通訊連接所述風機、所述進風面積調節機構、所述出風面積調節機構及所述噴霧裝置。
[0008]其中，還包括：移動平臺；所述移動平臺上安裝所述超聲傳感陣列、所述速度檢測裝置、所述風送裝置、所述噴霧裝置及所述控制裝置。
[0009]其中，所述風送裝置的第一端轉動安裝于底座上，所述風送裝置的第二端與所述底座之間通過伸縮驅動機構相連接，和/或，所述風送裝置包括多個，并分為兩列排布，兩列所述風送裝置的出風方向呈背向設置。
[0010]其中，所述進風面積調節機構包括第一擋風板與第一翻轉驅動機構；所述第一擋風板包括多個，且并排分布于所述進風口；所述第一翻轉驅動機構連接所述第一擋風板，并通訊連接所述控制裝置。
[0011]其中，所述出風面積調節機構包括出風調控單元與第二翻轉驅動機構；所述出風調控單元包括多個，且并排分布于所述出風口；所述第二翻轉驅動機構與所述出風調控單元一一對應，并連接所述出風調控單元，所述第二翻轉驅動機構通訊連接所述控制裝置。
[0012]其中，所述出風調控單元包括兩個第二擋風板，兩個所述第二擋風板相對應的一邊相鉸接，兩個所述第二擋風板的另一邊連接所述第二翻轉驅動機構。
[0013]其中，所述噴霧裝置包括多個噴霧頭，所述噴霧頭用于通過控制閥連通藥箱；所述出風調控單元與所述噴霧頭一一相對，并沿所述風送裝置的出風方向布置。
[0014]本技術實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果之一：
[0015]本技術實施例提供的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，可通過超聲傳感陣列采集果樹的靶標信息，并通過速度檢測裝置采集噴霧機的行駛速度信息，從而基于超聲傳感陣列與速度檢測裝置所采集到的信息，在風送裝置及相應的噴霧裝置正對果樹冠層并進行風送噴霧時，可基于果樹的靶標信息計算對果樹噴施的藥量，以控制噴霧裝置進行噴藥，并基于果樹的靶標信息計算風送裝置對果樹輸送的風速與風量，對風機、進風面積調節機構及出風面積調節機構進行協同調控，從而可實現對果樹冠層不同位置風力分布與風力大小的控制，進而可基于噴霧機的行駛速度信息及果樹的位置信息，對果園的各個果樹依次進行對靶噴施作業。
[0016]由此可見，本技術所示的風送裝置在對噴霧裝置噴施的藥液進行風送的同時，還輸送風速與風量可解耦控制的風，并在對果樹進行對靶噴施時，不但可基于果樹的靶標信息控制對果樹對靶噴施的藥量，而且可基于果樹的靶標信息控制對果樹對靶噴施的風速與風量，實現了對果樹冠層噴施的藥量與風力進行協同按需調控，克服了傳統的對果樹進行對靶噴霧時風速與風量間存在“強耦合”的問題，達到了較好的藥物噴施效果。
附圖說明
[0017]為了更清楚地說明本技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機
的立體結構示意圖；
[0019]圖2為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機的右視結構示意圖；
[0020]圖3為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機的控制結構框圖；
[0021]圖4為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機在果園內進行噴施作業的結構示意圖；
[0022]圖5為本技術實施例所示的風送噴霧裝置的結構示意圖；
[0023]圖6為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機的人機界面的示意圖；
[0024]圖7為本技術實施例所示的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機的噴施方法的流程圖；
[0025]圖8為本技術實施例所示的基于超聲傳感陣列對果樹冠層進行體積探測的示意圖；...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，其特征在于，包括：超聲傳感陣列，用于掃描果樹冠層不同位置的靶標距離信息，并基于接收的相應位置的回波信號，以獲取果樹的靶標信息，所述靶標信息包括果樹的位置信息、冠層輪廓信息、冠層體積信息及冠層稠密信息；速度檢測裝置，用于采集噴霧機的行駛速度信息；風送裝置，包括風箱、風機、進風面積調節機構和出風面積調節機構；所述風箱的一端形成進風口，另一端形成出風口；所述進風面積調節機構安裝于所述進風口，所述出風面積調節機構安裝于所述出風口；噴霧裝置，所述噴霧裝置的噴霧端位于所述風送裝置的出風側；控制裝置，所述控制裝置的輸入端通訊連接所述超聲傳感陣列與所述速度檢測裝置，所述控制裝置的輸出端分別通訊連接所述風機、所述進風面積調節機構、所述出風面積調節機構及所述噴霧裝置。2.根據權利要求1所述的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，其特征在于，還包括：移動平臺；所述移動平臺上安裝所述超聲傳感陣列、所述速度檢測裝置、所述風送裝置、所述噴霧裝置及所述控制裝置。3.根據權利要求1所述的基于超聲傳感的果園風力與藥量對靶調控噴霧機，其特征在于，所述風送裝置的第一端轉動安裝于底座上，所述風送裝置的第二端與所述底座之間通過伸縮驅動機構...

【專利技術屬性】
技術研發人員：竇漢杰，王秀，翟長遠，谷趁趁，
申請(專利權)人：北京農業智能裝備技術研究中心，
類型：新型
國別省市：