【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其涉及一種仿形噴霧裝置、仿形噴霧機(jī)及噴霧控制方法。
技術(shù)介紹
1、噴桿噴霧機(jī)作為大田施藥的主要設(shè)備，因其噴桿可調(diào)和單次載藥量大的優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。隨著無人化技術(shù)的快速發(fā)展，噴桿高度的自主調(diào)節(jié)已成為噴桿噴霧機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過實(shí)時(shí)調(diào)控噴桿高度，使其與作物冠層平面保持恒定距離，從而提高噴霧的均勻性。隨著噴桿噴霧機(jī)的逐步發(fā)展，噴桿長度不斷增加，尤其是大幅寬噴霧機(jī)在使用時(shí)面臨作物層次不均、噴幅過大等問題，這使得噴桿仿形技術(shù)的研究變得尤為重要。當(dāng)前的噴桿仿形技術(shù)能夠在噴霧機(jī)車體傾斜的情況下，迅速調(diào)整噴桿，使其平行于作物冠層平面，甚至在兩側(cè)噴桿下方作物高度和角度不一致的情況下，實(shí)現(xiàn)兩側(cè)噴桿的獨(dú)立調(diào)控，從而提高仿形能力。
2、然而，由于作物冠層波動(dòng)較大，三段式噴桿的獨(dú)立調(diào)控已難以滿足精準(zhǔn)仿形的需求，缺乏有效的作物冠層追蹤能力。尤其當(dāng)噴霧機(jī)兩側(cè)噴桿進(jìn)行獨(dú)立傾角控制時(shí)，噴頭與作物之間總是形成一定角度，這導(dǎo)致噴頭無法保持垂直噴灑，進(jìn)而產(chǎn)生重噴或漏噴的現(xiàn)象。此外，由于噴桿高度調(diào)整需要一定的響應(yīng)時(shí)間，在作物冠層波動(dòng)較大的情況下，系統(tǒng)無法及時(shí)完成噴桿高度的調(diào)控，從而導(dǎo)致噴霧機(jī)行進(jìn)時(shí)噴桿高度調(diào)整滯后，影響噴霧效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)提供一種仿形噴霧裝置、仿形噴霧機(jī)及噴霧控制方法，用以解決現(xiàn)有噴桿噴霧機(jī)缺乏有效的作物冠層追蹤能力，易產(chǎn)生重噴或漏噴現(xiàn)象的缺陷。
2、本專利技術(shù)第一方面提供一種仿形噴霧裝置，包括：噴施組件和擺動(dòng)組件。>
3、所述噴施組件包括噴桿和多個(gè)升降噴施單元，所述升降噴施單元間隔設(shè)于所述噴桿，所述升降噴施單元包括升降支架、第一直線驅(qū)動(dòng)件和至少一個(gè)噴頭，所述升降支架與所述噴桿沿豎向滑動(dòng)配合，所述第一直線驅(qū)動(dòng)件的固定端與所述噴桿連接，所述第一直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端與所述升降支架連接，以通過所述第一直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述升降支架相對(duì)于所述噴桿豎向移動(dòng)，所述噴頭設(shè)于所述升降支架。
4、所述擺動(dòng)組件包括固定支架、擺動(dòng)支架和第二直線驅(qū)動(dòng)件，所述擺動(dòng)支架與所述固定支架鉸接，所述噴桿與所述擺動(dòng)支架連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)件的固定端與所述固定支架連接，所述第二直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端與所述擺動(dòng)支架連接，以通過所述第二直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述擺動(dòng)支架相對(duì)于所述固定支架沿側(cè)向擺動(dòng)。
5、根據(jù)本專利技術(shù)的仿形噴霧裝置，還包括噴桿升降組件，所述噴桿升降組件的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述噴桿升降組件的另一端與所述噴桿連接，所述噴桿升降組件用于驅(qū)動(dòng)所述噴桿豎向移動(dòng)。
6、根據(jù)本專利技術(shù)的仿形噴霧裝置，所述噴桿升降組件包括第三直線驅(qū)動(dòng)件和間隔設(shè)置的兩個(gè)平行四連桿支架，所述平行四連桿支架的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述平行四連桿支架的另一端與所述噴桿連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的固定端與至少一個(gè)所述平行四連桿支架連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端與噴桿鉸接，以通過所述第三直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述噴桿升降移動(dòng)。
7、根據(jù)本專利技術(shù)的仿形噴霧裝置，還包括第一拉線傳感器、第二拉線傳感器和第三拉線傳感器，所述第一拉線傳感器的拉繩端與所述第一直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第二拉線傳感器的拉繩端與所述第二直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第三拉線傳感器的拉繩端與所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接。
8、根據(jù)本專利技術(shù)的仿形噴霧裝置，還包括用于檢測(cè)所述擺動(dòng)支架傾斜角度的角度傳感器，所述角度傳感器設(shè)于所述擺動(dòng)支架。
9、本專利技術(shù)第二方面提供一種仿形噴霧機(jī)，包括行進(jìn)裝置、傳感器組件和如上任一項(xiàng)所述的仿形噴霧裝置，所述傳感器組件和所述仿形噴霧裝置均設(shè)于所述行進(jìn)裝置，所述傳感器組件用于檢測(cè)作物冠層高度。
10、根據(jù)本專利技術(shù)提供的仿形噴霧機(jī)，所述傳感器組件設(shè)于所述行進(jìn)裝置的前端，所述仿形噴霧裝置設(shè)于所述行進(jìn)裝置的尾端。
11、根據(jù)本專利技術(shù)提供的仿形噴霧機(jī)，所述傳感器組件包括激光雷達(dá)傳感器和伸縮支架，所述伸縮支架設(shè)于所述行進(jìn)裝置，所述激光雷達(dá)傳感器設(shè)于所述伸縮支架的伸縮端。
12、本專利技術(shù)第三方面提供一種基于如上任一項(xiàng)所述的仿形噴霧機(jī)的噴霧控制方法，包括如下步驟。
13、獲取每個(gè)所述升降噴施單元對(duì)應(yīng)的單元網(wǎng)格內(nèi)的作物冠層高度。
14、基于每個(gè)所述升降噴施單元對(duì)應(yīng)的單元網(wǎng)格內(nèi)的作物冠層高度，確定所述作物冠層的平均高度與所述噴桿的目標(biāo)高度之差。
15、基于所述作物冠層的平均高度與所述噴桿的目標(biāo)高度之差，控制所述噴桿到達(dá)設(shè)定高度。
16、基于每個(gè)所述升降噴施單元對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格內(nèi)的作物冠層高度，確定所述升降噴施單元的當(dāng)前高度與目標(biāo)高度之差。
17、基于所述升降噴施單元的當(dāng)前高度與目標(biāo)高度之差，控制所述升降噴施單元到達(dá)設(shè)定高度。
18、根據(jù)本專利技術(shù)提供的噴霧控制方法，還包括如下步驟。
19、獲取所述噴桿的當(dāng)前傾斜角度。
20、基于所述噴桿的當(dāng)前傾斜角度與目標(biāo)傾斜角度之差，控制所述噴桿到達(dá)設(shè)定傾斜角度，使所述噴桿保持水平，保證所述噴頭垂直向下噴施藥液。
21、本專利技術(shù)提供的仿形噴霧裝置，通過設(shè)置噴施組件和擺動(dòng)組件，噴施時(shí)，能夠根據(jù)噴桿的當(dāng)前傾斜角度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)擺動(dòng)支架的角度，進(jìn)而使噴桿始終處于水平狀態(tài)，防止出現(xiàn)重噴漏噴現(xiàn)象，而不受地形限制，且在整段噴桿作業(yè)幅寬內(nèi)，噴桿上的各升降噴施單元能夠根據(jù)其對(duì)應(yīng)的作物冠層單元網(wǎng)格獨(dú)立調(diào)節(jié)噴施高度，使各升降噴施單元上的噴頭均能夠能與下方對(duì)應(yīng)的作物冠層保持目標(biāo)高度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)仿形調(diào)控，提高噴霧均勻性，解決了現(xiàn)有噴桿噴霧機(jī)缺乏有效的作物冠層追蹤能力，易產(chǎn)生重噴或漏噴現(xiàn)象的缺陷。
22、本專利技術(shù)的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實(shí)踐了解到。
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1.一種仿形噴霧裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，還包括噴桿升降組件，所述噴桿升降組件的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述噴桿升降組件的另一端與所述噴桿連接，所述噴桿升降組件用于驅(qū)動(dòng)所述噴桿豎向移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，所述噴桿升降組件包括第三直線驅(qū)動(dòng)件和間隔設(shè)置的兩個(gè)平行四連桿支架，所述平行四連桿支架的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述平行四連桿支架的另一端與所述噴桿連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的固定端與至少一個(gè)所述平行四連桿支架連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端與噴桿鉸接，以通過所述第三直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述噴桿升降移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，還包括第一拉線傳感器、第二拉線傳感器和第三拉線傳感器，所述第一拉線傳感器的拉繩端與所述第一直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第二拉線傳感器的拉繩端與所述第二直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第三拉線傳感器的拉繩端與所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，還包括用于檢測(cè)
6.一種仿形噴霧機(jī)，其特征在于：包括行進(jìn)裝置、傳感器組件和如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的仿形噴霧裝置，所述傳感器組件和所述仿形噴霧裝置均設(shè)于所述行進(jìn)裝置，所述傳感器組件用于檢測(cè)作物冠層高度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿形噴霧機(jī)，其特征在于，所述傳感器組件設(shè)于所述行進(jìn)裝置的前端，所述仿形噴霧裝置設(shè)于所述行進(jìn)裝置的尾端。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿形噴霧機(jī)，其特征在于，所述傳感器組件包括激光雷達(dá)傳感器和伸縮支架，所述伸縮支架設(shè)于所述行進(jìn)裝置，所述激光雷達(dá)傳感器設(shè)于所述伸縮支架的伸縮端。
9.一種基于如權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的仿形噴霧機(jī)的噴霧控制方法，其特征在于，包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴霧控制方法，其特征在于，還包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種仿形噴霧裝置，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，還包括噴桿升降組件，所述噴桿升降組件的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述噴桿升降組件的另一端與所述噴桿連接，所述噴桿升降組件用于驅(qū)動(dòng)所述噴桿豎向移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，所述噴桿升降組件包括第三直線驅(qū)動(dòng)件和間隔設(shè)置的兩個(gè)平行四連桿支架，所述平行四連桿支架的一端與所述擺動(dòng)支架連接，所述平行四連桿支架的另一端與所述噴桿連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的固定端與至少一個(gè)所述平行四連桿支架連接，所述第三直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端與噴桿鉸接，以通過所述第三直線驅(qū)動(dòng)件驅(qū)動(dòng)所述噴桿升降移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿形噴霧裝置，其特征在于，還包括第一拉線傳感器、第二拉線傳感器和第三拉線傳感器，所述第一拉線傳感器的拉繩端與所述第一直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第二拉線傳感器的拉繩端與所述第二直線驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接，所述第三拉線傳感器的拉繩端與所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊碩，吳建國，王建春，穆飛，趙學(xué)觀，謝新銳，趙威，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京市農(nóng)林科學(xué)院智能裝備技術(shù)研究中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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