一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及控制方法，噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)主要由五指噴頭、可動(dòng)噴桿、固定橫桿、水平電動(dòng)推桿、固定支架、限位開(kāi)關(guān)、凹槽滑輪、圓柱體齒輪以及跟蹤控制系統(tǒng)等部分構(gòu)成。采用激光傳感器的變量噴霧機(jī)能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)植株的有無(wú)、大小、形狀和枝葉密度等信息，實(shí)現(xiàn)智能變量噴霧。噴霧過(guò)程中，噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的激光傳感器獲取植株的距離信息，根據(jù)植株距離信息，由控制系統(tǒng)控制固定噴嘴的可動(dòng)噴桿自動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，使其噴嘴保持在最佳的噴霧距離，從而達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層沉積量的目的，提高農(nóng)藥有效使用率，降低環(huán)境污染。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴霧系統(tǒng)，尤其是涉及一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的噴霧系統(tǒng)自動(dòng)化水平比較低，檢測(cè)手段局限性較大，往往不能實(shí)現(xiàn)精密變量噴霧的要求，容易造成農(nóng)藥浪費(fèi)，引起環(huán)境污染以及生態(tài)問(wèn)題。精密變量噴霧作為一種先進(jìn)的農(nóng)業(yè)施藥技術(shù)，能夠根據(jù)農(nóng)作物目標(biāo)有無(wú)及特征的變化，選擇性變量噴霧施藥，在農(nóng)業(yè)中已逐步得到推廣。風(fēng)送式噴霧機(jī)噴霧霧滴在風(fēng)送的幫助下，霧滴能夠有效穿透植株冠層，增加霧滴的穿透性，大大增加了霧滴在植株正反葉面的附著率。研宄發(fā)現(xiàn)，在噴施過(guò)程中，風(fēng)力隨著噴霧距離的增加，逐漸減弱，且存在嚴(yán)重的漂移現(xiàn)象。如能自動(dòng)控制調(diào)節(jié)噴嘴與植株之間的距離，使噴嘴能在理想的噴霧距離下進(jìn)行噴施，從而達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層枝葉附著力的目的，從而提高農(nóng)藥施用效率，減少農(nóng)藥用量，降低種植成本，提高農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)了一種提高農(nóng)藥施用效率和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平，減少農(nóng)藥用量、采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)及控制方法。
[0004]本發(fā)明自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的技術(shù)方案為:
[0005]一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，包括噴桿自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)、距離測(cè)量與控制系統(tǒng)；所述噴桿自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)包括五指噴嘴、可動(dòng)噴桿、固定橫桿、水平電動(dòng)推桿、固定支架；多組所述五指噴嘴分成兩排，分別安裝在兩根可動(dòng)噴桿的一側(cè)，兩根可動(dòng)噴桿與兩根固定橫桿相連接，共有四個(gè)連接點(diǎn)，且可動(dòng)噴桿能夠在固定橫桿上左右平行移動(dòng)；兩個(gè)水平電動(dòng)推桿頭部分別與兩根可動(dòng)噴桿連接，水平電動(dòng)推桿的尾部分別固定在兩根固定橫桿的豎直支架上，用來(lái)推動(dòng)可動(dòng)噴桿左右移動(dòng)；所述距離測(cè)量與控制系統(tǒng)包括激光傳感器、觸摸屏、嵌入式計(jì)算機(jī)、噴霧控制器、速度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電磁閥、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I和直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 ;所述激光傳感器、觸摸屏、噴霧控制器分別與嵌入式計(jì)算機(jī)相連接，所述速度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器、電磁閥、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊1、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2分別與噴霧控制器相連接；所述激光傳感器在噴霧機(jī)前端用于對(duì)兩側(cè)植株目標(biāo)掃描，將掃描到的植株行距信息傳送給嵌入式計(jì)算機(jī)；所述噴霧控制器用于對(duì)直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)整可動(dòng)噴桿與植株目標(biāo)的位置，使其在理想的噴施距離內(nèi)噴霧。
[0006]上述發(fā)明中五指噴嘴在可動(dòng)噴桿上的上下位置可以人為調(diào)整。本發(fā)明采用激光傳感器對(duì)目標(biāo)植株進(jìn)行檢測(cè)，激光傳感器可以測(cè)量植株目標(biāo)到噴桿的有效距離，并且將檢測(cè)到的植株距離信息反饋到控制單元，控制單元將激光傳感器掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并結(jié)合噴霧施藥信息對(duì)水平推桿的步進(jìn)直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。噴霧控制器控制直流步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以此來(lái)控制推桿的伸縮。當(dāng)檢測(cè)到的植株行距過(guò)大或者過(guò)小時(shí)，經(jīng)過(guò)處理分析環(huán)節(jié)之后，控制器迅速控制水平電動(dòng)推桿向外伸長(zhǎng)或者向內(nèi)回縮，調(diào)整噴桿與植株目標(biāo)的位置，位置調(diào)整好后，控制器即打開(kāi)各個(gè)電磁閥，依據(jù)控制單元給出的噴霧措施開(kāi)始執(zhí)行噴霧過(guò)程。通過(guò)這樣一個(gè)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)噴桿實(shí)時(shí)跟蹤植株目標(biāo)，從而達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層沉積量的目的。
[0007]進(jìn)一步，所述固定橫桿采用上端面為三角面、下端面為齒面的結(jié)構(gòu)。具有較好的穩(wěn)定性和移動(dòng)的同步性，三角面結(jié)構(gòu)能有效減少干擾物的附著。
[0008]進(jìn)一步，所述可動(dòng)噴桿采用懸掛結(jié)構(gòu)沿固定橫桿左右移動(dòng)，方便安裝和拆卸。
[0009]進(jìn)一步，所述固定橫桿與可動(dòng)噴桿通過(guò)凹槽滑輪結(jié)構(gòu)、圓柱體齒輪以及蓋板相配合的方式相連接，三者通過(guò)雙頭螺栓以及螺母加以固定。
[0010]進(jìn)一步，所述凹槽滑輪和固定橫桿的上端三角面緊密接觸。用以支撐可動(dòng)噴桿及五指噴嘴，保證可動(dòng)噴桿不會(huì)前后晃動(dòng)。
[0011]進(jìn)一步，所述圓柱體齒輪和固定橫桿的下端齒面緊密結(jié)合。防止噴桿上下移動(dòng)，同時(shí)保證噴桿在推桿的作用下能夠左右豎直移動(dòng)。
[0012]進(jìn)一步，所述蓋板采用螺栓固定結(jié)構(gòu)。其特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效清除移動(dòng)過(guò)程中橫桿上三角面的塵土等附著物。
[0013]進(jìn)一步，所述兩根固定橫桿在移動(dòng)范圍的左右兩端均設(shè)有限位開(kāi)關(guān)，所述限位開(kāi)關(guān)為八個(gè)。當(dāng)可動(dòng)噴桿移動(dòng)到左端或右端極限位置時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)停止推桿動(dòng)作，達(dá)到保護(hù)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的目的。
[0014]本發(fā)明的固定橫桿與可動(dòng)噴桿的連接結(jié)構(gòu)由凹槽滑輪、圓柱體齒輪以及蓋板構(gòu)成，三者通過(guò)雙頭螺栓以及螺母加以固定。固定橫桿采用上為三角下為齒面結(jié)構(gòu)，三角面結(jié)構(gòu)能有效減少干擾物的附著，且具有較好的穩(wěn)定性和移動(dòng)的同步性。凹槽滑輪和固定橫桿的三角面緊密接觸，支撐噴桿及噴嘴，保證噴桿不會(huì)前后晃動(dòng)，同時(shí)圓柱體齒輪和固定橫桿齒面緊密結(jié)合，防止噴桿上下移動(dòng)，并且能保證噴桿在推桿的作用下能夠左右豎直移動(dòng)。蓋板采用螺栓固定結(jié)構(gòu)，其特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效清除移動(dòng)過(guò)程中橫桿上三角面的塵土等附著物。這種凹槽滑輪、圓柱體齒輪以及蓋板的組合結(jié)構(gòu)，使得可動(dòng)噴桿在固定橫桿上左右移動(dòng)保持豎直并且具有穩(wěn)定性?？蓜?dòng)噴桿采用這種懸掛結(jié)構(gòu)在橫桿上左右移動(dòng)，方便安裝和拆卸。
[0015]本發(fā)明方法的技術(shù)方案為:一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)控制方法，包括步驟:
[0016]步驟1，激光傳感器(12)對(duì)兩側(cè)植株目標(biāo)距離信息進(jìn)行掃描，掃描后的數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式計(jì)算機(jī)(14)；
[0017]步驟2，嵌入式計(jì)算機(jī)(14)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并將結(jié)果傳輸給噴霧控制器(15)；
[0018]步驟3，噴霧控制器(15)據(jù)此信息迅速給出噴霧位置調(diào)整措施，通過(guò)直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)直流步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)激光傳感器(12)檢測(cè)到的植株間距較大或者較小時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)處理環(huán)節(jié)之后，噴霧控制器(15)迅速控制直流步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使得水平電動(dòng)推桿(4)伸長(zhǎng)或者縮短，可動(dòng)噴桿(2)調(diào)整到達(dá)最佳噴霧位置后停止；
[0019]步驟4，位置調(diào)整好后，噴霧控制器(15)依據(jù)嵌入式計(jì)算機(jī)(14)對(duì)掃描數(shù)據(jù)的處理分析，結(jié)合各傳感器回傳的信息對(duì)電磁閥(19)進(jìn)行控制，執(zhí)行噴霧動(dòng)作，如此反復(fù)，完成植株施藥作業(yè)。
[0020]本發(fā)明的有益效果是，一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，由激光傳感器獲取植株的距離信息，由控制系統(tǒng)控制固定噴嘴的可動(dòng)噴桿根據(jù)植株距離信息自動(dòng)進(jìn)行位置調(diào)整，使其噴嘴保持在最佳的噴霧距離，從而達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層沉積量的目的，提高農(nóng)藥有效使用率以及農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤機(jī)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤機(jī)構(gòu)固定橫桿與可動(dòng)噴桿連接點(diǎn)正面、側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖以及側(cè)面剖面圖；
[0023]圖3是五指噴頭風(fēng)速隨距離的分布圖；
[0024]圖4是一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧目標(biāo)噴嘴自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)距離測(cè)量與控制系統(tǒng)原理圖。
[0025]其中:1-五指噴嘴；2_可動(dòng)噴桿；3_固定橫桿；4_水平電動(dòng)推桿；5_固定支架；6-限位開(kāi)關(guān)；7_凹槽滑輪；8_雙頭螺栓；9_圓柱體齒輪；10_蓋板；11_螺母；12_激光傳感器；13-觸摸屏；14_嵌入式計(jì)算機(jī)；15_噴霧控制器；16_速度傳感器；17-壓力傳感器；18-流量傳感器；19_電磁閥；20_直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I ;21_直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合示意圖具體說(shuō)明所發(fā)明的采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作過(guò)程。
[0027]如圖1所示，一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤機(jī)構(gòu)示意圖，由五指噴嘴1、可動(dòng)噴桿2、固定橫桿3、水平電動(dòng)推桿4、固定支架5以及限位開(kāi)關(guān)6等部分構(gòu)成。8組五指噴頭分成左右兩組，分別裝載在兩根可左右移動(dòng)的噴桿上，但是可以人為的進(jìn)行上下調(diào)整；2個(gè)水平電動(dòng)推桿的頭部與2根可水平移動(dòng)的噴桿分別連接在一起，尾部的直流步進(jìn)電機(jī)與2根固定支架分別連接在一起，而且兩根固定支架兩端分別固定在兩根固定橫桿上，兩根可動(dòng)噴桿可以在水平電動(dòng)推桿的推動(dòng)下在兩根固定橫桿上進(jìn)行一定范圍內(nèi)的水平移動(dòng)。兩根固定橫桿可移動(dòng)范圍左右兩端都有限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)可動(dòng)噴桿移動(dòng)到左端或右端極限位置時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)停止推桿動(dòng)作，達(dá)到保護(hù)執(zhí)行結(jié)構(gòu)的目的。通過(guò)這個(gè)結(jié)構(gòu)可以使得噴桿在一定范圍內(nèi)進(jìn)行左右方向移動(dòng)，到達(dá)系統(tǒng)給出的最優(yōu)位置進(jìn)行噴霧，從而提高噴霧的效果。
[0028]如圖2所示，一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)跟蹤機(jī)構(gòu)固定橫桿與可動(dòng)噴桿連接點(diǎn)正面、側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖以及側(cè)面剖面圖，由可動(dòng)噴桿2、固定橫桿3、凹槽滑輪7、雙頭螺栓8、圓柱體齒輪9、蓋板10以及螺母11構(gòu)成。固定橫桿采用上為三角下為齒面結(jié)構(gòu)，三角面結(jié)構(gòu)能有效減少干擾物的附著，且具有較好的穩(wěn)定性和移動(dòng)的同步性。凹槽滑輪和固定橫桿的三角面緊密接觸，支撐噴桿及噴嘴，保證噴桿不會(huì)前后晃動(dòng)，同時(shí)圓柱體齒輪和固定橫桿齒面緊密結(jié)合，防止噴桿上下移動(dòng)，同時(shí)保證噴桿在推桿的作用下能夠左右豎直移動(dòng)。蓋板采用螺栓固定結(jié)構(gòu)，將凹槽滑輪還有圓柱體齒輪封蓋住，保護(hù)內(nèi)部機(jī)構(gòu)，側(cè)面的中部開(kāi)口邊緣與固定橫桿上三角面貼近，其特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效清除移動(dòng)過(guò)程中橫桿上三角面的塵土等附著物。這種凹槽滑輪、圓柱體齒輪以及蓋板的組合結(jié)構(gòu)，使得可動(dòng)噴桿左右移動(dòng)保持豎直并且具有穩(wěn)定性。
[0029]如圖3所示，研宄表明風(fēng)送式變量噴霧機(jī)的噴霧風(fēng)速隨五指噴頭噴霧距離的增大而逐步減弱，如果五指噴頭與植株目標(biāo)的距離較大，會(huì)使得霧滴漂移嚴(yán)重、穿透性不足，從而使植株冠層沉積量較少，若五指噴頭與植株目標(biāo)的距離較小，會(huì)使得噴霧范圍較小，同時(shí)噴霧動(dòng)能過(guò)大，液滴容易反彈不易附著，造成農(nóng)藥的浪費(fèi)以及環(huán)境的污染。本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)采用激光傳感器實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量植株目標(biāo)到噴桿的有效距離，由控制單元控制固定噴嘴的可動(dòng)噴桿跟隨植株的距離信息實(shí)時(shí)進(jìn)行位置的調(diào)整，達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層沉積量的目的，從而減少農(nóng)藥用量，降低種植成本，提高農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平和農(nóng)藥施用效率，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
[0030]如圖4所示，一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的距離測(cè)量與控制系統(tǒng)，通過(guò)激光傳感器對(duì)植株信息進(jìn)行檢測(cè)，將檢測(cè)到的信息傳輸?shù)角度胧接?jì)算機(jī)進(jìn)行分析處理，并將結(jié)果傳輸?shù)絿婌F控制器中，噴霧控制器據(jù)此信息對(duì)噴桿噴霧位置做出迅速調(diào)整，實(shí)現(xiàn)噴桿的自動(dòng)跟蹤功能。同時(shí)，噴霧控制器依據(jù)各傳感器回傳的信息，對(duì)噴霧電磁閥進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)精確變量噴霧。
[0031]下面結(jié)合圖1和圖4具體說(shuō)明本發(fā)明的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的工作過(guò)程。激光傳感器對(duì)兩側(cè)植株目標(biāo)距離信息進(jìn)行掃描，掃描后的數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式計(jì)算機(jī)，嵌入式計(jì)算機(jī)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并將結(jié)果傳輸給噴霧控制器，噴霧控制器據(jù)此信息迅速給出噴霧位置調(diào)整措施，通過(guò)直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)直流步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。當(dāng)激光傳感器檢測(cè)到的植株間距較大或者較小時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)處理環(huán)節(jié)之后，噴霧控制器迅速控制直流步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使得水平電動(dòng)推桿伸長(zhǎng)或者縮短，可動(dòng)噴桿調(diào)整到達(dá)最佳噴霧位置后停止。同時(shí)噴霧控制器依據(jù)各傳感器回傳的信息對(duì)電磁閥進(jìn)行控制，執(zhí)行噴霧動(dòng)作。如此反復(fù)，完成植株施藥作業(yè)，實(shí)現(xiàn)變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤功能，從而達(dá)到減少霧滴漂移、增加霧滴穿透性和植株冠層沉積量的目的，提高農(nóng)藥有效使用率，降低環(huán)境污染，提高農(nóng)業(yè)自動(dòng)化水平，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
【權(quán)利要求】
1.一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，包括噴桿自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)、距離測(cè)量與控制系統(tǒng)； 所述噴桿自動(dòng)跟蹤機(jī)構(gòu)包括五指噴嘴(I)、可動(dòng)噴桿(2)、固定橫桿(3)、水平電動(dòng)推桿(4)、固定支架(5);多組所述五指噴嘴(I)分成兩排，分別安裝在兩根可動(dòng)噴桿(2)的一偵牝兩根可動(dòng)噴桿⑵與兩根固定橫桿⑶相連接，共有四個(gè)連接點(diǎn)，且可動(dòng)噴桿⑵能夠在固定橫桿(3)上左右平行移動(dòng)；兩個(gè)水平電動(dòng)推桿(4)頭部分別與兩根可動(dòng)噴桿(2)連接，水平電動(dòng)推桿(4)的尾部分別固定在兩根固定橫桿(3)的豎直支架上，用來(lái)推動(dòng)可動(dòng)噴桿⑵左右移動(dòng)； 所述距離測(cè)量與控制系統(tǒng)包括激光傳感器(12)、觸摸屏(13)、嵌入式計(jì)算機(jī)(14)、噴霧控制器(15)、速度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、流量傳感器(18)、電磁閥(19)、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I (20)和直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2(21);所述激光傳感器(12)、觸摸屏(13)、噴霧控制器(15)分別與嵌入式計(jì)算機(jī)(14)相連接，所述速度傳感器(16)、壓力傳感器(17)、流量傳感器(18)、電磁閥(19)、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊I (20)、直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊2 (21)分別與噴霧控制器(15)相連接； 所述激光傳感器(12)在噴霧機(jī)前端用于對(duì)兩側(cè)植株目標(biāo)掃描，將掃描到的植株行距信息傳送給嵌入式計(jì)算機(jī)(14)； 所述噴霧控制器(15)用于對(duì)直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而調(diào)整可動(dòng)噴桿(2)與植株目標(biāo)的位置，使其在理想的噴施距1?內(nèi)噴霧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述固定橫桿(3)采用上端面為三角面、下端面為齒面的結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述可動(dòng)噴桿(2)采用懸掛結(jié)構(gòu)沿固定橫桿(3)左右移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述固定橫桿(3)與可動(dòng)噴桿(2)通過(guò)凹槽滑輪(7)、圓柱體齒輪(9)以及蓋板(10)相配合的方式相連接，三者通過(guò)雙頭螺栓(8)以及螺母(11)加以固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述凹槽滑輪(7)和固定橫桿(3)的上端三角面緊密接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱體齒輪(9)和固定橫桿(3)的下端齒面緊密結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述蓋板(10)采用螺栓固定結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)，其特征在于，所述兩根固定橫桿(3)在移動(dòng)范圍的左右兩端均設(shè)有限位開(kāi)關(guān)(6)，所述限位開(kāi)關(guān)(6)為八個(gè)。
9.一種采用激光傳感器的風(fēng)送式變量噴霧噴桿自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，激光傳感器(12)對(duì)兩側(cè)植株目標(biāo)距離信息進(jìn)行掃描，掃描后的數(shù)據(jù)傳輸給嵌入式計(jì)算機(jī)(14)； 步驟2，嵌入式計(jì)算機(jī)(14)對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理并將結(jié)果傳輸給噴霧控制器
(15)； 步驟3，噴霧控制器(15)據(jù)此信息迅速給出噴霧位置調(diào)整措施，通過(guò)直流步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊對(duì)直流步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制；當(dāng)激光傳感器(12)檢測(cè)到的植株間距較大或者較小時(shí)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)處理環(huán)節(jié)之后，噴霧控制器(15)迅速控制直流步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，使得水平電動(dòng)推桿(4)伸長(zhǎng)或者縮短，可動(dòng)噴桿(2)調(diào)整到達(dá)最佳噴霧位置后停止； 步驟4，位置調(diào)整好后，噴霧控制器(15)依據(jù)嵌入式計(jì)算機(jī)(14)對(duì)掃描數(shù)據(jù)的處理分析，結(jié)合各傳感器回傳的信息對(duì)電磁閥(19)進(jìn)行控制，執(zhí)行噴霧動(dòng)作，如此反復(fù)，完成植株施藥作業(yè)。
【文檔編號(hào)】A01M7/00GK104488843SQ201410784600
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】劉慧 , 李寧, 沈躍 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)