自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)及其噴霧方法
【專利摘要】本技術(shù)是能夠自動(dòng)對(duì)靶、受環(huán)境影響小、響應(yīng)時(shí)間快、不會(huì)漏噴或多噴、防止農(nóng)藥浪費(fèi)的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)和噴霧方法。噴霧機(jī)包括機(jī)架、行走裝置、具有多個(gè)噴頭的噴霧裝置、與噴頭一一對(duì)應(yīng)的激光探測(cè)裝置、中央處理器；激光探測(cè)裝置包括激光發(fā)生器、激光接收器、信號(hào)處理及控制器；相對(duì)應(yīng)的噴頭和激光探測(cè)裝置布置在機(jī)架同一對(duì)應(yīng)角度上；中央處理器與各噴頭控制裝置相連。噴霧方法：激光發(fā)生器產(chǎn)生激光發(fā)射信號(hào)，激光接收器接收反射信號(hào)，如果靶標(biāo)距離在設(shè)定的距離范圍內(nèi)，則為當(dāng)前靶標(biāo)；如果前一個(gè)信號(hào)沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)則噴霧；如果連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)均沒(méi)有探測(cè)到靶標(biāo)則停止噴霧；其它狀態(tài)均是維持原狀態(tài)。
【專利說(shuō)明】自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)及其噴霧方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及果園噴霧機(jī)，具體地說(shuō)，是一種自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)及其噴霧方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的果園噴霧機(jī)一般包括機(jī)架、行走裝置、噴霧裝置，在噴霧時(shí)需要人工控制，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。即使有果園噴霧機(jī)能夠自動(dòng)化操作，但其噴霧時(shí)不能區(qū)分是否有靶標(biāo)，總是連續(xù)噴霧。樹(shù)與樹(shù)之間的間隔噴霧屬于無(wú)效噴霧，無(wú)法有效沉積在果樹(shù)葉片上，藥液浪費(fèi)大。風(fēng)送式噴霧技術(shù)是一種被廣泛采用并十分有效的果園噴霧技術(shù)，該技術(shù)可以顯著提高霧滴的穿透性和沉積率，通過(guò)針對(duì)果樹(shù)間間隔及果樹(shù)樹(shù)型控制是否噴霧，以達(dá)到減少無(wú)效噴霧、提高農(nóng)藥有效利用率目的。
[0003]目前果園自動(dòng)對(duì)靶探測(cè)技術(shù)按照工作原理大致可分為超聲波探測(cè)技術(shù)、紅外探測(cè)技術(shù)、基于圖像處理的探測(cè)技術(shù)，但均沒(méi)有形成實(shí)用技術(shù)。
[0004]超聲波受環(huán)境溫度和空氣濕度的影響較大,波束的輻射范圍較大，對(duì)于間隔較小的果樹(shù)無(wú)法做到有效識(shí)別，且果園環(huán)境復(fù)雜，探測(cè)精度受干擾較大。
[0005]紅外探測(cè)技術(shù)采用紅外線為探測(cè)介質(zhì)，該技術(shù)受自然光影響大，方向性差，測(cè)量精度較低。目前的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)際運(yùn)用較少。
[0006]基于圖像處理的探測(cè)技術(shù)通過(guò)攝像機(jī)可獲得大量的信息，能夠根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)準(zhǔn)確判斷樹(shù)木的種類、大小等，但是資金投入大，信息處理慢，響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)對(duì)于多排果樹(shù)以及綠色非靶標(biāo)物識(shí)別困難，影響作業(yè)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本技術(shù)的目的是提供一種能夠自動(dòng)對(duì)靶、受環(huán)境影響小、響應(yīng)時(shí)間快、靶標(biāo)探測(cè)精確度高、不會(huì)漏噴或多噴、防止農(nóng)藥浪費(fèi)的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)。
[0008]本技術(shù)的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，包括機(jī)架、行走裝置、具有多個(gè)噴頭的噴霧裝置、與噴頭數(shù)量相同、用于探測(cè)靶標(biāo)并計(jì)算出靶標(biāo)距離的激光探測(cè)裝置，激光探測(cè)裝置包括激光發(fā)生器、激光接收器、與激光發(fā)生器和激光接收器相連的信號(hào)處理及控制器，噴頭與激光探測(cè)裝置一一對(duì)應(yīng)；相對(duì)應(yīng)的一對(duì)噴頭和激光探測(cè)裝置布置在機(jī)架同一對(duì)應(yīng)角度上；它還包括中央處理器，各激光探測(cè)裝置的信號(hào)處理及控制器與中央處理器相連，中央處理器的輸出與控制各噴頭噴霧與否的各噴頭控制裝置相連。
[0009]本技術(shù)的有益效果:本噴霧機(jī)工作時(shí)，任一個(gè)激光探測(cè)裝置的激光發(fā)生器發(fā)出激光發(fā)射信號(hào)，該激光探測(cè)裝置的激光接收器接收到靶標(biāo)對(duì)該激光發(fā)射信號(hào)的反射信號(hào)，信號(hào)處理及控制器根據(jù)激光發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)，計(jì)算出靶標(biāo)距激光探測(cè)裝置的距離；中央處理器判斷所述靶標(biāo)距離是否在預(yù)先設(shè)定的距離范圍內(nèi)；如果靶標(biāo)距離在設(shè)定的距離范圍內(nèi)，則該靶標(biāo)為當(dāng)前靶標(biāo)，中央處理器向該激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)噴頭的噴頭控制裝置發(fā)出打開(kāi)信號(hào)，使得該噴頭開(kāi)始噴霧；如果沒(méi)有探測(cè)到靶標(biāo)或者靶標(biāo)距離超過(guò)設(shè)定的距離范圍，則該靶標(biāo)不是當(dāng)前靶標(biāo)，不會(huì)開(kāi)啟該噴頭對(duì)應(yīng)的電磁閥，即該噴頭不噴霧。采用激光探測(cè)裝置，激光方向性強(qiáng)，信號(hào)基本不受環(huán)境干擾，響應(yīng)時(shí)間快。同時(shí)，本技術(shù)采用各激光探測(cè)裝置的激光發(fā)射方向與噴頭環(huán)組件中各對(duì)應(yīng)噴頭霧滴噴射中心方向一致的原則進(jìn)行分布，激光探測(cè)裝置在行走方向兩側(cè)不同角度上對(duì)靶標(biāo)(樹(shù)冠)進(jìn)行探測(cè)，中央處理器控制與激光探測(cè)器處于同一角度上對(duì)應(yīng)的噴頭是否工作。本技術(shù)中，各噴頭是否噴霧獨(dú)立控制。因激光探測(cè)裝置發(fā)出的激光光束只能探測(cè)到果樹(shù)某一高度是否存在靶標(biāo)，如果只用一個(gè)激光探測(cè)裝置探測(cè)靶標(biāo)來(lái)控制整個(gè)藥環(huán)噴頭組噴霧，可能造成以下問(wèn)題:較高的樹(shù)冠因高于激光探測(cè)高度和較低的樹(shù)冠因低于激光探測(cè)高度，無(wú)法被激光探測(cè)裝置探測(cè)到而造成漏噴，較小的樹(shù)冠且激光探測(cè)高度位于樹(shù)冠高度范圍內(nèi)被激光探測(cè)裝置探測(cè)到而觸發(fā)所有噴頭均噴霧造成的多噴(無(wú)效噴霧)。本技術(shù)采用多個(gè)激光探測(cè)裝置與多個(gè)噴頭分別一一對(duì)應(yīng)控制，能夠探測(cè)到不同角度范圍內(nèi)的靶標(biāo)，防止了漏噴或多噴。本技術(shù)采用連續(xù)三次判別當(dāng)前靶標(biāo)是否存在的方法，可有效防止因激光光束單一精準(zhǔn)定位造成較稀疏樹(shù)冠因樹(shù)內(nèi)出現(xiàn)空洞而產(chǎn)生過(guò)多啟停動(dòng)作，以免同一噴頭對(duì)同一棵樹(shù)不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)噴霧。
[0010]本技術(shù)將連續(xù)性噴霧變?yōu)殚g歇性噴霧，只對(duì)果樹(shù)進(jìn)行施藥，將自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)施藥技術(shù)相結(jié)合，采用激光探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前靶標(biāo)的自動(dòng)識(shí)別和噴霧的自動(dòng)控制，達(dá)到只對(duì)當(dāng)前靶標(biāo)進(jìn)行施藥的自動(dòng)對(duì)靶噴霧，同時(shí)對(duì)同一棵樹(shù)因樹(shù)冠形狀大小不一可精準(zhǔn)控制各對(duì)應(yīng)噴頭是否噴霧，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥高效應(yīng)用、避免無(wú)效噴霧浪費(fèi)的目的。所以，本技術(shù)是一種能夠自動(dòng)對(duì)靶、受環(huán)境影響小、響應(yīng)時(shí)間快、靶標(biāo)探測(cè)精確度高、不會(huì)漏噴或多噴、節(jié)省藥液的自走式果園噴霧機(jī)。
[0011]上述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，以自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)方向?yàn)榍胺?，相?duì)應(yīng)的一對(duì)噴頭和激光探測(cè)裝置中，激光探測(cè)裝置設(shè)置在噴頭前方。自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)速度為0.5-lm/s，激光探測(cè)裝置設(shè)置在噴頭前方20-40cm。這樣可提前探測(cè)，彌補(bǔ)中央處理器處理數(shù)據(jù)所需時(shí)間及開(kāi)啟電磁閥至噴霧所需響應(yīng)時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，噴霧機(jī)向前行進(jìn)了一段距離，所以噴頭設(shè)置在激光探測(cè)裝置后方的距離要基本等于噴霧機(jī)在此時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)的距離，這樣不會(huì)造成少噴或者漏噴。
[0012]上述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，各噴頭位于同一個(gè)垂直平面內(nèi)，各激光探測(cè)裝置位于另一個(gè)垂直平面。`
[0013]上述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，噴頭控制裝置為設(shè)置在與各噴頭相通的藥液管上的對(duì)應(yīng)的電磁閥。
[0014]上述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，行走裝置為履帶式行走裝置。
[0015]本技術(shù)同時(shí)還提供了一種能夠防止少噴或者漏噴，同時(shí)也能夠防止多噴浪費(fèi)農(nóng)藥，自動(dòng)化程度高的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的噴霧方法。
[0016]本自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的噴霧方法，任一激光探測(cè)裝置的激光發(fā)生器產(chǎn)生激光發(fā)射信號(hào)，激光接收器接收到靶標(biāo)對(duì)激光發(fā)射信號(hào)的反射信號(hào)，信號(hào)處理及控制器根據(jù)激光發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)，計(jì)算出靶標(biāo)距該激光探測(cè)裝置的距離；中央處理器判斷所述靶標(biāo)距離是否在設(shè)定的距離范圍內(nèi)；如果靶標(biāo)距離在設(shè)定的距離范圍內(nèi)，則該靶標(biāo)為當(dāng)前靶標(biāo)；中央處理器根據(jù)三個(gè)連續(xù)的反射信號(hào)是否探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)按如下方法控制相對(duì)應(yīng)的噴頭控制裝置的動(dòng)作:
a、如果前一個(gè)反射信號(hào)沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出打開(kāi)信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭開(kāi)始噴霧；
b、如果前一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，緊接著連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)均沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭停止噴霧；
C、其它情況下，維持原狀態(tài)。
[0017]上述的噴霧方法，設(shè)定的距離范圍為0.2-6m。
[0018]本噴霧方法的有益效果:本技術(shù)中，各噴頭是否噴霧獨(dú)立控制。一噴頭是否噴霧根據(jù)與該噴頭相對(duì)應(yīng)的激光探測(cè)裝置是否探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)而定，具體地說(shuō)，是以激光探測(cè)裝置連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)的狀態(tài)來(lái)判斷是否噴霧。如果任意兩個(gè)連續(xù)反射信號(hào)中的前一個(gè)信號(hào)沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)則開(kāi)始噴霧；如果前一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后面連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)均沒(méi)有探測(cè)到靶標(biāo)，則停止噴霧；其它狀態(tài)均是維持原狀態(tài)。本方法有效防止了少噴或漏噴，同時(shí)也防止了同一棵樹(shù)內(nèi)因較稀疏樹(shù)冠形成樹(shù)內(nèi)空洞而產(chǎn)生過(guò)多的不必要的啟停動(dòng)作。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)示意圖 圖2是圖1中噴頭組件的右視圖。
[0020]圖3是圖1中激光探測(cè)裝置分布的右視圖。圖4是自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)在果園使用狀態(tài)的示意圖。
[0021]圖5是各激光探測(cè)裝置探測(cè)當(dāng)前靶標(biāo)示意圖。
[0022]圖6是激光探測(cè)裝置探測(cè)到樹(shù)`冠內(nèi)空洞的示意圖。
[0023]圖7是激光探測(cè)裝置探測(cè)到空洞的放大示意圖。
[0024]圖8是本自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)中硬件部分原理圖。
[0025]圖9是本自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)噴霧過(guò)程流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參見(jiàn)圖1、8所示，自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)包括機(jī)架1、履帶式行走裝置2、噴霧裝置3，用于探測(cè)靶標(biāo)并計(jì)算出靶標(biāo)距離的激光探測(cè)裝置4。激光探測(cè)裝置包括激光發(fā)生器
41、位于激光發(fā)生器前方的凸透鏡46、激光接收器42、位于激光接收器前方的濾光片47、凸透鏡48、與激光發(fā)生器和激光接收器相連的信號(hào)處理及控制器。信號(hào)處理及控制器包括微控制器43、計(jì)時(shí)器44、信號(hào)處理器45等。10個(gè)激光探測(cè)裝置4位于同一個(gè)環(huán)板49上。噴霧裝置3包括10個(gè)位于同一個(gè)垂直平面上的噴頭31，具有出風(fēng)口 32的吹風(fēng)通道，每個(gè)噴頭與一根藥液管相通，各藥液管上設(shè)置電磁閥33。中央處理器通過(guò)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路34控制電磁閥。10個(gè)噴頭31位于出風(fēng)口 32處，左側(cè)和右側(cè)各有5個(gè)。噴頭與激光探測(cè)裝置——對(duì)應(yīng)。相對(duì)應(yīng)的每對(duì)噴頭和激光探測(cè)裝置布置在機(jī)架具有一定前后距離的不同垂直平面的同一角度上，即噴頭的軸線與相對(duì)應(yīng)的激光探測(cè)裝置發(fā)出的光束相平行。噴頭軸線和相對(duì)應(yīng)的激光探測(cè)裝置發(fā)出的光束所在的平面與自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)方向相平行。各激光探測(cè)裝置的信號(hào)處理及控制器與通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路9與中央處理器(控制系統(tǒng))6相連，中央處理器的輸出通過(guò)電磁閥控制各噴頭噴霧。鍵盤8、顯示器7、溫度傳感器10等也與中央處理器相連。
[0027]自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)速度為0.5-lm/s,以自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)方向?yàn)榍胺?，各激光探測(cè)裝置所在的平面在各噴頭所在平面的前方，并且距離Z=30cm。這樣，結(jié)合噴霧機(jī)行駛速度即可實(shí)現(xiàn)噴霧機(jī)到達(dá)果樹(shù)前已開(kāi)始噴霧，防止少噴或者漏噴。在噴霧機(jī)駛離該果樹(shù)時(shí)，中央處理器會(huì)延時(shí)0.1s關(guān)閉電磁閥，確保果樹(shù)得到全部施藥，防止施藥不完全。
[0028]參見(jiàn)圖9，噴霧方法如下:任一激光探測(cè)裝置的激光發(fā)生器產(chǎn)生激光發(fā)射信號(hào)，激光接收器接收到靶標(biāo)對(duì)激光發(fā)射信號(hào)的反射信號(hào)，信號(hào)處理及控制器根據(jù)激光發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)，計(jì)算出靶標(biāo)距該激光探測(cè)裝置的距離；中央處理器判斷所述靶標(biāo)距離是否在設(shè)定的距離范圍(設(shè)定距離一般為0.2-6m，可以調(diào)節(jié))內(nèi)；如果靶標(biāo)距離在設(shè)定的距離范圍內(nèi)，則該靶標(biāo)為當(dāng)前靶標(biāo)；中央處理器根據(jù)三個(gè)連續(xù)的反射信號(hào)是否探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)按如下方法控制相對(duì)應(yīng)的噴頭控制裝置的動(dòng)作:
a、如果前一個(gè)反射信號(hào)沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出打開(kāi)信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭開(kāi)始噴霧；
b、如果前一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，緊接著連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)均沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭停止噴霧；
C、其它情況下，維持原狀態(tài)。
[0029]激光探測(cè)裝置用于收集果園作業(yè)信息，測(cè)定靶標(biāo)距噴頭的距離，讀取數(shù)據(jù)并將信息反饋給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)根據(jù)接收到的信息進(jìn)行分析判斷，從而控制電磁閥的啟閉達(dá)到對(duì)靶噴霧。
[0030]果樹(shù)種植一般為多排`種植，如圖4所示，果園為行距XX株間距Y種植模式，圖4顯示與當(dāng)前靶標(biāo)行相鄰的兩行，共四行。噴霧機(jī)位于第2行和第3行果樹(shù)之間行駛。通過(guò)人機(jī)界面可根據(jù)實(shí)際種植模式設(shè)置行距X，即為靶標(biāo)到噴頭(或激光探測(cè)裝置)的最大距離，也是激光探測(cè)靶標(biāo)是否為當(dāng)前靶標(biāo)的依據(jù)。激光探測(cè)裝置測(cè)定靶標(biāo)到噴頭(或激光探測(cè)裝置)的實(shí)際距離(祀標(biāo)距離)后，與最大距離X進(jìn)行比較。如果靶標(biāo)距離>X，此靶標(biāo)為非當(dāng)前靶標(biāo)，噴頭不會(huì)噴霧，這樣就避免了對(duì)隔行果樹(shù)(即圖中的第I排和第4排果樹(shù))的無(wú)效噴霧。對(duì)于不同行間距的果園具有良好的適應(yīng)性。
[0031 ] 如圖4所示，如果第二排果樹(shù)A處存在缺株，激光探測(cè)裝置探測(cè)到距B處果樹(shù)距離后會(huì)判斷是否在設(shè)定范圍內(nèi)，判斷出此處無(wú)果樹(shù)，則關(guān)閉靠近A側(cè)的噴頭，而C處無(wú)缺棵，則靠近C側(cè)的噴頭繼續(xù)噴霧。
[0032]對(duì)于同一棵樹(shù)，各激光探測(cè)器并非都測(cè)定為當(dāng)前靶標(biāo)。如圖5所示，右下部相鄰三個(gè)激光探測(cè)器測(cè)定并判斷為當(dāng)前靶標(biāo)，并控制對(duì)應(yīng)位置的噴頭噴霧，而右上角的兩個(gè)激光探測(cè)器則未測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，對(duì)應(yīng)角度的噴頭不噴霧。因此，實(shí)現(xiàn)了任意樹(shù)型的果樹(shù)均能獲得精確噴霧。
[0033]果園中的果樹(shù)一般形狀、疏密各異，激光探測(cè)裝置探測(cè)靶標(biāo)時(shí)光束較細(xì)，采用本技術(shù)的噴霧方法，能夠避免果樹(shù)內(nèi)較小的空洞或者樹(shù)枝間間隙影響探測(cè)判斷。如圖6、7所示，行駛中的噴霧機(jī)的激光探測(cè)裝置連續(xù)測(cè)量時(shí)，某一激光探測(cè)裝置發(fā)出的激光12穿過(guò)空洞11，對(duì)于樹(shù)冠中的較小的空洞11，如果每測(cè)到一個(gè)非當(dāng)前靶標(biāo)信號(hào)則停止噴霧，下一個(gè)測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)信號(hào)則啟動(dòng)噴霧，則會(huì)在同一稀疏樹(shù)冠內(nèi)不斷發(fā)生啟停動(dòng)作，實(shí)際上并不是單個(gè)噴頭噴灑范圍內(nèi)均無(wú)樹(shù)枝樹(shù)葉，只是在激光探測(cè)點(diǎn)無(wú)當(dāng)前靶標(biāo)信號(hào)。為避免同一樹(shù)冠內(nèi)產(chǎn)生過(guò)多不必要的啟停噴霧動(dòng)作，設(shè)定如果連續(xù)3次探測(cè)到反射信號(hào)為非當(dāng)前靶標(biāo)，則認(rèn)為果園噴霧機(jī)行駛至果樹(shù)株間空擋處或者較大的內(nèi)部空洞，不需要噴霧，關(guān)閉電磁閥。這樣即可以避免小空洞或者小間隙對(duì)連續(xù)噴霧的影響，又不會(huì)在果樹(shù)空擋和較大的空洞處無(wú)效噴霧。
[0034]本技術(shù)通過(guò)激光探測(cè)技術(shù)判斷果樹(shù)的有無(wú)，同時(shí)通過(guò)測(cè)定距離來(lái)判斷果樹(shù)是否為當(dāng)前靶標(biāo)，以及采用3次連續(xù)反射信號(hào)判斷是否存在當(dāng)前靶標(biāo)，確定噴霧與否，實(shí)現(xiàn)了精確對(duì)靶噴霧，且避免了不必要啟停噴霧動(dòng)作。
【權(quán)利要求】
1.自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，包括機(jī)架、行走裝置、具有多個(gè)噴頭的噴霧裝置，其特征是:它還包括與噴頭數(shù)量相同、用于探測(cè)靶標(biāo)并計(jì)算出靶標(biāo)距離的激光探測(cè)裝置，激光探測(cè)裝置包括激光發(fā)生器、激光接收器、與激光發(fā)生器和激光接收器相連的信號(hào)處理及控制器，噴頭與激光探測(cè)裝置一一對(duì)應(yīng)；相對(duì)應(yīng)的一對(duì)噴頭和激光探測(cè)裝置布置在機(jī)架同一對(duì)應(yīng)角度上，它還包括中央處理器，各激光探測(cè)裝置的信號(hào)處理及控制器與中央處理器相連，中央處理器的輸出與控制各噴頭噴霧與否的各噴頭控制裝置相連。
2.如權(quán)利要求1所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，其特征是:以自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)方向?yàn)榍胺?，相?duì)應(yīng)的一對(duì)噴頭和激光探測(cè)裝置中，激光探測(cè)裝置設(shè)置在噴頭前方。
3.如權(quán)利要求2所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，其特征是:自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的前進(jìn)速度為0.5-lm/s，激光探測(cè)裝置設(shè)置在噴頭前方20-40cm。
4.如權(quán)利要求3所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，其特征是:各噴頭位于同一個(gè)垂直平面，各激光探測(cè)裝置位于另一個(gè)垂直平面。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，其特征是:噴頭控制裝置為設(shè)置在與各噴頭相通的藥液管上的對(duì)應(yīng)的電磁閥。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)，其特征是:行走裝置為履帶式行走裝置。
7.如權(quán)利要求1-4任一所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的噴霧方法，其特征是:任一激光探測(cè)裝置的激光發(fā)生器發(fā)出激光發(fā)射信號(hào)，激光接收器接收到靶標(biāo)對(duì)激光發(fā)射信號(hào)的反射信號(hào)，信號(hào)處理及控制器根據(jù)激光發(fā)射信號(hào)和反射信號(hào)，計(jì)算出靶標(biāo)離該激光探測(cè)裝置的距離；中央處理器判斷所述靶標(biāo)距離是否在設(shè)定的距離范圍內(nèi)；如果靶標(biāo)距離在設(shè)定的距離范圍內(nèi)，則是當(dāng)前靶標(biāo)；中央處理器根據(jù)三個(gè)連續(xù)信號(hào)是否存在當(dāng)前靶標(biāo)按如下方法控制相對(duì)應(yīng)的噴頭控制裝`置的動(dòng)作: a、如果前一個(gè)反射信號(hào)沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，后一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出打開(kāi)信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭開(kāi)始噴霧； b、如果前一個(gè)反射信號(hào)探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，緊接著連續(xù)三個(gè)反射信號(hào)均沒(méi)有探測(cè)到當(dāng)前靶標(biāo)，則中央處理器向噴頭控制裝置發(fā)出關(guān)閉信號(hào)，使得與激光探測(cè)裝置相對(duì)應(yīng)的噴頭停止噴霧； C、其它情況下，維持原狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7所述的自走式果園自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)的噴霧方法，其特征是:設(shè)定的距離范圍為0.2-6m。
【文檔編號(hào)】A01M7/00GK103548802SQ201310538956
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】許林云, 張昊天, 張海鋒, 孫曼利, 徐銘銘, 周宏平, 崔業(yè)民 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)