專利名稱：一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于農(nóng)業(yè)植保機械領(lǐng)域，涉及施藥器具，具體涉及一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機。
背景技術(shù)：
果園中主要的管理作業(yè)有，繁殖和栽植、整形修剪、病蟲害防治、摘心除草、土肥水管理等，各個管理環(huán)節(jié)中，病蟲害防治是最費工時、又非常重要的作業(yè)項目，據(jù)統(tǒng)計，其工作量約占果樹管理總工作量的30%左右，同時也是技術(shù)上非常不成熟的環(huán)節(jié)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，果樹在一年的生長期內(nèi)要噴施農(nóng)藥8 16次，噴灑農(nóng)藥后有50 70%的農(nóng)藥降落在土壤和周圍環(huán)境中，造成嚴重污染。其次，農(nóng)藥過量使用，會導(dǎo)致作物大面積中毒，甚至造成全面減產(chǎn)。提高農(nóng)藥的有效利用率，減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)發(fā)展的一個重要目標(biāo)。而我國的施藥技術(shù)發(fā)展很不完善，施藥機械一直處于非常落后的水平，僅相當(dāng)于國外70年代水平，主要表現(xiàn)在機具笨重，工作效率低，機械化程度低，目前仍是以手動和半機械化機具為主，防治作業(yè)無法保障，農(nóng)藥噴施不均、漂移、蒸發(fā)、污染等不良現(xiàn)象的較為普遍。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機，可以自動探測前方有無果樹并根據(jù)果樹的形狀自動對靶施藥，從而提高藥液的利用率，減少化學(xué)農(nóng)藥對施用者人身安全的傷害，降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機，包括行走裝置，行走裝置上方后端設(shè)置有施藥裝置，前端設(shè)置有超聲波探測裝置，施藥裝置管道上的電磁閥13連接至嵌入式操控平臺4，超聲波探測裝置主要包括超聲波傳感器30，超聲波傳感器30的探測信號輸出連接至嵌入式操控平臺4，嵌入式操控平臺4根據(jù)超聲波傳感器30探測果樹信號來控制電磁閥13的開啟與關(guān)閉。本實用新型所述精準(zhǔn)施藥機還可以包括施藥信號檢測控制裝置，施藥信號檢測控制裝置包括電磁閥13、速度傳感器26、流量傳感器22、壓力傳感器23以及電動球閥24，速度傳感器26設(shè)置于行走裝置上，流量傳感器22和壓力傳感器23都設(shè)置于施藥裝置管道上。所述施藥裝置包括藥箱1，藥箱I通過隔膜泵7連接主管道19，隔膜泵7接噴藥裝置變速箱6，噴藥裝置變速箱6接驅(qū)動噴藥汽油機及噴藥離合器5，主管道19上設(shè)置電動球閥24構(gòu)成分路，一路連接進藥管18，一路連接回流管25，回流管25的另一端連接藥箱1，進藥管18再次分路連接至多個噴頭9，電磁閥13相應(yīng)地有多個，設(shè)置于每個噴頭9與進藥管18的分路連接處，流量傳感器22和壓力傳感器23設(shè)置于進藥管18上。[0009]所述噴頭9設(shè)置于可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11中，所述可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11中還設(shè)置有與噴頭9對應(yīng)的離心式風(fēng)扇12。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于設(shè)有一套自動對靶施藥裝置，可以根據(jù)前方有無果樹和樹形來調(diào)節(jié)噴頭的啟閉和噴霧量的多少，在行走輪處安裝有速度傳感器，可以根據(jù)拖拉機行走的速度來控制管道內(nèi)的流量，在隔膜泵和噴頭之間安裝有壓力傳感器和流量傳感器，感知軟管中的藥液流量來調(diào)節(jié)隔膜泵的流量，來保證藥物的均勻穩(wěn)定噴施，提高了藥液的利用率，降低了果園的管理成本，減少了化學(xué)農(nóng)藥對環(huán)境的污染，系統(tǒng)噴霧壓力恒定，霧化效果良好，同時系統(tǒng)響應(yīng)時間短，滯后小，控制精確。

圖I為本實用新型一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中噴霧裝置的主視圖。圖中附圖標(biāo)記的含義I-藥箱；2_驅(qū)動前進汽油機及前進離合器；3_行走裝置變速箱；4_嵌入式操控平臺；5_驅(qū)動噴藥汽油機及噴藥離合器；6_噴藥裝置變速箱變速箱；7_隔膜泵；8_壓力表；9-噴頭；10_導(dǎo)流板；11_可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱；12_離心式風(fēng)扇；13_電磁閥；14_皮帶傳動裝置；15-豎向支架；16_水平機架；17_驅(qū)動輪；18_進藥管；19_主管道；20_支撐輪；21_履帶；22-流量傳感器；23_壓力傳感器；24_電動球閥；25_回流管；26_速度傳感器；27_導(dǎo)向輪；28-滑動支架；29_保護桶；30_超聲波傳感器；31_加強桿。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。如圖I所示，為本實用新型自動對靶精準(zhǔn)施藥機的一種具體結(jié)構(gòu)，包括行走裝置，行走裝置采用履帶式，包括后方的驅(qū)動輪17、前方的導(dǎo)向輪27、中間的支撐輪20以及履帶21，在行走裝置的上方設(shè)置水平機架16。在行走裝置行走的前端，水平機架16上設(shè)置上下部滑動相連的滑動支架28，滑動支架28可根據(jù)果樹高度需要進行上下調(diào)節(jié)，其上部設(shè)置有多個中空圓柱形結(jié)構(gòu)的保護桶29，每個保護桶29中安裝一個超聲波傳感器30，滑動支架28的下部通過斜向的加強桿31連接至水平機架16。在行走裝置行走的后端，水平機架16上設(shè)置施藥裝置，施藥裝置包括藥箱1，藥箱I通過隔膜泵7連接主管道19，隔膜泵7接噴藥裝置變速箱6，噴藥裝置變速箱6接驅(qū)動噴藥汽油機及噴藥離合器5，主管道19上設(shè)置電動球閥24構(gòu)成分路，一路連接進藥管18，一路連接回流管25，進藥管18再次分路連接至多個噴頭9，而各個管路上均可設(shè)置壓力表8，實時監(jiān)控管路中藥液的壓力情況。如圖2所示，噴頭9設(shè)置于可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11中，所述可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11中設(shè)置有與噴頭9對應(yīng)的離心式風(fēng)扇12，相鄰的噴頭9之間以可調(diào)整角度的導(dǎo)流板10隔開，導(dǎo)流板10的導(dǎo)流角度可根據(jù)樹形進行調(diào)節(jié)。電磁閥13相應(yīng)地有多個，設(shè)置于每個噴頭9與進藥管18的分路連接處，每個電磁閥13控制一個噴頭9，可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11有兩個，沿行走裝置前進方向分左右設(shè)置于豎向支架15上，可根據(jù)果樹樹形和高度進行角度調(diào)節(jié)，分別在90°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，在果園進行作業(yè)時，可根據(jù)不同果樹的樹形、高低和行間距的大小來對風(fēng)箱11進行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，以適應(yīng)不同果樹或果樹不同生長時期作業(yè)需要。兩個可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11之間設(shè)置有等速變向裝置，等速變向裝置連接兩個離心式風(fēng)扇12，實現(xiàn)兩個離心式風(fēng)扇12的等速旋轉(zhuǎn)，等速變向裝置連接皮帶傳動裝置14的從動輪，皮帶傳動裝置14的主動輪連接至噴藥裝置變速箱6。本實用新型還可以包括施藥信號檢測控制裝置，施藥信號檢測控制裝置包括電磁閥13、速度傳感器26、流量傳感器22壓力傳感器23以及電動球閥24，速度傳感器26設(shè)置于行走裝置的支撐輪20上，流量傳感器22和壓力傳感器23都設(shè)置于進藥管18上。速度傳感器26將速度信號傳送到嵌入式操控平臺4，流量傳感器22和壓力傳感器23監(jiān)測軟管中藥液流量和壓力的大小，將信號傳送至嵌入式操控平臺4，并與速度信號共同控制電動球閥24的開度，實現(xiàn)藥物的均勻穩(wěn)定噴施。本實用新型采用的嵌入式操控平臺4以ARM處理單元為核心，能實時獲取、顯示并 長期存儲速度速度傳感器26、流量傳感器22、壓力傳感器23和超聲波傳感器30信息；能夠融合傳感器信息并控制電動球閥24和電磁閥13進行對靶精準(zhǔn)噴霧。本實用新型的工作過程如下根據(jù)作業(yè)對象的樹形、高低和行距等信息初步調(diào)整可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11的高度和角度以及超聲傳感器30的高度和分布；然后啟動驅(qū)動前進汽油機及前進離合器2、驅(qū)動噴藥汽油機及噴藥離合器5，驅(qū)動前進汽油機及前進離合器2通過行走裝置變速器3控制施藥機的整體行進速度；然后啟動嵌入式操控平臺4，設(shè)定施藥量；在施藥機的前進過程中，超聲傳感器30能夠判斷到前方的作業(yè)對象的樹形、高低和行距等，將信號傳回到嵌入式操控平臺4，嵌入式操控平臺4同時接收流量傳感器22、壓力傳感器23以及速度傳感器26的信號，根據(jù)這些接收到的信號，控制電磁閥13和電動球閥24，以進行對靶精準(zhǔn)噴霧。
權(quán)利要求1.一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機，包括行走裝置，其特征在于，行走裝置上方后端設(shè)置有施藥裝置，前端設(shè)置有超聲波探測裝置，施藥裝置管道上的電磁閥(13)連接至嵌入式操控平臺(4)，超聲波探測裝置主要包括超聲波傳感器(30)，超聲波傳感器(30)的探測信號輸出連接至嵌入式操控平臺(4)，嵌入式操控平臺(4)根據(jù)超聲波傳感器(30)探測果樹信號來控制電磁閥(13)的開啟與關(guān)閉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精準(zhǔn)施藥機,其特征在于,所述施藥裝置包括藥箱(I),藥箱(I)通過隔膜泵(7)連接主管道(19)，隔膜泵(7)接噴藥裝置變速箱￠)，噴藥裝置變速箱(6)接驅(qū)動噴藥汽油機及噴藥離合器(5)，主管道(19)上設(shè)置電動球閥(24)構(gòu)成分路，一路連接進藥管(18)，一路連接回流管(25)，回流管(25)的另一端連接藥箱(1)，進藥管(18)再次分路連接至多個噴頭(9)，電磁閥(13)相應(yīng)地有多個，設(shè)置于每個噴頭(9)與進藥管(18)的分路連接處，流量傳感器(22)和壓力傳感器(23)設(shè)置于進藥管(18)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精準(zhǔn)施藥機，其特征在于，所述噴頭(9)設(shè)置于可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱(II)中，所述可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱(11)中還設(shè)置有與噴頭(9)對應(yīng)的離心式風(fēng)扇(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的精準(zhǔn)施藥機，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱(11)有兩個，沿行走裝置前進方向分左右設(shè)置于豎向支架(15)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精準(zhǔn)施藥機，其特征在于，所述兩個可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱(11)之間設(shè)置有等速變向裝置，等速變向裝置連接兩個離心式風(fēng)扇(12)，實現(xiàn)兩個離心式風(fēng)扇(12)的等速旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的精準(zhǔn)施藥機，其特征在于，還包括皮帶傳動裝置(14)，其主動輪連接至噴藥裝置變速箱出)，從動輪連接至等速變向裝置。
專利摘要本實用新型為一種自動對靶精準(zhǔn)施藥機，包括行走裝置，行走裝置上方后端設(shè)置有施藥裝置，前端設(shè)置有超聲波探測裝置，施藥裝置管道上的電磁閥連接至嵌入式操控平臺，超聲波探測裝置主要包括超聲波傳感器，超聲波傳感器的探測信號輸出連接至嵌入式操控平臺，還可以包括施藥信號檢測控制裝置，施藥信號檢測控制裝置包括電磁閥、速度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器以及電動球閥，嵌入式操控平臺融合各傳感器信號控制電磁閥的開啟與關(guān)閉，本實用新型可以自動探測前方有無果樹并根據(jù)果樹的形狀自動對靶施藥，從而提高藥液的利用率，減少化學(xué)農(nóng)藥對施用者人身安全的傷害，降低農(nóng)藥對環(huán)境的污染。
文檔編號A01M7/00GK202524957SQ2012201747
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者張國遠, 張斌斌, 徐莎, 朱瑞祥, 李為, 李衛(wèi), 翟長遠, 郭俊杰, 韓潤哲 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)