本實用新型屬于一種植保機器人噴灑分散控制系統(tǒng)，特別適合于葡萄園生長周期內(nèi)的噴藥植保作業(yè)。

背景技術(shù)：

我國的農(nóng)作物產(chǎn)量和種植面積均居世界第一。同樣擁有大量的葡萄種植，葡萄在一年中的生長期內(nèi)要噴施農(nóng)藥多次，除草、除蟲以及防病害等藥物都需要打藥機進行作業(yè)。而傳統(tǒng)的打藥機要么是在工作之前人為開啟開始噴灑，要么是在工作之后人為開啟開始噴灑，很難做到遇到葡萄架時立即開啟開始噴灑。因此，會造成因噴灑過早而浪費藥液，或因噴灑不及時而造成的漏噴問題。

在植保作業(yè)中，打藥機在工作到地頭時，需要調(diào)轉(zhuǎn)噴灑另一行時，無法及時關(guān)掉噴灑系統(tǒng)，或者需要單側(cè)噴灑時，也無法做到及時關(guān)掉不需工作的那一側(cè)的噴灑系統(tǒng)，造成浪費藥液、浪費能源的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型技術(shù)任務(wù)是針對以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精度高、噴灑均勻、不會出現(xiàn)漏噴和浪費藥液的一種植保機器人定量分散噴灑控制系統(tǒng)。定量分散噴灑控制系統(tǒng)，只需要人為調(diào)節(jié)好開關(guān)閥的開度，固定噴灑量，然后根據(jù)主控制器得到的檢測數(shù)據(jù)，處理后輸出給分控制器，通過繼電器的閉合，控制電動隔膜泵、擺動減速電機、風(fēng)機的啟停，可實現(xiàn)兩通道藥泵獨立可控，兩側(cè)風(fēng)機獨立可控。

本實用新型解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種植保機器人噴灑分散控制系統(tǒng) ，其特征在于，所述的噴灑分散控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)和分控制系統(tǒng)；所述的主控制系統(tǒng)包括主控制器、轉(zhuǎn)速編碼器、超聲波距離傳感器和紅外傳感器，用以測量機器人啟停、車體兩側(cè)是否都有葡萄架以及路面狀況信息，并進行實時控制；所述的分控制系統(tǒng)包括分控制器、左噴灑系統(tǒng)、左風(fēng)送系統(tǒng)、右噴灑系統(tǒng)、右風(fēng)送系統(tǒng)以及機械臂控制系統(tǒng)。

所述的左噴灑系統(tǒng)包括藥液箱，藥液箱通過管道依次連接過濾器、開關(guān)閥、左電動隔膜泵、左噴頭組，其主要功能是凈化分散噴出藥液，并將藥液霧化噴出，而噴出藥量的多少可通過開關(guān)閥手動調(diào)節(jié)；所述的左風(fēng)送系統(tǒng)包括左風(fēng)機組和左風(fēng)機罩組，其作用一方面是從風(fēng)機吹出的高速氣流將噴頭霧化的霧滴進行二次霧化形成更細小均勻的霧滴；另一方面是強大的氣流將二次霧化的霧滴吹向作物，由于氣流的吹動作用，葡萄的枝葉不停地翻動，使得葡萄的葉背、葉面、都可均勻地覆蓋上霧滴；所述的右噴灑系統(tǒng)包括藥液箱，藥液箱通過管道依次連接過濾器、開關(guān)閥、右電動隔膜泵、右噴頭組；所述的右風(fēng)送系統(tǒng)包括右風(fēng)機組和右風(fēng)機罩組。

所述的機械臂控制系統(tǒng)包括擺動減速電機，擺動減速電機通過單曲柄雙滑塊機構(gòu)帶動機械臂上下往復(fù)移動，其作用是使噴灑更均勻，覆蓋無盲區(qū)。

所述的植保機器人噴灑分散控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的開關(guān)閥是通過人為調(diào)節(jié)，在機器人啟動前就將開關(guān)閥的閥門開度調(diào)節(jié)好，實現(xiàn)定量噴灑；所述的電動隔膜泵通過分控制器控制繼電器，進而控制電動隔膜泵的啟停；所述的風(fēng)機通過分控制器控制繼電器，進而控制風(fēng)機啟停；所述的風(fēng)機通過分控制器控制繼電器，進而控制風(fēng)機啟停；所述的擺動減速電機，通過分控制器控制繼電器，進而控制擺動減速電機的啟停。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有以下突出的優(yōu)點：

1、人為調(diào)節(jié)開關(guān)閥，定量噴灑；

2、實時檢測控制，無漏噴、多噴現(xiàn)象；

3、節(jié)約能源；

4、藥泵、風(fēng)機獨立可控；

5、模塊化設(shè)計，便于維修和更換。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)組成框圖；

圖2是本實用新型的主控制器的檢測模塊框圖；

圖3是本實用新型的控制原理圖；

圖4是本實用新型控制系統(tǒng)流程圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖和具體實施方式對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，本實用新型從藥液箱通過藥液管依次連接過濾器、開關(guān)閥、電動隔膜泵、噴頭組；所述的噴頭組和風(fēng)機組都固定在機械臂上，而機械臂是由擺動減速電機通過單曲柄雙滑塊機構(gòu)帶動的。

如圖2、3所示，所述的主控制器和分控制器均采用意法半導(dǎo)體生產(chǎn)的STM32F103系列的單片機，選用該單片機的主要原因有3點：1）它包含了一個增強型CAN總線通訊模塊，支持最高1 MB/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，且擁有8個發(fā)送或接受緩沖區(qū)寄存器；2）配備了增強型串行通訊接口，可與遙控器或上位機保持數(shù)據(jù)傳輸功能；3）具有多路PWM輸出引腳，可實現(xiàn)8位分辨率的占空比調(diào)整功能，從而達到控制精確噴灑的目的。所述的定量分散噴灑控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)和分控制系統(tǒng)；所述的主控制系統(tǒng)包括主控制器、轉(zhuǎn)速編碼器、超聲波距離傳感器和紅外傳感器，用以測量機器人啟停、車體兩側(cè)是否都有葡萄架以及路面狀況信息，并通過CAN總線傳給主控制器；所述主控制器通過相關(guān)算法和數(shù)據(jù)處理模型對原始數(shù)據(jù)進行處理后，輸出控制信號到分控制器，進而通過控制繼電器控制風(fēng)機、電動隔膜泵、擺動減速電機的啟停，當(dāng)檢測到葡萄架時就啟動開始工作，當(dāng)檢測到無葡萄架時就自動停止，從而實現(xiàn)擺動分散噴灑。

所述的開關(guān)閥是通過人為調(diào)節(jié)，在機器人啟動前就將開關(guān)閥的閥門開度調(diào)節(jié)好，實現(xiàn)定量噴灑。

如圖4所示，所述的控制系統(tǒng)上電復(fù)位后，系統(tǒng)進行初始化，初始化過程主要包括：CAN總線初始化、單片機I/O口及噴灑控制程序初始化。初始化結(jié)束后，主控制器獲得檢測的初始數(shù)據(jù)，通過相關(guān)算法和數(shù)據(jù)處理模型對原始數(shù)據(jù)進行處理后，輸出控制信號到分控制器，分控制器通過相應(yīng)的噴灑單元子程序，做出相應(yīng)的調(diào)整，實現(xiàn)精確噴灑。

需要說明的是，該實用新型的特定實施方案已經(jīng)進行了詳細描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改變都在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。