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一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):124123閱讀:368來源:國知局
專利名稱:一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)植保機(jī)械領(lǐng)域,涉及施藥器具,具體涉及一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī)。
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(gè)管理環(huán)節(jié)中,病蟲害防治是最費(fèi)工時(shí)、又非常重要的作業(yè)項(xiàng)目,據(jù)統(tǒng)計(jì),其工作量約占果樹管理總工作量的30%左右,同時(shí)也是技術(shù)上非常不成熟的環(huán)節(jié)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì),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(yán)重污染。其次,農(nóng)藥過量使用,會(huì)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(gè)重要目標(biāo)。而我國的施藥技術(shù)發(fā)展很不完善,施藥機(jī)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(jī)具笨重,工作效率低,機(jī)械化程度低,目前仍是以手動(dòng)和半機(jī)械化機(jī)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(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī),可以自動(dòng)探測前方有無果樹并根據(jù)果樹的形狀自動(dòng)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(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī),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(tái)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(hào)輸出連接至嵌入式操控平臺(tái)4,嵌入式操控平臺(tái)4根據(jù)超聲波傳感器30探測果樹信號(hào)來控制電磁閥13的開啟與關(guān)閉。本實(shí)用新型所述精準(zhǔn)施藥機(jī)還可以包括施藥信號(hào)檢測控制裝置,施藥信號(hào)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(dòng)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(dòng)噴藥汽油機(jī)及噴藥離合器5,主管道19上設(shè)置電動(dòng)球閥24構(gòu)成分路,一路連接進(jìn)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(jìn)藥管18再次分路連接至多個(gè)噴頭9,電磁閥13相應(yīng)地有多個(gè),設(shè)置于每個(gè)噴頭9與進(jìn)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(jìn)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(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,由于設(shè)有一套自動(dòng)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(jī)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(shí)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間短,滯后小,控制精確。

圖I為本實(shí)用新型一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)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(dòng)前進(jìn)汽油機(jī)及前進(jìn)離合器;3_行走裝置變速箱;4_嵌入式操控平臺(tái);5_驅(qū)動(dòng)噴藥汽油機(jī)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(dòng)裝置;15-豎向支架;16_水平機(jī)架;17_驅(qū)動(dòng)輪;18_進(jìn)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(dòng)球閥;25_回流管;26_速度傳感器;27_導(dǎo)向輪;28-滑動(dòng)支架;29_保護(hù)桶;30_超聲波傳感器;31_加強(qiáng)桿。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示,為本實(shí)用新型自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī)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(dòng)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(jī)架16。在行走裝置行走的前端,水平機(jī)架16上設(shè)置上下部滑動(dòng)相連的滑動(dòng)支架28,滑動(dòng)支架28可根據(jù)果樹高度需要進(jìn)行上下調(diào)節(jié),其上部設(shè)置有多個(gè)中空圓柱形結(jié)構(gòu)的保護(hù)桶29,每個(gè)保護(hù)桶29中安裝一個(gè)超聲波傳感器30,滑動(dòng)支架28的下部通過斜向的加強(qiáng)桿31連接至水平機(jī)架16。在行走裝置行走的后端,水平機(jī)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(dòng)噴藥汽油機(jī)及噴藥離合器5,主管道19上設(shè)置電動(dòng)球閥24構(gòu)成分路,一路連接進(jìn)藥管18,一路連接回流管25,進(jìn)藥管18再次分路連接至多個(gè)噴頭9,而各個(gè)管路上均可設(shè)置壓力表8,實(shí)時(shí)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(jìn)行調(diào)節(jié)。電磁閥13相應(yīng)地有多個(gè),設(shè)置于每個(gè)噴頭9與進(jìn)藥管18的分路連接處,每個(gè)電磁閥13控制一個(gè)噴頭9,可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱11有兩個(gè),沿行走裝置前進(jìn)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(jìn)行角度調(diào)節(jié),分別在90°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),在果園進(jìn)行作業(yè)時(shí),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(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整,以適應(yīng)不同果樹或果樹不同生長時(shí)期作業(yè)需要。兩個(gè)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(gè)離心式風(fēng)扇12,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)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(dòng)裝置14的從動(dòng)輪,皮帶傳動(dòng)裝置14的主動(dòng)輪連接至噴藥裝置變速箱6。本實(shí)用新型還可以包括施藥信號(hào)檢測控制裝置,施藥信號(hào)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(dòng)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(jìn)藥管18上。速度傳感器26將速度信號(hào)傳送到嵌入式操控平臺(tái)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(hào)傳送至嵌入式操控平臺(tái)4,并與速度信號(hào)共同控制電動(dòng)球閥24的開度,實(shí)現(xiàn)藥物的均勻穩(wěn)定噴施。本實(shí)用新型采用的嵌入式操控平臺(tái)4以ARM處理單元為核心,能實(shí)時(shí)獲取、顯示并 長期存儲(chǔ)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(dòng)球閥24和電磁閥13進(jìn)行對靶精準(zhǔn)噴霧。本實(shí)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(dòng)驅(qū)動(dòng)前進(jìn)汽油機(jī)及前進(jìn)離合器2、驅(qū)動(dòng)噴藥汽油機(jī)及噴藥離合器5,驅(qū)動(dòng)前進(jìn)汽油機(jī)及前進(jìn)離合器2通過行走裝置變速器3控制施藥機(jī)的整體行進(jìn)速度;然后啟動(dòng)嵌入式操控平臺(tái)4,設(shè)定施藥量;在施藥機(jī)的前進(jìn)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(hào)傳回到嵌入式操控平臺(tái)4,嵌入式操控平臺(tái)4同時(shí)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(hào),根據(jù)這些接收到的信號(hào),控制電磁閥13和電動(dòng)球閥24,以進(jìn)行對靶精準(zhǔn)噴霧。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī),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(tái)(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(hào)輸出連接至嵌入式操控平臺(tái)(4),嵌入式操控平臺(tái)(4)根據(jù)超聲波傳感器(30)探測果樹信號(hào)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(jī),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(dòng)噴藥汽油機(jī)及噴藥離合器(5),主管道(19)上設(shè)置電動(dòng)球閥(24)構(gòu)成分路,一路連接進(jìn)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(jìn)藥管(18)再次分路連接至多個(gè)噴頭(9),電磁閥(13)相應(yīng)地有多個(gè),設(shè)置于每個(gè)噴頭(9)與進(jìn)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(jìn)藥管(18)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的精準(zhǔn)施藥機(jī),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(jī),其特征在于,所述可旋轉(zhuǎn)風(fēng)箱(11)有兩個(gè),沿行走裝置前進(jìn)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(jī),其特征在于,所述兩個(gè)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(gè)離心式風(fēng)扇(12),實(shí)現(xiàn)兩個(gè)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(jī),其特征在于,還包括皮帶傳動(dòng)裝置(14),其主動(dòng)輪連接至噴藥裝置變速箱出),從動(dòng)輪連接至等速變向裝置。
專利摘要本實(shí)用新型為一種自動(dòng)對靶精準(zhǔn)施藥機(jī),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(tái),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(hào)輸出連接至嵌入式操控平臺(tái),還可以包括施藥信號(hào)檢測控制裝置,施藥信號(hào)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(dòng)球閥,嵌入式操控平臺(tái)融合各傳感器信號(hào)控制電磁閥的開啟與關(guān)閉,本實(shí)用新型可以自動(dòng)探測前方有無果樹并根據(jù)果樹的形狀自動(dòng)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(hào)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(yuǎn), 張斌斌, 徐莎, 朱瑞祥, 李為, 李衛(wèi), 翟長遠(yuǎn), 郭俊杰, 韓潤哲 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)
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