CN106338994B - 一种温室物流植保机器人控制***及方法 - Google Patents

Abstract

一种温室物流植保机器人控制***所采用的技术方案：包括作业参数配置***、检测***和控制***。所述的作业参数配置***，在服务器端生成不同作物种植模式在不同生长期适宜的物流植保机器人作业参数集；所述的检测***，通过传感器将检测数据反馈给单片机，构成一个闭环的控制***；所述的控制***，主要处理传感器以及手机发送来的数据信息，并通过单片机的控制完成喷雾作业或物流运输。本发明提供了一种温室物流植保机器人控制方法，实现远程配置喷雾模式或物流模式相应的作业参数，控制温室物流植保机器人完成喷雾作业或物流运输，并通过手机客户端的控制软件中的电子地图界面实时显示温室物流植保机器人的位置信息和当前工作情况。

Description

一种温室物流植保机器人控制***及方法

技术领域

本发明属于农业机械领域，具体涉及一种温室物流植保机器人控制***及方法，完成日光温室内基于精确定位的喷雾作业和物料运送，实现智能化、轻便化和自动化控制。

背景技术

我国是设施农业生产大国，面积和产量稳居世界首位，日光温室产业作为我国设施农业产业的主体，近年来已成为农业种植中效益最高的产业。它的出现打破了植物生长的地域和时空界限，为蔬菜淡季供应、节约能源、促进农业产业结构调整等做出了历史性贡献。随着日光温室的快速发展，温室内蔬菜的植保机械、运输车已经成为研制的热点。

一方面，目前设施蔬菜病虫害的防治主要通过喷洒药物完成，温室内传统的喷雾方式，如背负式喷雾机、电动喷雾机全程需人力参与，效率低，费时费力，同时温室喷雾作业对人体损害大。由于温室内种植作物种类繁多，且不同生长期作物的疏密程度不同，因此要实现喷雾作业的精量化和精准化施药需要对喷雾的作业模式进行有效控制。

另一方面，温室内的物流运送车发展比较缓慢，现有的物流小车，存在无法精确定位和自动行驶等问题，大多需人工控制其行进的方向、速度和停靠位置，浪费劳动力，物料运输已成为温室中最耗工费力的生产环节之一。

因此，针对温室喷雾和物流运输装备存在的机械化、自动化程度不高，受地形空间限制，效果差等问题，迫切需要发明一种温室物流植保机器人控制***及方法，以完成日光温室内基于精确定位的喷雾作业和物料运送，实现智能化、轻便化、精量化和自动化控制。

发明内容

为了解决日光温室内作物喷雾和物料运输中存在的问题，本发明提供了一种温室物流植保机器人控制***及方法，实现远程配置喷雾模式或物流模式相应的作业参数，控制温室物流植保机器人完成喷雾作业或物流运输，并通过手机客户端的控制软件中的电子地图界面实时显示温室物流植保机器人的位置信息和当前工作情况。

本发明一种温室物流植保机器人控制***所采用的技术方案：包括作业参数配置***、检测***和控制***。所述的作业参数配置***，在服务器端生成不同作物种植模式在不同生长期适宜的物流植保机器人作业参数集；所述的检测***，通过传感器将检测数据反馈给单片机，构成一个闭环的控制***；所述的控制***，主要处理传感器以及手机发送来的数据信息，并通过单片机的控制完成喷雾作业或物流运输。

所述的作业参数配置***包括喷雾模式参数配置和物流模式参数配置。所述的喷雾模式参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数。其中温室内获取的直观参数包括植株类型、疏密程度、叶片的大小、植株生长的高矮程度；物流植保机器人所需的作业参数集包括：机器人行进速度、喷雾流量、风机风转速、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度。温室内植株类型分为密植绿叶蔬菜和离壁式果蔬种植类型两种，从而喷雾方式分为密植绿叶蔬菜种植喷雾方式和离壁式果蔬种植喷雾方式。

在密植绿叶蔬菜种植喷雾方式下，可调节机器人行进速度、流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现机器人前进的同时对密植绿叶蔬菜种植类型完成喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况。操作人员在安装有参数计算软件的PC机上输入参数后，PC机应用程序自动通过以下计算公式输出单片机可识别的参数。

V_robot＝∫1/Dxdx(10>x>0)

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；D为叶子的疏密程度，推荐值3～8；x为机器人前进加速度常数，单位为m/s²。

θ_H＝((θ_{_R}-θ_{_L})/2π+L/R)×K_H

上式中，θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_{_R}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为右边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；θ_{_L}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为左边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；L为行长，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_H为修正参数，推荐1.1～1.3。

θ_V＝((θ_{_up}-θ_{_down})/2π+H/R)×K_V

上式中，θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；θ_{_up}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最近端的植物冠层的点与机器人质心的连线，单位为度；θ_{_down}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最远端的植物根部的点与机器人质心的连线，单位为度；H为机器人质心离地面的高度，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_V为修正参数，推荐0.8～1.2。

V_H-rotation＝D×θ_H/t

上式中，V_H-rotation为回转速度，单位为rad/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60。

V_V-rotation＝D×θ_V/t

上式中，V_V-rotation为俯仰速度，单位为rad/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60。

Q＝S×V∫1/(t+1)dt×S

上式中，Q为流量的大小，单位为L/min；S为管道的截面积，单位为dm²；V为流速，单位为m/s，t为流量的系数，t从0.5开始增加；S为叶片的大小，单位为dm²，推荐0.3～1.5。

V_Window-scale＝D×(2-θ_H×θ_V)/t²+K_w

上式中，V_Wind-scale为风力的大小，单位为m/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60；K_w为修正参数，推荐2～4。

在离壁式果蔬种植喷雾方式下，控制机器人行进到达指定位置，控制流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现到达指定喷雾行完成离壁式果蔬种植类型的精准喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况。具体运行参数数学模型如下：

V_robot＝{0,v,0,v...}

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；由于在离壁式果蔬种植类型需要进行行间定点喷雾，速度采用离散型数学模型，其中v为常量，范围0～2。

其他参数的计算和密植绿叶蔬菜种植喷雾方式下计算类似，不在重复。

物流模式的参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数，其中温室内获取的直观参数包括要搬运物料的重量、搬运位置；单片机可以识别的参数包括：机器人行进的速度、机器人停靠位置。温室物流植保机器人的停靠位置就是参数输入的搬运位置，直接在PC机软件中输入距离即可。

V_robot＝200/m+L_Dis/t

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；m为搬运物料的重量，单位为kg；L_Dis为搬运的距离，单位为m；t为估计搬运时间，单位为s，推荐30～240。

所述的检测***包括：位置和速度检测装置、流量检测、风力检测装置、俯仰角度和速度的检测装置、回转角度和速度的检测装置、剩余药量检测装置。所述的位置和速度检测装置采用现有的技术例如：雷达定位、GPS定位、激光测距定位、编码器测速、AGV智能小车的定位方式等，采用这些技术安装对应的模块配合单片机使用，实现在机器人在温室内的定位；所述的流量检测，在机器人药液管道上安装流量计，通过485总线的方式将监测到的流量信息传送至单片机；所述的风力检测装置是在风机的旋转轴上安装测速编码器，编码器将检测到的脉冲信息通过差分输入的方式传送至单片机，根据风机轴速大小的变化可得到风力的变化；所述的俯仰角度和速度的检测装置在俯仰轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的回转角度和速度的检测装置在回转轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的剩余药量检测装置在药液桶的下方安装一个压力传感器，压力传感器检测到药量的变化，把检测信息输入至A/D转换模块，A/D模块将转换完成的数字信号传送至单片机。

所述的控制***包括PC机参数计算软件、手机控制软件、单片机、电源以及其他***控制器。所述的PC机参数计算软件，对输入的参数进行计算从而得到单片机可识别的参数，同时将转换完成的参数按照一定的数据格式打包传送至互联网；所述的手机控制软件接收PC机传送至互联网的数据包，并通过路由器将数据包传送至单片机，再者可以接收单片机反馈回来的数据，将反馈的数据在手机控制软件里的电子地图模块进行处理，从而实时显示机器人当前的位置和作业情况，其中，温室电子地图的形成原理是将温室的地况(温室大小、种植行分布)参数编写为一个可修改TXT文本，根据当前温室设定对应文本参数，导入手机软件从而形成当前温室的电子地图；所述的单片机选用ARM3系列的高性能stm32单片机；所述电源优先选用24V、5V直流的电源对单片机、其他***控制器等进行供电；所述的其他***控制器包括电机驱动器、无线通讯模块、泵驱动器、风机驱动器等，其中无线通讯模块有无线路由器和wifi转串口子模块用于单片机和手机之间的数据传输。

本发明还提供了一种温室物流植保机器人控制装置的控制方法，包括如下步骤：

1)操作人员在PC机端输入温室内获取直观的参数，通过PC机开发的对应软件计算之后，将计算所得数据发向网络。

2)打开手机控制软件，接收PC机发送到网络上的数据；启动温室物流植保机器人，通过无线WIFI传输信号的方式，完成手机与单片机的连接。

3)根据温室当前需要，在手机上选择物流模式或喷雾模式，将得到的数据包发送至单片机。

4)单片机接收到手机控制软件发送来的信息，开始进行温室内的喷雾作业或者物流作业，同时所有传感器处于工作状态，将检测到的信息反馈至单片机，单片机根据反馈信息自动进行姿态的调整，形成闭环的控制***，实现自动控制；同时单片机将机器人位置信息和工作情况通过路由器发送至手机，并在手机上以电子地图的方式动态显示。

5)完成作业后，操作人员操作手机软件，控制机器人由工作位置运动到原始位置，关闭机器人电源。

本发明的有益效果：

1)本发明采用手机控制，自动化程度高，节省大量劳动力。

2)本发明采用自走式，无需人工直接参与喷雾，避免人药不能隔离造成的人生伤害。

3)本发明能在手机地图上实时反馈当前机器人的位置、工作状态信息，定位精度高，方便对其进行控制。

4)采用PC机进行参数的自动计算，参数修改方便、简单，提高计算效率。

5)本发明结构简单，操作方便，工作效率高，适合在温室进行喷雾和运输作业。

附图说明

图1是作业参数配置***原理图；

图2是检测***原理图；

图3是控制***原理图；

图4是手机软件的主界面和定位显示界面图；

图5是喷雾工作示意；

图6是温室物流植保机器人的工作流程图；

具体实施方式：

下面结合附图对本发明专利进行进一步描述。本发明所述一种温室物流植保机器人控制***及方法，控制装置包括：包括作业参数配置***、检测***和控制***。如图1所示，所述的作业参数配置***包括喷雾模式和物流模式的参数配置。喷雾模式参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数。其中温室内获取的直观参数包括植株类型、疏密程度、叶片的大小、植株生长的高矮程度；单片机可以识别的参数包括：机器人行进速度、流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度。温室内植株类型分为密植绿叶蔬菜和离壁式果蔬种植类型两种，从而喷雾方式分为密植绿叶蔬菜种植喷雾方式和离壁式果蔬种植喷雾方式。在密植绿叶蔬菜种植喷雾方式下，可调节机器人行进速度、流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现机器人前进的同时对密植绿叶蔬菜种植类型完成喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况。操作人员在安装有参数计算软件的PC机上输入参数后，PC机应用程序自动通过以下计算公式输出单片机可识别的参数。V_robot＝∫1/Dxdx(10>x>0)式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；D为叶子的疏密程度，推荐值3～8；x为机器人前进加速度常数,单位为m/s²。

θ_H＝((θ_{_R}-θ_{_L})/2π+L/R)×K_H式中，θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_{_R}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为右边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；θ_{_L}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为左边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；L为行长，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_H为修正参数，推荐1.1～1.3。

θ_V＝((θ_{_up}-θ_{_down})/2π+H/R)×K_V式中，θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；θ_{_up}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最近端的植物冠层的点与机器人质心的连线，单位为度；θ_{_down}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最远端的植物根部的点与机器人质心的连线，单位为度；H为机器人质心离地面的高度，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_V为修正参数，推荐0.8～1.2。

V_H-rotation＝D×θ_H/t式中，V_H-rotation为回转速度，单位为rad/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60。V_V-rotation＝D×θ_V/t式中，V_V-rotation为俯仰速度，单位为rad/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60。Q＝S×V∫1/(t+1)dt×S式中，Q为流量的大小，单位为L/min；S为管道的截面积，单位为dm²；V为流速，单位为m/s，t为流量的系数，t从0.5开始增加；S为叶片的大小，单位为dm²，推荐0.3～1.5。

V_Window-scale＝D×(2-θ_H×θ_V)/t²+K_w式中，V_Wind-scale为风力的大小，单位为m/s；D叶子的疏密程度，推荐值2～8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，推荐40～60；K_w为修正参数，推荐2～4。

在离壁式果蔬种植喷雾方式下，控制机器人行进到达指定位置，控制流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现到达指定喷雾行完成离壁式果蔬种植类型的精准喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况。具体运行参数数学模型如下：

V_robot＝{0,v,0,v...}式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；由于在离壁式果蔬种植类型需要进行行间定点喷雾，速度采用离散型数学模型，其中v为常量，范围0～2。

其他参数的计算和密植绿叶蔬菜种植喷雾方式下计算类似，不在重复。

物流模式的参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数，其中温室内获取的直观参数包括要搬运物料的重量、搬运位置；单片机可以识别的参数包括：机器人行进的速度、机器人停靠位置。温室物流植保机器人的停靠位置就是参数输入的搬运位置，直接在PC机软件中输入距离即可。

V_robot＝200/m+L_Dis/t式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；m为搬运物料的重量，单位为kg；L_Dis为搬运的距离，单位为m；t为估计搬运时间，单位为s，推荐30～240。

如图2所示，所述的检测***包括：位置和速度检测装置、流量检测、风力检测装置、俯仰角度和速度的检测装置、回转角度和速度的检测装置、剩余药量检测装置。所述的位置和速度检测装置采用现有的技术例如：雷达定位、GPS定位、激光测距定位、编码器测速、AGV智能小车的定位方式等，采用这些技术安装对应的模块配合单片机使用，实现在机器人在温室内的定位；所述的流量检测，在机器人药液管道上安装流量计，通过485总线的方式将监测到的流量信息传送至单片机；所述的风力检测装置是在风机的旋转轴上安装测速编码器，编码器将检测到的脉冲信息通过差分输入的方式传送至单片机，根据风机轴速大小的变化可得到风力的变化；所述的俯仰角度和速度的检测装置在俯仰轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的回转角度和速度的检测装置在回转轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的剩余药量检测装置在药液桶的下方安装一个压力传感器，压力传感器检测到药量的变化，把检测信息输入至A/D转换模块，A/D模块将转换完成的数字信号传送至单片机。

如图3所示，所述的控制***包括PC机参数计算软件、手机控制软件、单片机、电源以及其他***控制器。所述的PC机参数计算软件，对输入的参数进行计算从而得到单片机可识别的参数，同时将转换完成的参数按照一定的数据格式打包传送至互联网；所述的手机控制软件接收PC机传送至互联网的数据包，并通过路由器将数据包传送至单片机，再者可以接收单片机反馈回来的数据，将反馈的数据在手机控制软件里的电子地图模块进行处理，从而实时显示机器人当前的位置和作业情况，其中，温室电子地图的形成原理是将温室的地况(温室大小、种植行分布)参数编写为一个可修改TXT文本，根据当前温室设定对应文本参数，导入手机软件从而形成当前温室的电子地图；所述的单片机选用ARM3系列的高性能stm32单片机；所述电源优先选用24V、5V直流的电源对单片机、其他***控制器等进行供电；所述的其他***控制器包括电机驱动器、无线通讯模块、泵驱动器、风机驱动器等，其中无线通讯模块有无线路由器和wifi转串口子模块用于单片机和手机之间的数据传输。

如图4所示，所述的手机软件的主界面和定位显示界面，手机主界面包括网络连接和模式选择两个部分，网络连接是wifi转串口子模块的IP与手机对应的无线连接，网络确认连接后，根据温室作业进行模式的选择，本发明提供了物流模式和喷雾模式的选择。定位界面包括当前温室地图和喷雾机当前位置信息两个部分。

如图5所示，所述的喷雾工作示意，在喷雾模式下喷雾装置进行回转和俯仰两个运动，底盘进行前后和启停运动，完成对喷雾对象的喷雾作业。

如图6所示，一种温室物流植保机器人控制装置的控制方法，包括如下步骤：

3)操作人员在PC机端输入温室内获取直观的参数，通过PC机开发的对应软件计算之后，将计算所得数据发向网络。

4)打开手机控制软件，接收PC机发送到网络上的数据；启动温室物流植保机器人，通过无线WIFI传输信号的方式，完成手机与单片机的连接。

3)根据温室当前需要，在手机上选择物流模式或喷雾模式，将得到的数据包发送至单片机。

4)单片机接收到手机控制软件发送来的信息，开始进行温室内的喷雾作业或者物流作业，同时所有传感器处于工作状态，将检测到的信息反馈至单片机，单片机根据反馈信息自动进行姿态的调整，形成闭环的控制***，实现自动控制；同时单片机将机器人位置信息和工作情况通过路由器发送至手机，并在手机上以电子地图的方式动态显示。

5)完成作业后，操作人员操作手机软件，控制机器人由工作位置运动到原始位置，关闭机器人电源。

Claims (2)

1.一种温室物流植保机器人控制***，其特征在于包括：作业参数配置***、检测***和控制***；所述的作业参数配置***，在服务器端生成不同作物种植模式在不同生长期适宜的物流植保机器人作业参数集；所述的检测***，通过传感器将检测数据反馈给单片机；所述的控制***，主要处理传感器以及手机发送来的数据信息，并通过单片机的控制完成喷雾作业或物流运输；

所述的作业参数配置***包括喷雾模式参数配置和物流模式参数配置；所述的喷雾模式参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数；其中温室内获取的直观参数包括植株类型、疏密程度、叶片的大小、植株生长的高矮程度；物流植保机器人所需的作业参数集包括：机器人行进速度、喷雾流量、风机风转速、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度；温室内植株类型分为密植绿叶蔬菜和离壁式果蔬种植类型两种，从而喷雾方式分为密植绿叶蔬菜种植喷雾方式和离壁式果蔬种植喷雾方式；

在密植绿叶蔬菜种植喷雾方式下，可调节机器人行进速度、流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现机器人前进的同时对密植绿叶蔬菜种植类型完成喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况；操作人员在安装有参数计算软件的PC机上输入参数后，PC机应用程序自动通过以下计算公式输出单片机可识别的参数；

其中10>x>0；

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；D为叶子的疏密程度，D取值范围为3~8；x为机器人前进加速度常数，单位为m/s²；

上式中，θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_{_R}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为右边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；θ_{_L}为连线与机器人前进方向的夹角，其中连线为左边行最远端的点与两行中间位置近端的点的连线，单位为度；L为行长，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_H为修正参数，K_H取值范围为1.1~1.3；

上式中，θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；θ_{_up}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最近端的植物冠层的点与机器人质心的连线，单位为度；θ_{_down}为连线与地面的夹角，其中连线为植株行最远端的植物根部的点与机器人质心的连线，单位为度；H为机器人质心离地面的高度，单位为m；R为机器人到行近端的距离，单位为m；K_V为修正参数，K_V取值范围为0.8~1.2；

上式中，V_H-rotation为回转速度，单位为rad/s；D为叶子的疏密程度，D取值范围为2~8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，t取值范围为40~60；

上式中，V_V-rotation为俯仰速度，单位为rad/s；D为叶子的疏密程度，D取值范围为2~8；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，t取值范围为40~60；

上式中，Q为流量的大小，单位为L/min；s为管道的截面积，单位为dm²；V为流速，单位为m/s，t为流量的系数，t从0.5开始增加；S为叶片的大小，单位为dm²，S取值范围为0.3~1.5；

上式中，V_Wind-scale为风力的大小，单位为m/s；D为叶子的疏密程度，D取值范围为2~8；θ_H为机器人喷雾装置回转的角度，单位为rad；θ_V为机器人喷雾装置俯仰的角度，单位为rad；t为时间常数，单位为s，t取值范围为40~60；K_w为修正参数，K_w取值范围为2~4；

在离壁式果蔬种植喷雾方式下，控制机器人行进到达指定位置，控制流量大小、风力大小、俯仰角度、俯仰速度、回转角度、回转速度，实现到达指定喷雾行完成离壁式果蔬种植类型的精准喷雾作业，通过手机电子地图实时显示机器人的当前位置信息，并通过电子地图上喷雾行的颜色由绿色变红色显示喷雾完成情况；具体运行参数数学模型如下：

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；由于在离壁式果蔬种植类型需要进行行间定点喷雾，速度采用离散型数学模型，其中v为常量，范围0~2；

物流模式的参数配置：开发相关的温室作业参数计算PC机软件，操作人员在PC机上输入温室内获取的直观参数，通过PC机软件自动计算出单片机可以识别的参数，其中温室内获取的直观参数包括要搬运物料的重量、搬运位置；单片机可以识别的参数包括：机器人行进的速度、机器人停靠位置；温室物流植保机器人的停靠位置就是参数输入的搬运位置，直接在PC机软件中输入距离即可；

上式中，V_robot为机器人的行进速度，单位为m/s；m为搬运物料的重量，单位为kg；L_Dis为搬运的距离，单位为m；t为估计搬运时间，单位为s，t取值范围为30~240；

所述的检测***包括：位置和速度检测装置、流量检测、风力检测装置、俯仰角度和速度的检测装置、回转角度和速度的检测装置、剩余药量检测装置；所述的位置和速度检测装置采用以下现有技术中的一种：雷达定位、GPS定位、激光测距定位、编码器测速或AGV智能小车的定位方式；采用这些技术安装对应的模块配合单片机使用，实现在机器人在温室内的定位；所述的流量检测，在机器人药液管道上安装流量计，通过485总线的方式将监测到的流量信息传送至单片机；所述的风力检测装置是在风机的旋转轴上安装测速编码器，编码器将检测到的脉冲信息通过差分输入的方式传送至单片机，根据风机轴速大小的变化可得到风力的变化；所述的俯仰角度和速度的检测装置在俯仰轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的回转角度和速度的检测装置在回转轴上安装霍尔角度传感器，并通过GPIO口与单片机相连接，将检测到的信息通过GPIO口传送至单片机；所述的剩余药量检测装置在药液桶的下方安装一个压力传感器，压力传感器检测到药量的变化，把检测信息输入至A/D转换模块，A/D模块将转换完成的数字信号传送至单片机；

所述的控制***包括PC机参数计算软件、手机控制软件、单片机、电源以及其他***控制器；所述的PC机参数计算软件，对输入的参数进行计算从而得到单片机可识别的参数，同时将转换完成的参数按照一定的数据格式打包传送至互联网；所述的手机控制软件接收PC机传送至互联网的数据包，并通过路由器将数据包传送至单片机，再者可以接收单片机反馈回来的数据，将反馈的数据在手机控制软件里的电子地图模块进行处理，从而实时显示机器人当前的位置和作业情况，其中，温室电子地图的形成原理是将温室的地况参数编写为一个可修改TXT文本，根据当前温室设定对应文本参数，导入手机软件从而形成当前温室的电子地图；所述的单片机选用ARM3系列的高性能stm32单片机；所述电源选用24V、5V直流的电源对单片机、其他***控制器进行供电；所述的其他***控制器包括电机驱动器、无线通讯模块、泵驱动器、风机驱动器，其中无线通讯模块有无线路由器和wifi转串口子模块用于单片机和手机之间的数据传输。

2.如权利要求1所述的一种温室物流植保机器人控制***的控制方法，其特征在于其控制过程如下：

1）操作人员在PC机端输入温室内获取直观的参数，通过PC机开发的对应软件计算之后，将计算所得数据发向网络；

2）打开手机控制软件，接收PC机发送到网络上的数据；启动温室物流植保机器人，通过无线WIFI传输信号的方式，完成手机与单片机的连接；

3）根据温室当前需要，在手机上选择物流模式或喷雾模式，将得到的数据包发送至单片机；

4）单片机接收到手机控制软件发送来的信息，开始进行温室内的喷雾作业或者物流作业，同时所有传感器处于工作状态，将检测到的信息反馈至单片机，单片机根据反馈信息自动进行姿态的调整，形成闭环的控制***，实现自动控制；同时单片机将机器人位置信息和工作情况通过路由器发送至手机，并在手机上以电子地图的方式动态显示；

5）完成作业后，操作人员操作手机软件，控制机器人由工作位置运动到原始位置，关闭机器人电源。