CN115251023A - 一种智能化农药喷洒方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化农药喷洒方法及***，属于农业机械技术领域。该智能化农药喷洒方法包括：S1，生成预喷洒田地的环境信息；S2，控制***根据喷洒设备的单次喷洒路径宽度及环境信息，规划行进路线；S3，喷洒设备按照规划的行进路线在地面上行进，并且喷洒设备将农药沿横向均匀喷出。智能化农药喷洒***包括喷洒设备和控制***，采用无人驾驶的地面遥控设备喷洒农药，喷洒设备的结构要求较低，农药可以尽量靠近青苗喷洒，高度较低，可以将农药均匀喷洒在青苗上，受风力影响较小，此外，由于喷洒设备被地面支撑，能够承载较多的农药，不需要频繁加药，尤其适合规模较大的田地。

Description

一种智能化农药喷洒方法及***

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种智能化农药喷洒方法及***。

背景技术

在农作物生长过程中，需要喷洒农药。目前，市场上出现了能够喷洒农药的植保无人机，例如，专利号为CN202110373945.8，发明名称为“一种纳米农药无人机喷洒***”的发明专利，这种无人机可以遥控喷洒农药，或者通过内部设定的程序自主规划飞行路线，按照飞行路线喷洒农药。

使用植保无人机喷洒农药，极大地节省了人力，但是，也存在相应的问题：植保无人机的造价较高、可携带的农药较少，并且，由于无人机与青苗之间的间距较大，若过于靠近地面，飞行容易受到干扰，因此，受到风力的影响较大，风力过大时，农药难以均匀喷洒。

发明内容

鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种智能化农药喷洒方法及***，采用无人驾驶的地面遥控设备喷洒农药，喷洒设备的结构要求较低，农药可以尽量靠近青苗喷洒，高度较低，可以将农药均匀喷洒在青苗上，受风力影响较小，此外，由于喷洒设备被地面支撑，能够承载较多的农药，不需要频繁加药，尤其适合规模较大的田地。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供了一种智能化农药喷洒方法，包括以下步骤：

S1，生成预喷洒田地的环境信息，环境信息包括工作区域信息以及其内的田垄信息。

S2，控制***根据喷洒设备的单次喷洒路径宽度及环境信息，规划行进路线；其中，喷洒设备为无人驾驶的地面遥控设备，行进路线沿田垄的延伸方向设置，并且，在规划的行进路线中，喷洒设备的行走轮位于相邻的两个田垄之间的空地上。

S3，喷洒设备按照规划的行进路线在地面上行进，并且喷洒设备将农药沿横向均匀喷出，在此过程中，在手持移动终端上显示喷洒设备的位置、未喷洒范围、已喷洒范围。

本发明实施例还提供了一种智能化农药喷洒***，包括喷洒设备和控制***。

所述喷洒设备包括行走机构和喷洒机构，所述喷洒机构设置于所述行走机构上，所述行走机构用于带动所述喷洒机构在地面上行走，所述喷洒机构用于盛放农药并将农药均匀喷洒。

所述控制***包括控制终端和若干个信号发生器；若干个信号发生器独立设置，用于定位工作区域信息的坐标信息；所述控制终端被配置为接收位置坐标信息且生成预喷洒田地的环境信息，以及规划行进路线；所述控制终端还被配置为控制喷洒设备的各项动作。

本发明的有益效果是：

本发明提供的智能化农药喷洒方法及***，采用无人驾驶的地面遥控设备喷洒农药，喷洒设备的结构要求较低，农药可以尽量靠近青苗喷洒，高度较低，可以将农药均匀喷洒在青苗上，受风力影响较小，此外，由于喷洒设备被地面支撑，能够承载较多的农药，不需要频繁加药，尤其适合规模较大的田地。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明第一实施例提供的预喷洒田地的环境信息示意图；

图2为本发明第一实施例提供的农药喷洒方法流程图；

图3为本发明第一实施例提供的步骤S1的部分流程图一；

图4为本发明第一实施例提供的环境信息示意图(静置模式)；

图5为本发明第一实施例提供的环境信息示意图(随动模式)；

图6为本发明第一实施例提供的步骤S1的部分流程图二；

图7为本发明第一实施例提供的步骤S3的部分流程图；

图8为本发明第二实施例提供的喷洒设备的结构示意图；

图9为本发明第二实施例提供的支腿与主体的配合关系示意图一；

图10为图9的A部局部放大示意图；

图11为本发明第二实施例提供的支腿与主体的配合关系示意图二；

图12为本发明第二实施例提供的支腿与主体的配合关系示意图三。

图标：

10-喷洒***；

11-喷洒设备；20-预喷洒田地；

110-行走机构；111-主体；112-支腿；113-行走轮；114-触发杆；115-调节组件；116-滑动件；117-限位件；118-双向棘齿条；119-棘爪；120-压紧弹簧；121-第二滑槽；122-推动部；123-连接部；124-第一滑槽；125-棘齿；

130-喷洒机构；131-药筒；132-增压组件；133-折叠臂；134-喷管；135-喷嘴；

140-第一信号发生器；141-第二信号发生器；142-移动终端；

200-第一闭环区域；201-第二闭环区域；202-田垄。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

第一实施例

请参照图1所示，本发明的第一实施例提供了一种智能化农药喷洒方法，该方法可以用于在田地中喷洒农药。

其中，请参照图2-图7所示，智能化农药喷洒方法包括以下步骤：生成预喷洒田地20的环境信息；规划行进路线；按照行进路线喷洒农药，整体思路与植保无人机的方式一致。

具体的，智能化农药喷洒方法包括步骤S1、S2和S3，每个步骤具体内容如下：

请参照图2所示，S1，生成预喷洒田地20的环境信息。其中，环境信息包括工作区域信息以及其内的田垄202信息，工作区域信息是指预喷洒田地20的轮廓、预喷洒田地20内的障碍物范围或轮廓(若有)等，田垄202信息是指预喷洒田地20内的田垄202走向和田垄202数量。

具体的，请参照图3所示，步骤S1包括以下步骤：

S11，人工在预喷洒田地20的轮廓的每个拐角分别放置第一信号发生器140。

其中，预喷洒田地20形成一个封闭区间，需要使喷洒设备11在该封闭区间内喷洒农药，该封闭区间的边缘即为轮廓，轮廓可以为矩形、多边形、不规则形等，主要与预喷洒田地20的划分有关一般而言，轮廓上的各段都是直线，轮廓上两条直线的交接点即为拐角所在的点。

第一信号发生器140可以为GPS***或其他类型的***，能够定位所在位置的位置坐标，将第一信号发生器140放置在拐角处，则第一信号发生器140所在的位置坐标即为拐角所在的第一位置坐标。第一信号发生器140定位第一位置坐标后，可以将第一位置坐标发送至移动终端142的控制***，控制***能够接收处理第一位置坐标的信息。

S12，判断预喷洒田地20内是否存在障碍物，若预喷洒田地20内不存在障碍物，则省略该步骤。

若预喷洒田地20内存在障碍物，则在每个障碍物处分别放置第二信号发生器141或在障碍物的每个拐角分别放置第二信号发生器141。

障碍物主要分为两种类型：凸起类障碍物(如树木、土堆等)和凹陷型障碍物(如坑)，根据障碍物所在面积，又分为小型障碍物和大型障碍物：小型障碍物的占地面积较小，例如土堆，此时，可以仅在障碍物中间位置或旁边位置放置一个第二信号发生器141，然后选择将周围多大范围的田地划为障碍物区域即可；大型障碍物的占地面积较大，且形状千奇百怪，因此，难以用一个点定位，因此，此时可以在大型障碍物的每个拐角分别放置一个第二信号发生器141。

第二信号发生器141与第一信号发生器140的结构、类型、工作原理等可以完全一样，此处使用“第一”、“第二”区分，是为了区分信号发生器所代表的定位点类型与区域不同。

第二信号发生器141定位第二位置坐标后，可以将第二位置坐标发送至移动终端142的控制***，控制***能够接收处理第二位置坐标的信息。

S13，控制***将接收到的第一位置坐标和第二位置坐标的信息进行处理后，然后发送至移动终端142上，移动终端142可以为手机、平板、笔记本电脑等。

移动终端142的显示屏上显示工作坐标系，该工作坐标系的坐标原点为移动终端142所在位置。

此外，在工作坐标系内，显示各个拐角或各个障碍物的位置坐标信息，若工作区域内没有障碍物，则无需显示障碍物的位置坐标信息。其中，第一坐标位置显示为第一坐标点，第二坐标位置显示为第二坐标点。

工作坐标系可以为二维坐标系，也可以为三维坐标系，在本实施例中，工作坐标系为二维坐标系。

S14，根据工作坐标系及各个坐标点的信息，划定工作区域。

由于在工作坐标系内的各个坐标点，为离散模式，无法表示封闭的空间，因此，使用者可以手动划定工作区域。

具体的，手动将各个第一坐标点连接形成第一闭环区域200，第一闭环区域200为预喷洒田地20的外轮廓，即只需要在该第一闭环区域200内喷洒农药即可。手动输入方式，可以为手写式输入，也可以为按键式输入等。

然后，手动划定障碍物所在的第二闭环区域201，第二闭环区域201可以作为预喷洒田地20的内轮廓，即需要在该第二闭环区域201内喷洒农药。同样的，手动输入方式，可以为手写式输入，也可以为按键式输入等。

第二闭环区域201的划定，可以分为两种类型：

一、小型障碍物所在区域，此时，以第二坐标点为中心点划定第二闭环区域201，即第二坐标原点方圆多少米作为第二闭环区域201，例如，树木所在直径一米的圆形区域内为第二闭环区域201，

在控制***内，可以预置几种区域类型，例如，圆形、方形，只需要选定类型并输入尺寸，***自动划定该区域。

二、大型障碍物所在区域，此时，大型障碍物的每个拐角处均生成对应的第二坐标点，手动将第二坐标点连接形成第二闭环区域201，连接方式与轮廓的操作方式相同。

第一闭环区域200以内、第二闭环区域201以外的区域，即为工作区域，喷洒设备11需要在该工作区域内喷洒农药，尽量不要超出区域边界，当然，在一些情况下，可以适当超出，但一些特定情况下(例如墙壁所在轮廓等)，喷洒设备11绝对不能超出该工作区域。

S15，手动选择或输入工作区域内的田垄202信息。

田垄202信息包括田垄202走向和田垄202数量，田垄202走向是指每排青苗的延伸方向，田垄202数量是指有多少排青苗，相邻的两个田垄202之间为空地，供喷洒设备11行走。

其中，***内预置至少一种田垄202走向以及翻转角度输入框。例如，***内预置横向和竖向两种田垄202走向，若预置的田垄202走向不符合，则手动输入旋转角度即可。在一些实施例中，预喷洒田地20内具有多种田垄202走向，此时，可以将预喷洒田地20分隔为多个第一闭环区域200，并分别在每个第一闭环区域200内输入田垄202走向和田垄202数量等。

在步骤S14之前，可以选择视图在显示器上的显示模式，显示模式可以分为静置模式和随动模式。若选择静置模式，则执行S141；若选择随动模式，则执行S142。

S141，请参照图4所示，环境信息以平面效果显示，显示环境信息在水平面上的正投影信息，静置模式为平面图，预喷洒田地20内的轮廓、田垄202等呈等比例缩小。

S142，请参照图5所示，若显示模式选择静置模式，则以坐标原点为视角点，以视角点观察到的透视图，例如，一个在水平面上投影为矩形的区域，透视图显示为梯形，并且，随着视角的不同，所形成的提醒不同。环境信息中任意两点的连线为第一连线，预喷洒田地20中对应两点在水平面上的投影连线为第二连线，第一连线与第二连线平行或重合。

透视图的定义，可以参照现有技术，同等的宽度，越靠近视角点越宽，反之，越远离视角点越窄，人的视网膜成像，以及相机拍摄照片等均采用透视图模式。

并且，随着移动终端142移动，工作坐标系随之变化，当移动终端142绕坐标原点水平转动时，环境信息的方位不变。

一般情况下，为了在划定工作区域时，最好选择隧洞模式，这种方式可以完全与使用者的视角一致，便于使用者及时对照，尤其适合于较为复杂的环境，因为若采用静置模式，与使用者的视角成像不一致，容易混淆。并且，输入田垄202走向时，随动模式可以使显示信息与视角成像一致，只需要将显示器移动至其中一排田垄202处，并将正对田垄202，选择输入预置的竖向田垄202走向，即可使生成的田垄202走向与实际走向完全相同。

S16，控制***生成完整的环境信息，并将环境信息显示在显示屏上。

完整的环境信息包括：预喷洒田地20的边缘轮廓、障碍物的边缘轮廓、田垄202的走向、田垄202的数量等。

使用者可以通过显示屏观察环境信息，及时核对，确保后续的喷洒过程更加顺利、精准。

S2，请参照图6所示，控制***根据喷洒设备11的单次喷洒路径宽度及环境信息，规划行进路线。

喷洒设备11上一般会设置多个喷嘴135，多个喷嘴135依次间隔排布，多个喷嘴135的方向与喷洒设备11的行进方向垂直。喷洒设备11行走过程中，喷洒区域为所有喷嘴135的扫掠区域。

喷洒设备11为无人驾驶的地面遥控设备，喷洒设备11的具体结构可以采用本发明第二实施例中的方案。

在生成的行进路线中，需要确保行进路线沿田垄202的延伸方向设置，并且，在规划的行进路线中，喷洒设备11的行走轮113位于相邻的两个田垄202之间的空地上。只有这样，才能使喷洒设备11尽可能不会压到青苗。

S3，请参照图7所示，喷洒设备11按照规划的行进路线在地面上行进，并且喷洒设备11将农药沿横向均匀喷出。

在此过程中，在手持移动终端142上显示喷洒设备11的位置、未喷洒范围、已喷洒范围。喷洒设备11可以用直线代表，中间位置为行走机构110，两边的直线代表喷洒组件，未喷洒范围和已喷洒范围可以用不同的颜色区分，例如，未喷洒范围为白色，已喷洒范围为红色等。

具体的，步骤S3包括：

S30，喷洒设备11将喷洒组件展开，喷洒组件的延伸方向与喷洒设备11的行进方向垂直。

当不需要喷洒设备11喷洒农药时，可以将喷洒组件折叠，以减小占地面积；需要喷洒农药时，将喷洒组件展开，喷洒组件的单次喷洒宽度较大，喷洒效率更高。

S31，喷洒设备11进入规划路径中的起始位置。

S35，识别田垄202的青苗宽度信息，并调整喷洒设备11的各个行走轮113的位置，使每个行走轮113均位于田垄202之间的空地上。

目前，市面上已经存在能够识别青苗信息的设备，主要原理是青苗的颜色与土地的颜色不一致，采用视觉识别***可以轻易区分，即绿色(或其他颜色)区域为青苗所在区域，土黄色区域为土地所在区域。

在该步骤中，确保喷洒设备11的主体111位置不发生变化，如此设置，是因为喷洒设备11的***一般是设置在主体111上，为了使行走轮113的位置变化，不会影响到喷洒设备11的位置坐标。

S32，识别田垄202的青苗高度信息，并调整喷洒设备11的支腿112高度，使支腿112高度大于青苗高度。

当青苗较高时，则相应地将支腿112高度调高，以避免喷洒设备11的主体111压弯青苗；当青苗较低时，则相应地将支腿112高度调低，以减小喷嘴135与青苗之间的间距。

S33，打开喷洒组件的喷嘴135，使喷嘴135向下喷洒农药。喷嘴135采用雾化喷嘴135，在一定的压力下，打开开关，农药能够从喷嘴135呈雾化状喷出，喷嘴135的结构可以参照现有技术。

S34，喷洒设备11按照规划的行进路线前进。在喷洒过程中，部分区域可以重叠，以确保所有位置均被喷洒农药，避免部分区域遗漏。

第二实施例

请参照图8所示，本发明的第二实施例提供了一种智能化农药喷洒***10，该喷洒***10能够实现第一实施例中的喷洒方法。

其中，智能化农药喷洒***10包括喷洒设备11和控制***。喷洒设备11的作用是沿规划的行进路线行走、喷洒农药等，控制***主要用于接收各项信息并控制喷洒设备11的各个动作。

在本实施例中，喷洒设备11的具体结构如下：喷洒设备11包括行走机构110和喷洒机构130，喷洒机构130设置于行走机构110上，行走机构110用于带动喷洒机构130在地面上行走，喷洒机构130用于盛放农药并将农药均匀喷洒。

喷洒设备11可以采用现有技术中的方案，在现有技术中，已经有类似的产品，当然，现有的产品中，是采用人工控制，非远程控制，例如，在拖拉机上安装喷洒机构130等，必须由使用者驾驶喷洒农药。而本申请中的喷洒设备11，通过控制***远程控制或自动控制，类似于扫地机器人的工作模式，只需要使用者在远处及时关注喷洒设备11的状态即可，省时省力。

在实际使用过程中，由于输入的田垄202位置与实际位置会存在一定的偏差，原因在于，使用播种机播种时，单向播种时，各个田垄202之间的间距相等，但是播种机返回时，两次播种位置的接茬处间距存在偏差，而在输入田垄202信息时，是默认任意两个田垄202之间的间距相等，因此，在规划的行进路线中，行走组件可能会压到麦苗，因此，必须根据情况调节左右行走轮113之间的间距，以使左右两侧的所有行走轮113都在空地上行走。

现有的设备中，例如拖拉机等，行走轮113只能转向，而两者之间的宽度保持不变，则会出现，左侧轮压青苗且右侧轮不压青苗，调节后，右侧轮压青苗且左侧轮不压青苗的情况。

此外，现有技术中还存在能够改变左右行走轮113之间的宽度的技术方案，这种方案通常是在两个行走轮113的支架之间设置气缸等，通过伸长或收回气缸，强行使两个行走轮113之间的间距发生变化。众所周知，由于行走轮113始终与地面接触，这种方式会使行走轮113与地面滑动摩擦，会磨损行走轮113、改变主体111的坐标(例如一个行走轮113与地面摩擦力较大，另外一个行走轮113与地面摩擦力较小，变化时，一个行走轮113不动，而另一个行走轮113移动)。此外，强行推动行走轮113，会推动土壤，形成土堆和坑。

在本实施例中，提供了如下改善方案：请参照图9-图12所示，行走机构110包括主体111、四个调节组件115和四条支腿112，调节组件115与支腿112一一对应，支腿112通过调节组件115安装与主体111上。

主体111的结构不限，可以采用框架结构，也可以采用现有的机械设备，例如无人车的车架等。

支腿112的形状不限，例如，支腿112为立柱结构，支腿112沿竖向设置，每个支腿112的底端均转动设置有行走轮113，每个行走轮113通过驱动电机驱动旋转，行走轮113的旋转中心线沿水平方向设置，行走轮113转动时，能够带动主体111行走。

调节组件115包括滑动件116和限位件117。

滑动件116的样式不限，例如，滑动件116为滑块，在主体111上设置有第一滑槽124，第一滑槽124沿主体111的左右方向延伸，方向与主体111的行进方向垂直。滑动件116滑动设置于主体111上，当滑动件116滑动时，能够向主体111的两侧滑动或向主体111的中部靠近。

支腿112的顶端设置有圆柱状的连接部123，连接部123转动设置于滑动件116，转动方式可以通过电机驱动或其他方式驱动，连接部123能够沿自身中心线转动，连接部123的转动角度，一般控制在-60°至60°连接部123的中心线沿竖向设置。当连接部123转动时，能够带动支腿112转动，从而使行走轮113的前进方向偏转。

将前进方向偏转的行走轮113定义为第一行走轮113，其余行走轮113定义为第二行走轮113。以第一行走轮113向前向外运动，此时，第一行走轮113带动支腿112一起向主体111的外侧移动，连接部123围绕自身轴线转动，连接部123能够带动滑动件116沿第一滑槽124滑动，使行走轮113较为顺畅地变化宽度，并且，在这个过程中，仅有对应的支腿112位置发生变化，主体111等其他结构位置不发生变化，不会改变主体111坐标，喷洒更加精确。

另外，在调节一个行走轮113的位置时，需要确保当行走轮113正向前进时，对应的滑动件116不能相对于主体111运动，因此，本实施例提供了如下方案：限位件117包括双向棘齿条118、两个棘爪119、两个压紧弹簧120和两根触发杆114。

双向棘齿条118是在条形结构上设置若干个棘齿125，棘齿125与两个棘爪119对应，当滑动件116向其中一个方向移动时，能够被其中一个棘爪119抵住，而另外一个棘爪119无作用，反之亦然。

双向棘齿条118沿主体111的宽度方向延伸，双向棘齿125与主体111固定，二者可以采用一体成型或焊接方式固定。

棘爪119可活动的设置于滑动件116上，棘爪119通过压紧弹簧120压紧于双向棘齿125上，压紧弹簧120可以为压簧，具体的，滑动件116上设置有第二滑槽121，棘爪119滑动设置于第二滑槽121内且能够靠近或远离双向棘齿条118，压紧弹簧120设置于第二滑槽121内且分别与滑动件116和棘爪119抵接。在棘爪119不受外力作用时，棘爪119***双向棘齿条118的两个棘齿125之间，在外力作用下，棘爪119能够被推离双向棘齿条118，从而使棘爪119脱离双向棘齿条118，二者不再作用。

两个棘爪119位于支腿112的两侧，两个棘爪119与双向棘齿条118单向锁定，两个棘爪119的锁定方向相反。当两个棘爪119均压紧于双向棘齿条118时，滑动件116不能相对于主体111滑动；当其中一个棘爪119被推离双向棘齿条118时，滑动件116只能沿对应的方向滑动；当另外一个棘爪119被推离双向棘齿条118时，滑动件116只能沿相反的方向滑动。一般情况下，行走轮113正向时，两个棘爪119同时与双向棘齿条118配合，滑动件116不能滑动，当行走轮113偏向时，只能使一个棘爪119脱离双向棘齿条118。滑动件116的滑动方向与行走轮113的偏向方向一致，例如，当行走轮113向左偏向时，滑动件116能够向左滑动，当行走轮113向右偏向时，滑动件116能够向右滑动。

两根触发杆114位于支腿112的两侧，触发杆114沿支腿112的径向延伸，触发杆114的末端与棘爪119匹配。由于连接部123的直径不能太大，若使连接部123与棘爪119配合，则行走轮113偏向角度较小时，难以将棘爪119推离双向棘齿条118，而触发杆114变向增加了连接部123的直径，连接部123转动较小的角度时，触发杆114的外观移动距离也较大，可以将棘爪119完全推离双向棘齿条118。

棘爪119的一侧设置有与触发杆114匹配的推动部122，当触发杆114随连接部123转动时，触发杆114能够与推动部122抵接，以将棘爪119推离双向棘齿条118，此时，压紧弹簧120被压缩。

当行走轮113正向行走时，触发杆114与棘爪119脱离，两个棘爪119分别被压紧弹簧120压紧于双向棘齿条118上，滑动件116被锁定，滑动件116不能沿第一滑槽124滑动，行走轮113的位置被固定。

当支腿112带动行走轮113偏向行走时，其中一根触发杆114推动对应的棘爪119脱离双向棘齿条118，另外一根触发杆114远离对应的棘爪119且不工作，滑动件116能够沿对应的方向滑动，使行走轮113在向前运动的同时，也可以向左或向右运动，以使在保证主体111不动的情况下改变对应的行走轮113位置。

此外，当行走轮113的偏向角度较小时，触发杆114能够将棘爪119推离双向棘齿条118，触发杆114随连接部123继续转动时，棘爪119继续活动的意义不大，并且棘爪119的活动范围不能太大，若范围较大，则对压紧弹簧120以及第二滑槽121的要求较高，因此，在本实施例中，提供了如下方案，以使将棘爪119推离一定距离后，连接部123继续转动，棘爪119也不能继续运动。触发杆114与支腿112之间铰接，触发杆114和支腿112的连接部123之间设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧可以为压簧、压簧、扭簧等，在本实施例中，缓冲弹簧为扭簧，设置于触发杆114和支腿112的铰接部之间。缓冲弹簧使触发杆114具有复位至沿支腿112径向的趋势，即在触发杆114不受外力作用或外力作用小于预设阈值时，触发杆114沿连接部123的径向延伸，在触发杆114受到指定方向的外力超过预设阈值时，触发杆114能够相对于连接部123转动，缓冲弹簧被压缩。需要说明的是，缓冲弹簧的弹力需要达到预设阈值，以使当触发杆114推动棘爪119在第二滑槽121内滑动且压紧弹簧120被压缩时，触发杆114不能转动；当棘爪119到达指定位置，棘爪119不能继续沿第二滑槽121滑动时，触发杆114能够相对于连接部123转动。

上述结构，使得行走机构110具有触发状态和过渡状态。当行走机构110处于触发状态时，行走轮113偏向，棘爪119在第二滑槽121内滑动，且触发杆114沿支腿112的径向延伸，此时，行走轮113的偏向角度发生变化，棘爪119能够相应地在第二滑槽121内滑动。当行走机构110处于过渡状态时，滑动件116滑动至预设位置，此时，棘爪119脱离双向棘齿条118，并且滑动件116不能继续沿沿第二滑槽121滑动，此时，行走轮113的偏向角度继续增大时，触发杆114与支腿112之间能够相对转动。行走机构110处于过渡状态下，当行走轮113由偏向转为正向时，随着连接部123的转动，触发杆114首先回复至

在其他实施例中，还可以采用其他方案：主体111的长度可调，即前后的行走轮113之间的间距增大或减小，支腿112能够升降，使主体111能够匹配不同高度的青苗。

其中，喷洒机构130包括药筒131、增压组件132、折叠臂133和喷管134，

药筒131设置于主体111上且用于盛放农药，增压组件132用于向药筒131内加压，折叠臂133可折叠地设置于行走机构110的后方，喷管134沿折叠臂133延伸且与药筒131连通，喷管134上间隔分布有若干个喷嘴135。

控制***包括控制终端和若干个信号发生器，控制***的结构可以参照现有技术，与现有技术相比，程序及结构类似、控制原理等一致。

信号发生器的结构可以采用现有技术，例如GPS信号发生器、红外信号发生器等。

若干个信号发生器独立设置，用于定位工作区域信息的坐标信息；控制终端被配置为接收位置坐标信息且生成预喷洒田地20的环境信息，以及规划行进路线。

控制终端还被配置为控制喷洒设备11的各项动作，控制终端可以参照现有技术。在本实施例中，控制终端包括行走控制模块、增压模块、喷洒模块、信号接收模块、控制模块和手持式移动终端142，模块结构及计算机程序等均可以参照现有技术。

行走控制模块用于控制支腿112及行走轮113的动作，包括但不限于以下动作：支腿112的转向即行走轮113的偏向、行走轮113的行走。简单而言，通过不同的电机分别控制支腿112的转动以及行走轮113的行进，行走控制模块用于控制对应电机的启停、转速等。

增压模块用于控制向药筒131内加压，使药筒131内的气压达到预设压力阈值。简单而言，使用增压组件132如气泵等向药筒131内注入气体，使药筒131内的气压增大，增压模块用于控制气泵的启停等。

喷洒模块用于控制折叠臂133展开或折叠，并控制喷嘴135的打开及关闭。简单而言，使用气缸等控制折叠臂133的展开或折叠，通过电磁阀或电机等结构控制喷嘴135的打开及关闭，喷洒模块用于控制对应的气缸、电磁阀、电机等。当药筒131内的气压较大时，农药能够通过喷嘴135雾化喷出。

信号接收模块用于接收信号发生器的位置坐标信息，即信号发生器的坐标信息能够发送至信号接收模块，信号接收模块将信号发生器的位置信息以坐标形式体现。

控制模块用于接收并处理各个模块的信息，并向各个模块传递控制指令，使各个模块完成对应的功能。具体的，控制模块至少能够完成以下动作：接收支腿112及行走轮113的状态信息，并相应地向行走模块发送控制支腿112和行走轮113的动作；接收药筒131内的气压信息，并相应地向增压模块发送向药筒131内加压；接收折叠臂133的展开信息，并相应地向喷洒模块发送使折叠臂133展开或折叠的指令；接收喷头的开关信息，并相应地向喷洒模块发送使喷头打开或关闭的指令；通过信号接收模块接收信号发生器的位置坐标信息，并将其在手持式移动终端142的显示设备上显示。

手持式移动终端142可以为手机、平板、笔记本电脑等，手持式移动终端142包括显示设备，用于显示各个模块的信息并远程控制控制模块。其中，手持式移动终端142可以通过APP软件向控制模块发送控制指令、显示各项信息等。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化农药喷洒方法，其特征在于，包括：

S1，生成预喷洒田地的环境信息，环境信息包括工作区域信息以及其内的田垄信息；

S2，控制***根据喷洒设备的单次喷洒路径宽度及环境信息，规划行进路线；其中，喷洒设备为无人驾驶的地面遥控设备，行进路线沿田垄的延伸方向设置，并且，在规划的行进路线中，喷洒设备的行走轮位于相邻的两个田垄之间的空地上；

S3，喷洒设备按照规划的行进路线在地面上行进，并且喷洒设备将农药沿横向均匀喷出，在此过程中，在手持移动终端上显示喷洒设备的位置、未喷洒范围、已喷洒范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11，人工在预喷洒田地的轮廓的每个拐角分别放置第一信号发生器，第一信号发生器用于定位对应的拐角的第一位置坐标，并将第一位置坐标发送至移动终端的控制***；

S12，若预喷洒田地内存在障碍物，则在每个障碍物处分别放置第二信号发生器或在障碍物的每个拐角分别放置第二信号发生器，第二信号发生器用于定位对应的障碍物的第二位置坐标，并将第二位置坐标发送至移动终端的控制***；若预喷洒田地内不存在障碍物，则省略该步骤；

S13，移动终端的显示屏上显示工作坐标系，并显示各个拐角或各个障碍物的位置坐标信息；其中，显示器所在位置为坐标原点，第一坐标位置显示为第一坐标点，第二坐标位置显示为第二坐标点；

S14，手动将各个第一坐标点连接形成第一闭环区域，手动以第二坐标点为中心点划定第二闭环区域或手动将第二坐标点连接形成第二闭环区域；第一闭环区域去除第二闭环区域后形成的区域为工作区域；

S15，手动选择或输入工作区域内的田垄信息；其中，田垄信息包括田垄走向和田垄数量，***内预置至少一种田垄走向以及翻转角度输入框；

S16，控制***生成完整的环境信息，并将环境信息显示在显示屏上。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤S14之前，包括：

S140，选择环境信息的显示模式，显示模式包括静置模式和随动模式，若选择静置模式，则执行S141；若选择随动模式，则执行S142；

S141，环境信息以平面效果显示，显示环境信息在水平面上的正投影信息，预喷洒田地的实际尺寸等比例缩小；

S142，以坐标原点为视角点，环境信息以透视效果显示，并且，随着移动终端移动，工作坐标系随之变化，当移动终端绕坐标原点水平转动时，环境信息的方位不变。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：

S30，喷洒设备将喷洒组件展开，喷洒组件的延伸方向与喷洒设备的行进方向垂直；

S31，喷洒设备进入规划路径中的起始位置；

S32，识别田垄的青苗高度信息，并调整喷洒设备的支腿高度，使支腿高度大于青苗高度；

S33，打开喷洒组件的喷嘴，使喷嘴向下喷洒农药；

S34，喷洒设备按照规划的行进路线前进。

5.一种智能化农药喷洒***，其特征在于，包括喷洒设备和控制***；

所述喷洒设备包括行走机构和喷洒机构，所述喷洒机构设置于所述行走机构上，所述行走机构用于带动所述喷洒机构在地面上行走，所述喷洒机构用于盛放农药并将农药均匀喷洒；

所述控制***包括控制终端和若干个信号发生器；若干个信号发生器独立设置，用于定位工作区域信息的坐标信息；所述控制终端被配置为接收位置坐标信息且生成预喷洒田地的环境信息，以及规划行进路线；所述控制终端还被配置为控制喷洒设备的各项动作。

6.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述喷洒机构包括药筒、增压组件、折叠臂和喷管，所述药筒设置于所述行走机构上且用于盛放农药，所述增压组件用于向所述药筒内加压，所述折叠臂可折叠地设置于所述行走机构的后方，所述喷管沿所述折叠臂延伸且与所述药筒连通，所述喷管上间隔分布有若干个喷嘴。

7.根据权利要求5所述的***，其特征在于，所述行走机构包括主体、四个调节组件和四条支腿，所述调节组件包括滑动件和限位件；

所述滑动件沿左右方向滑动设置于所述主体，所述支腿的顶部转动设置于所述滑动件且能够围绕自身轴线转动，每个所述支腿的底端均设置有通过驱动电机驱动的行走轮；

所述限位件包括双向棘齿条、两个棘爪、两个压紧弹簧和两根触发杆；所述双向棘齿条沿所述主体的宽度方向固定，所述棘爪可活动的设置于所述滑动件上且通过所述压紧弹簧压紧于所述双向棘齿上，两个所述棘爪位于所述支腿的两侧，两个所述棘爪与所述双向棘齿条单向锁定且两个所述棘爪的锁定方向相反；两根所述触发杆位于所述支腿的两侧且沿所述支腿的径向延伸，所述触发杆的末端与所述棘爪匹配；

当所述行走轮正向行走时，所述触发杆与所述棘爪脱离，两个所述棘爪分别被所述压紧弹簧压紧于所述双向棘齿条上，所述滑动件被锁定；当所述支腿带动所述行走轮偏向行走时，其中一根所述触发杆推动对应的所述棘爪脱离所述双向棘齿条，所述滑动件能够沿所述主体的左右方向滑动，以使在保证所述主体不动的情况下改变对应的行走轮位置。

8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述滑动件上设置有滑槽，所述棘爪滑动设置于所述滑槽内且能够靠近或远离所述双向棘齿条，所述双向棘齿条上设置有若干个棘齿，所述棘爪的一侧设置有与所述触发杆匹配的推动部，所述压紧弹簧设置于所述滑槽内且分别与所述滑动件和所述棘爪抵接；

所述触发杆与所述支腿之间铰接，所述触发杆和所述支腿之间设置有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧使所述触发杆具有复位至沿所述支腿径向的趋势；

所述行走机构具有所述棘爪在所述滑槽内滑动，且所述触发杆沿所述支腿的径向延伸的触发状态；以及所述滑动件滑动至预设位置、所述棘爪脱离所述双向棘齿条，且所述触发杆与所述支腿之间相对转动的过渡状态。

9.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述主体的长度可调，所述支腿能够升降。

10.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述控制终端包括：

行走控制模块，用于控制所述支腿及所述行走轮的动作；

信号接收模块，用于接收所述信号发生器的位置坐标信息；

控制模块，用于接收并处理各个模块的信息，并向各个模块传递控制指令，使各个模块完成对应的功能；

手持式移动终端，包括显示设备，用于显示各个模块的信息并远程控制所述控制模块。

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