CN202524957U - 一种自动对靶精准施药机 - Google Patents

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翟长远
朱瑞祥
李卫
郭俊杰
徐莎
李为
韩润哲
张国远
张斌斌
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Abstract

本实用新型为一种自动对靶精准施药机，包括行走装置，行走装置上方后端设置有施药装置，前端设置有超声波探测装置，施药装置管道上的电磁阀连接至嵌入式操控平台，超声波探测装置主要包括超声波传感器，超声波传感器的探测信号输出连接至嵌入式操控平台，还可以包括施药信号检测控制装置，施药信号检测控制装置包括电磁阀、速度传感器、流量传感器、压力传感器以及电动球阀，嵌入式操控平台融合各传感器信号控制电磁阀的开启与关闭，本实用新型可以自动探测前方有无果树并根据果树的形状自动对靶施药，从而提高药液的利用率，减少化学农药对施用者人身安全的伤害，降低农药对环境的污染。

Description

一种自动对靶精准施药机
技术领域
本实用新型属于农业植保机械领域，涉及施药器具，具体涉及一种自动对靶精准施药机。
背景技术
果园中主要的管理作业有，繁殖和栽植、整形修剪、病虫害防治、摘心除草、土肥水管理等，各个管理环节中，病虫害防治是最费工时、又非常重要的作业项目，据统计，其工作量约占果树管理总工作量的30％左右，同时也是技术上非常不成熟的环节。据调查统计，果树在一年的生长期内要喷施农药8～16次，喷洒农药后有50～70％的农药降落在土壤和周围环境中，造成严重污染。其次，农药过量使用，会导致作物大面积中毒，甚至造成全面减产。
提高农药的有效利用率，减少农药对环境的污染，是现代农业工程技术发展的一个重要目标。而我国的施药技术发展很不完善，施药机械一直处于非常落后的水平，仅相当于国外70年代水平，主要表现在：机具笨重，工作效率低，机械化程度低，目前仍是以手动和半机械化机具为主，防治作业无法保障，农药喷施不均、漂移、蒸发、污染等不良现象的较为普遍。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动对靶精准施药机，可以自动探测前方有无果树并根据果树的形状自动对靶施药，从而提高药液的利用率，减少化学农药对施用者人身安全的伤害，降低农药对环境的污染。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种自动对靶精准施药机，包括行走装置，行走装置上方后端设置有施药装置，前端设置有超声波探测装置，施药装置管道上的电磁阀13连接至嵌入式操控平台4，超声波探测装置主要包括超声波传感器30，超声波传感器30的探测信号输出连接至嵌入式操控平台4，嵌入式操控平台4根据超声波传感器30探测果树信号来控制电磁阀13的开启与关闭。
本实用新型所述精准施药机还可以包括施药信号检测控制装置，施药信号检测控制装置包括电磁阀13、速度传感器26、流量传感器22、压力传感器23以及电动球阀24，速度传感器26设置于行走装置上，流量传感器22和压力传感器23都设置于施药装置管道上。
所述施药装置包括药箱1，药箱1通过隔膜泵7连接主管道19，隔膜泵7接喷药装置变速箱6，喷药装置变速箱6接驱动喷药汽油机及喷药离合器5，主管道19上设置电动球阀24构成分路，一路连接进药管18，一路连接回流管25，回流管25的另一端连接药箱1，进药管18再次分路连接至多个喷头9，电磁阀13相应地有多个，设置于每个喷头9与进药管18的分路连接处，流量传感器22和压力传感器23设置于进药管18上。
所述喷头9设置于可旋转风箱11中，所述可旋转风箱11中还设置有与喷头9对应的离心式风扇12。
本实用新型与现有技术相比，由于设有一套自动对靶施药装置，可以根据前方有无果树和树形来调节喷头的启闭和喷雾量的多少，在行走轮处安装有速度传感器，可以根据拖拉机行走的速度来控制管道内的流量，在隔膜泵和喷头之间安装有压力传感器和流量传感器，感知软管中的药液流量来调节隔膜泵的流量，来保证药物的均匀稳定喷施，提高了药液的利用率，降低了果园的管理成本，减少了化学农药对环境的污染，***喷雾压力恒定，雾化效果良好，同时***响应时间短，滞后小，控制精确。
附图说明
图1为本实用新型一种自动对靶精准施药机的结构示意图。
图2为本实用新型中喷雾装置的主视图。
图中附图标记的含义：
1-药箱；2-驱动前进汽油机及前进离合器；3-行走装置变速箱；4-嵌入式操控平台；5-驱动喷药汽油机及喷药离合器；6-喷药装置变速箱变速箱；7-隔膜泵；8-压力表；9-喷头；10-导流板；11-可旋转风箱；12-离心式风扇；13-电磁阀；14-皮带传动装置；15-竖向支架；16-水平机架；17-驱动轮；18-进药管；19-主管道；20-支撑轮；21-履带；22-流量传感器；23-压力传感器；24-电动球阀；25-回流管；26-速度传感器；27-导向轮；28-滑动支架；29-保护桶；30-超声波传感器；31-加强杆。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，为本实用新型自动对靶精准施药机的一种具体结构，包括行走装置，行走装置采用履带式，包括后方的驱动轮17、前方的导向轮27、中间的支撑轮20以及履带21，在行走装置的上方设置水平机架16。
在行走装置行走的前端，水平机架16上设置上下部滑动相连的滑动支架28，滑动支架28可根据果树高度需要进行上下调节，其上部设置有多个中空圆柱形结构的保护桶29，每个保护桶29中安装一个超声波传感器30，滑动支架28的下部通过斜向的加强杆31连接至水平机架16。
在行走装置行走的后端，水平机架16上设置施药装置，施药装置包括药箱1，药箱1通过隔膜泵7连接主管道19，隔膜泵7接喷药装置变速箱6，喷药装置变速箱6接驱动喷药汽油机及喷药离合器5，主管道19上设置电动球阀24构成分路，一路连接进药管18，一路连接回流管25，进药管18再次分路连接至多个喷头9，而各个管路上均可设置压力表8，实时监控管路中药液的压力情况。
如图2所示，喷头9设置于可旋转风箱11中，所述可旋转风箱11中设置有与喷头9对应的离心式风扇12，相邻的喷头9之间以可调整角度的导流板10隔开，导流板10的导流角度可根据树形进行调节。电磁阀13相应地有多个，设置于每个喷头9与进药管18的分路连接处，每个电磁阀13控制一个喷头9，可旋转风箱11有两个，沿行走装置前进方向分左右设置于竖向支架15上，可根据果树树形和高度进行角度调节，分别在90°范围内旋转，在果园进行作业时，可根据不同果树的树形、高低和行间距的大小来对风箱11进行旋转调整，以适应不同果树或果树不同生长时期作业需要。两个可旋转风箱11之间设置有等速变向装置，等速变向装置连接两个离心式风扇12，实现两个离心式风扇12的等速旋转，等速变向装置连接皮带传动装置14的从动轮，皮带传动装置14的主动轮连接至喷药装置变速箱6。
本实用新型还可以包括施药信号检测控制装置，施药信号检测控制装置包括电磁阀13、速度传感器26、流量传感器22压力传感器23以及电动球阀24，速度传感器26设置于行走装置的支撑轮20上，流量传感器22和压力传感器23都设置于进药管18上。速度传感器26将速度信号传送到嵌入式操控平台4，流量传感器22和压力传感器23监测软管中药液流量和压力的大小，将信号传送至嵌入式操控平台4，并与速度信号共同控制电动球阀24的开度，实现药物的均匀稳定喷施。
本实用新型采用的嵌入式操控平台4以ARM处理单元为核心，能实时获取、显示并长期存储速度速度传感器26、流量传感器22、压力传感器23和超声波传感器30信息；能够融合传感器信息并控制电动球阀24和电磁阀13进行对靶精准喷雾。
本实用新型的工作过程如下：根据作业对象的树形、高低和行距等信息初步调整可旋转风箱11的高度和角度以及超声传感器30的高度和分布；然后启动驱动前进汽油机及前进离合器2、驱动喷药汽油机及喷药离合器5，驱动前进汽油机及前进离合器2通过行走装置变速器3控制施药机的整体行进速度；然后启动嵌入式操控平台4，设定施药量；在施药机的前进过程中，超声传感器30能够判断到前方的作业对象的树形、高低和行距等，将信号传回到嵌入式操控平台4，嵌入式操控平台4同时接收流量传感器22、压力传感器23以及速度传感器26的信号，根据这些接收到的信号，控制电磁阀13和电动球阀24，以进行对靶精准喷雾。

Claims (6)

1.一种自动对靶精准施药机，包括行走装置，其特征在于，行走装置上方后端设置有施药装置，前端设置有超声波探测装置，施药装置管道上的电磁阀(13)连接至嵌入式操控平台(4)，超声波探测装置主要包括超声波传感器(30)，超声波传感器(30)的探测信号输出连接至嵌入式操控平台(4)，嵌入式操控平台(4)根据超声波传感器(30)探测果树信号来控制电磁阀(13)的开启与关闭。
2.根据权利要求1所述的精准施药机，其特征在于，所述施药装置包括药箱(1)，药箱(1)通过隔膜泵(7)连接主管道(19)，隔膜泵(7)接喷药装置变速箱(6)，喷药装置变速箱(6)接驱动喷药汽油机及喷药离合器(5)，主管道(19)上设置电动球阀(24)构成分路，一路连接进药管(18)，一路连接回流管(25)，回流管(25)的另一端连接药箱(1)，进药管(18)再次分路连接至多个喷头(9)，电磁阀(13)相应地有多个，设置于每个喷头(9)与进药管(18)的分路连接处，流量传感器(22)和压力传感器(23)设置于进药管(18)上。
3.根据权利要求2所述的精准施药机，其特征在于，所述喷头(9)设置于可旋转风箱(11)中，所述可旋转风箱(11)中还设置有与喷头(9)对应的离心式风扇(12)。
4.根据权利要求3所述的精准施药机，其特征在于，所述可旋转风箱(11)有两个，沿行走装置前进方向分左右设置于竖向支架(15)上。
5.根据权利要求4所述的精准施药机，其特征在于，所述两个可旋转风箱(11)之间设置有等速变向装置，等速变向装置连接两个离心式风扇(12)，实现两个离心式风扇(12)的等速旋转。
6.根据权利要求5所述的精准施药机，其特征在于，还包括皮带传动装置(14)，其主动轮连接至喷药装置变速箱(6)，从动轮连接至等速变向装置。
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