本發(fā)明田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人涉及一種噴頭角度可調(diào)、噴灑量可調(diào)、植株接近探測(cè)器信號(hào)控制、一控多高效自動(dòng)作業(yè)的農(nóng)用噴藥系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

田間病蟲(chóng)害消除情況直接影響農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。目前在田間消除病蟲(chóng)害作業(yè)中，無(wú)論是人工噴灑，還是機(jī)械設(shè)備空中噴灑，都無(wú)法解決藥液靠自由落體從高處飄落，灑落在植物葉面的上表面，而不能有效殺死寄生在植物葉面的下表面寄生蟲(chóng)的問(wèn)題。由于生存習(xí)性的原因，許多寄生蟲(chóng)是習(xí)慣寄生在植物葉面的下表面的，這部分寄生蟲(chóng)不能被有效的消除使得農(nóng)作物品質(zhì)、產(chǎn)量的保證受到一定限制；又由于不同生長(zhǎng)期的農(nóng)作物植株高度不同，故對(duì)噴灑高度、噴頭角度和藥液噴灑量的可調(diào)性有一定要求；同時(shí)在藥液噴灑過(guò)程中，不能識(shí)別植株的位置致使藥液過(guò)度噴灑，對(duì)環(huán)境造成過(guò)多且不必要的污染。目前的噴灑設(shè)備暫不能很好的全部滿足以上要求解決以上問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人，該噴藥機(jī)器人不僅可在田間壟溝中爬行，針對(duì)性地有效殺死寄生在植物葉面的下表面寄生蟲(chóng)；噴頭位于背靠式噴管的中部和頂部滿足對(duì)農(nóng)作物噴灑高度的要求；噴頭角度和藥液噴灑量可調(diào)的設(shè)計(jì)可以合理地對(duì)不同生長(zhǎng)期農(nóng)作物需求進(jìn)行消除病蟲(chóng)害作業(yè)；同時(shí)通過(guò)植株接近探測(cè)器的檢測(cè)，進(jìn)而控制噴頭開(kāi)關(guān)作業(yè)，對(duì)位植物葉面或根部噴灑液體肥料，精準(zhǔn)有效殺死寄生在植物葉面下表面的寄生蟲(chóng)，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人由履帶式牽引車(chē)、植株接近探測(cè)器、控制單元、能量供給單元、第二節(jié)輪式車(chē)廂、藥液（液體肥料）輸送單元以及噴頭等部分構(gòu)成。

所述履帶牽引車(chē)位于蛇形機(jī)器人的最前端，從上到下依次設(shè)置為攝像機(jī)部分、控制單元部分、能量供給單元部分。所述攝像機(jī)部分固定在牽引車(chē)的外部前端頂部，植株接近探測(cè)器分別固定在牽引車(chē)的外部前端頂部的左右兩側(cè)；所述控制單元部分與能量供給單元部分依次固定在履帶牽引車(chē)的車(chē)廂內(nèi)。

所述第二節(jié)輪式車(chē)廂從上到下依次設(shè)置噴頭部分、背靠式噴管部分、吸液泵部分。所述噴頭部分固定在噴管的兩側(cè)，背靠式噴管對(duì)稱放置的4個(gè)噴頭。所述背靠式噴管連接在吸液泵上。所述吸液泵部分固定于車(chē)廂外側(cè)頂部。

所述藥液（液體肥料）輸送單元即為藥液（液體肥料）車(chē)廂1、藥液（液體肥料）車(chē)廂2和藥液（液體肥料）車(chē)廂3。

所述田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的履帶牽引車(chē)與第二節(jié)輪式車(chē)廂、第二節(jié)輪式車(chē)廂與藥液（液體肥料）車(chē)廂1、藥液（液體肥料）車(chē)廂1與藥液（液體肥料）車(chē)廂2之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂2與藥液（液體肥料）車(chē)廂3之間通過(guò)牽引銷(xiāo)連接。吸液泵與藥液（液體肥料）車(chē)廂1之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂1與藥液（液體肥料）車(chē)廂2之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂2與藥液（液體肥料）車(chē)廂3之間再通過(guò)軟管連接。

上述田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人，所述噴頭外腔與噴管為一體化設(shè)計(jì)，球形空腔與噴頭為一體化設(shè)計(jì)，噴頭的外腔為2/3對(duì)稱式球形空腔，與球形內(nèi)腔球面相切配合，噴頭角度可調(diào)范圍大。

上述田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人，所述植株接近探測(cè)器通過(guò)檢測(cè)結(jié)果控制噴頭作業(yè)，調(diào)整噴頭高度和角度對(duì)位植株葉面或根部噴灑液體肥料，減少了對(duì)環(huán)境的污染。

有益效果：

第一、蛇形機(jī)器人采用履帶驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，軸向截面小，越野性能好，適于田間作業(yè)，特別適合壟溝中爬行。

第二、通過(guò)植株接近探測(cè)器信號(hào)控制噴頭作業(yè)的開(kāi)關(guān)，以脈沖形式、不同方向噴灑液體肥料，對(duì)位植物葉面或根部噴灑液體肥料，精準(zhǔn)有效殺死寄生在植物葉面下表面的寄生蟲(chóng)，藥液噴灑更合理有效，減少對(duì)環(huán)境的不必要污染。

第三、噴頭的外腔2/3對(duì)稱式球形空腔，與球形內(nèi)腔球面相切配合，使得噴頭角度可調(diào)范圍大，更加適合不同需求的噴灑角度要求。

第四、一臺(tái)控制器同時(shí)控制多臺(tái)蛇形機(jī)器人，并且一臺(tái)控制器只需一名工作人員控制，提高自動(dòng)作業(yè)程度，節(jié)約資源，更加高效。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的主視圖。

圖3是本發(fā)明田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的左視圖。

圖4是第二節(jié)輪式車(chē)廂的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是噴頭的主視圖。

圖6是一控多工作模式示意圖。

田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人包括攝像機(jī)(1)、植株接近探測(cè)器(2)、控制器(3)、能量供給單元(4)、履帶牽引車(chē)(5)、牽引銷(xiāo)(6)、背靠式噴管(7)、吸液泵(8)、第二節(jié)輪式車(chē)廂(9)、藥液（液體肥料）車(chē)廂1(10)、藥液（液體肥料）車(chē)廂2(11)、藥液（液體肥料）車(chē)廂3(12)、噴頭的2/3對(duì)稱式球形空腔(13)、履帶(14)、噴頭(15)、2/3對(duì)稱式球形外腔(16)、球形內(nèi)腔(17)、控制臺(tái)(18)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

具體實(shí)施例一

本實(shí)施例的田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖、正視圖和左視圖如圖1、圖2和圖3所示。它由履帶式牽引車(chē)(5)、植株接近探測(cè)器(2)、控制單元(3)、能量供給單元(4)、第二節(jié)輪式車(chē)廂(9)、藥液（液體肥料）輸送單元(10)、(11)、(12)以及噴頭(15)等部分構(gòu)成。

所述履帶牽引車(chē)(5)位于蛇形機(jī)器人的最前端，從上到下依次設(shè)置攝像機(jī)(1)、植物植株接近探測(cè)器(2)、控制單元(3)、能量供給單元(4)。所述攝像機(jī)(1)固定在牽引車(chē)的外部前端頂部，實(shí)時(shí)獲得當(dāng)前的路面情況；所述植株接近探測(cè)器(2)分別固定在牽引車(chē)的外部前端頂部的左右兩側(cè)，通過(guò)傳感器感知目標(biāo)植物的位置，傳遞感知信號(hào)給控制單元，打開(kāi)噴頭作業(yè)開(kāi)關(guān)。所述控制單元(3)位于履帶牽引車(chē)的車(chē)廂內(nèi)，接收攝像機(jī)(1)、植物接近探測(cè)器(2)、控制臺(tái)(18)信號(hào)，控制吸液泵(8)工作；能量供給單元(4)部分位于履帶牽引車(chē)(5)的車(chē)廂內(nèi)，為整個(gè)系統(tǒng)提供工作的能量。

所述田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人，所述履帶牽引車(chē)(5)與第二節(jié)輪式車(chē)廂(9)、第二節(jié)輪式車(chē)廂(9)與藥液（液體肥料）車(chē)廂1(10)、藥液（液體肥料）車(chē)廂1(10)與藥液（液體肥料）車(chē)廂2(11)之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂2(11)與藥液（液體肥料）車(chē)廂3(12)之間通過(guò)牽引銷(xiāo)連接。吸液泵(8)與藥液（液體肥料）車(chē)廂1(10)之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂1(10)與藥液（液體肥料）車(chē)廂2(11)之間、藥液（液體肥料）車(chē)廂2(11)與藥液（液體肥料）車(chē)廂3(12)之間再通過(guò)軟管連接。

所述第二節(jié)輪式車(chē)廂的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。第二節(jié)輪式車(chē)廂從上到下依次設(shè)置噴頭(15)、背靠式噴管(7)、吸液泵(8)。所述噴頭(15)固定在背靠式噴管的兩側(cè)，對(duì)稱放置4個(gè)噴頭，并通過(guò)噴管連接到吸液泵(8)上；所述吸液泵(8)位于車(chē)廂外，避免由于液體藥液的腐蝕性造成的損失。

所述噴頭的主視圖如圖5所示。所述噴頭的球形外腔與噴管為一體化設(shè)計(jì)，球形空腔與噴頭為一體化設(shè)計(jì)，減少藥液浪費(fèi)。

所述一臺(tái)控制器同時(shí)控制多臺(tái)蛇形機(jī)器人的示意圖如圖6所示。一臺(tái)控制器(18)通過(guò)無(wú)線接收信號(hào)同時(shí)控制多臺(tái)蛇形機(jī)器人，并且一臺(tái)控制器只需一名工作人員控制，提高自動(dòng)作業(yè)程度，節(jié)約資源，更加高效。

具體實(shí)施例二

本實(shí)施例的田間施肥噴藥作業(yè)履帶驅(qū)動(dòng)蛇形機(jī)器人，在具體實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定所述噴頭的外腔為2/3對(duì)稱式球形空腔(16)，與球形內(nèi)腔(17)球面相切配合，更加適合不同需求的噴灑角度要求。

這種結(jié)構(gòu)限定，給出了實(shí)現(xiàn)噴頭噴灑角度可調(diào)范圍大的具體實(shí)施方式。