倒置式农药喷洒机器人及方法技术

本发明专利技术创造提供了一种倒置式农药喷洒机器人，包括设置在大棚内部中间上方的双排行走轨道，行走轨道的长度方向与大棚的长度方向相同，行走行走轨道的上方设置有行走机构，行走机构的下方设置有喷洒机构，行走机构包括小车板，小车板的下方设置有车轮，车轮与行走轨道相配合，车轮与驱动装置连接，喷洒机构包括小车板上方的储药罐，储药罐与小车板下方的喷洒单元连通。本发明专利技术创造相比人工效率高，工作更加省时准确，从长远看，大大降低了人工成本与农药损失，以更低的成本获得了可观的社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】
倒置式农药喷洒机器人及方法
本专利技术创造属于农药喷洒设备领域，尤其是涉及一种倒置式农药喷洒机器人及方法。
技术介绍
农药喷洒机器人属于植物保护机械中的一类，是一种基于农机一体化的农业生产装备，其主要作用是利用机器人自动或远程操控的方式对农作物进行农药喷洒，既可以达到给农作物杀虫杀菌的作用，又可以避免农药喷洒过程中对人体自身的伤害。在相对密闭的温室大棚空间中，为提高效率和降低对人体的伤害，农药喷洒机器人已经是当前研究的热点。农药喷洒机器人的种类主要分为无轨农药喷洒机器人和有轨农药喷洒机器人两种。无轨农药喷洒机器人常见类型有自走式喷药机器人、车载式喷药机器人和航空喷药机器人。而有轨农药喷洒机器人则指机器人运动轨迹始终处于轨道之上，一般按照轨道布置进行分类：地面轨道机器人，将轨道布置于地面上，对地面平整度有一定要求；框架轨道机器人，在与植被等高处构造一排承载框架，机器人在承载框架上进行运动，可以对植被叶片部分进行准确喷洒；倒置式农药喷洒机器人，常用于大棚内，轨道布置于温室大棚顶部，可以进行从上之下的覆盖式喷洒。我国智能化农业设备发展较晚，且国内农业机器人一般在垄间作业，农药喷洒机器人主要依托于无人机，AGV小车等平台，倒置的非常少见。设备多偏向于机械化，较少智能化运作。随着高效农业设施农业的提出与863计划后机器人技术的发展，越来越多的学者投入农药喷洒机器人的研究，将机械化、自动化融入农药喷洒工作中。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种倒置式农药喷洒机器人，以解决上述技术问题。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种倒置式农药喷洒机器人，包括设置在大棚内部中间上方的双排行走轨道，行走轨道的长度方向与大棚的长度方向相同，行走行走轨道的上方设置有行走机构，行走机构的下方设置有喷洒机构，行走机构包括小车板，小车板的下方设置有车轮，车轮与行走轨道相配合，车轮与驱动装置连接，喷洒机构包括小车板上方的储药罐，储药罐与小车板下方的喷洒单元连通。进一步的，行走轨道平行设置有两条，行走轨道的两端分别固定在与其垂直的支柱上，支柱固定在大棚的内部上方。进一步的，小车板的下方设置有连接架，传动轴穿过连接架且与连接架通过轴承连接，传动轴分布在小车板的下方的前后两端，传动轴的两端设置车轮，驱动装置包括小车板上的电动机，电动机的输出轴通过联轴器与减速箱的输入轴固接，减速箱的输出轴通过联轴器与一传动轴连接，电动机与控制器连接。进一步的，喷洒单元包括设置在小车板下方的喷射管，储药罐通过管路与喷射管连通，喷射管为圆柱形长管，长管侧面开设有若干个孔，孔上装有喷头。进一步的，喷射管的下端侧壁上对称的设置两排喷头，喷头相对于喷射管的轴心线对称设置，喷头沿着喷射管的长度方向均匀间隔分布，同一排的喷头的喷口朝向远离喷射管轴心线的斜下方倾斜，另一排的喷头的喷口方向也朝向远离喷射管轴心线的斜下方倾斜。进一步的，相邻的喷头的喷洒区域有重叠区域。进一步的，喷射管的长度方向与小车的左右宽度方向相同。进一步的，超声波搅拌药箱设置在小车板上，超声波搅拌药箱通过增加泵与储药罐连通，增压泵上设置有增压开关，喷洒单元的喷头上设置有对应的喷头开关，增压泵、增压开关、喷头开关分别与控制器连接，控制器控制增压泵、增压开关、喷头开关的开启和闭合。倒置式农药喷洒机器人的喷洒方法，包括以下步骤：S1：启动控制器上的前进按钮，电动机正转，电动机带动车轮转动，车轮带动行走机构运动；S2：行走机构行走的过程中，控制器控制增压泵和喷头开关开启，在行走机构行走的同时，喷洒单元进行喷洒；S3：行走机构走到端部后，启动控制器上的后退按钮，电动机反转，电动机带动车轮转动，车轮带动行走机构运动；S4：喷洒完毕后，断开前进按钮或者后退按钮，电动机的制动器工作，车轮减速至停止，行走机构停止运动。相对于现有技术，本专利技术创造所述的倒置式农药喷洒机器人及方法具有以下优势：(1)温室内由于空间密闭，空气不流通，所喷洒的农药杀虫剂对人体尤其是肺组织的危害更大，农药喷洒机器人的使用减少人对高温、高湿、有毒化学品的接触，农药喷洒是繁琐耗时的任务，有时还要接触到树顶等高处危险地方，农药喷洒机器人的使用减少疲劳作业与高空作业可能带来的危险；(2)本专利技术创造相比人工效率高，工作更加省时准确，从长远看，大大降低了人工成本与农药损失，以更低的成本获得了可观的社会经济效益；(3)本专利技术创造引入模块化思路，对于不同规格大棚只需更换部分机构，调整其中尺寸，即可投入使用；(4)本专利技术创造使用多喷头设计，能够大大提高工作效率；(5)本专利技术创造采用双导轨结构，加强行走机构运行的稳定性；(6)本专利技术创造单向往返运动，喷头的喷洒范围能够覆盖横向区域，减小小车设计难度与成本的同时，可靠性高。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的行走轨道的示意图；图2为本专利技术创造实施例所述的行走机构的结构示意图；图3为本专利技术创造实施例所述的喷射管与喷头的结构示意图；图4为本专利技术创造实施例所述的喷头的喷射范围的结构示意图；图5为本专利技术创造实施例所述的行走机构的控制流程图；图6为本专利技术创造实施例的控制流程图；图7为本专利技术创造实施例所述的喷洒机构的控制流程图。附图标记说明：1、行走轨道；101、支柱；2、行走机构；201、小车板；202、连接架；203、传动轴；204、车轮；205、减速箱；206、储药罐；207、护栏；3、喷射管；301、喷头。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1、2所示，一种倒置式农药喷洒机器人，包括设置在大棚内部中间上方的双排行走轨道1，行走轨道1的长度方向与大棚的长度方向相同，行走轨道1的长度覆盖大棚内的植物种植区域的长度，行走轨道1平行设置有两条，行走轨道1的两端分别固定在与其垂直的支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒置式农药喷洒机器人，其特征在于：包括设置在大棚内部中间上方的双排行走轨道(1)，行走轨道(1)的长度方向与大棚的长度方向相同，行走轨道(1)的上方设置有行走机构(2)，行走机构(2)的下方设置有喷洒机构，行走机构(2)包括小车板(201)，小车板(201)的下方设置有车轮(204)，车轮(204)与行走轨道(1)相配合，车轮(204)与驱动装置连接，喷洒机构包括小车板(201)上方的储药罐(206)，储药罐(206)与小车板(201)下方的喷洒单元连通。

【技术特征摘要】
1.一种倒置式农药喷洒机器人，其特征在于：包括设置在大棚内部中间上方的双排行走轨道(1)，行走轨道(1)的长度方向与大棚的长度方向相同，行走轨道(1)的上方设置有行走机构(2)，行走机构(2)的下方设置有喷洒机构，行走机构(2)包括小车板(201)，小车板(201)的下方设置有车轮(204)，车轮(204)与行走轨道(1)相配合，车轮(204)与驱动装置连接，喷洒机构包括小车板(201)上方的储药罐(206)，储药罐(206)与小车板(201)下方的喷洒单元连通。2.根据权利要求1所述的倒置式农药喷洒机器人，其特征在于：行走轨道(1)平行设置有两条，行走轨道(1)的两端分别固定在与其垂直的支柱(101)上，支柱(101)固定在大棚的内部上方。3.根据权利要求1所述的倒置式农药喷洒机器人，其特征在于：小车板(201)的下方设置有连接架(202)，传动轴(203)穿过连接架(202)且与连接架(202)通过轴承连接，传动轴(203)分布在小车板(201)的下方的前后两端，传动轴(203)的两端设置车轮(204)，驱动装置包括小车板(201)上的电动机，电动机的输出轴通过联轴器与减速箱(205)的输入轴固接，减速箱(205)的输出轴通过联轴器与一传动轴(203)连接，电动机与控制器连接。4.根据权利要求1所述的倒置式农药喷洒机器人，其特征在于：喷洒单元包括设置在小车板(201)下方的喷射管(3)，储药罐(206)通过管路与喷射管(3)连通，喷射管(3)为圆柱形长管，长管侧面开设有若干个孔，孔上装有喷头(301)。5.根据权利要求4所述的倒置式农药喷洒机...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙江宏，刘昌霖，
申请(专利权)人：天津大衍天成科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12