本发明专利技术实施例提供一种喷雾机及其使用方法,该喷雾机包括:激光雷达用于对目标树木进行扫描,获取目标树木的冠层区域,并将目标树木的冠层区域划分为若干个区域,获取每一区域对应的叶面积指数;控制器根据目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算任一区域的叶面积指数表示参数;并根据任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取摆臂在任一区域的旋转速度;控制器控制摆臂按照每一区域的旋转速度,对目标树木的冠层的每一区域进行喷药。本发明专利技术实施例提供一种喷雾机及其使用方法,根据枝叶的茂密程度,选择不同的旋转速度进行喷药,弥补了传统的风送式喷雾机施药不均的缺陷。
【技术实现步骤摘要】
一种喷雾机及其使用方法
本专利技术涉及智能农业
,尤其涉及一种喷雾机及其使用方法。
技术介绍
风送式果园喷雾机是果园植保作业机械化的重要方式,其兼有风机和液泵,可增加树膛内部药液沉积量,从而提高农药利用率。与传统的手动喷雾器、背负式喷粉喷雾机相比具有明显的优势。先进果园喷雾技术的应用可提高对病虫害的防治效果,与此同时还可减少对果园周边的环境污染。出于提高果园喷洒效率和减少农药浪费两方面的考虑,果园喷雾技术将会向着更加智能化、专业化、精准化的方向发展。目前,我国的果园喷雾机通常使用四轮驱动或履带式行走结构,依靠风机产生强大的气流作用,达到预定的射程并使叶片发生一定的偏转,从而提高药液的附着量。通过控制药液泵和电磁阀的开闭来控制药液的喷洒量,亦能提高农药的利用率并极大减少了对环境的污染。图1为现有技术中风送式喷雾机的工作原理示意图,如图1所示,该距离传感器采集喷头到目标果树的距离,主控模块选择STM32系列开发板作为核心控制器,根据距离的大小控制喷头流量。①、②、③为三个常闭电磁阀,每个电磁阀喷雾时都会有一个固定角度θ。整机启动时,距离传感器将车体与果树的距离信息实时传送至单片机,直至实地距离符合单片机内置的适宜距离后,喷雾作业开始,单片机发送控制指令传达至电磁阀,电磁阀开启,药液开始输送,按照固定的射程、角度完成喷雾。完成喷雾后,电磁阀关闭,各个部分保持原位,等待下一个适宜距离并重复上述作业过程。风送喷雾机产生的气流对雾滴的输送和二次雾化作用使得风送喷雾机成为了目前喷雾装备的主流。但是现有技术的方案还存在着如下缺陷:这种方式下进行植保作业时,置于设备前方的距离传感器如果探测到果树与喷头的距离在设定的期望值误差之内,则开启电磁阀,开始喷洒作业。在实际果园中,果树冠层的枝叶密度不同,对于枝叶比较茂密的区域,需要进行较长时间的喷雾;而对于枝叶比较稀疏的区域,进行较短时间的喷雾就可完成作业。喷雾如不按照果树的冠层结构进行相应的时间调节,就会造成沉积在单位叶片上的药液极不均匀,导致局部施药过量或局部施药不足的情况,从而严重影响果品品质。
技术实现思路
为了解决上述问题,本专利技术实施例提供一种喷雾机及使用方法。第一方面,本专利技术实施例提供一种喷雾机,包括:激光雷达、控制器、摆臂和喷头,所述激光雷达与所述控制器连接,所述控制器与所述摆臂连接,所述喷头安装在所述摆臂的末端,其中:所述激光雷达用于对目标树木进行扫描,获取所述目标树木的冠层区域,并将所述目标树木的冠层区域划分为若干个区域,获取每一区域对应的叶面积指数;所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数;并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度;所述控制器控制所述摆臂按照每一区域的旋转速度,对所述目标树木的冠层的每一区域进行喷药。优选地,还包括流量计和药液存储器,所述药液存储器中存储的药液经过所述流量计,从所述喷头射出,所述单位面积施药量根据所述流量计测得的流量和单位时间计算得到。优选地,所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数,具体包括:获取所述目标树木的预设修正系数和所述任一区域的叶面积指数之积;将所获得的乘积除以所有区域的叶面积指数之和,获取所述任一区域的叶面积指数表示参数。优选地,所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数,具体计算公式如下:其中,Ci表示第i个区域的叶面积指数表示参数,δ表示所述目标树木的预设修正系数,LAIi表示第i个区域的叶面积指数,m表示区域的总数量。优选地,所述并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度,具体通过如下公式确定:其中,wi表示所述摆臂在第i个区域的旋转速度,Ci表示第i个区域的叶面积指数表示参数,ΔF表示所述单位面积施药量。优选地,所述激光雷达还用于测量所述目标树木的冠层长度,并将所述冠层长度传输给所述控制器;所述控制器根据所述目标树木的冠层长度,确定所述摆臂旋转的预设幅度,并控制所述摆臂在所述预设幅度内转动。优选地,还包括GPS,所述GPS用于测量所述喷雾机的行驶速度,并将所述行驶速度传输给所述控制器;所述雷达激光还用于计算所述目标树木的冠层宽度;所述控制器根据所述行驶速度、所述目标树木的冠层宽度和所述单位面积施药量,计算所述药液存储器中的存储药量。优选地,所述控制器根据所述行驶速度、所述目标树木的冠层宽度和所述单位面积施药量,计算所述药液存储器中的存储药量,具体包括:根据所述单位面积施药量同时与预设系数、所述行驶速度、所述目标树木的冠层宽度之商,获取所述药液存储器中的存储药量。优选地,所述控制器根据所述行驶速度、所述目标树木的冠层宽度和所述单位面积施药量,计算所述药液存储器中的存储药量,具体计算公式如下:其中,A表示所述存储药量,f表示所述单位面积施药量,d表示所述目标树木的冠层宽度,v表示所述行驶速度。第二方面,本专利技术实施例提供一种喷雾机的使用方法,包括:通过所述激光雷达对目标树木进行扫描,获取所述目标树木的冠层区域,并将所述目标树木的冠层区域划分为若干个区域,获取每一区域对应的叶面积指数;通过所述控制器,根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数;并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度;通过所述控制器,控制所述摆臂按照每一区域的旋转速度,对所述目标树木的冠层的每一区域进行喷药。本专利技术实施例提供一种喷雾机及其使用方法,根据叶面积指数来代表不同区域枝叶的茂密程度,对于不同区域,根据枝叶的茂密程度,选择不同的旋转速度进行喷药,可弥补传统的风送式喷雾机对叶面积指数不同的区域施药不均的缺陷,适应果园中精准施药的作业需求,实现施药量的均匀分布,特别是解决了农药利用率不高、喷洒不均等难题。该方法操作简便,环保性较好,降低了果园作业人员的劳动强度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,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。图1为现有技术中风送式喷雾机的工作原理示意图;图2为本专利技术实施例提供的一种喷雾机的结构示意图;图3为本专利技术实施例中摆臂旋转幅度示意图;图4为本专利技术实施例提供的一种喷雾机的使用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种喷雾机,其特征在于,包括:激光雷达、控制器、摆臂和喷头,所述激光雷达与所述控制器连接,所述控制器与所述摆臂连接,所述喷头安装在所述摆臂的末端,其中:/n所述激光雷达用于对目标树木进行扫描,获取所述目标树木的冠层区域,并将所述目标树木的冠层区域划分为若干个区域,获取每一区域对应的叶面积指数;/n所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数;并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度;/n所述控制器控制所述摆臂按照每一区域的旋转速度,对所述目标树木的冠层的每一区域进行喷药。/n
【技术特征摘要】
1.一种喷雾机,其特征在于,包括:激光雷达、控制器、摆臂和喷头,所述激光雷达与所述控制器连接,所述控制器与所述摆臂连接,所述喷头安装在所述摆臂的末端,其中:
所述激光雷达用于对目标树木进行扫描,获取所述目标树木的冠层区域,并将所述目标树木的冠层区域划分为若干个区域,获取每一区域对应的叶面积指数;
所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数;并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度;
所述控制器控制所述摆臂按照每一区域的旋转速度,对所述目标树木的冠层的每一区域进行喷药。
2.根据权利要求1所述的喷雾机,其特征在于,还包括流量计和药液存储器,所述药液存储器中存储的药液经过所述流量计,从所述喷头射出,所述单位面积施药量根据所述流量计测得的流量和单位时间计算得到。
3.根据权利要求1所述的喷雾机,其特征在于,所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数,具体包括:
获取所述目标树木的预设修正系数和所述任一区域的叶面积指数之积;
将所获得的乘积除以所有区域的叶面积指数之和,获取所述任一区域的叶面积指数表示参数。
4.根据权利要求3所述的喷雾机,其特征在于,所述控制器根据所述目标树木的预设修正系数、任一区域的叶面积指数和所有区域的叶面积指数,计算所述任一区域的叶面积指数表示参数,具体计算公式如下:
其中,Ci表示第i个区域的叶面积指数表示参数,δ表示所述目标树木的预设修正系数,LAIi表示第i个区域的叶面积指数,m表示区域的总数量。
5.根据权利要求1所述的喷雾机,其特征在于,所述并根据所述任一区域的叶面积指数表示参数和单位面积施药量,获取所述摆臂在所述任一区域的旋转速度,具体通过如下公式确定:
其中,wi表示所述摆臂在第i个区域的旋转速度,C...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈立平,张瑞瑞,李龙龙,褚旭飞,张林焕,宋佳星,
申请(专利权)人:北京农业智能装备技术研究中心,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。