一种连栋温室变距调高植保机器人及控制方法技术

本申请公开了一种连栋温室变距调高植保机器人及其控制方法，涉及设施农业智能装备技术领域，连栋温室变距调高植保机器人包括：行走装置，设置在所述行走装置行进端的双边移动变距装置，所述双边移动变距装置上设置分段喷雾装置。采用双边移动变距装置可以实现对喷雾装置的推拉，调节与喷药作物之间的距离。分段喷雾装置可实现不同高度的分段喷药，进而可以在喷药距离调节完毕后，控制分段喷雾装置根据作物的高度进行分段喷药，提高了药液的利用率，实现了在作物不同高度、不同生长期下的温室内高效智能化喷药。室内高效智能化喷药。室内高效智能化喷药。

【技术实现步骤摘要】
一种连栋温室变距调高植保机器人及控制方法


[0001]本申请涉及设施农业智能装备
，具体涉及一种连栋温室变距调高植保机器人及控制方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上最大的设施蔬菜生产基地，从20世纪末至今，无论是种植规模还是相应的产量都取得突飞猛进的发展，我国设施蔬菜产业从无跃居至世界前列。在设施蔬菜生产过程中，病虫害多发的问题，成为严重制约产量和效益提升的重要因素。
[0003]目前，生产中多采用化学防治措施，喷洒农药是常用的方法。然而，国内大多温室喷药仍以人工或半自动机械为主。依靠传统的生产方式进行喷药作业，存在一系列的问题。第一，人工效率低、劳动强度大，增加了生产成本；第二，温室相对封闭，难以实现人药分离，影响人体的健康；第三，人工喷药随机性较高，喷洒不均匀。
[0004]现有的植保机械虽然在一定程度上解决了上述存在的问题，但是无法实现在作物不同高度、不同生长期进行智能化喷药。因此现阶段急需一种能够在作物不同高度、不同生长期下的智能化温室喷药装置，从而实现在温室内高效智能化喷药。

技术实现思路

[0005]本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种连栋温室变距调高植保机器人，包括：行走装置，设置在所述行走装置行进端的双边移动变距装置，所述双边移动变距装置上设置分段喷雾装置。
[0007]采用上述实现方式，采用双边移动变距装置可以实现对喷雾装置的推拉，调节与喷药作物之间的距离。分段喷雾装置可实现不同高度的分段喷药，进而可以在喷药距离调节完毕后，控制分段喷雾装置根据作物的高度进行分段喷药，提高了药液的利用率，实现了在作物不同高度、不同生长期下的温室内高效智能化喷药。
[0008]结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述双边移动变距装置包括设置在所述行走装置上的直线滑轨，所述直线滑轨两端分别设置有第一移动方管和第二移动方管，所述第一移动方管与所述第二移动方管分别与所述直线滑轨滑动连接；所述直线滑轨中间位置对应的行走装置上设置有支撑方管，所述支撑方管上设置有丝杆滑台，所述丝杆滑台与所述第一移动方管和所述第二移动方管之间分别设置有连接杆，所述连接杆的第一端与所述丝杆滑台滑动连接，所述连接杆的第二端与移动方管活动连接。双边移动变距装置通过竖直放置的丝杆滑台提供向上驱动力，同时带动连接杆向两侧推拉移动方管，使得移动方管快速向两侧移动。
[0009]结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述第一移动方管和第二移动方管底端设置有水平移动滑块，所述水平移动滑块与移动方管通过螺栓固定连接，所述水平移动滑块通过工字型凹槽卡设在所述直线滑轨上；所述丝杆
滑台上设置有竖直移动滑块，所述竖直移动滑块与所述丝杆滑台滑动连接，所述连接杆的第一端与所述竖直移动滑块活动连接。
[0010]结合第一方面第一或二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述分段喷雾装置包括卧式水桶、水泵和喷杆，所述卧式水桶和水泵固定设置在所述行走装置上，所述水泵分别与所述卧式水桶和所述喷杆相连通，所述喷杆固定设置在移动方管上。卧式水桶和水泵为喷杆提供药液，喷杆固定在移动方管，可随移动方管移动，提高了喷药的效率。
[0011]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述喷杆上均匀设置有多个喷头，所述喷头之间设置有电磁阀，对应每个电磁阀设置有激光模块，所述激光模块安装在所述电磁阀同水平面内侧。将喷头在喷杆自上往下等间距分布，布局合理，喷药更加均匀，并通过激光模块检测作物高度，控制开启不同电磁阀完成分段喷药，极大地减少了农药的浪费，提高药液的利用率。
[0012]结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述卧式水桶设置在所述行走装置的中部位置，水泵安装于丝杆滑台与卧式水桶之间，所述卧式水桶、水泵与喷杆三者通过软性水管相连通。
[0013]结合第一方面或第一方面第一五种任一可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述行走装置底部设置有导航定位装置，所述导航定位装置控制植保机器人在规划的路径上进行移动；所述导航定位装置包括扫码模块和姿态传感器，所述扫码模块和所述姿态传感器分别与控制器通讯连接；行走装置行走路线铺设路线条形码，所述扫码模块扫描所述条形码进行路线导航。扫码模块使得行走装置可以精确的定位轨道行数，姿态传感器可为控制器控制连栋温室变距调高植保机器人行走提供更加精准稳定的角度数据，从而实现在规划路径上的精准的直线导航和原地转向，进一步提高了连栋温室变距调高植保机器人导航定位的可靠性。
[0014]结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述行走装置上还设置有人机交互系统，所述人机交互系统设置有操控触摸屏，所述操控触摸屏与所述控制器通信连接。通过人机交互系统的操控触摸屏设置连栋温室变距调高植保机器人的作业参数，确定连栋温室变距调高植保机器人后续作业范围、路径等。
[0015]第二方面，本申请实施例提供了一种连栋温室变距调高植保机器人控制方法，控制第一方面或第一方面任一可能实现方式所述的连栋温室变距调高植保机器人，所述方法包括：连栋温室变距调高植保机器人通电后，通过人机交互控制系统的启动按钮对机器人进行启动；通过导航定位装置和铺设在线路上的条形码控制植保机器人在规划的路径上行走；当连栋温室变距调高植保机器人到达标记行数时，扫码模块将扫描到的条形码信息传输至控制器，控制器控制所述连栋温室变距调高植保机器人上轨；在轨道上进行作业时，控制器通过处理激光模块检测作物高度信息，控制双边移动变距装置和分段喷雾装置进行喷药作业；连栋温室变距调高植保机器人即将下轨时，控制系统记录姿态传感器的角度数据；下轨后在导航定位装置控制下继续直线行驶；当扫描到该轨道前的条形码时，将植保机器人前部转向垂直于轨道方向，继续执行自主导航直线行驶步骤，完成自动换行作业。
[0016]结合第二方面，在第二方面第一种可能的实现方式中，所述在轨道上进行作业时，控制器通过处理激光模块检测作物高度信息，控制双边移动变距装置和分段喷雾装置进行
喷药作业，包括：控制器处理来自激光模块采集的信息，判断当前作物高度，并控制控制电磁阀的通断，实现两喷杆分段喷雾实时采集的喷头与植株之间的距离；当距离值大于设定的喷药距离值时，控制丝杆滑台上的竖直移动滑块向上移动，同时带动两连接杆向外推动喷杆在直线滑轨上向外移动；或者，当距离值小设定的喷药距离值时，控制丝杆滑台上的竖直移动滑块向下移动，带动两连接杆向内拉动喷杆在直线滑轨上向内移动。
附图说明
[0017]图1为本申请实施例提供的一种连栋温室变距调高植保机器人的结构示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的水泵、卧式水桶连接示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的喷杆结构示意图；
[0020]图4为本申请实施例提供的导航定位装置示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，包括：行走装置，设置在所述行走装置行进端的双边移动变距装置，所述双边移动变距装置上设置分段喷雾装置。2.根据权利要求1所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述双边移动变距装置包括设置在所述行走装置上的直线滑轨，所述直线滑轨两端分别设置有第一移动方管和第二移动方管，所述第一移动方管与所述第二移动方管分别与所述直线滑轨滑动连接；所述直线滑轨中间位置对应的行走装置上设置有支撑方管，所述支撑方管上设置有丝杆滑台，所述丝杆滑台与所述第一移动方管和所述第二移动方管之间分别设置有连接杆，所述连接杆的第一端与所述丝杆滑台滑动连接，所述连接杆的第二端与移动方管活动连接。3.根据权利要求2所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述第一移动方管和第二移动方管底端设置有水平移动滑块，所述水平移动滑块与移动方管通过螺栓固定连接，所述水平移动滑块通过工字型凹槽卡设在所述直线滑轨上；所述丝杆滑台上设置有竖直移动滑块，所述竖直移动滑块与所述丝杆滑台滑动连接，所述连接杆的第一端与所述竖直移动滑块活动连接。4.根据权利要求2或3所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述分段喷雾装置包括卧式水桶、水泵和喷杆，所述卧式水桶和水泵固定设置在所述行走装置上，所述水泵分别与所述卧式水桶和所述喷杆相连通，所述喷杆固定设置在移动方管上。5.根据权利要求4所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述喷杆上均匀设置有多个喷头，所述喷头之间设置有电磁阀，对应每个电磁阀设置有激光模块，所述激光模块安装在所述电磁阀同水平面内侧。6.根据权利要求4所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述卧式水桶设置在所述行走装置的中部位置，水泵安装于丝杆滑台与卧式水桶之间，所述卧式水桶、水泵与喷杆三者通过软性水管相连通。7.根据权利要求1
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6任一项所述的连栋温室变距调高植保机器人，其特征在于，所述行走装置底部设置有导航定位装置，所述导航定位装置控制植保机...

【专利技术属性】
技术研发人员：李天华，姚玉康，卢正杰，李玉华，张观山，施国英，李扬，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：