一种对靶喷药方法及装置的制造方法_2

文档序号:9603380阅读:来源:国知局
时控制停止喷药的人体感应模块。
[0040] 进一步地,所述对靶喷药装置还包括安装在所述车体上的霍尔传感器和安装在所 述车轮上的至少一块磁铁块,所述霍尔传感器与所述磁铁块对应设置。
[0041] 由上述技术方案可知,本发明的对靶喷药方法通过激光传感器的运行距离获得喷 药的起始位置和终止位置的方法实现了精确对靶喷药的目的。本发明的对靶喷药装置采用 一维激光传感器检测靶标,一方面,检测距离范围大、不易受环境因素影响、对于表面不规 则的靶标的检测不容易出现跳变、可以精确检测到反射面积较小的靶标,且其检测所需的 传感器数量小,应用成本较低;另一方面,使用价格较低的一维激光传感器和电机结合替代 交个较高的二维感器进行二维扫描,降低了对靶喷药装置的成本。
【附图说明】
[0042]图1为发明一实施例提供的对靶喷药方法的流程图;
[0043] 图2为行走装置的运行距离获取方法的流程图;
[0044] 图3为树冠总体积算法流程图;
[0045] 图4为合理的激光点的水平喷药深度的获取流程图;
[0046]图5为本发明一实施例提供的对靶喷药装置的结构示意图;
[0047] 图6为一维激光传感器对树冠进行二维扫描时的示意图。
[0048] 附图标记说明
[0049] 车体1一维激光传感器2电机3垂直轴减速机4药罐5喷头6电磁阀7车轮 8控制器9磁铁块10。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合附图和实施例,对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
[0051] 图1示出了本发明一实施例提供的对靶喷药方法的流程图,该方法适用于激光传 感器和喷头不在同一点的情况。
[0052] 如图1所示,所述对靶喷药方法包括:
[0053] S11、获取激光传感器运行到待喷药植株树外轮廓与第一垂直面的第一切点时的 行走装置对应的第一运行距离;
[0054]S12、在行走装置的第二运行距离等于所述第一运行距离与预设水平距离之和时 开始喷药,所述预设水平距离为喷头和激光传感器之间的水平距离;
[0055] S13、获取激光传感器持续运行到待喷药植株树冠外轮廓和第二垂直面的第二切 点时对应的行走装置的第三运行距离;
[0056]S14、在行走装置的第四运行距离等于所述第三运行距离与所述预设水平距离之 和时停止喷药;
[0057] 所述第一垂直面和第二垂直面为与所述行走装置运行方向垂直的平面;
[0058] 所述第一运行距离、第二运行距离、第三运行距离和第四运行距离均为所述行走 装置距离运行起点的运行距离。
[0059] 此处提供一种实现上述方法的具体实施例:为每个激光传感器建立一个数据缓冲 区,在所述缓冲区内分别记录所述第一运行距离和第三运行距离,并根据第一运行距离和 第三运行距离计算第二运行距离和第四运行距离,将所述第二运行距离和第四运行距离也 存储到缓冲区内;
[0060] 在行走装置的行驶过程中,实施计算行走装置的运行距离,并不停地查询各个缓 冲区,将行走装置的实时运行距离与存储的第二运行距离和第四运行距离进行对比,当行 走装置的运行距离等于缓冲区内的第二运行距离时,开始喷药;当行走装置的运行距离等 于第四运行距离时,停止喷药。
[0061] 本发明的对靶喷药方法通过激光传感器的运行距离获得喷药的起始位置和终止 位置的方法实现了精确对靶喷药的目的。
[0062] 参照图2,优选的,通过以下步骤获取所述行走装置的运行距离:
[0063] S21、获取所述行走装置的车轮上任一预设角度对应的终点相对于固定参照物所 旋转过的数量;
[0064] S22、在所述车轮相对于固定参照物旋转过一个所述预设角度的终点时实时检测 车轮的瞬时线速度,计算所述车轮的瞬时线速度对时间的积分;所述时间为当前时间与最 后一个经过所述固定参照物的预设角度终点的时间差;
[0065] S23、根据所述数量、预设角度的大小和所述车轮的半径计算所述车轮相对于所述 固定参照物旋转过的车轮总弧长;
[0066] S24、对所述车轮总弧长与所述车轮的瞬时线速度对时间的积分求和,将求和结果 作为所述行走装置的运行距离。
[0067] 该方法先根据所述行走装置的车轮相对于固定参照物所旋转过的预设角度的数 量,并根据预设角度的数量、预设角度的大小和所述车轮的半径计算旋转过的预设角度对 应的车轮总弧长(此处认为车轮弧长等于行走装置的行走距离),从而可以快速计算行走 装置的基础距离。
[0068] 若行走装置恰仅仅走了整数倍个预设角度的距离,则可采用上述方法计算运行距 离。
[0069] 但若行走装置的运行距离大于整数倍个预设角度的距离,则采用上述方法会一个 预设角度对应的车轮弧长,从而导致精确度较差。
[0070] 为了获得行走装置精确的运行距离,再通过瞬时线速度对时间的积分求取估算距 离(行走装置的当前运行距离与其运行过的预设角度对应的运行距离的距离差),则可得 到行走装置精确的当前运行距离。
[0071] 优选的,所述固定参照物为位于所述行走装置车体上的霍尔传感器,在所述车轮 上设置有至少一块磁铁块,所述预设角度由任意相邻的两块磁铁块和所述车轮的中心构 成。
[0072] 通过霍尔传感器和磁铁块构建所述预设角度便于实现。
[0073] 在只有一块磁铁块时,该块磁铁块和车轮中心构成的预设角度的大小为360°,在 有两块或更多块时磁铁块时,任意相邻的两块磁铁块与所述车轮中心构成的预设角度为小 于360°的角度。
[0074] 值得说明的是,由于此处预设角度必须是连续的,所以任一磁铁块既是前一旋转 过的预设角度的终点又是后一预设角度的起点。
[0075] 为了便于计算所述行走装置的基础距离,优选使各预设角度大小相等。
[0076] 为了实现变量喷药,参照图3,进一步地,步骤S1、在所述获取激光传感器运行到 待喷药植株树冠外轮廓与第一垂直面的第一切点时对应的行走装置的第一运行距离之前, 所述方法还包括:
[0077] S31、计算树冠上任意两个激光点对应的水平喷药深度差、垂直对地高度差和扫描 步长差,并求上述水平喷药深度差、垂直对地高度差和扫描步长差的乘积,该乘积确定为由 所述两个激光点对应的植株树冠的单位体积Vi;
[0078] 所述扫描步长为所述激光传感器每两次扫描之间对应所述行走装置的运行距 离;
[0079]S32、按照下述树冠总体积公式求取植株树冠的总体积以根据所述总体积进行喷 药
[0081] 其中,V为树冠总体积,
,i为发射到树冠上的激光点 的序数,m为发射的激光点的最大个数,匕和hii分别为发射到植株树冠上的第i和第i-1 个激光点的垂直对地高度,wjPwii分别为发射到植株树冠上的第i和第i-1个激光点距 离植株树根的水平喷药深度,u为激光传感器的扫描步长。
[0082] 该方法通过先分别计算各小扫描单元的单位体积,再将多个单位体
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