一种精准智能对靶喷药的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种精准智能对靶喷药机，其包括：喷药系统；用于检测外部环境的信息检测装置；以及分别与喷药系统和信息检测装置连接的控制系统；其中所述信息检测装置包括：安装在拖拉机上用于探测靶标的红外传感器；以及连接红外传感器的用以控制其自动调整对靶的调整固定装置。本实用新型精准智能对靶喷药机通过设置信息检测装置，实现作业中的自动调整精准对靶，既可以在人不干预的情况下自动对靶喷药，也可以由人手动控制其持续喷药，可用于果园幼树以及园林苗木等各领域的高效率对靶喷药。
【专利说明】一种精准智能对靶喷药机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及植物喷药【技术领域】，特别是涉及一种精准智能对靶喷药机。
【背景技术】
[0002]喷药是防治果园病虫害的重要手段，它对保证水果的品质与产量起着十分重要作用。
[0003]目前，我国的果园喷药方式主要采用人工手动喷药；一种采用背负式简易喷药机，操作人员需要背着药桶挨一棵树的喷药；另一种采用手推式喷药机，这种喷药机将喷药罐置于小车上，依靠人力推动或者采用电动马达带动。少数果园采用了管道喷药，这种方式在果园架设管道，再在果树周围安放喷头，通过高压泵往管道输送药液，药液通过喷头喷射到树木上。这种喷药方式往往在地势起伏较大的地方采用比较多，管道农药残留大，建设和维护成本都比较高。
[0004]采用拖拉机驱动喷药在我国目前比较少，这一方式采用拖拉机的动力轴驱动喷药机，拖拉机行驶时，在动力轴的驱动下，药液向两侧的果树喷洒。
[0005]采用人工喷药劳动强度大，很费体力，工作效率效率低，而且人在操作过程中容易接触农药，不利于操作者的人身安全。采用手推式喷药，可以有效的减少体力支出，但也需要人为实时观察喷药情况。采用这些方式作业，，作业效率低，劳动强度大，容易发生漏喷和重复喷洒现象。
[0006]采用拖拉机驱动喷药作业效率高，省时省力，可以实现大面积，但是由于其一直持续喷药，没有引入靶标探测技术，所以农药浪费严重。
实用新型内容
[0007](一)所解决的技术问题
[0008]为克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种精准智能对靶喷药机，其通过设置信息检测装置，实现作业中的自动调整精准对靶，既可以在人不干预的情况下自动对靶喷药，也可以由人手动控制其持续喷药，可用于果园幼树以及园林苗木等各领域的高效率对靶喷药。
[0009](二)技术方案
[0010]为实现上述目的，本实用新型精准智能对靶喷药机包括:喷药系统；用于检测外部环境的信息检测装置；以及分别与喷药系统和信息检测装置连接的控制系统；其中所述信息检测装置包括:安装在拖拉机上用于探测靶标的红外传感器；以及连接红外传感器的用以控制其自动调整对靶的调整固定装置。
[0011]其中，所述调整固定装置包括:高度调整装置；与高度调整装置连接的摆动装置；与摆动装置连接的左右伸缩装置；以及与左右伸缩装置连接的上下转动调整装置。
[0012]优选地，所述高度调整装置包括:固定框架，其具有两侧的立杆；以及与固定框架连接的调整固定杆；其中所述固定框架的两侧立杆相对位置开设有多组第一通孔，所述调整固定杆上开设有与多组第一通孔相配合的至少一组第二通孔，所述调整固定杆和所述固定框架通过穿过第一通孔和第二通孔的可拆卸的螺栓实现连接和相对高度的调节。
[0013]优选地，所述摆动装置包括:摆动杆；将摆动杆和所述高度调整装置的调整固定杆连接起来的回转轴；以及两端分别与摆动杆和所述调整固定杆连接的拉簧；其中所述摆动杆和所述调整固定杆通过所述回转轴进行铰接并可围绕所述回转轴相对转动。
[0014]优选地，所述左右伸缩装置包括:左右伸缩杆，其邻近一端部位开设有多个第四通孔；其中所述左右伸缩杆通过穿过所述第四通孔和所述摆动装置的摆动杆一端的至少一个第三通孔的螺栓连接，所述左右伸缩杆和所述摆动杆通过所述第三通孔和所述第四通孔的错位对接实现相对伸缩。
[0015]优选地，所述上下转动调整装置包括:与所述左右伸缩装置的左右伸缩杆另一端连接的传感器固定板；其中所述传感器固定板的一表壁设有用以连接红外传感器的第五通孔；所述传感器固定板的另一表壁设有用以将所述传感器固定板和所述左右伸缩杆连接起来的第六通孔，以及用以对所述传感器固定板相对所述左右伸缩杆上下转动进行限位的限位槽。
[0016]尤其是，所述限位槽为圆弧状。
[0017]进一步，所述调整固定装置还包括:与控制系统连接的人体感应装置；以及安装在拖拉机上且靠近轮毂处的速度传感器。
[0018]其中，所述喷药系统包括:药箱；与药箱连接的喷药管道；设置在喷药管道上的离心泵；设置在喷药管道上且靠近离心泵的调压阀；设置在喷药管道喷药口处的喷头；设置在喷药管道靠近喷头处且与所述控制系统连接的电磁阀；以及设置在所述喷药管道上的过滤器和单向阀。
[0019]其中，所述控制系统包括:用于人机交互的人机界面；与设置在所述喷药系统上的电磁阀连接的固态继电器；用于对各模块进行控制的控制按键；以及分别与人机界面、固态继电器和控制按键连接的控制器；其中所述控制器通过放大电路与所述固态继电器的连接实现其对所述电磁阀开闭的控制。
[0020](三)有益效果
[0021]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点:
[0022]I)本实用新型精准智能对靶喷药机通过设置调整固定装置，并将该装置与红外传感器连接，在作业中通过自动调整进而实现精准对靶，提高工作效率；
[0023]2)本实用新型调整固定装置的高度调整装置可以实现红外传感器高度的调节；摆动装置可以实现在红外传感器遇到障碍物时避开障碍物，避免红外传感器等器件的损坏；左右伸缩装置可以调整红外传感器的伸缩距离，从而适应不同的行间距；上下转动调整装置可以确保红外传感器能够上下转动，从而确保对靶角度；
[0024]3)本实用新型的速度传感器可以感应拖拉机车轮输出的脉冲信号并将该信号传送给控制系统，进而实现对拖拉机行驶速度的控制；
[0025]4)本实用新型的人体感应装置可以根据人体发出红外线，当检测到一定范围内有人时，自动感应并向控制系统传送感应信号，进而避免对人的喷射；
[0026]5)本实用新型精准智能对靶喷药机不需要人工操作喷药，操作者只需要驾驶拖拉机即可，有效降低了劳动强度，提高了喷药效率，同时使用简单方便，具有一定的实用价值，可用于果园幼树以及园林苗木等各领域的高效率对靶喷药。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1是本实用新型精准智能对靶喷药机的结构示意图；
[0028]图2是本实用新型精准智能对靶喷药机的工作原理图；
[0029]图3是图1所示调整固定装置的结构示意图；
[0030]图4是图3所示调整固定装置的俯视图；
[0031]图5是本实用新型控制系统的控制原理图。
[0032]附图标记说明:1-喷药系统；11_药箱；12_离心泵；13_喷药管道；14_调压阀；15-喷头；16_电磁阀；17-过滤器；18_单向阀；2_信息检测装置；21_红外传感器；22_调整固定装置；2211-固定框架；2211a-立杆；2212-调整固定杆；2221-摆动杆；2222-回转轴；2223_拉簧；2231_左右伸缩杆；2241_传感器固定板；2241a-限位槽；225_速度传感器；31_人机界面；32_固态继电器；33_控制按键；34_控制器；35_放大电路；41_第一通孔；42_第二通孔；43_第三通孔；44_第四通孔；45_第五通孔；46_第六通孔。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，需要说明的是，附图仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限定。
[0034]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相
对重要性。
[0035]在本实用新型的描述中，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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0036]如图1?图4所示，本实用新型精准智能对靶喷药机主要包括:喷药系统I和用来检测外部环境的信息检测装置2，以及分别与喷药系统I和信息检测装置2连接的控制系统，其中信息检测装置2包括安装在拖拉机上用于探测靶标的红外传感器21以及连接红外传感器21的调整固定装置22，调整固定装置22用以控制红外传感器21实现自动调整对靶。
[0037]具体地，调整固定装置22主要由高度调整装置、摆动装置、左右伸缩装置和上下转动调整装置等组成。
[0038]高度调整装置主要包括:固定框架2211，其两侧具有立杆2211a ;调整固定杆2212与固定框架2211连接，具体链接方式为:在固定框架2211的两侧立杆2211a相对位置处开设有多组第一通孔41，在调整固定杆2212上开设有与多组第一通孔41相配合的第二通孔42，第二通孔42可以是一组也可以是多组，将调整固定杆2212和固定框架2211对接后(SP一组第一通孔41和一组第二通孔42对应)，使用诸如螺栓等连接件穿过第一通孔41和第二通孔42，将调整固定杆2212和固定框架2211连接固定。螺栓可从第一通孔41和第二通孔42内拆卸下来，通过调整第一通孔41和第二通孔42的不同组之间的对应连接，可实现红外传感器21相对高度的调节。
[0039]摆动装置与高度调整装置相连，摆动装置主要包括:摆动杆2221 ;摆动杆2221和高度调整装置的调整固定杆2212通过回转轴2222实现连接，拉簧2223的两端分别与摆动杆2221和调整固定杆2212连接。摆动杆2221和调整固定杆2212通过回转轴2222实现铰接，摆动杆2221和调整固定杆2212可围绕回转轴2222相对转动，即:当红外传感器21遇到障碍物时，摆动杆2221可以绕回转轴2222向后(如图4)转动，以避让障碍物，防止红外传感器21等装置损坏，避开障碍物后，摆动杆2221在拉簧2223的作用下可以转回到初始位置。
[0040]左右伸缩装置与摆动装置，左右伸缩装置主要包括:右伸缩杆2231，其邻近一端部位开设有多个第四通孔44，其中左右伸缩杆2231可利用穿过第四通孔44和摆动杆2221一端的至少一个第三通孔43的螺栓连接，左右伸缩杆2231和摆动杆2221可通过第三通孔43和不同第四通孔44之间的错位对接实现相对伸缩，即调整图4中所示的左右伸缩杆2231向外伸缩的长度，进而调整两边红外传感器21之间的距离，从而适应作业区域不同的行间距。
[0041]上下转动调整装置与左右伸缩装置连接，上下转动调整装置主要包括:与左右伸缩杆2231另一端连接的传感器固定板2241,其中在传感器固定板2241的一个表壁设有用于和红外传感器21连接的第五通孔45，在传感器固定板2241的另一个表壁设有用于将传感器固定板2241和左右伸缩杆2231连接起来的第六通孔46，即传感器固定板2241和左右伸缩杆2231可利用穿过第五通孔45和第六通孔46的螺栓实现连接。在传感器固定板2241的另一个表壁还设置有限位槽2241a，用以对传感器固定板2241相对于左右伸缩杆2231上下转动时进行限位。限位槽2241a可以是圆弧状，也可以是其他形状，起到相同的限定作用即可。传感器固定板2241可以绕一个螺栓转动，调整红外传感器21的对靶角度，另外一个螺栓在限位槽2241a内运动，以固定红外传感器21的转动距离。
[0042]除了上述几个装置外，调整固定装置22还包括人体感应装置和速度传感器225。人体感应装置与控制系统，速度传感器225也和控制系统连接，并优选安装在拖拉机上且靠近轮毂处。速度传感器225可优选为霍尔传感器，比如:将霍尔传感器安装在拖拉机后轮的内侧，轮弧上安装了 6块强磁铁，拖拉机行驶时强磁铁随轮辋一起转动，当强磁铁接近霍尔传感器时，霍尔传感器将输出一个脉冲，车轮转动一周输出6个脉冲信号,控制器通过处理脉冲信号来计算拖拉机的行驶速度。人体感应装置一般为红外传感，其根据人体发出的红外线，检测一定范围内是否有人，将是否有人的信息提供给控制系统，控制系统通过程序控制，规避对人喷药。
[0043]本实用新型的喷药系统I主要包括:药箱11，喷药管道13与药箱11连接，在喷药管道13上设有的离心泵12、调节阀14、喷头15、电磁阀16等，调压阀14靠近离心泵12，喷头15设置在喷药管道13的喷药口处，电磁阀16设置在喷药管道13靠近喷头15处，电磁阀16与控制系统连接，此外，在喷药管道13上还设置有过滤器17和单向阀18。[0044]本实用新型的控制系统包括:人机界面31、固态继电器32、控制按键33和控制器34等，人机界面31用于人机交互，固态继电器32与电磁阀16连接，控制按键33用于对各模块进行控制，控制器34分别与人机界面31、固态继电器32和控制按键33等连接，控制器34通过放大电路35与固态继电器32连接，进而实现其对电磁阀16开闭的控制。
[0045]图5示出了本实用新型控制系统的控制原理图。控制系统作为喷药机的控制核心，其信息模块输出的信号传递给控制器34，控制器34获取和处理这些信号，获取需要的速度信息以及已行驶距离。通过红外传感器21检测是否有靶标，控制器34记录左右两侧的探测结果以及拖拉机所处的位置，通过速度传感器225检测拖拉机的行驶速度。
[0046]不难看出，本实用新型精准智能对靶喷药机通过设置调整固定装置22，并将该装置与红外传感器21连接，在作业中通过自动调整进而实现精准对靶，提高工作效率；调整固定装置22的高度调整装置可以实现红外传感器21高度的调节；摆动装置可以实现在红外传感器21遇到障碍物时避开障碍物，避免红外传感器21等器件的损坏；左右伸缩装置可以调整红外传感器21的伸缩距离，从而适应不同的行间距；上下转动调整装置可以确保红外传感器21能够上下转动，从而保证对靶角度；速度传感器225可以感应拖拉机车轮输出的脉冲信号并将该信号传送给控制系统，进而实现对拖拉机行驶速度的控制；人体感应装置可以根据人体发出红外线，当检测到一定范围内有人时，自动感应并向控制系统传送感应信号，进而避免对人的喷射。本实用新型精准智能对靶喷药机不需要人工操作喷药，操作者只需要驾驶拖拉机即可，有效降低了劳动强度，提高了喷药效率，同时使用简单方便，具有一定的实用价值，可用于果园幼树以及园林苗木等各领域的高效率对靶喷药。
[0047]需要说明的是，尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本【技术领域】的技术人员可以根据本实用新型记载的内容或原理进行修改，因此，凡按照本实用新型记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围
【权利要求】
1.一种精准智能对靶喷药机，其特征在于，其包括: 喷药系统(I)； 用于检测外部环境的信息检测装置(2);以及 分别与喷药系统(I)和信息检测装置(2)连接的控制系统；其中 所述信息检测装置(2)包括: 安装在拖拉机上用于探测靶标的红外传感器(21);以及 连接红外传感器(21)的用以控制其自动调整对靶的调整固定装置(22 )。
2.根据权利要求1所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述调整固定装置(22)包括: 高度调整装置； 与高度调整装置连接的摆动装置； 与摆动装置连接的左右伸缩装置；以及 与左右伸缩装置连接的上下转动调整装置。
3.根据权利要求2所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述高度调整装置包括: 固定框架(2211)，其具有两侧的立杆(2211a);以及 与固定框架(2211)连接的调整固定杆(2212);其中 所述固定框架(2211)的两侧立杆(2211a)相对位置开设有多组第一通孔(41)，所述调整固定杆(2212)上开设有与多组第一通孔(41)相配合的至少一组第二通孔(42)，所述调整固定杆(2212)和所述固定框架(2211)通过穿过第一通孔(41)和第二通孔(42)的可拆卸的螺栓实现连接和相对高度的调节。`
4.根据权利要求2所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述摆动装置包括: 摆动杆(2221)； 将摆动杆(2221)和所述高度调整装置的调整固定杆(2212)连接起来的回转轴(2222);以及 两端分别与摆动杆(2221)和所述调整固定杆(2212)连接的拉簧(2223 );其中所述摆动杆(2221)和所述调整固定杆(2212)通过所述回转轴(2222)进行铰接并可围绕所述回转轴(2222)相对转动。
5.根据权利要求2所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于， 所述左右伸缩装置包括: 左右伸缩杆(2231)，其邻近一端部位开设有多个第四通孔(44);其中所述左右伸缩杆(2231)利用穿过所述第四通孔(44)和所述摆动装置的摆动杆(2221)一端的至少一个第三通孔(43)的螺栓连接，所述左右伸缩杆(2231)和所述摆动杆(2221)通过所述第三通孔(43)和所述第四通孔(44)的错位对接实现相对伸缩。
6.根据权利要求2所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于， 所述上下转动调整装置包括:与所述左右伸缩装置的左右伸缩杆(2231)另一端连接的传感器固定板(2241);其中所述传感器固定板(2241)的一表壁设有用以连接红外传感器(21)的第五通孔(45)；所述传感器固定板(2241)的另一表壁设有用以将所述传感器固定板(2241)和所述左右伸缩杆(2231)连接起来的第六通孔(46)，以及用以对所述传感器固定板(2241)相对所述左右伸缩杆(2231)上下转动进行限位的限位槽(2241a)。
7.根据权利要求6所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于， 所述限位槽(2241a)为圆弧状。
8.根据权利要求2-7任一项所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述调整固定装置(22)还包括: 与控制系统连接的人体感应装置；以及 安装在拖拉机上且靠近轮毂处的速度传感器(225 )。
9.根据权利要求1所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述喷药系统(I)包括: 药箱(11); 与药箱(11)连接的喷药管道(13 ); 设置在喷药管道(13)上的离心泵(12)； 设置在喷药管道(13)上且靠近离心泵(12)的调压阀(14)； 设置在喷药管道(13)喷药口处的喷头(15)； 设置在喷药管道(13)靠近喷头(15)处且与所述控制系统连接的电磁阀(16);以及 设置在所述喷药管道(13)上的过滤器(17)和单向阀(18)。
10.根据权利要求1所述的精准智能对靶喷药机，其特征在于，所述控制系统包括: 用于人机交互的人机界面(31)； 与设置在所述喷药系统(I)上的电磁阀(16)连接的固态继电器(32)； 用于对各模块进行控制的控制按键(33);以及 分别与人机界面(31)、固态继电器(32)和控制按键(33)连接的控制器(34);其中所述控制器(34 )通过放大电路(35 )与所述固态继电器(32 )的连接实现其对所述电磁阀(16)开闭的控制。
【文档编号】A01M7/00GK203492641SQ201320630522
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】王秀, 邹伟, 马伟, 王松林, 张志强, 苏帅 申请人:北京农业智能装备技术研究中心