一种适用于低矮苗木的施药车的制作方法

本实用新型涉及农业领域，尤其涉及一种适用于低矮苗木的施药车。

背景技术：

现有技术中适用于公园、小区、菜园等区域性的施药设备，大多是背负式施药机，这种施药设备存在很多弊端：（1）需要人力操作，人工成本较高，增加施药作业的成本。（2）在施药过程中，操作人员长期暴露在药液弥漫的范围内，容易造成施药人员中毒现象。（3）设备载药量少，需要多次加药，施药作业效率降低。（4）其采用多种农药混合施药，不仅造成农药浪费与污染，还会导致病虫害的抗药性增加。因此，需要一种施药装置来对这些弊端进行改进，以满足人们的使用需求。

技术实现要素：

本实用新型目的是针对上述问题，提供一种结构简单、使用便利的适用于低矮苗木的施药车。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种适用于低矮苗木的施药车，包括底盘，底盘上方设置有喷药装置，所述喷药装置包括喷药架、喷药箱，喷药架与喷药箱均固定连接在底盘端；所述喷药架包括喷药竖杆、喷药横杆，喷药竖杆底端固定连接在底盘上端，喷药竖杆侧面通过线性滑轨与喷药横杆的一端连接，喷药竖杆侧面固定连接液压缸，液压缸的推杆与喷药横杆固定连接；喷药竖杆侧面固定连接第一风机，第一风机设置在喷药横杆下方；喷药横杆下端面固定连接喷头，喷头上分别设置有第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴均通过输液管与喷药箱连接；所述喷药箱包括第一药箱、第二药箱、第三药箱，第一药箱、第二药箱、第三药箱依次层叠设置，第一药箱、第二药箱、第三药箱分别通过第一水泵、第二水泵、第三水泵与第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴相连通。

进一步的，所述喷药竖杆顶端侧面设置有第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴，第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴分别通过输液管与第一水泵、第二水泵、第三水泵连接。

进一步的，所述喷药横杆上设置有折叠器，折叠器与固定连接在喷药竖杆上的喷杆电机相连接。

进一步的，所述喷药架有两个且对称设置在底盘上端。

进一步的，所述底盘后端连接有驱动轮，驱动轮与驱动电机连接，底盘前端连接有转向轮，转向轮与转向电机连接。

进一步的，所述第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴、第四喷嘴、第五喷嘴、第六喷嘴上均设置有电磁阀。

进一步的，所述施药车还包括遥控系统，所述遥控系统包括信号采集模块、遥控模块、执行模块；信号采集模块通过遥控模块与执行模块相连接，所述信号采集模块包括设置在喷药架和喷药箱顶端的摄像头、设置在驱动轮上的车速传感器、设置在输液管内的流量传感器、设置在喷药箱内的液位传感器，摄像头、车速传感器、流量传感器均与遥控模块线路连接；所述遥控模块包括单片机，单片机通过zigbee模块与遥控器无线连接；所述执行模块包括放大电路，放大电路与液压缸、电磁阀、喷杆电机、第一风机、第二风机、转向电机、驱动电机线路连接。

进一步的，所述信号采集模块还包括导航系统，导航系统与单片机线路连接。

进一步的，所述执行模块还包括调速器，调速器分别与第一水泵、第二水泵、第三水泵、驱动电机、单片机线路连接。

进一步的，所述执行模块还包括语音模块，所述语音模块与放大电路线路连接。

与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型通过采用在底盘上安装喷药装置的设计，使得人们只需通过控制底盘下端的驱动轮即可完成喷药装置的行走工作，避免了需要人工背负喷药装置的状况发生，省时省力，提高了本实用新型的使用效果；并且其喷药箱采用多个箱体层叠而成的设计，使得可以将不同的药物独立放置，人们可以根据施药需求进行分类施药，避免了药液混合带来的药液浪费、污染环境的状况发生；另一方面，喷药横杆、喷药竖杆之间设置液压缸以及线性滑轨的设计，使得喷药横杆的高度可以根据苗木的高度进行调节，并且在喷药竖杆上设置风机的设计，可以进一步粉碎雾滴，增加其雾化效果，同时吹动农作物的叶片翻动，使叶片上下面均匀施药，有效提高了本实用新型的施药效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的后视结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

如图1、图2所示，一种适用于低矮苗木的遥控施药车，包括车体、喷药架、喷药箱和遥控系统；所述的车体主要包括底盘1、驱动轮8、转向轮7、动力系统等，作用是承载喷药架、喷药箱等负重以及驱动整个车体的行驶；所述的喷药架主要包括喷药竖杆2、喷药横杆3、第一风机5、第二风机4、电磁阀、喷头9等部件，作用是扩大与调整喷洒范围；所述的喷药箱为多层药箱层叠构成，包括第一药箱13、第二药箱14、第三药箱15，可装入多种不同的农药，可同时对多种病虫害分别进行施药作业；所述的遥控系统的作用为远程遥控以及显示记录施药车的行驶速度、行驶轨迹、施药流量、喷洒范围、药液余量等信息，主要包括信号采集模块、遥控模块和执行模块。

所述的车体主要包括车轮、底盘1等部件，主要作用是承载负重。

所述的车轮，本发明采用6个全地形防爆车胎，具有高弹性、耐磨静音、抓地力强等特点，作用是保证施药在草地、碎石路、泥土路以及水泥路上安全行驶，保证在载重150kg以上时不发生打滑、爆胎等现象。其中两个前轮主要是负责转向与承载车头重量，4个后轮前后间距较小的设计可以增加施药车的载重量，又可以减小了因道路不平整造成的药箱中药液的晃动。

所述的底盘1，本发明采用璐琥铝型材品牌型号为4060的铝型材做成，该材料质量较轻，硬度较高，可以满足施药车的车体的强度要求。底盘的主要作用是连接固定车轮以及喷药装置，使所有的部件形成一个整体。

所述的动力系统主要包括电源、驱动电机、转向电机等部件，主要作用是为施药车提供动力。

所述的电源，本发明4个采用叮东品牌、型号为12v5ah的蓄电池，先两两并联后再串联，形成输出电压为24v电流为10a的组合电瓶。安装在底盘上，其与药箱分开，避免因农药造成的短路，作用是为施药车提供电能；

所述的驱动电机，本发明采用4个pcmotor/鹏丞品牌、型号为50w的24v直流电机，驱动电机安装在4个后轮上，作用是通过正反转实现施药车的前进与后退；

所述的转向电机，本发明1个采用pcmotor/鹏丞品牌、型号为50w的24v直流电机，转向电机安装在底盘上，作用是通过正反转实现调整施药车行驶方向。

所述的喷药架，喷药架包括喷药竖杆2和喷药横杆3两部分，都采用重量较轻的铝合金材料。其中喷药竖杆2主要作用是承载第四喷嘴17、第五喷嘴18、第六喷嘴19、第一风机5、第二风机4、电磁阀、输药管、线性滑轨、液压缸6、喷杆电机16等部件，喷药横杆3主要作用是承载第一喷嘴10、第二喷嘴11、第三喷嘴12，扩大喷洒范围的目的。

所述的液压缸6，本发明采用2个带接近开关的拉杆式液压缸，安装在喷药竖杆2上，作用是通过液压缸6的伸缩改变喷药横杆的高低位置，以便精准喷洒相应高度的作物。喷药横杆3高低位置的变化范围在0.5m-1.5m之间，满足中低层植被的施药需求。

所述的线性滑轨，本发明采用2个35系列的不锈钢两节抽拉式线性滑轨，安装在喷药竖杆2上，作用是使喷药横杆3在线性滑轨移动，减小喷药横杆3上下移动的阻力。

所述的第一风机、第二风机，本发明采用4个seaflo品牌的蜗牛式风机，其中两个分别安装在喷药横杆3下方，另外两个分别安装在喷药竖杆2的喷嘴下方，其效果有：（1）进一步粉碎雾滴，增加雾化效果；（2）增大喷洒距离；（3）吹动农作物的叶片翻动，使叶片上下面均匀施药的效果。

所述的电磁阀，本发明采用亚隆品牌型号为xd-owwcb-7h3u9olu常闭电控24v电磁开关阀，分别安装在施药车的输药管上，作用是控制喷嘴工作。

所述的喷杆电机16，本发明采用2个synchronous品牌型号为50ktyz电机，分别安装在施药车两侧喷药竖杆上，作用是控制喷药横杆的展开与折叠。

所述的喷嘴，本发明采用6个tx-vs3型号的喷嘴，和12个志锻品牌型号为1558702034的雾化高压扇形喷嘴。其中6个tx-vs3型号的喷嘴安装在施药车两侧的喷药竖杆上，每侧各三个，作用是对农作物进行喷洒。12个高压扇形喷嘴安装在左右两侧的喷药横杆上，每侧各6个。

所述的喷药箱，采用重量较轻且抗腐蚀的白色半透明硬质塑料做成，喷药箱从下向上分为第一药箱13、第二药箱14、第三药箱15，第一药箱13和第二药箱14可各装载50l农药，第三药箱15可装载20l农药。喷药箱的主要作用是装载农药。

所述的水泵包括第一水泵21、第二水泵22、第三水泵23，本发明采用3个雨露品牌的直流增压泵隔膜泵，分别安装在三个药箱的底部，与药箱的出口连接，作用是为施药提供水压。

所述的信号采集模块包括多种传感器；所述的信号采集模块依据多种传感器采集施药车的路面情况、行驶轨迹、行驶速度、施药流量和药液余量信号。

所述的信号采集模块包括摄像头20、导航系统、车速传感器、施药流量传感器、液位传感器；

所述的摄像头20，本发明需采用3个型号为wx153hd的威鑫视界160度广角摄像头，其中一个摄像头设置在施药车的药箱上端，用于实时采集路面情况；另外两个摄像头分别安装在喷药竖杆顶端，用以观察喷头的施药情况；

所述的导航系统，本发明采用我国的北斗导航系统，设置施药车的车头顶部，用于实时采集施药车的行驶轨迹；

所述的车速传感器，本发明采用霍尔轮速传感器，设置施药车的一个后车轮上，用于实时采集施药车的行驶速度；

所述的涡轮流量传感器，本发明采用3个型号为lwgy的液体涡轮流量传感器，分别设置在所述的施药车药箱三个不同的输液管上，用于实时监测三个不同的输药管的施药流量；

所述的液位传感器，本发明采用3个型号为tk-p300的压力变送器传感器，设置在所述的施药车药箱的三个不同的药箱上，用于实时监测药箱的液面高度；

所述的遥控模块包括遥控器、zigbee模块和一个单片机；所述的单片机输入端与所述的信号采集模块和zigbee模块接收端连接，所述的单片机输出端与所述的操作显示板、zigbee模块发射端和执行模块连接。

可选的，所述的单片机，采用stm32f103vet6型单片机，用于对信号采集模块获取的信号以及操作板输入的信号进行综合处理；

所述的遥控器，本发明采用3.97寸全视角ips触摸屏，所述的遥控器与所述的zigbee模块进行输入输出双向连接，与车体分开，作为独立的遥控操作部件。其作用包括两部分：（1）显示路面情况、施药的喷洒面积、车辆的行驶速度、施药车的行驶轨迹、施药流量与液位余量等信息。（2）输入信息控制风机、喷头、施药的流量与种类、语音系统、车速以及施药车的转向。

所述的zigbee模块，本发明采用webee品牌z-0002型号的zigbee模块，与所述的单片机进行输入输出进行双向连接，用于单片机和遥控器之间的双向信息传递。

所述的执行模块包括放大电路、调速器、电磁阀、风机、水泵、语音模块、施药车电机等。所述的放大电路作用是把所述的单片机输出的控制信号放大。

可选的，所述的调速器，本发明采用4个yourcee品牌的5v-28v直流电机调速器，3个安装在药箱顶部，分别与3个水泵电路连接，作用是通过脉冲宽度调制的方法控制水泵的输出功率，进而调节施药流量；另一个安装在底盘上，与驱动电机电路连接，同理，通过脉冲宽度调制的方法控制驱动电机的转速，进而控制施药车的行驶速度；

所述的语音模块，本发明采用telesky品牌型号为isd1820语音模块，安装在施药车的前端，作用是对行人进行语音提示；

在施药作业时，摄像头实时采集路面情况与施药的喷洒情况，驾驶员可以通过遥控器上显示屏进行观察，并可以远程控制施药车的前进、后退、左右转向、行驶速度、行驶路线、喷洒范围、施药流量与施药种类等信息。

实施例1、遥控施药车行驶

当操作员通过遥控器发送“前进”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车的驱动电机正转，施药车实现前进；当操作员通过遥控器发送“后退”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车的驱动电机反转，施药车实现后退；当操作员通过遥控器发送“左转”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车的转向电机正转，施药车实现左转向；当操作员通过遥控器发送“右转”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车的转向电机反转，施药车实现右转向。当操作员通过遥控器发送“停止”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车的驱动电机停止工作，施药车停止行驶。

当操作员通过遥控器发送“加速”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机用脉冲宽度调制的方法通过调速器提高施药车的驱动电机的转速，实现提升施药车车速；当操作员通过遥控器发送“减速”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机用脉冲宽度调制的方法通过调速器降低施药车的驱动电机的转速，实现降低施药车车速。

此过程可以实现遥控施药的前进、后退、左右转向以及行驶速度。

实施例2、改变施药流量

当操作员通过遥控器发送“增加施药流量”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机用脉冲宽度调制的方法通过调速器提高水泵的输出功率，进而提高施药流量；当操作员通过遥控器发送“减小施药流量”指令时，同理，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机用脉冲宽度调制的方法通过调速器降低水泵的输出功率，进而降低施药流量。

此过程可以实现根据病虫害情况，针对性地控制农药的喷洒量。

实施例3、改变施药种类

药箱可装载三种不同的农药，第一药箱和第二药箱各装载50l，第三药箱装载20l。第一药箱、第二药箱、第三药箱分别采用三根输药管连接，对应的喷头是第一喷嘴和第四喷嘴、第二喷嘴和第五喷嘴、第三喷嘴和第六喷嘴，水泵是第一水泵、第二水泵和第三水泵。当操作员通过遥控器发送“喷洒第一药箱”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制第一水泵工作，第一药箱通过输药管到第一喷嘴、第四喷嘴，进行a类农药的喷洒；当操作员通过遥控器发送“喷洒第二药箱”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制第二水泵工作，第二药箱通过输药管到第二喷嘴、第五喷嘴，进行b类农药的喷洒；当操作员通过遥控器发送“喷洒第三药箱”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制第三水泵工作，第三药箱通过输药管到第三喷嘴、第六喷嘴，进行c类农药的喷洒。

此过程可实现针对不同的病虫害采用对应的农药喷洒，可同时喷洒也可单一农药喷洒。有益效果包括：（1）有效的避免多次换药造成的是要效率降低，成本增加；（2）避免同时是喷洒多种农药造成的农药浪费与污染；（3）可以降低病虫害的抗药性增加的几率。

实施例4、改变喷洒范围

在施药过程中，针对a类农药，如果只有施药车左边需要施药，则操作员通过遥控器发送“开左电磁阀a1”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左侧的电磁阀a1打开，其他电磁阀关闭，此时第一药箱只能通过施药车左侧喷药竖杆的第四喷嘴喷出。如果只有施药车右边需要施药，则操作员通过遥控器发送“开右电磁阀a1”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车右侧的电磁阀a1打开，其他电磁阀关闭，此时农药只能通过施药车右侧喷药竖杆的第四喷嘴喷出。如果施药车两边都需要施药时，则操作员通过遥控器同时发送“开左电磁阀a1”与“开右电磁阀a1”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左右两侧的电磁阀a1打开，此时农药只能通过施药车左右侧喷药竖杆的第四喷嘴喷出。

针对a类农药，当植被面积较大时，需要展开喷药横杆，以增大喷洒面积，提高施药效率。则操作员通过遥控器发送“展开左侧喷药横杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左侧喷杆电机工作，使左侧的喷药横杆展开。操作员通过遥控器发送“开左电磁阀a2”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左侧的电磁阀a2打开，此时第一药箱通过施药车左侧喷药竖杆的第四喷嘴喷出和喷药横杆上的第一喷嘴喷出。操作员通过遥控器发送“开左电磁阀a2”指令时，系统会自动通过调速器增加第一水泵的输出功率，满足喷嘴的工作水压；与此同时系统还会自动开启左侧喷药横杆下方的第一风机。

同理，当操作员通过遥控器发送“展开右侧喷药横杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车右侧喷杆电机工作，使右侧的喷药横杆展开。操作员通过遥控器发送“开右电磁阀a2”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车右侧的电磁阀a2打开，此时第一药箱可能通过施药车右侧喷药竖杆的第四喷嘴喷出和喷药横杆上的第一喷嘴喷出。当操作员通过遥控器发送“开左电磁阀a2”指令时，系统会自动通过调速器增加第一水泵的输出功率，满足喷嘴的工作水压；与此同时系统还会自动开启右侧喷药横杆下方的风机。

当操作员通过遥控器发送“展开左右两侧喷药横杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左右两侧喷杆电机工作，使左右两侧的喷药横杆展开；当操作员通过遥控器发送“开左右两侧的电磁阀a2”指令时，系统会自动通过调速器增加第一水泵的输出功率，满足多个喷嘴的工作水压。

针对b类与c类农药，电磁阀b、c的开启方式同电磁阀a。

为了达到更好的施药效果，在施药过程中，再打开电磁阀的同时还可以打开相应的风机，利用风机吹动作物的叶片翻动，可达到叶片正反面都被施药的目的。当操作员通过遥控器发送“开左风机”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左侧的风机工作；当操作员通过遥控器发送“开右风机”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车右侧的风机工作；当操作员通过遥控器同时发送“开左风机”与“开右风机”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制施药车左右侧的风机都工作。

当操作员通过遥控器发送相应部件的关闭指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制该部件的关闭，使该部件停止工作。

实施例5、改变喷洒高度

在施药过程中，由于植被长势高低不同，为了提高施药效果，所以需要根据植被的高度调节喷头的高度。当操作员通过遥控器发送“升左侧喷杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制左侧喷药竖杆上的液压缸工作。左侧液压缸的液压杆伸长，使左侧喷药横杆在线性滑轨上向上移动，进而增加左侧喷药横杆的高度。当操作员通过遥控器发送“升右侧喷杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制右侧喷药竖杆上的液压缸工作。液压缸的液压杆伸长，使右侧喷药横杆在线性滑轨上向上移动，进而增加右侧喷药横杆的高度。当操作员通过遥控器发送“降左侧喷杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制左侧喷药竖杆上的液压缸工作。左侧液压缸的液压杆缩短，使左侧喷药横杆在线性滑轨上向下移动，进而降低喷药横杆的高度。当操作员通过遥控器发送“降右侧喷杆”指令时，信号通过zigbee模块发送到施药车上的单片机，再由单片机控制右侧喷药竖杆上的液压缸工作。液压缸的液压杆缩短，使右侧喷药横杆在线性滑轨上向下移动，进而降低右侧喷药横杆的高度。