[发明专利]一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统及控制方法

权利要求书

1.一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，包括喷杆自动跟踪机构、距离测量与控制系统；

所述喷杆自动跟踪机构包括五指喷嘴(1)、可动喷杆(2)、固定横杆(3)、水平电动推杆(4)、固定支架(5)；多组所述五指喷嘴(1)分成两排，分别安装在两根可动喷杆(2)的一侧，两根可动喷杆(2)与两根固定横杆(3)相连接，共有四个连接点，且可动喷杆(2)能够在固定横杆(3)上左右平行移动；两个水平电动推杆(4)头部分别与两根可动喷杆(2)连接，水平电动推杆(4)的尾部分别固定在两根固定横杆(3)的竖直支架上，用来推动可动喷杆(2)左右移动；

所述距离测量与控制系统包括激光传感器(12)、触摸屏(13)、嵌入式计算机(14)、喷雾控制器(15)、速度传感器(16)、压力传感器(17)、流量传感器(18)、电磁阀(19)、直流步进电机驱动模块1(20)和直流步进电机驱动模块2(21)；所述激光传感器(12)、触摸屏(13)、喷雾控制器(15)分别与嵌入式计算机(14)相连接，所述速度传感器(16)、压力传感器(17)、流量传感器(18)、电磁阀(19)、直流步进电机驱动模块1(20)、直流步进电机驱动模块2(21)分别与喷雾控制器(15)相连接；

所述激光传感器(12)在喷雾机前端用于对两侧植株目标扫描，将扫描到的植株行距信息传送给嵌入式计算机(14)；

所述喷雾控制器(15)用于对直流步进电机驱动模块进行控制，进而调整可动喷杆(2)与植株目标的位置，使其在理想的喷施距离内喷雾。

2.根据权利要求1所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述固定横杆(3)采用上端面为三角面、下端面为齿面的结构。

3.根据权利要求1所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述可动喷杆(2)采用悬挂结构沿固定横杆(3)左右移动。

4.根据权利要求1-3所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述固定横杆(3)与可动喷杆(2)通过凹槽滑轮(7)、圆柱体齿轮(9)以及盖板(10)相配合的方式相连接，三者通过双头螺栓(8)以及螺母(11)加以固定。

5.根据权利要求4所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述凹槽滑轮(7)和固定横杆(3)的上端三角面紧密接触。

6.根据权利要求4所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述圆柱体齿轮(9)和固定横杆(3)的下端齿面紧密结合。

7.根据权利要求4所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述盖板(10)采用螺栓固定结构。

8.根据权利要求1所述的一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统，其特征在于，所述两根固定横杆(3)在移动范围的左右两端均设有限位开关(6)，所述限位开关(6)为八个。

9.一种采用激光传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，激光传感器(12)对两侧植株目标距离信息进行扫描，扫描后的数据传输给嵌入式计算机(14)；

步骤2，嵌入式计算机(14)对传输的数据进行分析处理并将结果传输给喷雾控制器(15)；

步骤3，喷雾控制器(15)据此信息迅速给出喷雾位置调整措施，通过直流步进电机驱动模块对直流步进电机进行控制；当激光传感器(12)检测到的植株间距较大或者较小时，经过检测处理环节之后，喷雾控制器(15)迅速控制直流步进电动机的正反转，使得水平电动推杆(4)伸长或者缩短，可动喷杆(2)调整到达最佳喷雾位置后停止；

步骤4，位置调整好后，喷雾控制器(15)依据嵌入式计算机(14)对扫描数据的处理分析，结合各传感器回传的信息对电磁阀(19)进行控制，执行喷雾动作，如此反复，完成植株施药作业。