[发明专利]一种多喷头智能喷药机器人

说明书

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种多喷头智能喷药机器人。

背景技术

农业施药是一种工作量大、劳动强度高、需要大量劳动力的农业生产活动。由于人工喷药效率低、施药不均、药物利用率低且喷药期间药物对人体伤害较大，所以目前各式各样的农用喷药机器人被开发和利用。现有的这些喷药机器人各有所长，应用场景也各不相同。对于整片农田，虽然现有的喷药机器人能保证施药面积的均匀与精度，但是对于单根植株，特别是对于枸杞、茶树等低矮灌木或小乔木植株，现有的喷药机器人不能确保单根植株的树冠全方位均匀受药，导致现有喷药机器人的施药效果并不显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多喷头智能喷药机器人，所述多喷头智能喷药机器人能解决现有喷药机器人所存在的问题，即能确保单根枸杞、茶树等低矮灌木或小乔木植株的树冠全方位均匀受药，提高施药效果。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种多喷头智能喷药机器人，包括喷药装置、行走装置、图像采集装置、倾角测量装置和控制装置；

所述喷药装置包括储药箱、压力装置、至少两个喷头和至少两根电动推杆，所述压力装置用于将药物从储药箱中抽吸至喷头，所述电动推杆呈竖立状态，每个喷头设置于一根电动推杆的顶端，电动推杆用于在控制装置的控制下，调节各喷头的高度；

所述倾角测量装置用于测量所述多喷头智能喷药机器人相对地平面的倾角，所述倾角测量装置与控制装置连接；

所述图像采集装置包括摄像机，所述摄像机用于采集植株照片，并将采集的植株照片传输给控制装置；控制装置根据植株照片和所述多喷头智能喷药机器人相对地平面的倾角，计算植株高度，并根据植株高度控制每根电动推杆伸缩至不同高度。

上述技术方案中，通过植株高度以调整各喷头的高度，使整根植株的树冠从顶部至底部被多个喷头的总喷洒范围均匀地覆盖，进而确保整根植株全方位均匀受药，提高施药效果，解决了现有技术的问题。

优选的，所述喷头的数量为三个，所述电动推杆的数量为三根；所述三根电动推杆分别为第一电动推杆、第二电动推杆和第三电动推杆，第一电动推杆上的喷头倾斜向下设置，第二电动推杆上的喷头水平设置，第三电动推杆上的喷头倾斜向上设置。

优选的，所述倾角测量装置为陀螺仪。由于农田道路不平整，机器人行走期间会发生颠簸倾斜，控制装置根据陀螺仪测量的机器人相对地平面的倾角，判断植株照片的拍摄角度，对计算得出的植株高度进行倾角修正，得出真实的植株高度。控制器根据真实的植株高度调节电动推杆的伸长量，并根据机器人相对地平面的倾角，微调电动推杆的高度。

优选的，所述喷头为雾化喷头。雾化喷头实现农药颗粒雾化，提高农药的利用率。

优选的，所述行走装置为履带式驱动装置。履带式驱动的越障能力、地形适应能力、抓地能力均很优越，且能原地转向，这些优点使履带式驱动更适应农田行走。

进一步地，所述储药箱内设置有液位传感器，所述液位传感器用于测量储药箱中药物的液面高度，所述液位传感器与控制装置连接；所述压力装置和行走装置也与控制装置连接，所述控制装置根据药物的液面高度信息控制喷头是否停止喷洒、控制行走装置是否停止行走。通过液位传感器的设置，可检测药物的剩余量，若药物用尽，控制装置可控制所述多喷头智能喷药机器人停止作业，避免电能等能源损失浪费，更避免所述多喷头智能喷药机器人空载行走期间，因部分植株未能受药，造成整片农田施药不均。

进一步地，所述多喷头智能喷药机器人还包括GPS接收机，所述GPS接收机与控制装置连接。所述GPS接收机用于接收、跟踪、变换和测量GPS信号，以实时获取所述多喷头施药机器人的位置信息，控制装置根据所述位置信息，并结合存储器中已有的路径规划信息，控制行走装置转向。

进一步地，所述多喷头智能喷药机器人还包括通讯装置，所述通讯装置与控制装置连接，所述通讯装置用于将植株照片、药物的液面高度信息、GPS接收机所接收的位置信息传送给监控终端。所述通讯装置的设置便于人工干预所述多喷头智能喷药机器人，用户可通过植株照片和位置信息监测所述多喷头智能喷药机器人的工作状态是否正常，用户可通过药物的液面高度信息及时准备和补给药物。

进一步地，所述多喷头智能喷药机器人还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与控制装置连接。当需要补给药物，控制装置控制蜂鸣器发声，便于用户迅速定位并找到所述多喷头智能喷药机器人；同时控制装置向监控终端发送指令，提示用户需要补给药物。