[实用新型]基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统

说明书

本实用新型涉及一种植保喷施系统，尤其涉及一种基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统；包括计算机、与计算机输入端相连接的激光导航机构和相对定位传感器、以及与计算机输出端相连接的行走机构和喷施机构；其中，激光导航机构包括激光传感器、旋转镜面机构、以及反射板路标，旋转镜面机构安装在激光传感器的端部；相对定位传感器包括设置在行走机构上的里程计和惯性传感器；喷施机构包括水泵、以及分别与水泵输入端和输出端相连的液体箱和喷头。本实用新型的基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统，将无人驾驶技术与喷施系统有机结合、有效提高作业效率。

技术领域

本实用新型涉及一种植保喷施系统，尤其涉及一种基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统。

背景技术

现有技术中具有行走机构的植保喷施系统，通常为将喷施装置简单安装在现有车辆如拖拉机上，由于拖拉机是人工操作、轮式行走结构，这种植保喷施系统对道路和农田的要求较高，而且人工机器很难做到行走线路笔直均匀、影响喷施效果。

随着城市化的推进，大量农业人员进城务工，这就导致传统的农耕方式亟需发生改变，尤其需要一种能够自动驾驶、轻松完成喷施作业的农业机械。中国专利申请号为201420053908.4的实用新型专利，公开了一种农业无人驾驶耕整机，整耕机上的各个操控功能都有相应的电机以及电动推杆实现相应的操作动作，所有的电动推杆都能通过遥控器实现伸缩功能，从而实现对耕整机的遥控控制，然而人工通过遥控器遥控，难以做到精准导航牵引，只能在白天使用。中国专利申请号为CN201710076791.X的发明专利，公开了一种北斗导航无人驾驶全液压拖拉机，其可实现农业机械的自动无人驾驶，然而其并没有做到将自动驾驶与机械上安装设备的有机结合，仅仅是单纯的无人驾驶技术在拖拉机上的应用。

有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统，使其更具有产业上的利用价值。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种将无人驾驶技术与喷施装置有机结合、有效提高作业效率的基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统。

本实用新型的基于光反射导航技术的无人驾驶植保喷施系统，包括计算机、与计算机输入端相连接的激光导航机构和相对定位传感器、以及与计算机输出端相连接的行走机构和喷施机构；

其中，所述激光导航机构包括激光传感器、旋转镜面机构、以及反射板路标，所述旋转镜面机构安装在激光传感器的端部；所述相对定位传感器包括设置在行走机构上的里程计和惯性传感器；所述喷施机构包括水泵、以及分别与水泵输入端和输出端相连的液体箱和喷头。

系统工作前，需要将反射板路标安装在工作区域的特定位置，并将其坐标信息记录在计算机中；系统工作时，激光经过旋转镜面机构向外发射，当扫描到反射板路标后，反射光被激光传感器的光电接收器件接收处理作为检测信号，激光传感器启动数据采集程序读取此时的旋转镜面机构的码盘数据，以获取扫描到反射板路标的测量角度值，然后发送至计算机进行数据处理，根据已知路标的位置和检测到的信息，就可以计算出激光传感器当前在路标坐标系下的位置和方向，从而达到导航定位的目的。

激光测距具有光束窄、平行性好、散射小、测距方向分辨率高等优点，但同时激光测距也存在盲区的问题，所以仅靠激光进行导航定位还不足以满足准确性的要求。在计算机控制行走机构发生运动的同时，还需要通过安装在行走机构上的里程计和惯性传感器，采集速度、加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动等信息，通过多种传感信息的融合减少定位的误差。

由于植保过程中不可避免会遇到地面不平整、障碍物或农作物高低不一等影响激光扫描光路，导致出现导航定位不准确的问题，因而，进一步的，还包括卫星定位机构，所述卫星定位机构与计算机相连。在室外条件下，卫星定位机构定位的精度较高，可以用来修正局部定位的定位误差。