[发明专利]一种温室悬挂式自走对靶喷雾机系统及其操作方法

权利要求书

1.一种温室悬挂式自走对靶喷雾机系统，其特征在于：它包括导轨、自走式移动平台、霍尔传感器、喷雾机械臂装置、双目视觉系统和PLC逻辑控制器；

所述导轨为平行设置的两根，其中一根上设置有若干磁定位标记，另一根的两端分别设置有一垄头磁标记和一垄尾磁标记；

所述自走式移动平台包括一机架，所述机架顶部通过一由第一电机驱动的行走机构设置在导轨上，所述机架上设置有一连接所述第一电机的变频器；

所述霍尔传感器包括分别设置在机架一侧两端、且与所述垄头磁标记和垄尾磁标记对应的垄头霍尔传感器和垄尾霍尔传感器；所述机架的另一侧设置有一垄定位霍尔传感器；

所述喷雾机械臂装置包括一设置在所述机架上、由第二电机驱动的Z向交剪式吊架，所述吊架的下方通过一旋转定位机构连接一水平设置的喷杆；所述喷杆上连接有一用于连接药源的喷管，所述喷管上设置有若干喷头，每一所述喷头上设置有一独立的电磁阀；所述机架上设置有一连接所述第二电机的驱动控制器；

所述双目视觉系统包括两分别安装在所述吊架两侧喷杆上的CCD摄像机，所述两CCD摄像机分别连接一设置在所述机架上、且其内预置有控制软件的上位机；

所述PLC逻辑控制器设置在所述机架上，所述PLC逻辑控制器分别电连接所述上位机、霍尔传感器、变频器、驱动控制器、电磁阀和CCD摄像机。

2.如权利要求1所述的一种温室悬挂式自走对靶喷雾机系统，其特征在于：所述旋转定位机构包括设置在所述吊架下部的若干合页连接件，每一所述合页连接件连接一设置在所述喷杆上的合页，所述吊架与所述喷杆之间设置有一定位杆，所述定位杆一端通过螺栓转动连接在所述吊架的底部，另一端卡设在所述喷杆上设置的凹槽内，所述凹槽为两个，一个用于限位喷杆上喷头的喷射方向与地面平行，另一个用于限位喷杆上喷头的喷射方向与地面垂直。

3.如权利要求1或2所述的一种温室悬挂式自走对靶喷雾机系统，其特征在于：所述吊架上设置有钢丝绳，所述钢丝绳的另一端连接所述第二电机的输出端。

4.一种如权利要求1～3任一项所述温室悬挂式自走对靶喷雾机系统的操作方法，其包括以下步骤：

1)将自走式移动平台设置在导轨上，调整喷雾机械臂装置中的喷头，使喷头喷射方向以及CCD摄像机的采集方向与地面平行，启动PLC逻辑控制器；

2)PLC逻辑控制器启动变频器，变频器通过其内预先加载的梯形加减速程序驱动第一电机转动，第一电机通过皮带带动行走机构行走，行走机构带动自走式移动平台行走；

3)机架上的垄定位霍尔传感器检测到导轨上的磁标记时，向PLC逻辑控制器发出信号，PLC逻辑控制器向变频器发出停车指令，变频器控制第一电机停止转动，自走式移动平台停止运行；

4)PLC逻辑控制器向驱动控制器发出指令，驱动控制器控制第二电机转动，第二电机使喷雾机械臂装置中的吊架展开向下运动；

5)上位机启动CCD摄像机采集植株和病害图像，并将采集到的图像传入上位机，上位机实时处理并将处理结果返回给PLC逻辑控制器；

6)PLC逻辑控制器控制有病害部位对应的电磁阀打开，喷嘴开始喷雾作业，直至吊架下降到有效行程；

7)PLC逻辑控制器向驱动控制器发出指令，第二电机使吊架开始向上收缩复位，同时关闭CCD摄像机和电磁阀；

8)吊架复位后，PLC逻辑控制器重新启动自走式移动平台前进，直到遇到下一个磁标记；

①如果该磁标记不是垄尾磁标记，则返回步骤3)重复上述步骤；

②如果该磁标记是垄尾磁标记，垄尾霍尔传感器向PLC逻辑控制器发出信号，PLC逻辑控制器向变频器发出后退指令，自走式移动平台后退，直至垄头霍尔传感器检测到导轨上粘贴的垄头磁标记，自走式移动平台归位，完成整个工作流程。

5.一种如权利要求1～3任一项所述温室悬挂式自走对靶喷雾机系统的操作方法，其包括以下步骤：

1)将自走式移动平台设置在导轨上，调整喷雾机械臂装置中的喷头，使喷头喷射方向和CCD摄像机采集方向与地面垂直，启动PLC逻辑控制器；

2)PLC逻辑控制器向驱动控制器发出指令，驱动控制器控制第二电机转动，使吊架向下展开，使喷管达到指定位置；

3)PLC逻辑控制器启动变频器，变频器通过其内预先加载的梯形加减速程序驱动第一电机转动，第一电机通过皮带带动行走机构行走，行走机构带动自走式移动平台运行；

4)上位机启动CCD摄像机采集植株和病害图像，并采集的图像传入上位机，上位机实时处理并将处理结果返回给PLC逻辑控制器；

5)PLC逻辑控制器控制有病害部位对应的电磁阀打开，喷嘴开始喷雾作业；

6)自走式移动平台不断前进，直到垄尾霍尔传感器检测到导轨上的垄尾磁标记；

7)PLC逻辑控制器控制电磁阀和CCD摄像机关闭，吊架收缩复位；

8)PLC逻辑控制器向变频器发出后退指令，第一电机驱动自走式移动平台后退，直到垄头霍尔传感器检测到导轨上粘贴的垄头磁标记，自走式移动平台归位，完成整个工作流程。