[发明专利]自走式果园对靶风送喷雾机

权利要求书

1.一种自走式果园对靶风送喷雾机，它包括：车体、药箱、电磁阀喷头和风送喷雾系统，其特征在于它还包括智能控制系统，所述的智能控制系统包括激光靶标探测装置、微控制系统、执行机构；

激光靶标探测装置用于发出激光探测信号测定靶标特征信息、采集田间作业环境信息，并读取和存储这些数据，对各种信息进行数据处理，提取有用信息；

微控制系统通过接收到的激光信号输出施药开关控制信号，并根据距离-风量关系模型计算风机转速的控制信号；

执行机构用于根据微控制系统输出的信号执行电动调节阀驱动电路阀门的开关动作以及风机转速大小的控制。

2.根据权利要求1所述的自走式果园对靶风送喷雾机，其特征在于：所述的自走式果园对靶风送喷雾机的工作方法采用如下步骤：

A、开启复位开关给出复原信号，准备测量；

B、激光靶标探测装置利用模拟或数字电路驱动激光器发射激光脉冲，该激光脉冲有一部分信号通过参考信号取样器直接送到接收系统，形成参考信号作为计时的起点；另一部分激光脉冲遇到果树后会产生反射现象形成回波信号；

C、参考信号与回波信号先后经光电检测器转化为电脉冲；

D、电脉冲经微控制系统加以放大、整形，整形后的参考信号使触发器翻转，控制计数器开始对晶体振荡器发出的时钟脉冲进行计数，整形后的回波信号使触发器翻转无效，从而使计数器停止工作，同时回波信号传递到执行机构，使喷头的电动调节阀打开；

E、根据计数器的输出计算探测距离，计数器输出值为“喷头到靶标的距离”，则探测距离= 2*喷头到靶标的距离 +喷雾机的宽度；

F、微控制系统根据距离-风量关系模型，计算出最佳风机转速，公式如下： Y=1398.ln(X)-905.0

其中：X是两行树间的行距， Y 是风机转速；

G、微控制系统根据计算得到的最佳风机转速发出指令，驱动步进电机，步进电机通过调节静液压装置的进油阀门，从而调整风机转速到预期的目标值，同时通过霍尔接近开关实时测量风机轴转速，将信号传递到微控制器，形成闭环控制系统，保证风机转速能稳定在目标值；

H、若接收系统接没有接受反射回的光脉冲能量，或者探测距离过大，可以判定此时没有待施药对象，微控制器发出指令通过电动调节阀驱动电路关闭阀门开始喷雾。

3.根据权利要求1所述的自走式果园对靶风送喷雾机，其特征在于：所述的激光靶标探测装置包括光学系统和光电检测器，其中光学系统包括激光器、接收器、参考信号取样器和干涉滤光片，激光器用于发出激光脉冲信号，一部分信号经参考信号取样器和干涉滤光片后由接收器直接接收，另一部分激光信号用于探测目标物，目标物将探测激光信号返回给接收器，接收器接收到激光信号后将信号传送给光电检测器。

4.根据权利要求1所述的自走式果园对靶风送喷雾机，其特征在于：所述的微控制系统包括微放大器、整形电路、微控制器、触发器、计数器、时钟脉冲振荡器和电动调节阀驱动电路，其中放大器、整形电路、触发器、计数器依次连接对采集到的激光信号进行放大、整形并计数，计数器的信号输出端与微控制器的一信号输入端相连，微控制器的一输出端与电动调节阀驱动电路的信号输入端连接，电动调节阀驱动电路的信号输出端与喷头的控制信号输入端相连，微控制器的另一信号输出端与微控制系统的信号输入端相连，所述的时钟脉冲振荡器发出的时钟脉冲，再通过计数器和触发器进行计数，时钟脉冲振荡器的输出端与微控制器的控制信号输入端相连。

5.根据权利要求1所述的自走式果园对靶风送喷雾机，其特征在于：所述的执行机构包括驱动器、步进电机、静液压装置、风机、霍尔接近开关、流量计、液泵和电动调节阀，所述的驱动器的输入端作为执行机构的信号输入端与微控制器的信号输出端相连，驱动器、步进电机、静液压装置、风机和霍尔接近开关依次连接，霍尔接近开关的信号输出端与微控制器的一信号输入端相连，其中静液压装置上设有用于调整油门开度的进油阀门，风机中设有用于测量风机转速的磁感应线圈，所述的液泵的输入端与药箱的输出端相连，液泵的输出端与流量计的输入端相连，流量计的一输出端通过电动调节阀控制喷头，流量计的另一输出端与微控制系统的微控制器相连。