[发明专利]一种对靶喷药方法及装置

权利要求书

1.一种对靶喷药方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取激光传感器运行到待喷药植株树冠外轮廓与第一垂直面的第一切点时对应的行走装置的第一运行距离；

在行走装置的第二运行距离等于所述第一运行距离与预设水平距离之和时开始喷药，所述预设水平距离为喷头和激光传感器之间的水平距离；

获取激光传感器持续运行到待喷药植株树冠外轮廓和第二垂直面的第二切点时对应的行走装置的第三运行距离；

在行走装置的第四运行距离等于所述第三运行距离与所述预设水平距离之和时停止喷药；

所述第一垂直面和第二垂直面为与所述行走装置运行方向垂直的平面；

所述第一运行距离、第二运行距离、第三运行距离和第四运行距离均为所述行走装置距离运行起点的运行距离。

2.根据权利要求1所述的对靶喷药方法，其特征在于，通过以下步骤获取所述行走装置的运行距离：

获取所述行走装置的车轮上任一预设角度对应的终点相对于固定参照物所旋转过的数量；所述数量为所述终点经过所述固定参照物的次数，所述固定参照物为相对于所述行走装置的车体静止的参照物；

在所述车轮相对于固定参照物旋转过一个所述预设角度的终点时实时检测车轮的瞬时线速度，计算车轮的瞬时线速度对时间的积分，所述时间为当前时间与经过所述固定参照物的最后一个预设角度的终点经过所述固定参照物的时间的时间差；

根据所述数量、预设角度的大小和所述车轮的半径计算所述车轮相对于所述固定参照物旋转过的车轮总弧长；

对所述车轮总弧长与车轮的瞬时线速度对时间的积分求和，将求和结果作为所述行走装置的运行距离。

3.根据权利要求2所述的对靶喷药方法，其特征在于，所述固定参照物为位于所述行走装置车体上的霍尔传感器，在所述车轮上设置有至少一块磁铁块，所述预设角度由任意相邻的两块磁铁块和所述车轮的中心构成。

4.根据权利要求3所述的对靶喷药方法，其特征在于，各预设角度大小相等。

5.根据权利要求1所述的对靶喷药方法，其特征在于，在所述获取激光传感器运行到待喷药植株树冠外轮廓与第一垂直面的第一切点时对应的行走装置的第一运行距离之前，所述方法还包括：

计算树冠上任意两个激光点对应的水平喷药深度差、垂直高度差和扫描步长，并求上述水平喷药深度差、垂直高度差和扫描步长的乘积，该乘积确定为由所述两个激光点对应的植株树冠的单位体积Vi；

所述扫描步长为所述激光传感器每两次扫描之间对应所述行走装置的运行距离；

按照下述树冠总体积公式求取植株树冠的总体积以根据所述总体积进行喷药

V=Σi=1mVi]]> 1

其中，V为树冠总体积，i为发射到树冠上的激光点的序数，m为发射的激光点的最大个数，h_i和h_i-1分别为发射到植株树冠上的第i和第i-1个激光点的垂直对地高度，w_i和w_i-1分别为发射到植株树冠上的第i和第i-1个激光点距离植株树根的水平喷药深度，u为激光传感器的扫描步长。

6.根据权利要求5所述的对靶喷药方法，其特征在于，在所述计算树冠上任意两个激光点对应的水平喷药深度差之前还包括：

判断发射到植株树冠上的激光点和所述激光传感器探头之间的水平距离与最大水平喷药深度之间的关系；

所述最大水平喷药深度为所述激光传感器探头和植株树根之间的水平距离；

当发射到植株树冠上的激光点和所述激光传感器探头之间的水平距离大于所述最大水平喷药深度时，确定该激光点为无效的激光点；

否则，确定该激光点为有效的激光点。

7.一种用于实现所述权利要求1-6中任一项的对靶喷药方法的对靶喷药装置，其特征在于，所述对靶喷药装置包括行走装置、安装在所述行走装置上的一维激光传感器和电机，所述电机驱动所述一维激光传感器在垂直于所述行走装置运行方向的二维面上扫描以获得待喷药植株在该二维面上的外轮廓。