[发明专利]一种基于二维运动控制的自动喷灌方法及一种自动喷灌装置

权利要求书

1.一种基于二维运动控制的自动喷灌方法，其特征是，包括：

S1.获取灌溉区域的长度和宽度信息以及单个喷头固定喷灌时所覆盖的灌溉面积信息；

S2.计算所述喷头喷灌完所述灌溉区域需要移动的长度步数和宽度步数；

S3.通过自动控制装置移动所述喷头自动移动所述宽度步数，然后，通过自动控制装置移动所述喷头沿灌溉区域的长度方向移动一步；

S4.重复步骤S3，直到所述喷头走完所述长度步数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述计算所述喷头喷灌完所述灌溉区域需要移动的长度步数和宽度步数的方法为：

将所述灌溉区域网格化为多个固定大小的网格，所述网格的大小不大于所述单个喷头固定位置喷灌时所覆盖的面积；此时，所述宽度步数即为所述网格在所述灌溉区域的宽度方向的个数除以所述喷头个数所得商值向上取整所得之值，所述长度步数即为所述网格在所述灌溉区域的长度方向的个数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述移动喷头自动移动所述宽度步数和长度步数的方法为：

S5.设有可以在所述灌溉区域的长度方向的两侧往复移动的机架，所述机架上设有轨道机构，所述轨道机构与所述灌溉区域的宽度方向平行，所述轨道机构上设有可以沿所述轨道机构轴向往复移动的长杆，所述长杆上设有一个或多个喷头，先移动所述长杆在所述轨道机构上移动所述宽度步数，然后，通过自动控制装置移动所述长杆沿灌溉区域的长度方向移动一步；

S6.重复步骤S5，直到所述长杆走完所述长度步数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，根据所述灌溉区域的作物种类的不同调整所述喷头和所述长杆的移动速度，以及所述喷头的喷灌水压指标。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征是，将灌溉区域通过软件设置显示在一个X/Y坐标系内，X轴代表所述灌溉区域的宽度，Y轴代表所述灌溉区域的长度，灌溉区域以多个网格的形式呈现在所述坐标系内，所述喷头可以有多个，所述坐标系的原点设为第一个喷头的起始位置，其余所述喷头均位于X轴上。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征是，在控制软件界面区域绘制灌溉区域内作物的区域布局，控制软件可以设有参数设置界面，可以设置不同作物相应的喷灌参数，包括喷灌量、喷头的运行速度和喷灌水压指标；当灌溉区域内作物变换时，通过软件界面将相应参数进行设置，实现新喷灌流程的自动化运行，当一个喷灌区域内有多重作物时，通过控制软件界面实现对单独区域的喷灌控制，根据每个所述单独区域内作物实际喷灌需求进行喷灌参数设置及自动喷灌控制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，当多个所述喷头运动时，控制软件根据规划的路径计算各个喷头的覆盖点，当覆盖点超出实际喷灌区域时，自动控制关闭喷头。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征是，通过所述长杆进行自动喷灌的过程可以包含如下步骤：

1）根据所述喷灌区域的宽度信息计算多个所述喷头在所述长杆上宽度方向上的平均间距，通过自动间距调整装置调整所述喷头的位置，调整后锁定所述喷头；

2）控制软件根据所述第一个喷头覆盖区域规划喷灌路径，所述多个喷头均按所述喷灌路径水平同步移动，所述长杆沿所述喷灌路径纵向同步移动。

9.一种自动喷灌装置，其特征是，包括可自动横向移动的横截面为“П”字形的机架，所述机架连接机架运动自动控制装置，所述机架运动自动控制装置控制所述机架沿机架横截面方向运动；所述机架顶部横梁上设有可在所述横梁上自动往复移动的长杆，所述长杆连接长杆运动自动控制装置，所述长杆运动自动控制装置控制所述长杆沿所述横梁轴向往复运动；所述机架运动自动控制装置和长杆运动自动控制装置均通过设置在计算机上的控制软件进行自动控制，所述控制软件界面区域绘制灌溉区域内作物的区域布局，控制软件可以设有参数设置界面，可以设置不同作物相应的喷灌参数，包括喷灌量、喷头的运行速度和喷灌水压指标；当灌溉区域内作物变换时，通过软件界面将相应参数进行设置，实现新喷灌流程的自动化运行；当一个喷灌区域内有多重作物时，通过控制软件界面实现对单独区域的喷灌控制，根据每个所述单独区域内作物实际喷灌需求进行喷灌参数设置及自动喷灌控制；所述长杆上设有多个喷头，所述多个喷头连接输水分支管道和喷头开关，所述输水分支管道连接输水主管道。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征是，所述喷头能够在所述长杆上沿所述长杆轴向方向运动，所述喷头开关均设有独立的喷头开关控制装置；所述喷头在长杆上沿所述长杆轴向方向运动和喷头开关控制装置均通过所述控制软件进行控制，所述控制软件根据规划的路径计算各个喷头的覆盖点，当覆盖点超出实际喷灌区域时，自动控制关闭喷头。