[发明专利]一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统及其控制方法

权利要求书

1.一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统，其特征在于，包括车平台、变量喷雾系统、自主导航控制系统、电池组(4)；

所述车平台包括车架、自转向行走机构、固定Sick激光传感器的可控升降杆(2)；

所述变量喷雾系统包括Sick激光传感器(1)、车载速度传感器(13)、车载嵌入式计算机(3)、水箱(6)、水泵(7)、喷杆(5)、喷嘴(8)、无线通信模块(20)；放置Sick激光传感器(1)的可控升降杆固定于车平台铝板上的升降杆安置槽中，Sick激光传感器(1)和车载嵌入式计算机(3)相连，车载嵌入式计算机(3)分别与无线通信模块(20)、车载速度传感器(13)相连，无线通信模块(20)与各喷嘴(8)的电磁阀相连；水箱(6)、水泵(7)分别固定于车平台上，通过水管相连；两根喷杆(5)分别固定于车平台后部的左右两边，通过水管与水泵(7)相连接，并在两根喷杆(5)上分别固定多个等间距的带独立电磁阀的喷嘴(8)；根据喷杆上各喷嘴(8)之间的距离关系，对左右两侧喷嘴喷施空间进行平均分割，每个喷嘴对应于一个喷施区域；

所述自主导航控制系统包括摄像头(15)、控制室内计算机(14)、无线通信模块(20)、运动控制模块(21)、超声波避障系统(19)、报警装置(18)；摄像头(15)采集温室内地面图像，并将采集到的图像通过无线网传输给控制室内计算机(14)，控制室内计算机(14)通过无线网将规划的路径传输给车平台上的无线通信模块(20)，运动控制模块(21)根据无线通信模块接收的路径信息调控车平台的行驶路径；波避障系统(19)固定于车平台正前方，与运动控制模块相连，用于车平台的实时避障以及触发报警装置(18)实时报警；

所述电池组用于给车平台、变量喷雾系统、自主导航控制系统提供理想的电能环境。

2.根据权利要求1所述的一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统，其特征在于，所述车架包括多根型材焊接成的长方形框架、在框架底部焊接的四块铁板以及在框架上部固定的一块长方形铝板，在铝板上焊接有升降杆安置槽以及用四根型材、一块铝板搭建的平台。

3.根据权利要求1所述的一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统，其特征在于，所述自转向行走机构包括由两个万向轮(9)、两个带轮毂电机的车轮(10)以及两个直流无刷电机驱动器(22)；两个带轮毂电机的车轮(10)作为驱动轮，装在车平台的前部，控制行走机构的行驶方向以及给行走机构提供动力支持；两个万向轮(9)装在车平台后部，作为从动轮；两个直流无刷电机驱动器(22)装在车平台上，用于控制无刷电机的转速，进而调整智能行走机构的行驶速度以及控制行走机构的行驶方向。

4.根据权利要求1所述的一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统，其特征在于，所述Sick激光传感器具有270°的广角检测范围、IP67防护等级、40ms的快速扫描周期、高速的Ethernet通讯接口，有效测量距离为0.1～50m；将Sick激光传感器固定于车平台正前方即左右喷杆中心位置的正前方，90°的扫描盲区垂直于地面；Sick激光传感器(1)在车平台行走方向上对两侧植株目标进行不断扫描，得到植株目标的距离信息，并将该信息传输给车载嵌入式计算机(3)。

5.根据权利要求1所述的一种应用于温室的自主导航智能变量喷雾系统，其特征在于，所述车载嵌入式计算机(3)通过以太网与Sick激光传感器相连并通过基于TCP/IP传输协议相互传输数据，通过车载嵌入式计算机(3)的人机交互功能可实现显示喷药压力、实时流量、车平台行驶速度以及左右两侧各喷嘴(8)对应电磁阀的状态，实现用户参数设定，查阅历史数据，自动控制等功能。