[发明专利]果园自动对靶喷药机器人及喷药方法

权利要求书

1.果园自动对靶喷药机器人，包括机体（14）、设置在机体（14）前部的转向轮（12）、设置在机体（14）后部用于驱动行走轮转动的驱动电机（2），设置在机体（14）后部的驱动轮（13）和用于驱动转向轮（12）转动的转向舵机（1），所述机器人还包括距离感应系统、喷药系统和控制器（11）；驱动电机（2）与控制器（11）电连接，其特征在于：所述距离感应系统与所述控制器（11）电连接，距离感应系统包括固定设置在机体（14）前部的前侧距离传感器（3）、设置在机体（14）左侧的左侧感应装置和设置在机体（14）右侧的右侧感应装置，其中左侧感应装置包括左侧距离传感器（4）和左侧光电传感器（6），右侧感应装置包括右侧距离传感器（5）和右侧光电传感器（7）；

所述喷药系统包括固定设置在机体（14）中部的药桶（10），药桶（10）的顶部设置有左喷头（8）和右喷头（9），左喷头（8）和右喷头（9）各通过一个电磁阀与药桶（10）相连通，且两个电磁阀均与所述控制器（11）电连接；

该果园自动对靶喷药机器人的喷药方法，具体步骤包括：

步骤一、在长方形果园的边缘设置围挡，并在围挡的一个角处开设用于供机器人进出的出入口，如果出入口的方向与垄沟延伸方向垂直则机器人选择行走模式一，如果出入口的方向与垄沟延伸方向平行则选择行走模式二；

步骤二、机器人在行走过程中对果树进行喷药；

所述喷药方法中的行走模式一的具体步骤为：

S1、机器人从出入口进入果园中，同时距离感应系统从前侧、左侧和右侧对机器人与障碍物之间的距离进行检测，并将检测值传输给控制器；

S2、当距离感应系统的左侧距离传感器或者右侧距离传感器的检测值发生突变时，控制器通过转向舵机控制转向轮向向左或者向右转动，进而带动机器人转向，转向的角度为90°；

S3、转向后机器人直行，直行过程中通过左侧光电传感器和右侧光电传感器对垄沟中的果树进行检测，如果检测到果树，则由控制器生成喷药信号，通过电磁阀对左喷头或者右喷头进行控制，使左喷头或者右喷头对果树进行喷药；

S4、机器人在直行过程中，如果左侧距离传感器或者右侧距离传感的检测值发生突变，则在前侧距离传感器的检测值小于X时由控制器通过转向舵机控制机器人转向180°，转向的方向为朝向检测值发生突变的一侧；

S5、机器人转向后直行，直行过程中机器人向果树喷药；

S6、如果机器人的左侧距离传感器和右侧距离传感器的检测值同时发生突变，控制器通过转向舵机控制机器人转向180°，转动方向与上一次转向相反；

S7、重复进行若干次S6；

S8、当机器人的左侧距离传感器或者右侧距离传感器的检测值发生突变时，控制器通过转向舵机控制机器人转向90°，转向的方向为朝向检测值发生突变的一侧；

S9、转向后机器人直行并通过进出口离开果园；

所述喷药方法中的行走模式二的具体步骤为：

T1、机器人从出入口进入果园中，同时距离感应系统从前侧、左侧和右侧对机器人与障碍物之间的距离进行检测，并将检测值传输给控制器；

T2、当距离感应系统的左侧距离传感器或者右侧距离传感器的检测值第三次发生突变时，控制器通过转向舵机号控制转向轮向向左或者向右转动，进而带动机器人转向，转向的角度为180°；

T3、转向后机器人直行，直行过程中，通过左侧光电传感器或者右侧光电传感器对垄沟中的果树进行检测，如果检测到果树，则由控制器生成喷药信号，通过电磁阀对左喷头或者右喷头进行控制，使左喷头或者右喷头对果树进行喷药；

T4、转向后机器人直行，如果机器人的左侧距离传感器和右侧距离传感器的检测值同时发生突变，控制器通过转向舵机控制机器人转向180°，转动方向与上一次转向相反；

T5、重复进行若干次T4；

T6、当机器人的左侧距离传感器或者右侧距离传感器的检测值发生突变时，控制器通过转向舵机控制机器人转向90°，转动方向与上一次转向相同；

T7、转动后机器人直行，若其上一次转向方向为向左，则在机器人直行过程中，当其右侧距离传感器的检测值发生突变时，控制器通过转向舵机控制机器人向右转向90°；若其上一次转向方向为向右，则在机器人直行过程中，当其左侧距离传感器的检测值发生突变时，控制器通过转向舵机控制机器人向左转向90°；

T8、转向后机器人直行并通过进出口离开果园。