[发明专利]果园自动对靶喷药机器人及喷药方法

说明书

果园自动对靶喷药机器人，包括机体、转向轮、驱动轮和转向舵机：机器人还包括距离感应系统、喷药系统和控制器；距离感应系统与控制器电连接，距离感应系统包括固定设置在机体前部的前侧距离传感器、设置在机体左侧的左侧感应装置和设置在机体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和左侧光电传感器，右侧感应装置包括右侧距离传感器和右侧光电传感器；喷药系统包括固定设置在机体中部的药桶，药桶的顶部设置有左喷头和右喷头，左喷头和右喷头各通过一个电磁阀与药桶相连通，且两个电磁阀均匀控制器电连接。本发明能够实现在果园中自动完成移动、转向、喷药和出果园的动作，效率更高，而且避免农药对人员健康产生影响。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体的说是果园自动对靶喷药机器人及喷药方法。

背景技术

随着人们对生活质量要求的提高，人们更加认识到水果营养价值的重要性，对水果的需求量越来越大。果农种植的果树越来越多，给果树喷药工作变得更加繁重。

目前，给果树喷药的工作主要由人工完成。人工喷药存在以下不利因素：1、药物对人体有害，会引起人体的潜在的病变危害。2、喷药效率低下，人工喷药不仅消耗体力，更耽误时间。3、药物利用率低，人工喷药会造成喷药不均匀，药物滴漏等问题，导致药物的浪费。有一些机械喷药装置应用在果园喷药方面，但这些喷药装置存在以下弊端：1、需要人为控制，不能够自主实现喷药全过程。2、喷药方式单一，效率不够高。3、工作方式不符合现在果园的建园标准。4、操作方式复杂。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种果园自动对靶喷药机器人及基于该机器人的喷药方法，能够实现在果园中自动完成移动、转向、喷药和出果园的动作，无需人工操作，效率更高，而且避免农药对人员健康产生影响。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：

果园自动对靶喷药机器人，包括机体、设置在机体前部的转向轮、设置在机体后部的驱动轮和用于驱动转向轮转动的转向舵机：所述机器人还包括距离感应系统、喷药系统和控制器；驱动电机与控制器电连接，所述距离感应系统与所述控制器电连接，距离感应系统包括固定设置在机体前部的前侧距离传感器、设置在机体左侧的左侧感应装置和设置在机体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和左侧光电传感器，右侧感应装置包括右侧距离传感器和右侧光电传感器；

所述喷药系统包括固定设置在机体中部的药桶，药桶的顶部设置有左喷头和右喷头，左喷头和右喷头各通过一个电磁阀与药桶相连通，且两个电磁阀均匀所述控制器电连接。

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；