[发明专利]农用机械自动化喷药方法

说明书

技术领域

本发明涉及农药喷洒领域，具体涉及农用机械自动化喷药方法。

背景技术

对于农田林地作业而言，具有田间高强度作业、有毒有害作业、恶劣气候作业等缺陷。传统的农药喷洒需要工人将药罐背在身上再进行人工喷洒，更加自动化一些的则采用车载喷药或无人车喷药的方式进行大范围的工作。然而不管采用何种方式喷洒农药，现有技术中都是在送液管的末端加上一个喷头即完成出液过程，其出液方式单一。使用车载喷药时，更是需要在车辆前进过程中持续性的向外喷洒农药，不仅造成了农药的浪费，同时还容易造成污染，对不需要喷洒之处也喷洒较多农药。

发明内容

本发明的目的在于提供农用机械自动化喷药方法，以解决现有技术中使用车载方式喷洒农药时容易造成浪费的问题，实现确保农药仅在果树区域内进行喷洒的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

农用机械自动化喷药方法，将喷药装置设置在车辆上，还包括以下步骤：

(a)车辆以正常车速前进，当车头前端探测到果树后，停止车辆运行；

(b)对果树进行图像采集，对采集的图像进行识别，获取果树轮廓形状；得出果树轮廓长度S、果树轮廓在车辆前进方向上的宽度L；

(c)启动车辆以车速V前进，V＝LP/S，式中P为喷药装置的喷出端进行运动时的线速度；

(d)当车辆运行至使喷药装置正对果树一端时，驱动喷药装置以线速度P沿果树轮廓进行移动，同时开始喷洒药液；

(e)当车辆运行至喷药装置脱离果树区域时，停止药液喷洒，车辆恢复正常车速进行前进。

针对现有技术中使用车载方式喷洒农药时容易造成浪费的问题，本发明提出一种农用机械自动化喷药方法。现有技术中的喷药方式不仅会造成喷洒浪费，同时，喷洒方式仅为单一的朝向果树所在区域喷洒，无法对果树树冠上方等全部区域进行喷洒，对于同一果园内不同大小形状的果树而言，其喷药的角度与高度均一致，导致喷药效果有限，农药利用率低。本发明所提出的方法中，在车头前端对果树进行探测，探测方式使用现有的测距传感器、或者在果树上预设被感应装置等均可实现。当车头探测到果树后，停止车辆运行，对果树进行图像采集，并通过图像识别模块对采集的图像进行识别，识别出其中果树的轮廓形状，得出S与L，其中S为果树轮廓的长度，L为果树轮廓在车辆前进方向上的宽度，即L等于果树轮廓投影到车辆行驶直线上的线段长度。之后再次启动车辆向前行驶，行驶速度V＝LP/S，式中P为喷药装置的喷出端进行运动时的线速度。本公式变形后可得出L/V＝S/P，即是车辆在果树投影区域所行驶的时间，正好能够等于喷药装置绕果树轮廓运行一圈的时间，从而使得车辆以速度V匀速行驶时，喷药装置正好能够绕果树轮廓运行一圈进行喷药，从而对果树整体包括树冠等进行一次农药喷洒，从而解决现有的农药喷洒高度一致，无法对不同大小形状的果树进行有限喷洒的问题。当车辆运行至喷药装置脱离果树区域时，停止药液喷洒，车辆恢复正常车速进行前进即可。相较于传统的车辆不停歇始终进行运动，喷药装置也始终进行喷洒的方式，本方法能够极大的节约农药用量，避免在不必要之处喷洒农药造成浪费与污染，具有极大的经济效益与环保价值。

作为本发明的优选方案，还包括图像储存模块，在图像储存模块中预设常见果树树叶图像，在对果树进行图像采集时，同时获取单片树叶图像，并将获取的单片树叶图像与图像储存模块中预设的图像进行比对，得出该棵果树种类；根据果树种类选取匹配的药液进行喷洒。现有的，一个果园内经常会种植多种品种的果树，对于不同果树经常会喷洒不同的农药或营养液，因此本发明还通过获取果树树叶形状、与储存的形状进行比对，从而判断出该棵果树的种类，从而灵活的选取不同药液进行喷洒，提高本方法的灵活度与适用范围。

优选的，获取果树轮廓形状时，对果树轮廓曲线进行圆角处理，将轮廓形状曲线的直线弯折区域设置为圆弧倒角。使得喷药装置能够沿着光滑的弧形曲线进行移动，避免喷药装置的移动轨迹存在太多弯折而导致喷药装置来回产生晃动，从而提高药液洒出区域的稳定性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：