[发明专利]一种自动化喷药机构的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，包括主机控制器，以及与所述主机控制器连接的PC端、视觉识别系统、喷药模块、左右伸缩机构和上下调节机构；

所述PC端，针对不同植物虚拟调试出所述喷药机构的各种最佳喷药位置及最佳喷药量，并传输给所述主机控制器；

所述主机控制器，接收、储存由所述PC端虚拟调试出的所述喷药机构的各种最佳喷药位置及最佳喷药量，并根据所述视觉识别系统的信息调用相对应的最佳喷药位置及最佳喷药量，来控制所述喷药模块、左右伸缩机构和上下调节机构动作。

2.根据权利要求1所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述喷药模块包括增压泵驱动模块、多个电磁继电器和多个电磁阀，所述增压泵驱动模块和多个电磁继电器分别与所述主机控制器连接，所述增压泵驱动模块驱动增压泵泵送药箱内的药水给各喷头，所述电磁继电器和所述电磁阀一一对应，所述电磁阀和所述喷头一一对应以控制相对应喷头的开关。

3.根据权利要求1或2所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述喷药模块的多个喷头分为两组，每组喷头设置在相对应的喷板上，所述喷板和所述左右伸缩机构连接。

4.根据权利要求1所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述左右伸缩机构包括一对左右对称设置的平行四杆机构，所述平行四杆机构由相对应的舵机驱动以实现左右伸缩；所述舵机与所述主机控制器连接。

5.根据权利要求4所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述平行四杆机构包括顶杆、底杆和一对摆杆，设置在外侧的摆杆的上下两端分别通过相对应的销子与所述顶杆和底杆转动连接，设置在内侧的摆杆的上端通过相对应的销子与所述顶杆转动连接，设置在内侧的摆杆的下端通过相应舵机与所述底杆连接；所述顶杆的外端与所述喷药模块中安装喷头的相对应喷板连接。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述上下调节机构包括步进电机、丝杠和丝杠螺母，所述步进电机通过步进电机驱动器与所述主机控制器连接，所述左右伸缩机构安装在所述丝杠螺母上。

7.根据权利要求1、2、4或5所述的自动化喷药机构的控制系统，其特征在于，所述PC端为电脑输入端，所述PC端的控制端口和数据接口分别与所述主机控制器的控制端口和数据端口相连。

8.一种自动化喷药机构的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，在PC端针对不同植物虚拟调试出喷药机构的各种最佳喷药位置及最佳喷药量并储存在主机控制器存储器中；

步骤二，定点定量喷药：所述主机控制器根据视觉识别系统传送的信息调用相对应的最佳喷药位置并发出指令给左右伸缩机构和上下调节机构、调用相对应的最佳喷药量并发出指令给喷药模块；所述左右伸缩机构、所述上下调节机构和所述喷药模块接收并执行所述主机控制器的指令，所述左右伸缩机构的各个舵机和上下调节机构的步进电机工作使喷药模块的喷头到达指定位置；所述喷药模块完成定量喷药；

步骤三，喷药结束后，所述视觉识别系统传送结束信息给所述主机控制器，所述主机控制器发送命令复位所述左右伸缩机构和上下调节机构。

9.根据权利要求8所述的自动化喷药机构的控制方法，其特征在于，上述步骤一中，虚拟调试的工作流程为：系统启动，初始化完毕；操作人员针对不同植物，在PC端显示屏上调节所述PC端虚拟出的左右伸缩机构的各个舵机转动方向、角度以及虚拟出的上下调节机构的步进电机启动、加速、停止的运行曲线规律，找出最佳喷药位置并储存在所述主机控制器存储器中；操作人员根据不同植物的不同喷药量要求，调节所述PC端上虚拟出的喷药模块的各电磁阀的开关和增压泵的工作时间，找出最佳喷药量并存储于所述主机控制器中。

10.根据权利要求8所述的自动化喷药机构的控制方法，其特征在于，上述步骤二中，定点定量喷药的工作流程为：所述视觉识别系统将检测到的植物特征信息反馈给所述主机控制器，所述主机控制器根据所述视觉识别系统反馈的信息分辨喷药作业目标，并调用相对应的最佳喷药位置和最佳喷药量；所述主机控制器根据调用的最佳喷药位置发出命令给左右伸缩机构的各个舵机和上下调节机构的步进电机，所述上下调节机构的步进电机驱动丝杠带动喷头到达指定高度，所述左右伸缩机构的各个舵机驱动相应的平行四杆机构上的喷头到达指定位置；所述主机控制器根据调用的最佳喷药量发出命令给喷药模块的各个电磁阀和增压泵，进行定量喷药作业。