[发明专利]基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机

说明书

本发明涉及农用植保机械技术领域，提供了一种基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机，包括：行走装置、支撑装置、视觉装置、主控单元以及变量喷药装置；所述支撑装置可升降地安装于所述行走装置上，所述视觉装置和所述变量喷药装置均安装于所述支撑装置上，所述视觉装置、所述行走装置以及所述变量喷药装置均与所述主控单元连接，所述主控单元接收并处理所述视觉装置发送的信息，生成不同的控制指令并分别发送至所述行走装置和所述变量喷药装置，所述行走装置和所述变量喷药装置分别基于所述控制指令进行相应的动作。该基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机田间适应性强，实用价值高，制作成本低，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及农用植保机械技术领域，特别是涉及一种基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机。

背景技术

农作物病虫害是影响农业生产的重要生物灾害，据统计，因病虫害防治不足，我国每年造成的粮食作物产量损失达10％以上；农药防治、机械施药是病虫害防治的主要手段，然而，目前我国的植保机械中手动和小型机动喷雾机保有量高达98.60％，施药机械和农药使用技术的严重落后导致我国受农药污染的耕地面积高达1300～1600万hm²，农产品品质下降、作业产量和质量难以得到保障，水土资源严重污染。

近年来，车载式精准施药技术和装备的研究取得了巨大进展，有效控制了农药使用量并降低了农药残留，但对于水稻和高秆玉米等作物，车载式施药装备难以进入作业，其病虫害防治依然艰难。因此，高地隙喷药机能有效地解决高秆作物施药难、病虫害防治效果差、农药利用率低等问题。

目前，高地隙喷药机多采用提升喷杆桁架亦或是采用液压驱动调整驾驶室的垂直升降以适应不同高度作物的喷施要求，然而，喷药机驾驶室重量大，整体重心偏高，恶劣路况通过性差，且液压驱动中，压力损失大，喷药机功率有效利用率低，液压元件和管道易泄露，影响运动的平稳性和正确性，并造成环境污染等。

根据病虫害在田间农作物上分布的不一致性，农药的变量喷施作业是通过获得农田病虫害的差异性信息，根据不同区域的具体情况进行变量喷药，从而提高农药利用率、降低作业成本、减轻环境污染。目前，基于全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)的变量喷施，需要在喷施作业之前进行田间作业处方图的制作，由于时空差异，变量喷施的准确性较差；而常用的根据行走速度进行变量喷药也无法实现依据农作物生长情况按需喷施。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机，旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于机器视觉的纯电动地隙可调式变量喷药机，包括：行走装置、支撑装置、视觉装置、主控单元以及变量喷药装置；所述支撑装置可升降地安装于所述行走装置上，所述视觉装置和所述变量喷药装置均安装于所述支撑装置上，所述视觉装置、所述行走装置以及所述变量喷药装置均与所述主控单元连接，所述主控单元接收并处理所述视觉装置发送的信息，生成不同的控制指令并分别发送至所述行走装置和所述变量喷药装置，所述行走装置和所述变量喷药装置分别基于所述控制指令进行相应的动作。

其中，所述行走装置包括导向单元以及驱动单元；所述驱动单元包括轮毂电机和驱动轮；所述导向单元包括导向轮、导向齿轮、导向动力部件以及导向支承件，所述导向齿轮与所述导向支承件啮合，所述导向动力部件用于驱动所述导向齿轮转动以使所述导向齿轮绕所述导向支承件周向转动，所述导向支承件带动所述导向轮转向；所述轮毂电机和所述导向动力部件均与所述主控单元连接。

其中，所述支撑装置与所述行走装置之间设置有升降单元，通过所述升降单元的动作以控制所述支撑装置与所述行走装置之间的相对距离，且所述升降单元与所述主控单元连接。