[发明专利]基于果树识别定位的自走对靶施药机器人及其控制方法

权利要求书

1.基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，包括底盘、控制单元、探测单元、喷药单元，底盘通过驱动电机驱动后端两侧的驱动轮(22)行走，底盘通过转向电机驱动前端两侧的转向轮转向，其特征在于：所述探测单元包括传感器、相机，探测单元设在底盘上，传感器与相机的信息输出端均与所述控制单元输入端连接，控制单元的指令输出端与驱动电机、转向电机以及喷药组件连接；

所述喷药单元包括药箱(9)、药泵(6)，药箱(9)设在底盘上，药箱(9)内两侧均设有药泵(6)，药泵(6)与控制单元的指令输出端电连接；

所述药箱(9)相对两外侧均设有侧板(10)，每块侧板(10)的底端均与底盘顶面铰接，侧板(10)与药箱(9)通过调节机构(8)连接，每块侧板(10)上均设有出液孔，药泵(6)的出液端口通过软管与对应的侧板(10)出液孔连接；

每块侧板(10)的出液孔外端口处均活动连接有L形的喷药管，喷药管的出液端口处连接有喷头(15)；在喷药管的外侧设有保护罩(3)，且保护罩(3)上设有调节喷药量的流量调节机构(14)。

2.根据权利要求1所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述喷药管上间隔分布有若干个软管(12)段，每个软管(12)对应的保护罩(3)上均设有所述的流量调节机构(14)；

所述流量调节机构(14)包括螺栓(16)、夹块(17)，螺栓(16)活动螺旋在对应保护罩(3)上，夹块(17)设在对应软管(17)处，夹块(17)的一端与螺栓(16)连接，夹块(17)另一端与对应软管(12)外壁接触。

3.根据权利要求1或2所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述调节机构(8)为电动伸缩杆，电动伸缩杆的固定端与药箱(9)通过销轴连接，电动伸缩杆的伸缩端与对应侧板(10)通过销轴连接，电动伸缩杆与外部电源导线连接，控制单元的指令输出端与电动伸缩杆连接。

4.根据权利要求1所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述保护罩(3)包括圆筒形的底罩(32)、顶罩(31)，所述底罩(32)与顶罩(31)同轴螺旋连接。

5.根据权利要求2所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述夹块(17)与软管(12)的接触面为弧形凹面。

6.根据权利要求1所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述传感器包括激光雷达传感器、光电传感器、超声波传感器。

7.根据权利要求1所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人，其特征在于：所述控制单元包括上位机、单片机，其中，上位机接收并处理探测单元信息，单片机与上位机电连接，单片机接收上位机发出的控制指令、并控制对应部件根据指令作业。

8.根据权利要求1-7中任一所述的基于果树识别定位的自走对靶施药机器人的控制方法，其特征在于，具体步骤包括：

步骤一：机器人移至工作地点，启动机器人，激光雷达传感器、光电传感器、超声波传感器探测机器人周边环境信息，并将探测信息传输至控制单元；

步骤二：控制单元接收环境信息，实时规划行走路径，下达行走指令控制驱动电机、转向电机工作，机器人按照规划路径行走；

步骤三：相机工作，拍摄机器人行走时周边环境信息、并将信息传输至控制单元，控制单元处理接收的信息，确定果树位置，下达喷药指令至控制药泵工作，对果树进行喷药。

9.如权利要求8所述的果基于果树识别定位的自走对靶施药机器人的喷药方法，其特征在于，在步骤三中对果树喷药时包含以下调节途径：

立体相机对果树目标进行识别，获取果树树冠位置，将信息编码后传输至控制单元，控制单元控制调节电机(4)与电动伸缩杆，调节喷头位置对准树冠精准施药。