[发明专利]选择性喷洒系统，地空协同施药系统及协作方法

权利要求书

1.一种地面喷雾机适用的选择性喷洒系统，其特征在于，设有柔性卷曲吊喷机构；

所述柔性卷曲吊喷机构包括沿喷雾机喷杆支架延伸方向布置的多个施药模组，所述施药模组包括微型气泵（14）和柔性吊杆（3）；

所述柔性吊杆（3）上安装有卷簧，并设有管状的喷腔和气囊，所述喷腔和气囊的延伸方向与卷簧延伸一致，所述柔性吊杆（3）的顶端连接在喷杆支架上，末端为自由端，自然状态下，由卷簧控制卷曲呈盘状；

所述喷腔的入口设置在柔性吊杆的顶端，通过设有液泵的输药管路与药箱连接，喷腔的出口，即喷嘴，设置在柔性吊杆（3）末梢的自由端；

所述气囊的进/排气口与微型气泵（14）连接，由微型气泵（14）控制其充气或排气，气囊充气膨胀时，克服卷簧弹性，柔性吊杆整体呈伸展状态，垂直于地面；气囊排气缩扁时，柔性吊杆在卷簧控制下，恢复卷曲状态；

所述微型气泵（14）、液泵与施药控制器连接，由施药控制器控制启停。

2.根据权利要求1所述的一种地面喷雾机适用的选择性喷洒系统，其特征在于，所述喷腔（3-3）位于柔性喷杆的中间位置，其左右两侧各设有一气囊（3-2,3-4），两气囊（3-2,3-4）管壁的外侧端各安装有一卷簧（3-1,3-5）。

3.根据权利要求1或2所述的一种地面喷雾机适用的选择性喷洒系统，其特征在于，设有图像传感模块和控制模块；

所述控制模块包括所述施药控制器和具有GPU图形处理能力的工控机；

所述图像传感模块包括摄像机（1）和双目视觉惯性模组（2），二者信号输出端分别与控制模块连接；摄像机（1）前置，安装在车体上，用于杂草追踪；双目视觉惯性模组（2）后置，安装在喷杆上，与施药模组一一对应，用于杂草的识别与验证；控制模块根据追踪到的杂草位置，控制喷杆上相应的施药模组工作，控制该施药模组的柔性吊杆在到达杂草位置前伸展，在到达杂草位置时，通过控制电磁开关阀开启喷嘴，实现对靶喷施除草剂。

4.一种用于农田管理的地空协同施药系统，包括无人飞机和与所述无人飞机协同作业的第一喷雾机，设权利要求1-3中任一项所述选择性喷洒系统为第一选择性喷洒系统，所述第一喷雾机即为配置了所述第一选择性喷洒系统的地面喷雾机；

所述无人飞机设有机载工控机、多光谱相机、双目视觉惯性模组、惯性测量单元、GPS传感器和垂直向下安装的激光高度传感器；

所述多光谱相机用于采集农田的光谱信息图像，双目视觉惯性模组用于采集构建农田地图三维模型的地表图像，惯性测量单元用于采集无人飞机的姿态数据，GPS传感器用来获取无人飞机的经度、纬度坐标，激光高度传感器用于测量无人飞机的飞行高度；

所述双目视觉惯性模组、惯性测量单元、GPS传感器、激光高度传感器的信号输出端与机载工控机的信号输入端分别连接，机载工控机将双目视觉惯性模组、惯性测量单元测得的图像、姿态数据进行融合，进行在线位姿估计，创建农田地图，并根据得到的光谱信息图像，计算植被指数，通过反演的方法，得出作物健康状况和异常区域的位置坐标，并将其发送给远程控制中心或地面喷雾机；如果发送给远程控制中心，经过远程处理以后，再借助移动互联网发送给地面喷雾机；

第一喷雾机收到远程控制中心或无人飞机发送的信息后，根据异常区域的位置坐标，行驶到目标区域，进行喷洒作业。