[发明专利]选择性喷洒系统，地空协同施药系统及协作方法

说明书

本发明地面喷雾机适用的选择性喷洒系统通过可以卷伸的柔性喷杆对杂草部位有针对性的施药，能够节约农药用量，避免污染周边环境或损害作物健康，且能有效防止滴漏，降低农药浪费，提高作业质量。本发明地空协同施药系统及协作方法，利用无人飞机的航空测量能力，进行农田信息采样，建立作物时空光谱数据，再由机载工控机反演出作物健康状况，将健康异常区域的位置坐标和病害类型、等级等信息发送至地面喷雾机，使无人飞机和地面喷雾机能够在统一的环境模型中收集和共享信息，利用地面喷雾机具喷幅宽、续航时间长、作业效率高的优点，使无人飞机与地面喷雾机同时开展作业，极大提高了作业效率，并降低了农药/化肥的使用量。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种地面喷雾机适用的选择性喷洒系统，地空协同施药系统及协作方法。

背景技术

近年来，小型无人驾驶飞机由于机动、灵活、控制精度高的特点，被广泛用于化学农药、液态化肥喷洒等农业生产活动中，但同时也存在载荷小、喷洒均匀性差、雾滴飘移严重、续航时间短等问题。例如CN201811031041.1 专利申请文献，公开的一种《基于处方图的无人飞机智能喷施系统及方法》，该系统包括无人飞机飞行决策系统、无人飞机精准作业系统、作业处方系统和无人飞机工勘系统，可实现无人飞机的精准作业，但是仍然具有载荷小、雾滴飘移严重、续航时间短等问题。常规的地面施药机械，例如喷杆喷雾机，具有喷幅宽、续航时间长、作业效率高、有效载荷大、喷洒均匀、雾滴飘移少的优点，但其采用的“地毯式”喷洒模式，给每亩地定量施药，统一喷洒，造成了大量的农药浪费，也对生态环境安全存在较大的威胁。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型的地面喷雾机适用的选择性喷洒系统，以及基于地面喷雾机与无人飞机的地空协同施药系统及协作方法，所述地空选择性喷洒系统可以实现非常精确的对靶喷洒，极大的降低了农药浪费和对生态环境的影响。具有选择性喷洒系统的地面无人机，在与无人飞机配合的协同作业过程中，利用无人飞机快速探查与精确定位的优点，可快速开展点片式作业模式，显著提高了植保作业的工作效率和作业质量。

本发明提供的技术方案包括：

方案一

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和柔性吊杆；

所述柔性吊杆上安装有卷簧，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，设置在柔性吊杆末梢的自由端；

所述气囊的进/排气口与微型气泵连接，由微型气泵控制其充气或排气，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、液泵与施药控制器连接，由施药控制器控制启停。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

进一步的，所述喷腔位于柔性喷杆的中间位置，其左右两侧各设有一气囊，两气囊管壁的外侧端各安装有一卷簧。

进一步的，所述选择性喷洒系统，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；