[发明专利]一种果树冠层全覆盖智能立体植保系统与方法

说明书

本发明公开了一种果树冠层全覆盖智能立体植保系统与方法。本发明利用地面喷雾机、植保无人机和地面管理平台组成的智能立体植保系统实现果树全冠层喷雾作业，作业中地面喷雾机采取循行作业方式，结合管道风机风送喷雾技术实现冠层下部的均匀施药；植保无人机继地面喷雾机作业后，采取寻冠顶飞行方式，运用仿地形飞行技术与果树冠层顶部保持恒定相对高度，实现冠层上部的均匀施药。本发明可以实现果树全冠层均匀施药，尤其针对树冠高大、冠层宽厚及行间郁闭等较为复杂的果园环境，可以有效增强果树全冠层药液覆盖率，进而提升果树病虫害防治效果，提高果园经济效益。

技术领域

本发明属于果树植保技术领域，尤其涉及一种果树冠层全覆盖智能立体植保系统与方法。

背景技术

果树病虫害防治是果园生产关键环节，良好的防治效果可以有效保障水果稳产高产，提高果园经济效益。当前果树施药仍是果树病虫害防治的主要手段，但由于目前果树施药多采用单一植保机械，较难达到果树冠层药液喷全、打透的效果，如申请号为201910696903.0的中国专利提出一种风送式变量喷雾机，该喷雾机采用立式可调喷雾支架支撑喷雾系统；申请号为201910580549.5的中国专利提出一种基于多传感器的精准变量果树施药机器人，该机器人喷雾系统亦是由上至下竖直等距安装在支撑杆上，上述专利中冠层下部药液覆盖、穿透效果较好，但对树冠高大、冠层宽厚甚至行间郁闭的果树，仍然存在冠层上下、内外受药差异大，全冠层施药效果不理想的问题。申请号为201611150772.9的中国专利提出一种用于果树喷药的无人机，该无人机施药，果树冠层上部药液覆盖、穿透效果良好，但冠层下部雾滴沉积较少。因此，仍然需要有一种可以实现果树全冠层施药的植保系统与方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种果树冠层全覆盖智能立体植保系统与方法，旨在解决果树喷雾过程中冠层上下、内外药液喷洒均匀性差、穿透性弱的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种果树冠层全覆盖智能立体植保系统包括：地面喷雾机1、植保无人机9和地面管理平台14；

所述地面喷雾机1包括：施药部件2、距离传感器7、微控制器8；

所述施药部件2设置于地面喷雾机1的后端，用于实现果树冠层下部施药；

所述地面喷雾机1的前端安装有距离传感器7，用于检测地面喷雾机1中心线与树干的垂直距离；

所述地面喷雾机1的上端安装有微控制器8，用于和地面管理平台14通信及控制喷雾执行器作业；

所述植保无人机9包括：药液喷洒机构、雷达13；

所述药液喷洒机构设置于植保无人机9的下端，用于实现果树冠层上部施药；

所述植保无人机9下端还搭载雷达13，用于检测植保无人机9与果树冠层顶部的距离；

所述地面管理平台14用于和地面喷雾机1、植保无人机9通信。

在上述方案的基础上，所述施药部件2包括：右喷雾执行器3、左喷雾执行器4、转轴5和管道风机6；

所述右喷雾执行器3和左喷雾执行器4绕转轴5旋转，右喷雾执行器3和左喷雾执行器4施药独立控制，可实现单双行施药作业自由切换；

所述右喷雾执行器3和左喷雾执行器4的前端安装有管道风机6，用于提高药液雾化程度、雾滴穿透能力及其覆盖范围。

在上述方案的基础上，所述距离传感器7与转轴5位于同一直线且位于地面喷雾机1中心线位置。

在上述方案的基础上，所述药液喷洒机构包括：药箱10、喷杆11和喷头12；

所述喷杆11位于药箱10下端并与植保无人机9的支撑架连接；