[发明专利]一种用于喷洒杀虫剂的机器人

权利要求书

1.一种用于喷洒杀虫剂的机器人，包括杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，其特征在于：所述杀虫剂喷洒装置包括农田(1)，所述农田(1)的一侧设置有多组起飞坪(2)，所述农田(1)的中间设置有多组中转站(3)，多组所述起飞坪(2)的上面设置有多组补药机构(4)和喷洒机构(5)，所述补药机构(4)包括补药无人机(6)，所述补药无人机(6)的下端固定连接有补药箱(7)，所述补药箱(7)的侧面管道连接有补药管(8)，所述喷洒机构(5)包括喷洒无人机(10)，所述喷洒无人机(10)的下端固定连接有喷洒箱(11)，所述喷洒箱(11)的一侧管道连接有多组喷洒管(12)，所述喷洒箱(11)的另一侧管道连接有加药管(9)；

所述智能杀虫剂喷洒系统包括自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块，所述自动补药远程控制模块包括采集记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块、轨迹模拟模块、正常补药模块和应急补药模块，所述补药机构运行模块包括药水补充模块、位置调整模块和速度调整模块，所述喷洒机构运行模块包括重量感应模块、设备定位模块和缺药预警模块，所述自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块分别通过电连接，所述自动补药远程控制模块设置于起飞坪(2)上，所述补药机构运行模块设置于补药机构(4)上，所述喷洒机构运行模块设置于喷洒机构(5)上；

所述智能杀虫剂喷洒系统的运行包含以下步骤：

S1、喷洒机构(5)喷洒药水前，使用采集记录模块采集并记录重量感应模块得到的喷洒机构(5)的信息及初始重量，同时记录补药机构运行模块的位置信息；

S2、喷洒机构(5)喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构(5)的使用情况数据，通过设备定位模块采集喷洒机构(5)的位置信息，并记录在采集记录模块中；

S3、数据计算模块根据采集记录模块中的数据进行计算；

S4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，制定后续处理方案；

S5、根据处理方案通过轨迹模拟模块确认方案的可行性；

S6、通过正常补药模块和应急补药模块控制指定的补药机构运行模块和喷洒机构运行模块向最近的中转站(3)运动；

S7、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块到达中转站(3)的指定位置后，根据设备定位模块提供的数据，通过药水补充模块对喷洒机构(5)进行补充药水操作；

S8、补充完毕后，补药机构运行模块返回初始位置；

S9、重复S2-S8，可以实现喷洒机构(5)的循环补充；

所述步骤S1-S2中信息的采集方法如下：

S21、以中间位置的起飞坪(2)为原点建立空间坐标系；

S22、采集补药机构(4)的位置信息，用记号A_it表示第i台补药机构(4)在t时刻的位置；

S23、喷洒药水前，采集准备作业的喷洒机构(5)的设备信息，同时记录下该喷洒机构(5)中药液的重量信息，用M_j表示第j台喷洒机构(5)中药液的初始重量值；

S24、喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构(5)中药液的重量信息，同时通过设备定位模块采集喷洒机构(5)的位置信息，用记号M_jt表示第j台喷洒机构(5)中药液t时刻的重量信息，用记号B_jt表示第j台喷洒机构(5)在t时刻的位置；

S25、用C_k表示第k处中转站(3)的位置，用v表示喷洒机构(5)的喷洒速度；

采用以上标记方法，可以定量的了解喷洒机构(5)的位置以及其携带药液的重量，以及补药机构(4)的位置，为下一步的计算做准备；

所述步骤S3中数据计算模块中喷洒机构(5)中药液重量计算方法如下：

设定第j台喷洒机构(5)中药液需要补充时的重量为M，其数值由下式定义：

其中为第i台补药机构(4)在t时刻的与中转站(3)C_k的距离，为喷洒机构(5)和补药机构(4)飞行的平均速度；

设定第j台喷洒机构(5)中药液重量最低值为M_min，其数值由下式定义：

其中为第j台喷洒机构(5)在t时刻到最近的中转站(3)C_k的距离；

通过设定喷洒机构(5)中药液的补充黄线和最低重量数值，可以在其重量达到最低值之前，对其进行补药操作，避免因为缺少药水而影响喷洒的效率。