一種籬架式果園精確對靶施藥裝置的製作方法

2024-03-28 09:35:05

本發明屬於農業植保機械領域，涉及施藥裝置，尤其涉及一種籬架式果園精確對靶施藥裝置。

背景技術：

籬架式果園栽培是國內外果樹重要的栽培模式之一，其主旨在於實現矮密化、簡約化、標準化、機械化，以達到簡約生產，節本增效的目的。籬架式果園的栽培模式採用多層籬架栽培，該架式的特點在於：改變果樹自然直立的生長方式，將枝條固定在網架上，使其平行生長；優勢在於：可以實現最大效率利用光照資源，提高果品質量；可以適度增加行距，擴大行間作業空間，利於機械化施藥、施肥、採果等工作；可以調節果樹上下層間距，增強通風透光以提高果品產量，解決原有的果樹上輕下重等問題。

目前採用此種栽培模式種植的果園，主要的施藥方式還是以人工作業或果園彌霧機為主，人工作業依賴於擔架式手動噴霧器，小型機動式噴霧機等，不僅人工勞動強度大，而且施藥效率低；同時此類栽培模式的果園建園時間長，早期幾年，無法進行封田，果園彌霧機雖可以提高施藥效率，但霧滴擴散範圍遠，超出施藥界限現象嚴重，增大農藥殘留，對環境造成危害。

技術實現要素：

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種籬架式果園精確對靶施藥裝置及方法，實現針對新型化籬架式果園，彌補其原有施藥方式的不足，降低勞動力成本，做到精確對靶施藥，提高農藥利用率，減少農藥浪費。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種籬架式果園精確對靶施藥裝置，其特徵在於，包括自由行走的小車、施藥系統、風送系統、靶標探測裝置和控制器；

所述小車的後端垂直設有兩個支撐杆，每個支撐杆從上到下依次設有多個風筒，多個所述風筒分別斜向下對應小車兩側的多層籬架，每個風筒前端設有多個噴頭，風筒的後端為入風口；

所述施藥系統中的總管路分為多條支管路，所述支管路上設有電磁閥，每條支管路對應一個風筒，支管路再次分路分別連接風筒上的多個噴頭，每條與噴頭連接的管路上設有手動開關閥；

所述靶標探測裝置安裝於小車的前端，包括多個靶標探測傳感器；

所述控制器與靶標探測傳感器和電磁閥電連接，靶標探測傳感器探測籬架上有無果樹冠層，控制器根據靶標探測傳感器傳輸的信號判定電磁閥的啟閉。

優選地，所述施藥系統包括通過水管依次連接的藥液箱、過濾器和藥液泵。

優選地，所述藥液泵和藥液箱之間還設有回流管路。

優選地，所述靶標探測裝置還包括兩根傳感器支撐杆，兩根所述傳感器支撐杆垂直安裝於小車的前端兩側，所述靶標探測傳感器從上到下依次間隔安裝在傳感器支撐杆上，靶標探測傳感器之間的間距與各層籬架之間的間距相等。

優選地，所述靶標傳感器可選用超聲波傳感器、紅外傳感器、圖像處理傳感器和雷射傳感器。

優選地，所述風送系統包括風機、風管和多個風門，風機的出風口與風管連接，風管分路分別與多個風筒連接，風管通過入風口與風筒連接，風門設置在與風筒連接的風管支路上；

優選地，所述風送系統還包括變速器，所述變速器設置在風機的動力輸入軸上。

優選地，變速器有三檔調節，不同檔位對應風機輸出的風力大小不一樣。

優選地，所述風筒在支撐杆上可上下調節位置。

本發明的有益效果：

1)本發明針對冠層稠密度和所需施藥量的差異，人工調節風量和作業噴頭數量，實現按需施藥；同時通過靶標探測裝置，實時分析傳感信號，依據施藥需求控制管路電磁閥啟閉，實現對靶施藥；提高施藥效率，降低農藥殘留對環境的破壞。

2)本發明適用於籬架式果園的栽培模式，降低原有施藥模式的人工成本，實現機械化高效對靶施藥。

附圖說明

圖1為本發明所述一種籬架式果園精確對靶施藥裝置的結構示意圖。

圖2為本發明所述一種籬架式果園精確對靶施藥裝置的側面結構示意圖。

其中：

1.車體；2.傳感器支撐杆；3.靶標探測傳感器；4.藥液箱；5.回流管路；6.水管；7.過濾器；8.藥液泵；9.變速器；10.風機；11.電磁閥；12.支管路；13.上層入風口；14.風管；15.上層風門口；16.上層籬架；17.下層籬架；18.噴頭；19.手動開關閥；20.上層風筒；21.支撐杆；22.控制器。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護範圍並不限於此。

如圖1所示，本發明所述的一種籬架式果園精確對靶施藥裝置，包括自由行走的小車1、施藥系統、風送系統、靶標探測裝置和控制器22。所述小車1的後端垂直設有兩個支撐杆21，每個支撐杆21從上到下依次設有兩個風筒20，兩個所述風筒20分別斜向下對應小車1兩側的上層籬架16和下層籬架17，風筒20在支撐杆21上可上下調節位置，以適應不同高度的籬架。本實施例中每個風筒20前端設有3個噴頭18，風筒20的後端設有入風口13。

施藥系統包括通過水管6依次連接的藥液箱4、過濾器7和藥液泵8，所述藥液泵8和藥液箱4之間還設有回流管路5，施藥系統中的總管路23分為四條支管路12，所述支管路12上設有電磁閥11，每條支管路12對應一個風筒20，支管路12再次分路分別連接風筒20上的3個噴頭18，每條與噴頭18連接的管路上設有手動開關閥19。

所述風送系統包括風機10、風管14、變速器9和多個風門15，所述變速器9設置在風機10的動力輸入軸上，變速器9有三檔調節，不同檔位對應風機10輸出的風力大小不一樣。風機10的出風口與風管14連接，風管14分路分別與四個風筒20連接，風管14通過入風口13與風筒20連接，風門15設置在與風筒20連接的風管支路上，可手動調節開度。根據果樹冠層稠密程度不同，在施藥作業前，手動設置變速器9的檔位及風門15的開度大小，從而調整噴施風量，達到合理施藥，避免藥液過多的在地面殘留。

所述靶標探測裝置包括兩根傳感器支撐杆21和多個靶標探測傳感器2，兩根所述傳感器支撐杆21垂直安裝於小車1的前端兩側，所述靶標探測傳感器2從上到下依次間隔安裝在傳感器支撐杆21上，靶標探測傳感器2之間的間距與各層籬架之間的間距相等。靶標傳感器可選用超聲波傳感器、紅外傳感器、圖像處理傳感器、雷射傳感器等。

所述控制器22由單片機開發而成，與靶標探測傳感器2和電磁閥11電連接，靶標探測傳感器主21要檢測籬架上果樹冠層的有無，做到實時採集信號並傳輸到控制器22，實現靶標探測。控制器22根據接收到靶標傳感器2採集的冠層信息，融合車速信息，輸出控制信號控制各噴施支路的電磁閥11，從而實現對靶施藥。

使用上述籬架式果園精確對靶施藥裝置的方法，包括以下步驟：

步驟一：首先人工判定果園中果樹的生長時期、冠層稠密度、以及籬架上下果樹冠層的大小和施藥量等信息，從而依據標準手動設置變速器9的檔位、風門15的開度大小，以及風筒20上作業噴頭18的個數，進而改變風量和施藥量；

步驟二：靶標探測裝置在車體行走過程中對兩側籬架層進行識別，利用靶標探測傳感器2檢測籬架上果樹冠層的有無，得到電信號傳輸至控制器22；

步驟三：控制器22根據傳感器信號分析，結合果樹生長時期的信息，判定是否需要施藥，通過控制支管路12上的電磁閥11的啟閉，選定對應的噴施支路，同時融合車速、車長等信息，控制電磁閥11的啟閉時間，做到精準對靶施藥。

所述實施例為本發明的優選的實施方式，但本發明並不限於上述實施方式，在不背離本發明的實質內容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬於本發明的保護範圍。