一种篱架式果园精确对靶施药装置的制作方法

本发明属于农业植保机械领域，涉及施药装置，尤其涉及一种篱架式果园精确对靶施药装置。

背景技术：

篱架式果园栽培是国内外果树重要的栽培模式之一，其主旨在于实现矮密化、简约化、标准化、机械化，以达到简约生产，节本增效的目的。篱架式果园的栽培模式采用多层篱架栽培，该架式的特点在于：改变果树自然直立的生长方式，将枝条固定在网架上，使其平行生长；优势在于：可以实现最大效率利用光照资源，提高果品质量；可以适度增加行距，扩大行间作业空间，利于机械化施药、施肥、采果等工作；可以调节果树上下层间距，增强通风透光以提高果品产量，解决原有的果树上轻下重等问题。

目前采用此种栽培模式种植的果园，主要的施药方式还是以人工作业或果园弥雾机为主，人工作业依赖于担架式手动喷雾器，小型机动式喷雾机等，不仅人工劳动强度大，而且施药效率低；同时此类栽培模式的果园建园时间长，早期几年，无法进行封田，果园弥雾机虽可以提高施药效率，但雾滴扩散范围远，超出施药界限现象严重，增大农药残留，对环境造成危害。

技术实现要素：

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种篱架式果园精确对靶施药装置及方法，实现针对新型化篱架式果园，弥补其原有施药方式的不足，降低劳动力成本，做到精确对靶施药，提高农药利用率，减少农药浪费。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种篱架式果园精确对靶施药装置，其特征在于，包括自由行走的小车、施药系统、风送系统、靶标探测装置和控制器；

所述小车的后端垂直设有两个支撑杆，每个支撑杆从上到下依次设有多个风筒，多个所述风筒分别斜向下对应小车两侧的多层篱架，每个风筒前端设有多个喷头，风筒的后端为入风口；

所述施药系统中的总管路分为多条支管路，所述支管路上设有电磁阀，每条支管路对应一个风筒，支管路再次分路分别连接风筒上的多个喷头，每条与喷头连接的管路上设有手动开关阀；

所述靶标探测装置安装于小车的前端，包括多个靶标探测传感器；

所述控制器与靶标探测传感器和电磁阀电连接，靶标探测传感器探测篱架上有无果树冠层，控制器根据靶标探测传感器传输的信号判定电磁阀的启闭。

优选地，所述施药系统包括通过水管依次连接的药液箱、过滤器和药液泵。

优选地，所述药液泵和药液箱之间还设有回流管路。

优选地，所述靶标探测装置还包括两根传感器支撑杆，两根所述传感器支撑杆垂直安装于小车的前端两侧，所述靶标探测传感器从上到下依次间隔安装在传感器支撑杆上，靶标探测传感器之间的间距与各层篱架之间的间距相等。

优选地，所述靶标传感器可选用超声波传感器、红外传感器、图像处理传感器和激光传感器。

优选地，所述风送系统包括风机、风管和多个风门，风机的出风口与风管连接，风管分路分别与多个风筒连接，风管通过入风口与风筒连接，风门设置在与风筒连接的风管支路上；

优选地，所述风送系统还包括变速器，所述变速器设置在风机的动力输入轴上。

优选地，变速器有三档调节，不同档位对应风机输出的风力大小不一样。

优选地，所述风筒在支撑杆上可上下调节位置。

本发明的有益效果：

1)本发明针对冠层稠密度和所需施药量的差异，人工调节风量和作业喷头数量，实现按需施药；同时通过靶标探测装置，实时分析传感信号，依据施药需求控制管路电磁阀启闭，实现对靶施药；提高施药效率，降低农药残留对环境的破坏。

2)本发明适用于篱架式果园的栽培模式，降低原有施药模式的人工成本，实现机械化高效对靶施药。

附图说明

图1为本发明所述一种篱架式果园精确对靶施药装置的结构示意图。

图2为本发明所述一种篱架式果园精确对靶施药装置的侧面结构示意图。

其中：

1.车体；2.传感器支撑杆；3.靶标探测传感器；4.药液箱；5.回流管路；6.水管；7.过滤器；8.药液泵；9.变速器；10.风机；11.电磁阀；12.支管路；13.上层入风口；14.风管；15.上层风门口；16.上层篱架；17.下层篱架；18.喷头；19.手动开关阀；20.上层风筒；21.支撑杆；22.控制器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，本发明所述的一种篱架式果园精确对靶施药装置，包括自由行走的小车1、施药系统、风送系统、靶标探测装置和控制器22。所述小车1的后端垂直设有两个支撑杆21，每个支撑杆21从上到下依次设有两个风筒20，两个所述风筒20分别斜向下对应小车1两侧的上层篱架16和下层篱架17，风筒20在支撑杆21上可上下调节位置，以适应不同高度的篱架。本实施例中每个风筒20前端设有3个喷头18，风筒20的后端设有入风口13。

施药系统包括通过水管6依次连接的药液箱4、过滤器7和药液泵8，所述药液泵8和药液箱4之间还设有回流管路5，施药系统中的总管路23分为四条支管路12，所述支管路12上设有电磁阀11，每条支管路12对应一个风筒20，支管路12再次分路分别连接风筒20上的3个喷头18，每条与喷头18连接的管路上设有手动开关阀19。

所述风送系统包括风机10、风管14、变速器9和多个风门15，所述变速器9设置在风机10的动力输入轴上，变速器9有三档调节，不同档位对应风机10输出的风力大小不一样。风机10的出风口与风管14连接，风管14分路分别与四个风筒20连接，风管14通过入风口13与风筒20连接，风门15设置在与风筒20连接的风管支路上，可手动调节开度。根据果树冠层稠密程度不同，在施药作业前，手动设置变速器9的档位及风门15的开度大小，从而调整喷施风量，达到合理施药，避免药液过多的在地面残留。

所述靶标探测装置包括两根传感器支撑杆21和多个靶标探测传感器2，两根所述传感器支撑杆21垂直安装于小车1的前端两侧，所述靶标探测传感器2从上到下依次间隔安装在传感器支撑杆21上，靶标探测传感器2之间的间距与各层篱架之间的间距相等。靶标传感器可选用超声波传感器、红外传感器、图像处理传感器、激光传感器等。

所述控制器22由单片机开发而成，与靶标探测传感器2和电磁阀11电连接，靶标探测传感器主21要检测篱架上果树冠层的有无，做到实时采集信号并传输到控制器22，实现靶标探测。控制器22根据接收到靶标传感器2采集的冠层信息，融合车速信息，输出控制信号控制各喷施支路的电磁阀11，从而实现对靶施药。

使用上述篱架式果园精确对靶施药装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：首先人工判定果园中果树的生长时期、冠层稠密度、以及篱架上下果树冠层的大小和施药量等信息，从而依据标准手动设置变速器9的档位、风门15的开度大小，以及风筒20上作业喷头18的个数，进而改变风量和施药量；

步骤二：靶标探测装置在车体行走过程中对两侧篱架层进行识别，利用靶标探测传感器2检测篱架上果树冠层的有无，得到电信号传输至控制器22；

步骤三：控制器22根据传感器信号分析，结合果树生长时期的信息，判定是否需要施药，通过控制支管路12上的电磁阀11的启闭，选定对应的喷施支路，同时融合车速、车长等信息，控制电磁阀11的启闭时间，做到精准对靶施药。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。