一种便携式激光打顶机的制作方法

本发明涉及植株打顶，特别是涉及一种便携式激光打顶机。

背景技术：

1、在西瓜、甜瓜、棉花等作物的生长过程中，需要及时对植株进行打顶作业，以抑制顶芽的生长，消除顶部的优势作用，促进侧叶的生长。手持式激光打顶机是一种重要的打顶装置。现有技术中，打顶作业主要是通过机械结构剪切完成，也有关于使用激光进行打顶的现有技术，如专利cn 214206480 u公开了一种激光棉花打顶装置的光路，该专利方案中，主要介绍了激光的光路以使一束激光分散为三束再汇聚为一点以实现打顶，在具体将激光打顶装置使用在手持式打顶机中时，由于激光器耗能较多，因此需要尽可能节能提升打顶机的续航，专利cn 216087791 u中公开了利用摄像头对芽尖进行识别进行激光打顶的无人机，但是该方案不适用于手持式打顶机。

技术实现思路

1、发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够精准控制打顶激光启闭以节约能耗且降低使用风险的便携式激光打顶机。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明的便携式激光打顶机，其包括机体，所述机体具有握把以及主体部分，所述主体部分包括第一叉体与第二叉体，第一叉体与第二叉体平行布局；所述主体部分内安装有激光打顶装置与激光检测装置，所述激光装置包括大功率激光源与安装在所述第一叉体的端部的第一反射镜；所述激光检测装置包括第一激光发射器与第一激光接收器；

3、所述大功率激光源与所述第一激光接收器分别安装在所述第一叉体的根部以及所述第二叉体的根部；所述第一激光接收器安装在所述第一叉体的端部，并位于所述第一反射镜之前；

4、所述第二叉体的端部安装有第二反射镜，所述第一反射镜与所述第二反射镜的倾斜角度不一致，所述第一激光发射器发射的检测激光能够经由所述第二反射镜反射至所述第一激光接收器；

5、所述第二叉体的根部同时安装有与所述第一激光发射器错开安装的耐蚀块，所述大功率激光源发出的打顶激光能够经由所述第二反射镜反射至所述耐蚀块；

6、所述第一耐蚀块的下方安装的第二激光发射器，所述第一反射镜的下方安装有第二激光接收器，第二激光发射器发出的检测激光经由第二反射镜反射至第二激光接收器。

7、使用过程中，第一激光发射器处于常开状态，用户手持握把，使两个叉体端部的连线(该连线为虚拟的，并不现实存在)与作物上待切割的位置大致垂直，并使两个叉体端部的连线与作物上待切割的位置交叉而过，此过程中，由于第二反射镜反射至第一激光接收器的检测光路在前，因此，第一激光接收器检测到的光通量降低，产生第一触发信号，控制器基于第一触发信号将大功率激光源打开，大功率激光源产生的打顶激光经由第一反射镜反射后从第一叉体的端部射出执行打顶作业，当第二激光接收器的光通量先降低再升高，产生第二触发信号，控制器基于第二触发信号控制大功率激光源停止运行。当农作物打顶完成且大功率激光源还未关闭时，其产生的打顶激光经由第二反射镜反射至耐蚀块，耐蚀块承受激光的照射。

8、打顶作业时，选择作物作物上的秆部作为切割对象，避免叶片对检测激光与打顶激光的干扰。

9、进一步地，所述激光打顶装置还包括第三反射镜，所述第三反射镜安装在所述第一叉体的根部位置；所述主体部分呈u字形结构，且主体部分为中空结构，所述大功率激光源位于所述主体部分与所述握把的连接位置，所述大功率激光源产生的打顶激光先经过所述第三反射镜的反射再经过所述第一反射镜，打顶激光经第三反射镜反射后的传播线路(也即位于第一叉体内的传播段)与第一激光发射器发出的激光相互平行。第一叉体及第二叉体与握把之间的距离相等，采用上述结构，大功率激光源位于握把的前端，靠近人手握持的位置，可以有效减少大功率激光源的力臂，降低人手握持作业所需的力量。

10、进一步地，所述耐蚀块的前端具有内陷的凹口，经过第二反射镜反射的打顶激光进入凹口内，如此激光对耐蚀块进行侵蚀，且采用凹口的设计，打顶激光产生的反射折射不会影响周围零部件。

11、进一步地，所述主体部分上位于所述第二叉体根部的拐角部分设置有可打开的盖体，所述耐蚀块可以从所述盖体所在的位置进行拆换。如此，可以方便将耐蚀块进行更换，以防止激光将耐蚀块蚀穿继续侵蚀其他部件。

12、进一步地，所述第一反射镜相对于所述第一叉体的倾斜角度为45°，大功率激光源产生的打顶激光经过第一反射镜反射后传播方向垂直于第一叉体；所述第二反射镜相对于所述第一叉体的倾斜角度小于45°。

13、进一步地，还包括外置式的电源，所述电源连接所述机体并向所述激光打顶装置与所述激光检测装置供电。电源可以设置成可穿戴形式，如可以背在用户的背后，如此可以减少手部负担，且提升续航。

14、有益效果：本发明的便携式激光打顶机，具有如下有益效果：

15、(1)通过将第一反射镜与第二反射镜错开安装，可以大功率激光源产生打顶激光对应的光路与第一激光发射器产生的检测激光对应的光路相互错开，避免大功率激光源产生的激光使第一激光发射器损坏，同时使检测光路与打顶光路的路径有一定的重合度，并共享第二反射镜，减少部件的使用数量，提升结构的紧凑度，可以减少打顶机的体积与重量。

16、(2)通过第二反射镜可以完成一路打顶激光与两路检测激光的反射作用，实现大功率激光源的及时启闭，降低功率消耗，提升便携式激光打顶机的续航时间，且打顶完成到大功率激光源关闭之间的间隙中，打顶激光经由第二反射镜反射至耐蚀块，可以防止大功率激光泄露造成危险。

技术特征：

1.一种便携式激光打顶机，其包括机体(1)，所述机体(1)具有握把(11)以及主体部分(12)，所述主体部分(12)包括第一叉体(121)与第二叉体(122)；所述主体部分(12)内安装有激光打顶装置(2)与激光检测装置(3)，所述激光装置(2)包括大功率激光源(21)与安装在所述第一叉体(121)的端部的第一反射镜(22)；所述激光检测装置(3)包括第一激光发射器(31)与第一激光接收器(32)；

2.根据权利要求1所述的便携式激光打顶机，其特征在于，所述激光打顶装置(2)还包括第三反射镜(24)，所述第三反射镜(24)安装在所述第一叉体(121)的根部位置；所述主体部分(12)呈u字形结构，所述大功率激光源(21)位于所述主体部分(12)与所述握把(11)的连接位置，所述大功率激光源(21)产生的打顶激光先经过所述第三反射镜(24)的反射再经过所述第一反射镜(22)。

3.根据权利要求1所述的便携式激光打顶机，其特征在于，所述耐蚀块(23)的前端具有内陷的凹口(23a)。

4.根据权利要求1所述的便携式激光打顶机，其特征在于，所述主体部分(12)上位于所述第二叉体(122)根部的拐角部分设置有可打开的盖体(123)，所述耐蚀块(23)可以从所述盖体(123)所在的位置进行拆换。

5.根据权利要求1所述的便携式激光打顶机，其特征在于，所述第一反射镜(22)相对于所述第一叉体(121)的倾斜角度为45°；所述第二反射镜(33)相对于所述第一叉体(121)的倾斜角度小于45°。

6.根据权利要求1所述的便携式激光打顶机，其特征在于，还包括外置式的电源(4)，所述电源(4)连接所述机体(1)并向所述激光打顶装置(2)与所述激光检测装置(3)供电。

技术总结
本发明公开了一种便携式激光打顶机，其包括机体，机体具有握把以及主体部分，主体部分包括第一叉体与第二叉体；主体部分内安装有激光打顶装置与激光检测装置，激光装置包括大功率激光源与安装在第一叉体的端部的第一反射镜；激光检测装置包括第一激光发射器与第一激光接收器；大功率激光源与第一激光接收器分别安装在第一叉体的根部以及第二叉体的根部；第一激光接收器安装在第一叉体的端部，并位于第一反射镜之前；第二叉体的端部安装有第二反射镜，第一反射镜与第二反射镜的倾斜角度不一致；第二叉体的根部同时安装有与第一激光发射器错开安装的耐蚀块；第一耐蚀块的下方安装的第二激光发射器，第一反射镜的下方安装有第二激光接收器。

技术研发人员：陈晓,龚艳,张晓,缪友谊,王果
受保护的技术使用者：农业农村部南京农业机械化研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17