CN103210810B - 一种连栋温室病害防治机器人装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种连栋温室病害防治机器人装置和方法。该装置包括机架、移动单元及控制单元，在所述机架的一侧或两侧设有紫外线灯管，所述控制单元用于控制所述紫外线灯管，所述移动单元带动机架移动。控制单元能精确控制紫外线灯管杀菌时的光照射强度、照射时间长度、照射的开始和截至时间点，避免了作物施药残留的问题，减轻了操作人员的工作负荷，自动化程度高，提高了作物杀菌及连栋温室的管理效率。

Description

一种连栋温室病害防治机器人装置和方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种连栋温室病害防治机器人装置和方法。

背景技术

目前我国设施园艺发展迅速带来了非常可观的经济效益，设施园艺的快速发展带动了相关行业和领域的快速发展，现代化连栋温室也得到迅速普及，但在快速发展的同时存在配套管理和植保技术不匹配等诸多问题。同时，我国的相关植保机械的法律法规还不健全，尤其是连栋温室生产环节的植保缺乏相关规范的约束，因此该领域相对落后。

目前温室里面喷药会增加湿度，使得作物发病的几率增大，同时喷洒农药有很严重的化学污染，会使得大量的农药残留在作物表面，不利于人的饮食健康，同时，喷洒农药还会造成作物周边土壤、空气等环境的污染，非常不利于生态环境的保护。

因此，通过紫外线杀灭病菌来取代喷洒农药灭菌已经成为一种趋势，采用紫外线灭菌能缓解连栋温室内喷洒农药造成的高温和高湿的问题，但是目前现有的杀菌设备和方法相对技术含量偏低，没有高效的设备和方法能控制杀菌时光照射强度及照射时间的长度，且操作人员的工作负荷很大，杀菌的效率也不高。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种连栋温室病害防治机器人装置和方法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决温室内喷洒农药会增加湿度，作物发病率高，造成环境污染；且现有紫外线灭菌设备和方法不能控制杀菌时光照射强度及照射时间的长度，操作人员工作负荷大，杀菌效率低的问题。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连栋温室病害防治机器人装置，该装置包括机架、移动单元及控制单元，在所述机架的一侧或两侧设有紫外线灯管，所述控制单元用于控制所述紫外线灯管，所述移动单元带动机架移动。

其中，在所述紫外线灯管的外侧设有防护罩，所述防护罩的外侧还活动连接有遮光板。

其中，在所述防护罩与遮光板的连接处还设有电动转动装置，所述电动转动装置用于使所述遮光板绕防护罩与遮光板的连接处转动。

其中，在所述防护罩与遮光板的连接处还设有刻度盘。

其中，所述移动单元位于所述机架的上方或/和下方。

其中，所述移动单元包括轮轴及行走电机，在所述轮轴的两端设有滚轮，所述滚轮通过电动离合器与行走电机连接，所述电动离合器用于控制所述滚轮的转动。

其中，在所述机架上还设有配电支架，在所述配电支架上设有绕线盘，所述绕线盘与所述滚轮同步转动。

其中，还包括蓄电池，所述蓄电池与控制单元连接。

其中，所述控制单元包括微处理器、光耦模块及电机转速模块，所述微处理器通过光耦模块控制紫外线灯管、通过电机转速模块控制移动单元移动。

本发明还提供了一种连栋温室病害防治方法，该方法包括如下步骤：

S1、确定作物的生长阶段及作物上病虫害的发病程度；

S2、通过控制单元调节紫外线灯管的光照强度及光照时间；

S3、移动单元工作，带动机架移动，对作物进行杀菌。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明在机架的一侧或两侧设有紫外线灯管，控制单元用于控制紫外线灯管，移动单元带动机架进行移动，控制单元能精确控制紫外线灯管杀菌时的光照射强度、照射时间长度、照射的开始和截至时间点，避免了作物施药残留的问题，减轻了操作人员的工作负荷，自动化程度高，提高了作物杀菌及连栋温室的管理效率。

附图说明

图1是本发明实施例连栋温室病害防治机器人装置的示意图；

图2是本发明实施例连栋温室病害防治机器人装置的控制单元的控制原理图；

图3是本发明实施例连栋温室病害防治方法的流程图。

图中：1：作物；2：盖板；3：紫外线灯管；4：遮光板；5：电动转动装置；6：刻度盘；7：防护罩；8：机架；9：滚轮；10：电动离合器；11：轮轴；12：蓄电池；13：配电支架；14：链条；15：绕线盘；16：控制单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上方”、“下方”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例提供的一种连栋温室病害防治机器人装置，该连栋温室病害防治机器人装置包括机架8、移动单元及控制单元16，在所述机架8的两侧均设有紫外线灯管3，所述控制单元16用于控制所述紫外线灯管3，所述移动单元带动机架8移动。

通过控制单元精确控制紫外线灯管的照射强度、照射时间的长度、照射的开始和截至时间点，实现了紫外线灯管杀菌的精细化操作，通过移动单元带动机架进行移动，实现了整个装置在杀菌过程中的自由移动，无需人为提供动力，自动化程度高。

在所述紫外线灯管3的外侧设有防护罩7，所述防护罩7的外侧还活动连接有遮光板4，所述遮光板4能够对紫外线灯管3的光进行遮挡和反射，防止紫外光泄露对旁边的人和物造成危害，紫外线被反复反射，提高了覆盖面，提高辐照的叶面数量和面积，提高了光的利用效率。在防护罩7的外侧设有盖板2，形成一个密闭的遮挡箱体，所述紫外线灯管3位于箱体内，通过紫外线灯管6照射作物1杀灭病虫害。

在所述防护罩7与遮光板4的连接处还设有电动转动装置5，所述电动转动装置5用于使所述遮光板4绕防护罩7与遮光板4的连接处转动，即调节所述遮光板4的转动角度。通过电动转动装置5能调节遮光板4的角度，调节光反射的角度，能起到从不同角度照射作物1不同部位的目的。遮光板4在不用的时候可以自动往后折叠起来，方便装置的移动，使用时可以复位，起到防止光泄露对旁边的人造成危害的作用，同时提高光利用效率。

需要说明的是，所述遮光板4也可以不通过电动转动装置5进行调节，可以采用手动进行调节，使用卡子进行限位，为了保证紫外光的反射效率，优选地，所述遮光板4采用抛光铝板制作。

在所述防护罩7与遮光板4的连接处还设有刻度盘6，在遮光板4上还设有测量光照值的传感器，通过刻度盘6可以直接读出遮光板4的转动角度，使得操作人员能直接读出遮光板4的转动角度，遮光板4转动角度的精确控制能使得固定在遮光板4上的传感器准确测量光照值，并反馈给控制单元16。

优选地，所述紫外线灯管6可分别控制，根据作物所需的光照强度及时间，通过不同的紫外线灯管6照射作物1杀灭病虫害。

在所述机架8的上方和下方均设有移动单元，所述移动单元包括轮轴11及行走电机，在所述轮轴11的两端设有滚轮9，所述滚轮9通过电动离合器10与行走电机连接，所述电动离合器10用于控制所述滚轮9的转动。

通过机架8上方或下方的移动单元实现了本装置在轨道或地面上行走，通过电动离合器10将行走电机和滚轮9连接，电动离合器10可控制动力输出，当电动离合器10闭合时，行走电机和滚轮9连接，滚轮9开始转动行走，当电动离合器10断开时，行走电机和滚轮9连接脱离，滚轮9停止转动行走。当电动离合器10控制左侧滚轮停止，右侧滚轮继续前进，此时实现了装置的左转，反之，装置右转。即可以通过两侧滚轮的速度快慢的差速实现不同角度的转向。

在所述机架8上还设有配电支架13，在所述配电支架13上设有绕线盘15，通过链条14实现所述绕线盘15与所述滚轮9同步转动。需要说明的是，不仅局限于链条14，任何能使得绕线盘15与滚轮9同步转动的零部件均可适用。在绕线盘15绕有电源线，连接控制单元16及电源；绕线盘15和滚轮9同步转动，根据行走距离自动调节电线的长度。

连栋温室病害防治机器人装置还设有蓄电池12，所述蓄电池12与控制单元16连接，在一些没有电源的温室内仍可以实现对作物的杀菌除害。

所述控制单元16可以通过端口与计算机连接，也可以通过wifi无线模式与计算机实现数据传输。

如图2所示，所述控制单元16包括微处理器、光耦模块、电机转速模块、通讯模块及转角驱动模块，所述微处理器通过光耦模块控制紫外线灯管3的光照强度及光照时间、通过电机转速模块控制移动单元移动、通过通讯模块实现和计算机的数据交换；所述微处理器接收固定在遮光板上的传感器的信号、并通过转角驱动模块控制调节电动转动装置5的转动角度，微处理器还接收无线识别装置的信号，实现无线传输，此外，通过电源或蓄电池给所述微处理器供电。

如图3所示，本发明还提供了一种连栋温室病害防治方法，该方法包括如下步骤：

S1、确定作物的生长阶段及作物上病虫害的发病程度；

S2、通过控制单元调节紫外线灯管的光照强度及光照时间；

S3、移动单元工作，带动机架移动，对作物进行杀菌。

综上所述，本发明在机架的一侧或两侧设有紫外线灯管，控制单元用于控制紫外线灯管，移动单元带动机架进行移动，控制单元能精确控制紫外线灯管杀菌时的光照射强度、照射时间长度、照射的开始和截至时间点，避免了作物施药残留的问题，减轻了操作人员的工作负荷，自动化程度高，提高了作物杀菌及连栋温室的管理效率。

以上所述仅是本发明的一种优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种连栋温室病害防治方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、确定作物的生长阶段及作物上病虫害的发病程度；

S2、通过控制单元及电动转动装置调节紫外线灯管的光照强度及光照时间；

其中，所述控制单元包括微处理器、光耦模块、电机转速模块、通讯模块及转角驱动模块，所述微处理器通过光耦模块控制紫外线灯管的光照强度及光照时间、通过通讯模块实现和计算机的数据交换；

具体为，所述微处理器接收固定在遮光板上的传感器的信号、并通过转角驱动模块控制调节电动转动装置的转动角度，使得遮光板绕防护罩与遮光板的连接处转动，使得固定在遮光板上的传感器准确测量光照值，并反馈给控制单元，控制单元实现光照射强度、照射时间长度、照射的开始和截至时间点的调节；

S3、移动单元工作，带动机架移动，对作物进行杀菌；

具体为，通过电机转速模块控制移动单元移动，所述移动单元包括轮轴及行走电机，在所述轮轴的两端设有滚轮，通过电动离合器将行走电机和滚轮连接，电动离合器可控制动力输出，当电动离合器闭合时，行走电机和滚轮连接，滚轮开始转动行走，当电动离合器断开时，行走电机和滚轮连接脱离，滚轮停止转动行走，通过两侧滚轮的速度快慢的差速实现不同角度的转向。