CN104273113B - 一种自走式智能遥控热雾机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自走式智能遥控热雾机，包括：底盘驱动部分；热喷雾部分，其安装在底盘驱动部分的车架上；智能控制部分，其包括图像获取装置、距离传感装置和控制装置，图像获取装置安装在车架上用于采集底盘驱动部分的行驶路况视频，距离传感器安装在车架上用于检测底盘驱动部分与障碍物之间的实时行驶距离，控制装置与距离传感装置和底盘驱动部分连接，控制装置用于根据预设的安全行驶距离与检测的实时行驶距离控制底盘驱动部分进行转向，控制装置与热喷雾部分连接用于控制热喷雾部分进行热喷雾；远程遥控部分通过无线方式与图像获取装置和控制装置连接通信。
Description
技术领域
本发明涉及植保喷雾机械技术领域，尤其涉及一种自走式智能遥控热雾机。
背景技术
近年来，随着我国农业机械化进程的不断推进，农村对植保机械的需求量也越来越大。目前，针对玉米、高粱等窄行距、大面积高植株作物的病虫害防治，大多依靠人工喷施农药，这样不仅造成环境污染、导致药物资源浪费，而且在药物雾滴漂移和高温作业的环境中，很容易造成作业人员中毒中暑，导致不必要的人员伤亡。植保飞机的研制为大田块农作物的病虫害防治提供了一种有效的可行性方案，但由于植保飞机技术水平滞后以及昂贵的价格等原因，使得该方案迟迟未能普及。其他相关的自走式植保机械，也由于车身宽度的限制而不能适应玉米、高粱等作物的病虫害防治工作。
发明内容
基本背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种自走式智能遥控热雾机，解决了作物在病虫害防治过程中机械化自动化程度低、作业效率低、容易造成作业人员中暑中毒等现象的难题，同时也节约了用药量和用水量，极大限度降低了环境污染。
本发明提出的一种自走式智能遥控热雾机，包括：
底盘驱动部分；
热喷雾部分，其安装在底盘驱动部分的车架上，包括热喷机构和供药机构，热喷机构用于将供药机构输送的药液热雾化喷出；
智能控制部分，其包括图像获取装置、距离传感装置和控制装置，图像获取装置安装在车架上用于采集底盘驱动部分的行驶路况视频，距离传感器安装在车架上用于检测底盘驱动部分与障碍物之间的实时行驶距离，控制装置与距离传感装置和底盘驱动部分连接，控制装置用于根据预设的安全行驶距离与检测的实时行驶距离控制底盘驱动部分进行转向，控制装置与热喷雾部分连接用于控制热喷雾部分进行热喷雾；
远程遥控部分，与图像获取装置和控制装置无线通信连接，其可向控制装置发出热喷雾控制信号以控制热喷雾部分进行热喷雾，可根据图像获取装置采集的行驶路况视频向控制装置发出行驶控制信号以控制底盘驱动部分行驶。
优选地，底盘驱动部分包括安装在车架上的电动机构、转动轴、驱动轮、支撑轮和履带机构，电动机构优选为电机和减速机，电动机构用于驱动转动轴进行转动，两个驱动轮分别通过电磁离合器安装在转动轴两端，两个履带机构分别安装在两个驱动轮上，多个支撑轮布置在履带机构内侧并与履带机构连接为履带机构的行走提供支撑。
优选地，在车架上安装两个距离传感器分别用于检测底盘驱动部分与两侧障碍物之间的实时行驶距离，控制装置根据安全行驶距离与实时行驶距离的大小关系控制电磁离合器的通断来实现底盘驱动部分的转向。
优选地，控制装置具体用于，在底盘驱动部分正常行驶过程中，当第一侧的实时行驶距离小于安全行驶距离时控制第二侧的电磁离合器断开，底盘驱动部分向第二侧进行转向，在转向过程中当第一侧的实时行驶距离大于安全行驶距离时控制第二侧的电磁离合器结合，以使底盘驱动部分正常行驶。
优选地，设置电刷为电磁离合器进行供电，控制装置通过继电器与电刷电连接，控制装置通过控制继电器的开合以控制电刷的供电状态；优选地，电磁离合器为牙嵌式电磁离合器。
优选地，在热喷雾部分中，热喷机构包括气体提供装置和气体喷管，气体喷管安装气体提供装置的气体出口位置，供药机构包括药箱和输液管道，输液管道与药箱连接并且其出口设在气体喷管内靠近喷口位置，在输液管道上安装有控制阀；气体提供装置用于提供高压热气体并喷至气体喷管中，药箱中的药液在压力作用下通过输液管道输出至气体喷管中，药液在气体喷管的高压热气体的喷出作用下热雾化并从喷口喷出。
优选地，气体提供装置为喷气发动机，喷气发动机的化油器供压管引出股高压气体至药箱为药箱增压输液。
优选地，远程遥控部分包括图像显示装置、控制按钮，图像显示装置用于显示行驶路况视频，控制按钮用于操作并发出控制操作指令；优选地，控制按钮包括底盘启停按钮、底盘档位切换按钮、底盘行驶速度按钮、热雾启停按钮。
优选地，在底盘驱动部分设置第一无线收发模块，图像获取装置和控制装置与第一无线收发模块连接，远程遥控部分设置第二无线收发模块，第一无线收发模块和第二无线收发模块无线通信连接。
本发明中，通过设置距离传感装置实时检测底盘驱动部分与两侧障碍物之间的实时行驶距离，控制装置根据安全行驶距离与实时行驶距离的大小关系控制电磁离合器的通断来实现底盘驱动部分的转向，实现了热雾机工作过程中的智能行走控制；通过设置图像获取装置采集底盘驱动部分的行驶路况视频，操作人员根据行驶路况可远程遥控控制装置的行驶方向和行驶速度，达到了安全行驶的目的。本发明与现有的植保机械相比，其自动化程度高、操作简便、作业效率高，热雾机工作过程中只要作业人员站在田头操作远程遥控部分即可轻松完成农药喷施，该过程完全避免了传统人工作业时由于药物雾滴漂移和高温环境中造成的人员中毒中暑等事故。
附图说明
图1为本发明提出的一种自走式智能遥控热雾机的结构图。
图2为图1的主视图。
图3为图1的侧视图。
具体实施方式
如图1至图3所示，图1为本发明提出的一种自走式智能遥控热雾机的结构图，图2为图1的主视图，图3为图1的侧视图。
参照图1至图3，本发明提出的一种自走式智能遥控热雾机，包括：底盘驱动部分、热喷雾部分、智能控制部分和远程遥控部分。
底盘驱动部分包括车架1以及安装在车架1上的电动机构2、转动轴3、驱动轮4、支撑轮5和履带机构6；电动机构包括电机和减速机，电动机构2用于驱动转动轴3进行转动，两个驱动轮4分别通过电磁离合器7安装在转动轴3两端，电磁离合器7选择牙嵌式电磁离合器，两个履带机构6分别安装在两个驱动轮4上，驱动轮4转动过程中带动履带机构6行走，多个支撑轮5布置在履带机构6内侧并与履带机构6连接为履带机构6的行走提供支撑。
热喷雾部分安装在底盘驱动部分的车架1上，其包括热喷机构和供药机构，可以将热喷机构和供药机构安放在支架上，然后将支架安装在车架1上，热喷机构用于将供药机构输送的药液热雾化喷出；具体地，热喷机构包括气体提供装置8和气体喷管9，气体喷管9安装气体提供装置8的气体出口位置，气体提供装置8可以选择喷气发动机，喷气发动机工作输出高压热气体并喷出至气体喷管9中，供药机构包括药箱10和输液管道11，输液管道11与药箱10连接并且输液管道11的出口设在气体喷管9内并靠近气体喷管9的喷口位置，喷气发动机的化油器供压管引出一股高压气体至药箱10中为药箱10增压，在该压力作用下将药箱10中的药液从输液管道11压出，在输液管道11上安装有控制输药通断的控制阀，控制阀优选为电磁控制阀；在工作状态下，喷气发动机工作提供高压热气体并喷至气体喷管9中，药箱10中的药液在压力作用下通过输液管道11输出至气体喷管9中，药液在气体喷管9的高压热气体的喷出作用下热雾化并从气体喷管9的喷口而喷出。
智能控制部分包括图像获取装置12、距离传感装置13和控制装置，图像获取装置12安装在车架1上用于采集底盘驱动部分的行驶路况视频，图像获取装置12可以为摄像头，距离传感器13安装在车架1上用于检测底盘驱动部分与障碍物之间的实时行驶距离，其中障碍物为底盘驱动部分两侧的农作物植株；控制装置与距离传感装置12和底盘驱动部分连接，控制装置可以用于根据预设的安全行驶距离与检测的实时行驶距离控制底盘驱动部分进行转向，控制装置与热喷雾部分连接用于控制热喷雾部分进行热喷雾。
远程遥控部分，与图像获取装置12和控制装置无线通信连接，操作人员可向控制装置发出热喷雾控制信号以控制热喷雾部分进行热喷雾，可根据图像获取装置采集的行驶路况视频向控制装置发出行驶控制信号以控制底盘驱动部分的行驶动作；具体地，远程遥控部分包括图像显示装置、控制按钮，其中，图像显示装置用于显示行驶路况视频，控制按钮用于操作并发出控制操作指令；控制按钮包括用于控制电动机构启动和停止的底盘启停按钮、用于控制电动机构前进倒退档位进行切换的底盘档位切换按钮、用于控制电动机构前进档位的底盘行驶速度按钮、用于控制喷气发动机和电磁控制阀工作的热雾启停按钮、以及其他调节按钮，其他调节按钮包括视频画面调节按钮、无线视频接收器频率调节按钮等。
为了实现无线通信连接，在底盘驱动部分设置第一无线收发模块，图像获取装置和控制装置与第一无线收发模块连接，远程遥控部分设置第二无线收发模块，第一无线收发模块和第二无线收发模块无线通信连接，从而实现信号的无线传输功能。
在进一步实施例中，可以将其中一个支撑轮5定义为支撑调节轮，支撑调节轮安装在车架1上并可进行水平运动，从而用于调节履带机构6的张紧度；具体地，支撑调节轮可以通过一个伸缩机构安装在车架1上，通过螺栓控制伸缩机构的伸缩动作并进行锁紧固定；通过调节履带的张紧度满足了不同地面的行驶要求。
在进一步实施例中，在车架1上安装两个距离传感器13分别用于检测底盘驱动部分与两侧障碍物之间的实时行驶距离，控制装置根据预设的安全行驶距离与检测的实时行驶距离的大小关系控制电磁离合器7的通断来实现底盘驱动部分的转向；具体地，在底盘驱动部分正常行驶过程中，当第一侧的实时行驶距离小于安全行驶距离时控制装置控制第二侧的电磁离合器断开，这样底盘驱动部分向第二侧进行转向，在转向过程中当第一侧的实时行驶距离大于安全行驶距离时控制装置控制第二侧的电磁离合器结合，以使底盘驱动部分正常行驶。通过设置两个距离传感器13可以准确地获得底盘驱动部分两侧至障碍物之间的距离，从而可以更加准确地控制底盘驱动部分的转向。
在电磁离合器7的通断控制设计时，设置电磁离合器7的主动部分与转动轴3固定连接，电磁离合器7的从动部分与驱动轮4固定连接；设置电刷14为电磁离合器7进行供电，控制装置通过继电器与电刷14电连接，控制装置通过控制继电器的开合以控制电刷14的供电状态，从而进一步控制电磁离合器7的通断。
根据本实施例提供的自走式智能遥控热雾机，在工作过程中，通过远程遥控部分将热雾机开到玉米田，具体地，操作人员通过底盘档位切换按钮和底盘行驶速度按钮调节底盘驱动机构的行驶方向和行驶速度，通过视频画面调节按钮、无线视频接收器频率调节按钮将视频接收信号和视频画面调整到最佳的状态，根据实际情况通过底盘行驶速度按钮调节得到最佳的电机速度等级。在到达指定位置开始热喷雾工作时，首先通过热雾启停按钮启动喷气发动机，待喷气发动机运行平稳后，再遥控开启电磁控制阀开始进行喷雾作业，当喷雾平稳时即可启动底盘驱动模块进行行驶作业。作业过程中，两个距离传感装置实时检测其探头与玉米秸秆之间的距离，控制装置根据预设的安全行驶距离LO与测得的实际行驶距离L1和L2进行比较，具体地，如果左侧距离传感装置测得的距离L1小于L0，控制装置通过控制继电器开关将右侧的电磁离合器断开，实现右侧驱动轮动力的断开，直到左侧距离传感装置测得的距离L1大于L0，控制装置通过控制继电器开关将右侧的电磁离合器闭合，将右侧的动力结合，热雾机直行，右侧同理，这样实现了热雾机工作过程中的智能行走控制。
在上述工作过程中，为了防止热雾机在工作过程中出现不可预知的情况，操作人员可以在远程遥控部分上的显示装置上显示的视频信息实时观察热雾机的行驶路况，然后可通过遥控按钮辅助调节热雾机的行驶方向和行驶速度，达到安全行驶的目的。
本发明与现有的植保机械相比，其自动化程度高、操作简便、作业效率高，热雾机工作过程中只要作业人员站在田头操作远程遥控部分即可轻松完成农药喷施，该过程完全避免了传统人工作业时由于药物雾滴漂移和高温环境中造成的人员中毒中暑等事故。该发明采用烟雾弥散形式喷施农药，至少可节约50％的农药使用量和80％的用水量，很大程度上降低了资源成本和环境污染，具有良好的市场前景和推广价值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自走式智能遥控热雾机，其特征在于，包括：
底盘驱动部分；
热喷雾部分，其安装在底盘驱动部分的车架上，包括热喷机构和供药机构，热喷机构用于将供药机构输送的药液热雾化喷出，其中热喷机构包括气体提供装置和气体喷管，气体喷管安装在气体提供装置的气体出口位置，供药机构包括药箱和输液管道，输液管道与药箱连接并且其出口设在气体喷管内靠近喷口位置，在输液管道上安装有控制阀；气体提供装置用于提供高压热气体并喷至气体喷管中，药箱中的药液在压力作用下通过输液管道输出至气体喷管中，药液在气体喷管的高压热气体的喷出作用下热雾化并从喷口喷出；
智能控制部分，其包括图像获取装置、距离传感装置和控制装置，图像获取装置安装在车架上用于采集底盘驱动部分的行驶路况视频，距离传感装置安装在车架上用于检测底盘驱动部分与障碍物之间的实时行驶距离，控制装置与距离传感装置和底盘驱动部分连接，控制装置用于根据预设的安全行驶距离与检测的实时行驶距离控制底盘驱动部分进行转向，控制装置与热喷雾部分连接用于控制热喷雾部分进行热喷雾；
远程遥控部分，与图像获取装置和控制装置无线通信连接，其可向控制装置发出热喷雾控制信号以控制热喷雾部分进行热喷雾，可根据图像获取装置采集的行驶路况视频向控制装置发出行驶控制信号以控制底盘驱动部分行驶；
远程遥控部分包括图像显示装置、控制按钮，图像显示装置用于显示行驶路况视频，控制按钮用于操作并发出控制操作指令，其中控制按钮包括底盘启停按钮、底盘档位切换按钮、底盘行驶速度按钮、热雾启停按钮；工作过程中，通过设置图像获取装置采集底盘驱动部分的行驶路况视频，操作人员根据行驶路况可远程遥控底盘驱动部分的行驶方向和行驶速度。
2.根据权利要求1所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，底盘驱动部分包括安装在车架上的电动机构、转动轴、驱动轮、支撑轮和履带机构，电动机构用于驱动转动轴进行转动，两个驱动轮分别通过电磁离合器安装在转动轴两端，两个履带机构分别安装在两个驱动轮上，多个支撑轮布置在履带机构内侧并与履带机构连接为履带机构的行走提供支撑。
3.根据权利要求2所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，电动机构为电机和减速机。
4.根据权利要求2所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，在车架上安装两个距离传感装置分别用于检测底盘驱动部分与两侧障碍物之间的实时行驶距离，控制装置根据安全行驶距离与实时行驶距离的大小关系控制电磁离合器的通断来实现底盘驱动部分的转向。
5.根据权利要求4所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，控制装置具体用于，在底盘驱动部分正常行驶过程中，当第一侧的实时行驶距离小于安全行驶距离时控制第二侧的电磁离合器断开，底盘驱动部分向第二侧进行转向，在转向过程中当第一侧的实时行驶距离大于安全行驶距离时控制第二侧的电磁离合器结合，以使底盘驱动部分正常行驶。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，设置电刷为电磁离合器进行供电，控制装置通过继电器与电刷电连接，控制装置通过控制继电器的开合以控制电刷的供电状态。
7.根据权利要求6所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，电磁离合器为牙嵌式电磁离合器。
8.根据权利要求1所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，气体提供装置为喷气发动机，喷气发动机的化油器供压管引出高压热气体至药箱为药箱增压输液。
9.根据权利要求1-5、8中任一项所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，在底盘驱动部分设置第一无线收发模块，图像获取装置和控制装置与第一无线收发模块连接，远程遥控部分设置第二无线收发模块，第一无线收发模块和第二无线收发模块无线通信连接。
10.根据权利要求6所述的自走式智能遥控热雾机，其特征在于，在底盘驱动部分设置第一无线收发模块，图像获取装置和控制装置与第一无线收发模块连接，远程遥控部分设置第二无线收发模块，第一无线收发模块和第二无线收发模块无线通信连接。
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