CN105815021A - 一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植保机械，尤其是一种与高架田间管理机配套的至少一组玉米颗粒农药靶向自动点施装置，包括由两组光电传感器和传感器支架组成的植株位置识别组件、一个靶向点施控制器、两组单体颗粒农药点施器及配套直流电机、一个用以联接传感器支架和单体点施器的液压悬挂桁架，所述两组光电传感器平行设置在两垄玉米植株之间所述传感器支架下部，所述传感器支架由双四杆折叠机构的电推杆控制高度，所述靶向点施控制器由两个微处理器控制模块、两个调速驱动模块、一个开关电源模块组成，本发明具有多行悬挂作业效率高、靶向点施自动控制准确等优点。

Description

一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置

技术领域

本发明涉及一种植保机械，尤其是一种与高架田间管理机配套的至少一组玉米颗粒农药靶向自动点施装置，此机组称为玉米颗粒农药点施机。

背景技术

白僵菌杀虫剂是目前大力推广的无污染无公害微生物农药，在玉米心叶末期每株施2克白僵菌颗粒剂防治玉米螟，其防治效果可达85％～95％，可挽回产量损失5％～8％。从食品安全和商品性状考虑，鲜食玉米则必须采用无污染无公害微生物农药防治玉米螟。

由于玉米螟虫防治期的玉米株高在1m～1.8m之间，且正值高温季节，人工点施颗粒剂效率低，劳动强度大，难以实现，目前国内外尚无颗粒剂机械化田间点施设备的应用和报道，因此，白僵菌颗粒剂防治玉米螟这项高效安全的生物防治技术一直未能得到推广应用。

国内科研人员研发白僵菌水溶剂，用无人机进行超低量喷雾防治玉，米螟，其防治措施不利于白僵菌菌种激活，也与玉米螟专食玉米植株心叶的习性不符，难以达到最佳防治效果。

研制一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置，与自走式高架田间管理车配套构成玉米颗粒农药靶向点施机是当务之急。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种为自走式高架田间管理车配套的玉米颗粒农药靶向自动点施装置及自动控制方法，此装置能够在田间自动控制单体施药部件跟踪单行植株顶心定点施药作业，满足单体定量点施部件适时跟踪植株顶心位置的精度要求。本发明一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置为两行一组独立单元，通过悬挂桁架挂接多组独立单元可构成多行玉米颗粒农药靶向点施机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置，包括由两组光电传感器和一个传感器支架组成的植株位置识别组件、一个靶向点施控制器、一个为系统提供直流电的车载电源、两个颗粒农药点施单体总成及与配套直流电机、一个用以联接至少一组传感器支架和至少一组颗粒农药点施单体总成的液压悬挂桁架。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述光电传感器为NPN型漫反射常开光电开关，在常规垄距(600mm～700mm)情况下，选择检测距离为350mm～500mm；所述左右两组四个光电传感器平行设置在两垄玉米植株之间的所述传感器支架的下部且镜头光束轴线与高地隙田间管理车行驶方向垂直，同组两个传感器镜头朝向相同且两轴线位于同一垂直平面，上下间距为100mm左右。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述靶向点施控制器由两个微处理器控制模块、两个调速驱动模块、一个开关电源模块组成。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述微处理器控制模块包含二路前级信息处理电路和一路后级延时控制电路，所述前级信息处理电路用于确定植株靶心位置，所述后级延时控制电路用于放大信号并控制所述直流电机的旋转角度，其输入信号检测接口X1、X2分别与同侧上下光电传感器的黑色信号输出线连接，其上下通道输出端常开接口NO1、NO2串联后与输入信号检测接口X3连接，所述后级延时控制电路输出端常开接口NO3与同侧直流调速驱动模块的输出端正极连接，输出端公共接口COM与同侧所述直流电机的正极连接。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述靶向点施控制器的所述直流调速驱动模块是通过改变输出方波的占空比使负载上的平均电流功率从10-100％变化、从而改变电机速度，其输入端的正、负极与所述车载电源的正、负极连接，其输出端的负极与所述的直流电机负极连接。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述靶向点施控制器的所述开关电源为DC-DC隔离电源模块，是所述微处理器控制模块和光电传感器的专用共地电源，其输入端的正、负极与所述车载电源的正、负极连接，其输出端的正、负极与所述的微处理器控制模块输入端的正、负极连接。

上述的靶向自动点施装置，其中所述直流调速驱动模块的输出方波占空比是由速比控制机构控制的，所述速比控制机构是一个适时跟踪采集高地隙田间管理车行驶速度信息并换算为直流电机的同步输入脉冲信号的装置，速比控制机构也可以选择手控滑模控制器。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述车载电源由直流发电机和蓄电池组成。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述颗粒农药点施单体总成包括单体药箱、点施排粒器、排粒口，所述单体药箱底口小于顶口，底口与所述点施排粒器连接，点施排粒器下部与所述排粒口连为一体，所述驱动电机的输出轴直接驱动点施排粒器的旋转轮或盘。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述颗粒农药点施单体总成的点施排粒器包括由直流电机输出轴直接驱动的外型孔式排粒轮、置于护粒区前段的清粒毛刷和位于排粒口处的排粒舌，所述外型孔式排粒轮的直径为45mm～150mm，转速为0～70r/min，每周型孔的个数为7～15个，所述的型孔为圆柱型、上口倒角18°、型孔容积为颗粒平均体积的4倍，可靠充粒、排粒的角速度在ω＝975°/S以内。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述传感器支架为两行共用的垂直下悬且可顺前进方向折叠的双四杆结构，包括套装在悬挂桁架下横梁上的可调支架上臂、将连接板作为上臂的上四杆机构支承段、底端面安装有传感器定位架的下四杆机构支承段、连接上下四杆机构的梯形框架和以梯形框架为支点通过推拉连杆实现支架折展的伸缩机构，所述上四杆机构支承段的上臂后端向上倾斜15°～45°，所述可调支架上臂的连接板后端铰接孔为长孔，通过角度调节套定位后端铰链点，所述底端面安装有传感器定位架的下四杆机构支承段的下臂后端向下倾斜15°～45°，所述梯形框架是底面两内角为45°～75°的等腰梯形体，其两斜面部分分别是上四杆机构的下臂内端面和下四杆机构的上臂内端面，所述的伸缩机构包括以梯形框架下底面为支点且垂直与下底面的水平伸缩杆、两端通过销轴分别连接在伸缩杆头部和上下四杆机构前竖杆上的上下两组两对推拉连杆、驱动水平伸缩杆的马达，所述的水平伸缩杆可以是液压油缸或电推杆，其外套管固定在梯形框架中间且保证伸缩杆轴线与梯形框架的对称中心线重合。

上述的靶向自动点施装置，其中，所述悬挂桁架的前端由上、下横梁和桁架前立柱构成垂直框架平面，其中中间位置的两根桁架前立柱与液压升降四杆机构的前臂合为一体并设有上、下铰接点，所述悬挂桁架的后端由桁架上横梁、桁架后横梁、桁架斜梁及桁架后立柱构成上段向后倾斜的后斜框架平面和下段竖直框架平面，所述悬挂桁架的底部由桁架下横梁、桁架后横梁、桁架纵梁构成底部水平框架平面，至少一组所述颗粒农药点施单体总成通过单体支承架紧固螺栓定位在所述悬挂桁架下横梁上，各组单体药箱底部的排药口置于相应各行苗带正上方；至少两行一组所述传感器支架的可调支架上臂套装在悬挂桁架下横梁上对应两行植株的中间位置，可调支架上臂是双四杆折叠机构的固定杆，上下对称水平推拉双四杆折叠机构可实现传感器支架的伸展折叠。

本发明还提供了一种玉米颗粒农药靶向点施自动控制方法，包括以下步骤：

1)依据玉米植株竖直生长的特点，选择玉米植株心叶未期靠近底部径杆为定位基准，以此确定玉米株顶心叶位置，

2)在单体药箱中装入单粒质量2g左右，直径6～9mm，表面较光滑的球状体颗粒剂。

3)选择光电传感器为NPN型漫反射常开开关，在常规垄行(600mm～700mm)情况下，调整检测距离在350mm～500mm，同组两个传感器镜头朝向相同且两轴线位于同一垂直平面，上下间距为100mm左右。

4)确定光电传感器的扫描移动速度和株数：工作状态下，光电传感器随高地隙田间管理车以某一行驶速度向前移动，对镜前垄行上的玉米植株进行扫描检测，中小型高地隙田间管理车的行驶速度为1m/s～2m/s(3.6km/h～7.2km/h)；玉米植株的株距为180mm～330mm(普通玉米植株的株距为180mm～250mm，鲜食玉米植株的株距为250mm～330m)，则每秒扫描玉米株数为3株/s～11.1株/s。

5)确定靶向点施控制器延时时间T：靶向点施控制器延时时间T依据传感器的扫描移动速度v、玉米株距L确定，

设v_移动＝1m/s～2m/s，L_株距＝180～330mm，则T_延时＝0.13s～0.25s，

选用定时精度为0.1S级的微处理器控制模块，在T_延时＝0.13s～0.25s中可设2档，即排粒装置型孔轮从开始转动到投下药粒的设定时间为0.1s和0.2s

当v_移动＞1m/s时取0.1s

当v_移动＜1m/s取时0.2s

6)确定排粒轮的转速n：排粒轮的转速n与排粒轮型孔个数M、型孔轮的角速度ω有关

M_孔数＝7～15

ω＝＝257°/s～514°/s

514°/s＜975°/sω在可靠充粒、排粒的取值范围内

n_延时＝42.8r/min～85.7r/min，

n_延时＞n_电机时，驱动电机做间歇旋转运动

n_延时＝n_电机时，电机做匀速旋转运动

n_延时＜n_电机时，点施装置失控

选直流电机为24伏雨刮器减速电机，n_电机1档＝53r/min；n_电机2档＝78r/min，由调速驱动模块调整到合适的转速。

7)传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的前后水平距离调整：所述传感器镜头定位在所述排粒装置排粒口中心点之后水平距离为100mm～200mm处，行驶速度低时选小值，速度高时选大值，改变上四杆机构支承段上臂后端相对悬挂桁架横梁的向上倾斜的角度，支架展开时竖杆下端随之向后倾斜，传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的前后水平距离可改变。

8)传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离调整：所述传感器镜头距排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离等于当前垄行平均植株高度，传感器支架按2m植株高度设计，当植株平均高度低于设计高度时，改变水平伸缩杆的行程位置，双四杆机构支架的折叠角度随之改变，传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离可改变。

9)当点施机处于工作状态时，传感器支架向下展开状态，伸缩杆向下伸长至最长位置，当点施机处于运输和转弯状态时，传感器支架向前上方折叠90°

10)靶向点施自动控制工作流程是：机车当相对植株径杆根部位置的上下两个传感器同时扫描到植株信号时，二路前级信息处理电路同时收到高电平信息，前级信息处理电路确认植株靶向位置后即向后级延时控制电路发出高电平指令，后级延时控制电路通过延时放大信号直接控制所述直流电机的旋转角度，直流调速驱动模块通过PWM调速旋钮控制直流电机的旋转转速，设置在传感器侧前方相对垅行上的点施排粒器按设定的转角转速运行把颗粒农药投向株顶叶心。当只有一个传感器扫描到植株信号时，只有一路高电平输入，信息处理器不识别，无信号输出，当两个传感器都未扫描到植株信号时，信息处理器不识别，亦无信号输出。

本发明提出的一种玉米颗粒农药靶向自动点施控制方法基于扫描延时跟踪技术，适用于任何具有前悬挂功能的高架拖拉机、任何需要靶向定量点施药或肥的垅作植物和各种工况下的株顶位置跟踪控制，采用本自动控制系统的点施机进行玉米田白僵菌颗粒剂靶向点施作业，解决了微生物农药靶向点施的瓶颈难题，本方法的优点和积极效果在于：提出了竖直生长高颗作物顶心目标位置跟踪方法；设计了一种双四杆机构折叠调高装置，给出了在不同的株距、不同行驶速度下设置不同的延时时间、预描距离的范围。

附图说明

图1为本发明靶向点施自动控制流程图

图2为本发明靶向点施自动控制系统示意图

图3为颗粒农药靶向点施器原理图

图4为本发明一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置结构图

图5为传感器支架折叠伸缩机构工作状态图

图6为双四杆折叠机构局部立体结构图

图7为可调支架上臂立体结构图

图8为悬挂桁架立体结构图

图1是应用本发明一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置的自动控制流程图，包括：玉米植株底部径杆1，植株位置识别组件2，靶向点施控制器3，机车行驶速度4，电源模块5，速比控制机构6，颗粒点施单体总成7，玉米株顶心叶喇叭口8。

图2是本发明一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置示意图，包括左、右传感器组9、22，左、右微处理器控制模块10、21，开关电源11，左、右靶向颗粒点施器12、18，左、右驱动电机13、17，左、右调速驱动模块14、15，调速滑模控制器16，车载蓄电池19，车载发电机20。

图3是本发明一种玉米颗粒农药靶向点施器原理图，包括：颗粒剂药箱23，型孔窝眼24，外型孔式排粒轮25，排粒舌26，排粒口27，点施器壳体28，清种刷29。

图4是本发明一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置结构示意图，其中A为前视图，B为后视图，C为侧视图，包括：传感器9，靶向颗粒点施器12，驱动电机13，颗粒剂药箱23，传感器定位架30，悬挂桁架下横梁31，药箱支承架32，，可调支架上臂33，上四杆机构34，伸缩机构马达35，伸缩杆36，梯形框架37，下四杆机构38，下四杆机构下臂39，推拉连杆40。

图5是传感器支架折叠伸缩机构工作状态示意图，其中A为传感器支架全展开工作状态，B为传感器支架随株高调节后的工作状态，C为传感器支架在运输、转弯、道路行驶时的折叠状态。还包括：颗粒点施单体总成7，传感器9，传感器支架50。

图6是支架伸缩机构局部立体结构图，包括：伸缩机构马达35，伸缩杆36，梯形框架37，推拉连杆40，下四杆机构后杆41，下四杆机构前杆42，上四杆机构前杆43，上四杆机构后杆44。

图7是可调支架连接上臂立体结构图，包括：上臂连接板45，角度调节支承板46，角度调节铰链套47，角度调节长孔48，横向节调固定螺栓49。

图8为悬挂桁架立体结构图，包括：颗粒点施单体总成7，传感器9，桁架下横梁31，传感器支架50，桁架上横梁51，液压升降四杆机构52桁架后横梁53，桁架后立柱54，桁架纵梁55，桁架斜梁56，桁架前立柱57，折叠桁架铰链套58。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

选择点施排粒器12的外型孔式排粒轮25的直径为76.4mm，驱动电机13转速大于25r/min，每周型孔的个数为12个，型孔窝眼24为圆柱型、上口倒角18°、型孔容积为颗粒平均体积的4倍，ω＞157°/S，工作时，颗粒药箱23内的颗粒农药靠重力充入型孔窝眼24，驱动电机13驱动排粒轮25旋转，设置在前侧点施器壳体28与排粒轮25外缘处的清粒刷29保证进入型孔窝眼24中只有一粒药粒，排粒口27内侧后上方设排粒舌26，排粒舌26贴在外型孔式排粒轮25的沟环内径上保证型孔窝眼24中的药粒在排粒口中间位置排落。

选择光电传感器9为NPN型漫反射常开开关，检测距离在350mm～500mm，左、右两组四个光电传感器9、22安装在传感器定位架30上，同组两个传感器镜头的上下间距为85mm。

本实施例靶向点施控制器3由两个微处理器控制模块、两个调速驱动模块、一个开关电源模块组成，其中，所述微处理器控制模块10、21包含二路前级信息处理电路和一路后级延时控制电路，其输入信号检测接口X1、X2分别与同侧上下光电传感器的黑色信号输出线连接，其上下通道输出端常开接口NO1、NO2串联后与输入信号检测接口X3连接，所述后级延时控制电路输出端常开接口NO3与同侧直流调速驱动模块14、15的输出端正极连接，输出端公共接口COM与同侧所述直流电机13、17的正极连接。所述微处理器控制模块10、21包含的二路前级信息处理电路和一路后级延时控制电路的延时时间为0.1S和0.2S两档。

本实施例靶向点施控制器3的所述直流调速驱动模块14、15是通过外置的PWM滑模控制器16调整电机转速，其输入端的正、负极与所述车载电源19、20的正、负极连接，其输出端的负极与所述的直流电机13、17负极连接。

本实施例靶向点施控制器3的所述开关电源11为24伏DC-DC隔离电源模块，是所述微处理器控制模块10、21和光电传感器9、22的专用共地电源，其输入端的正、负极与所述车载电源19、20的正、负极连接，其输出端的正、负极与所述的微处理器控制模块10、21输入端的正、负极连接。

本实施例选颗粒点施装置驱动电机13、17为直流24伏雨刮器减速电机，n_电机1档＝0～53r/min；由调速驱动模块14、15调整到合适的转速。

传感器支架50包括套装在悬挂桁架横梁31上的可调支架上臂33、将可调支架做为上臂的上四杆机构34、末端安装有左右传感器9的下四杆机构38、连接上下四杆机构的梯形框架37和以梯形框架37为支点通过推拉连杆40实现支架折展的伸缩机构的伸缩杆36及马达35，所述上四杆机构34的上臂连接板45后端向上倾斜19°且设有角度调节长孔48，上四杆机构后杆44上端以角度调节铰链套47为铰链点，其位置通过支承在角度调节支承板46上的调节固定螺栓49调节，所述末端安装有传感器定位架30的下四杆机构下臂39后端向下倾斜19°，所述梯形框架37是底面垂直向后的71°等腰梯形，其两斜面部分分别是上四杆机构34的下臂内端面和下四杆机构38的上臂内端面，所述的伸缩机构包括以梯形框架37下底面为支点且垂直与下底面的水平伸缩杆36、两端通过销轴分别连接在伸缩杆头部和上下四杆机构前竖杆42、43上的上下两组两对推拉连杆40、驱动水平伸缩杆的电推杆马达35，所述的水平伸缩杆36的外套管固定在梯形框架37中间且保证伸缩杆轴线与梯形框架的对称中心线重合。

本实施例传感器支架电推杆为直流24伏电源，行程为250mm。

本实施例传感器9、22镜头光束轴线与排粒装置排粒口27中心点之间的前后水平距离为100mm～200mm之间，通过上四杆机构34的可调支架上臂33上的调节孔48调节。

本实施例传感器9、22镜头光束轴线与排粒装置排粒口27中心点之间的水平高度距离调整：传感器支架31展开的长度为1900mm，传感器9、22镜头光束轴线与排粒装置排粒口27中心点之间的水平高度距离应等于当前平均株高。改变水平伸缩杆36的行程位置，双四杆机构传感器支架31的折叠角度随之改变，传感器镜头光束轴线与排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离可改变。

当点施机处于运输和转弯状态时，传感器支架向前上方折叠90°

另一实施例中颗粒点施装置的驱动电机13、17为步进电机，直流调速驱动模块14、15为与之配套的步进电机驱动器。

当然本发明还可以有其它多种实施例，在不背离本发明型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种玉米颗粒农药靶向自动点施装置，包括由两组光电传感器和一个传感器支架组成的植株位置识别组件、一个靶向点施控制器、两个颗粒农药点施单体总成及与之配套的直流电机、一个用以联接至少一组传感器支架和至少一组颗粒农药点施单体总成的液压悬挂桁架。

2.上述的靶向自动点施装置，其中，所述左右两组四个光电传感器平行设置在两垄玉米植株之间的所述传感器支架的下部且镜头光束轴线与高地隙田间管理车行驶方向垂直，同组两个传感器镜头朝向相同且两轴线位于同一垂直平面，上下间距为100mm左右。

3.上述的靶向自动点施装置，其中，所述的靶向点施控制器由两个微处理器控制模块、两个调速驱动模块、一个开关电源模块组成，所述微处理器控制模块包含二路前级信息处理电路和一路后级延时控制电路，所述前级信息处理电路用于确定植株靶心位置，所述后级延时控制电路用于放大信号并控制所述直流电机的旋转角度，所述微处理器控制模块的输入信号检测接口X1、X2分别与同侧上下光电传感器的黑色信号输出线连接，其上下通道输出端常开接口NO1、NO2串联后与输入信号检测接口X3连接，所述后级延时控制电路输出端常开接口NO3与同侧直流调速驱动模块的输出端正极连接，输出端公共接口COM与同侧所述直流电机的正极连接，所述直流调速驱动模块用于控制直流电机的旋转转速，两个直流调速驱动模块输入端正、负极分别与所述车载电源的正、负极连接，两个直流调速驱动模块输出端负极分别与直流电机负极连接，所述开关电源为DC-DC隔离电源模块，是微处理器控制模块和光电传感器的专用共地电源，其输入端的正、负极与所述车载电源的正、负极连接，其输出端的正、负极与所述的微处理器控制模块输入端的正、负极连接。

4.上述的靶向自动点施装置，其中，所述颗粒农药点施单体总成的点施排粒器包括由直流电机输出轴直接驱动的外型孔式排粒轮、置于护种区前段的清粒毛刷和位于排粒口处的排粒舌，所述外型孔式排粒轮的直径为45mm～150mm，转速为0～70r/min，每周型孔的个数为7～15个，所述的型孔为圆柱型、上口倒角18°～25°、型孔容积为颗粒平均体积的4倍左右。

5.上述的靶向自动点施装置，其中，所述传感器支架为两行共用的垂直下悬且可顺前进方向折叠的双四杆结构，包括套装在悬挂桁架下横梁上的可调支架上臂、将连接板做为上臂的上四杆机构支承段、底端面安装有传感器定位架的下四杆机构支承段、连接上下四杆机构的梯形框架和以梯形框架为支点通过推拉连杆实现支架折展的伸缩机构，所述上四杆机构支承段的上臂后端向上倾斜15°～45°，所述可调支架上臂的连接板后端铰接孔为长孔，通过角度调节套定位后端铰链点，所述底端面安装有传感器定位架的下四杆机构支承段的下臂后端向下倾斜15°～45°，所述梯形框架是底面两内角为45°～75°的等腰梯形体，其两斜面部分分别是上四杆机构的下臂内端面和下四杆机构的上臂内端面，所述的伸缩机构包括以梯形框架下底面为支点且垂直与下底面的水平伸缩杆、两端通过销轴分别连接在伸缩杆头部和上下四杆机构前竖杆上的上下两组两对推拉连杆、驱动水平伸缩杆的马达，所述的水平伸缩杆可以是液压油缸或电推杆，其外套管固定在梯形框架中间且保证伸缩杆轴线与梯形框架的对称中心线重合。

6.上述的靶向自动点施装置，其中，至少一组所述颗粒农药点施单体总成安装在悬挂桁架横梁上且左右位置可调，各组单体药箱底部的排粒口置于相应各行苗带正上方。

7.本发明还提供了一种玉米颗粒农药靶向点施自动控制方法，包括以下步骤：

1)依据玉米植株竖直生长的特点，选择玉米植株心叶未期靠近底部径杆为定位基准，以此确定玉米株顶心叶位置，

2)在单体药箱中装入单粒质量2g左右，直径6～9mm，表面较光滑的球状体颗粒剂。

3)选择光电传感器为NPN型漫反射常开开关，在常规垄行(600mm～700mm)情况下，调整检测距离在350mm～500mm，同组两个传感器镜头朝向相同且两轴线位于同一垂直平面，上下间距为100mm左右。

4)确定光电传感器的扫描移动速度和株数：工作状态下，光电传感器随高地隙田间管理车以某一行驶速度向前移动，对镜前垄行上的玉米植株进行扫描检测，中小型高地隙田间管理车的行驶速度为1m/s～2m/s(3.6km/h～7.2km/h)；玉米植株的株距为180mm～330mm(普通玉米植株的株距为180mm～250mm，鲜食玉米植株的株距为250mm～330m)，则每秒扫描玉米株数为3株/s～11.1株/s。

5)确定靶向点施控制器延时时间T：

靶向点施控制器延时时间T依据传感器的扫描移动速度v、玉米株距L确定，设v_移动＝1m/s～2m/s，L_株距＝180～330mm，则T_延时＝0.13s～0.25s，

选用定时精度为0.1S级的微处理器控制模块，在T_延时＝0.13s～0.25s中可设2档，即排粒装置型孔轮从开始转动到投下药粒的设定时间为0.1s和0.2s

当v_移动＞1m/s时取0.1s

当v_移动＜1m/s取时0.2s

6)确定排粒轮的转速n：排粒轮的转速n与排粒轮型孔个数M、型孔轮的角速度ω有关

M_孔数＝7～15

ω＝＝257°/s～514°/s

514°/s＜975°/sω在可靠充粒、排粒的取值范围内

n_延时＝42.8r/min～85.7r/min，

n_延时＞n_电机时，驱动电机做间歇旋转运动

n_延时＝n_电机时，电机做匀速旋转运动

n_延时＜n_电机时，点施装置失控

选直流电机为24伏雨刮器减速电机，n_电机1档＝53r/min；n_电机2档＝78r/min，由调速驱动模块调整到合适的转速。

7)传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的前后水平距离调整：所述传感器镜头定位在所述排粒装置排粒口中心点之后水平距离为100mm～200mm处，行驶速度低时选小值，速度高时选大值，改变上四杆机构支承段上臂后端相对悬挂桁架横梁的向上倾斜的角度，支架展开时竖杆下端随之向后倾斜，传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的前后水平距离可改变。

8)传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离调整：所述传感器镜头距排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离等于当前垄行平均植株高度，传感器支架按2m植株高度设计，当植株平均高度低于设计高度时，改变水平伸缩杆的行程位置，双四杆机构支架的折叠角度随之改变，传感器镜头与排粒装置排粒口中心点之间的水平高度距离可改变。

9)当点施机处于工作状态时，传感器支架向下展开状态，伸缩杆向下伸长至最长位置，当点施机处于运输和转弯状态时，传感器支架向前上方折叠90°

10)靶向点施自动控制工作流程是：机车当相对植株径杆根部位置的上下两个传感器同时扫描到植株信号时，二路前级信息处理电路同时收到高电平信息，前级信息处理电路确认植株靶向位置后即向后级延时控制电路发出高电平指令，后级延时控制电路通过延时放大信号直接控制所述直流电机的旋转角度，直流调速驱动模块通过PWM调速旋钮控制直流电机的旋转转速，设置在传感器侧前方相对垅行上的点施排粒器按设定的转角转速运行把颗粒农药投向株顶叶心。当只有一个传感器扫描到植株信号时，只有一路高电平输入，信息处理器不识别，无信号输出，当两个传感器都未扫描到植株信号时，信息处理器不识别，亦无信号输出。