CN112189645A - 一种适用于间套作的双在线混药喷雾机及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于间套作的双在线混药喷雾机及工作方法，涉及农药施药领域；包括在线混药模块、变量喷雾模块、辅助驾驶模块。在线混药模块能够让喷雾机自动混药，以满足间套作中两种作物对药液浓度的需求。变量喷雾模块能够通过接收两种作物单位面积的喷药量、喷药机移动速度、两种作物与喷头距离的信息，控制电磁阀的喷药量，以确保每种作物单位面积的施药量不变。辅助驾驶模块能够根据图片识别喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，通过两条中线对喷雾机的行走路径进行修正。本发明能够进行精准施药，提高农药利用率，避免盲目施药造成的农药残留和浪费。

Description

一种适用于间套作的双在线混药喷雾机及工作方法

技术领域

本发明涉及一种适用于间套作喷雾机，尤其是一种适用于间套作的双在线混药喷雾机及工作方法。

背景技术

两种或两种以上作物隔畦、隔行或隔榇有规则栽种的种植制度，称为间套作。间作，两种作物共同生长的时间长；套作，主要是在一种作物生长的后期，种上另一种作物，其共同生长的时间短。间套作有利于充分利用土地和气候资源，提高复种指数，增加生物总产量，并可争取农时，利于蔬菜多品种均衡供应。在生产中常将间作和套作配合使用。北方一年一熟地区通过间、套作可达二年五熟，南方在一年二至三熟的基础上通过间套作可达五至六熟甚至十熟以上。

目前，间套作所用到的是传统单作物变量喷雾系统，传统单作物变量喷雾系统采用预混药式混药方法，预混药式喷雾的特点是需要人工进行混药，喷雾机不能自动混药。并且传统单作物变量喷雾系统只能按照一种作物单位面积的施药量进行控制，而不能按照两种作物单位面积的施药量进行分别控制。

发明内容

针对间套作所用到的传统单作物变量喷雾系统，存在喷雾机不能自动混药和不能按照两种作物单位面积的施药量进行分别控制的缺点，本发明提供了一种适用于间套作的双在线混药喷雾机。

本发明是通过以下技术手段实现上述目的的。

一种适用于间套作的双在线混药喷雾机，包括在线混药模块、变量喷雾模块、辅助驾驶模块；所述在线混药模块用来控制喷洒药液的浓度；所述变量喷雾模块用来要喷洒药液的喷雾量；所述辅助驾驶模块用于辅助混药喷雾机的行走。

进一步的，所述在线混药模块包括第一药箱、第一药泵、第一流量计、第一混药箱、第一水泵、第三流量计、水箱、第四流量计、第二水泵、第二混药箱、第二流量计、第二药泵、第二药箱和工控机；

根据用户需求将两种作物所需药液浓度和药液体积输入工控机，工控机将得到的数据融合计算后，得到所需的农药原液流量和水的流量，当第一流量计、第二流量计、第三流量计、第四流量计传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第一药泵、第二药泵、第一水泵、第二水泵关闭，从而达到控制浓度的效果；

具体的：所述第一药箱内的农药原液通过第一药泵泵入第一混药箱，且第一药箱泵出药量的多少由第一流量计测量；所述水箱内的水通过第一水泵泵入第一混药箱，且水箱泵出的进入第一混药箱的水量多少由第三流量计测量；通过第一流量计和第三流量计对农药原液和水的测量并将农药原液和水的流量传递给工控机，当第一流量计和第三流量计传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第一药泵和第一水泵关闭，从而实现第一混药箱内制备的喷洒药液的浓度可控；所述第二药箱内的农药原液通过第二药泵泵入第二混药箱，且第二药箱泵出农药原液量的多少由第二流量计测量；所述水箱内的水通过第二水泵泵入第二混药箱，且水箱泵出的进入第二混药箱的水量多少由第四流量计测量；通过第二流量计和第四流量计对药液和水的测量并将农药原液和水的量传递给工控机，当第二流量计和第四流量计传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第二药泵和第二水泵关闭，从而实现第二混药箱内制备的喷洒药液的浓度可控。

进一步的，所述变量喷雾模块包括第一液泵、第一平衡减压阀、第一压力表、第一电磁阀、喷头、第二电磁阀、第二压力表、第二平衡减压阀、第二液泵、摄像头和速度传感器；

摄像头将拍摄的照片传输给工控机，工控机上装有MATLAB，通过处理图片得到两种作物行宽，速度传感器将喷雾机行驶的速度传给工控机，用户将两种作物单位面积的喷药量输入工控机，工控机将得到的数据融合计算后，分别控制第一电磁阀、第二电磁阀的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

具体的：所述第一液泵将混合好的药液泵出并通过管道进入喷头后喷出，第一液泵和喷头所在的管道之间设置有第一平衡减压阀、第一压力表、第一电磁阀和第一喷杆；所述第二液泵将混合好的药液泵出并通过管道进入喷头后喷出，第二液泵和喷头所在的管道之间设置有第二平衡减压阀、第二压力表、第二电磁阀和第二喷杆；其中，所述喷头有数个，均匀的设置在第一喷杆和第二喷杆上。

进一步的，所述辅助驾驶模块中，摄像头拍摄照片，并将照片传输给工控机，MATLAB能够通过处理照片得到喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，MATLAB根据两条中线生成控制喷雾机行驶方向的控制信号，并将控制信号传输给电动方向盘，电动方向盘控制喷雾机的车轮沿着两条中线行驶，从而避免碾压或者剐蹭作物。

进一步的，所述第一平衡减压阀、第二平衡减压阀用于降低第一液泵、第二液泵出口的压力波动。

进一步的，所述第一混药箱、第二混药箱为圆台状，内部均设置有螺旋状的三角形连续凸起，从而使得水与农药原液在流入第一混药箱和第二混药箱时形成一条空间曲线，混合溶液的旋转角速度ω均与该线相切，水与农药原液在第一混药箱、第二混药箱内形成漩涡；第一水泵、第二水泵的开启时间长于第一药泵、第二药泵的时间，第一水泵、第二水泵长出的开启时间使第一混药箱、第二混药箱药液形成的漩涡持续时间加长，使农药与水混合得更均匀。

适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，包括如下步骤：

步骤一：用户在工控机上输入两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和药液体积V₂、两种作物单位面积s喷量Q₁、喷量Q₂；

步骤二：根据两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和药液体积V₂，工控机融合计算后得到两种作物所需药液中水的体积V_a1、V_a2和农药原液的体积V_b1和V_b2；

步骤三：工控机通过控制信号控制第一药泵、第二药泵、第一水泵、第二水泵开启，第三流量计、第四流量计实时反馈从水箱流入第一混药箱、第二混药箱的水的体积，当水箱中的水流入第一混药箱、第二混药箱的体积达到V_a1、V_a2时，工控机通过控制信号控制第一水泵、第二水泵关闭；第一流量计、第二流量计实时反馈从第一药箱、第二药箱流入第一混药箱、第二混药箱的农药原液的体积，当流入第一混药箱、第二混药箱的农药原液的体积达到V_b1、V_b2时，工控机通过控制信号控制第一药泵、第二药泵关闭；

步骤四：摄像头将拍摄到的照片传输给工控机，MATLAB能够通过处理照片得到喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，MATLAB根据两条中线生成控制喷雾机行驶方向的控制信号，并将控制信号传输给电动方向盘，电动方向盘控制喷雾机的车轮沿着两条中线行驶，从而避免碾压或剐蹭作物；

步骤五：摄像头将拍摄到的图像传输给工控机，工控机通过处理图片得到两种作物行宽；速度传感器将将喷雾机的移动速度传给工控机，工控机将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量，并且将两种作物所需喷雾量转换成控制信号，之后将控制信号传输给第一电磁阀、第二电磁阀、第一液泵、第二液泵；控制信号控制第一液泵、第二液泵开启，并且分别控制第一电磁阀、第二电磁阀的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

步骤六：经过第一电磁阀、第二电磁阀的药液经过第一喷杆、第二喷杆到达喷头，再通过喷头分别喷洒在两种作物上；

步骤七：当第一混药箱、第二混药箱中的药液喷洒完毕之后，重复步骤一至六。

进一步的，步骤四中，MATLAB处理图片得到第一种作物和第二种作物行宽的步骤如下：

步骤一：获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测得到两种作物行宽边界，并建立直角坐标系；

步骤二：四条边界线上分别取N个点，在第一种作物带左边界上所取的每个点都与第一种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同；在第二种作物带左边界上所取的每个点都与第二种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同。将第一种作物的作物带左边界线的点以坐标(x_1i,y_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第一种作物的作物带右边界线的点以坐标(x_2i,y_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；第二种作物的作物带左边界线的点以坐标(v_1i,u_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第二种作物的作物带右边界线的点以坐标(v_2i,u_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；

步骤三：将第一种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(y_1i＝y_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_xi＝x_2i-x_1i (1)

μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；x_1i,x₂i--第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

将第二种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(u_1i＝u_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_vi＝v_2i-v_1i (2)

μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；v_1i,v₂i--第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

步骤四：将μ_xi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第一种作物的作物带行宽，公式如下：

W₁-第一种作物的作物带行宽；μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

将μ_vi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第二种作物的作物带行宽，公式如下：

W₂-图上第二种作物的作物带行宽；μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

步骤五：再通过公式(5)、(6)将W₁、W₂转换为实际行宽w₁、w₂；

w₁＝W₁*p (5)

w₁＝W₁*p (6)

p-图片距离与实际距离的比例尺；W₁-图上第一种作物的作物带行宽；W₂-图上第二种作物的作物带行宽；w₁-实际第一种作物的作物带行宽；w₂-实际第二种作物的作物带行宽。

进一步的，步骤四：通过照片识别喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线的步骤如下：

步骤一：获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测后得到两种作物带之间的间距边界，并建立直角坐标系；

步骤二：四条边界线上分别取n个点，间距一左边界上所取的每个点都与间距一右边界上所取的一个点的纵坐标相同；间距二左边界上所取的每个点都与间距二右边界上所取的一个点的纵坐标相同；间距一左边界线上的点以(n_1i，m_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距一右边界线上的点以(n_2i，m_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二左边界线上的点以(p_1i，q_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二右边界线上的点以(p_2i，q_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；

步骤三：将间距一左右边界线纵坐标相同(m_1i＝m_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标n'_i，公式如下：

n'_1i、n'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(n'_i，m'_i)；(m'_i＝m_1i＝m_2i)；

将间距二左右边界线纵坐标相同(q_1i＝q_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标p'_i，公式如下：

p'_1i、p'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(p'_i，q'_i)。(p'_i＝p_1i＝p_2i)；

步骤四：将间距一之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₁x+b₁ (9)

其中

k₁算出后，将间距一之间的一个中点(n'₁，m'₂)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

将间距二之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₂x+b₂ (17)

其中

k₂算出后，将间距一之间的一个中点(p'₁，q'₁)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

进一步的，所述工控机两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和V₂融合计算后得到两种作物所需药液中农药原液的体积V_a1、V_a2和水的体积V_b1和V_b2的方法如下：

通过公式(25)和(26)得到当前第一种作物所需药液原液的体积V_a1(27)和水的体积V_b1的公式(28)

v₁＝v_a1+v_b1 (25)

v₁-第一种作物所需药液体积；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；

ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_a1＝ρ₁v₁ (27)

v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_b1＝v₁-ρ₁v₁ (28)

v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；

通过公式(29)和(30)得到当前第二种作物所需药液原液的体积V_a2(31)和水的体积V_b2的公式(32)

v₂＝v_a2+v_b2 (29)

v₂-第二种作物所需药液体积；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；

ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_a2＝ρ₂v₂ (31)

v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_b2＝v₂-ρ₂v₂ (32)

v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；

所述工控机将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量的方法如下：

通过公式(33)、(34)和(35)得到当前第一种作物所需喷量的公式

(36)

s＝w₁l₁ (33)

s-单位面积；w₁--第一种作物带行宽；l₁-第一种作物单位面积作物带长度；

l₁＝vh (34)

l₁-第一种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间；

Q₁＝q₁h (35)

Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；q₁-通过第一电磁阀单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间；

q₁-通过第一电磁阀单位时间的喷药量；w₁-第一种作物带行宽；Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v-喷雾机行驶速度；

通过公式(37)、(38)和(39)得到当前第二种作物所需喷量的公式(40)

s＝w₂l₂ (37)

s-单位面积；w₂-第二种作物带行宽；l₂-第二种作物单位面积作物带长度；

l₂＝vh (38)

l₂-第二种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，所需的时间；

Q₂＝q₂h (39)

Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；q₂-通过第二电磁阀(15)单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，所需的时间；

q₂-通过第二电磁阀二单位时间的喷药量；w₂-第二种作物带行宽；Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v-喷雾机行驶速度。

有益效果：

1.适用于间套作的双在线混药喷雾机在正常工作时，能够在喷药作业前按照两种不同作物所需的药液进行调配，以满足间套作中两种作物对药液的需求。

2.适用于间套作的双在线混药喷雾机在正常工作时，能够通过接收两种作物行宽、两种作物单位面积的喷药量和喷药机移动速度，控制电磁阀的喷药量，以确保每种作物单位面积的施药量不变。

3.适用于间套作的双在线混药喷雾机在正常工作时，能够对喷雾机的行走路径进行修正，以避免碾压或剐蹭作物。

附图说明

图1为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机结构示意图；

图2为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机总体结构图；

图3为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机总体结构局部放大图1；

图4为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机总体结构局部放大图2；

图5为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机总体结构局部放大图3；

图6为本发明涉及到的适用于间套作的双在线混药喷雾机总体结构俯视图；

图7为本发明涉及到的建立直角坐标系后的两种作物带边缘图像；

图8为本发明涉及到的建立直角坐标系后的两种作物带之间的间距边缘图；

图9为第一混药箱和第二混药箱的剖面图。

附图标记：

1-第一药箱；2-第一药泵；3-第一流量计；4-第一混药箱；5-第一液泵；6-第一平衡减压阀；7-第一压力表；8-第一电磁阀；9-喷头；10-第一水泵；11-第三流量计；12-水箱；13-第四流量计；14-第二水泵；15-第二电磁阀；16-第二压力表；17-第二平衡减压阀；18-第二液泵；19-第二混药箱；20-第二流量计；21-第二药泵；22-第二药箱；23-摄像头；24-工控机；25-速度传感器；26-电动方向盘；27-机架；28-车体；29-第一喷杆；30-第二喷杆。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的

一种适用于间套作的双在线混药喷雾机，如图1所示，包括在线混药模块、变量喷雾模块、辅助驾驶模块。

如图1所示，所述在线混药模块包括第一药箱1、第一药泵2、第一流量计3、第一混药箱4、第一水泵10、第三流量计11、水箱12、第四流量计13、第二水泵14、第二混药箱19、第二流量计20、第二药泵21、第二药箱22和工控机24；其中第一流量计3、第二流量计20实时将农药原液的流量信息传输给工控机24，第三流量计11、第四流量计13实时将水的流量信息传输给工控机24，用户将两种作物所需药液浓度和药液体积输入工控机24，工控机24将得到的数据融合计算后，通过控制第一药泵2、第二药泵21的开启时间来控制两种农药原液的流量，通过控制第一水泵10、第一水泵14的开启时间来控制水的流量，以达到控制两种作物药液浓度的目的；

如图1所示，所述变量喷雾模块第一液泵5、第一平衡减压阀6、第一压力表7、第一电磁阀8、喷头9、第二电磁阀15、第二压力表16、第二平衡减压阀17、第二液泵18、摄像头23和速度传感器25；摄像头23将拍摄的照片传输给工控机24，工控机24上装有MATLAB，通过处理图片得到两种作物行宽，速度传感器25将喷雾机行驶的速度传给工控机24，用户将两种作物单位面积的喷药量输入工控机24，工控机24将得到的数据融合计算后，分别控制第一电磁阀8、第二电磁阀15的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

第一平衡减压阀6、第二平衡减压阀17用于降低第一液泵5、第二液泵18出口的压力波动。

如图1所示，所述辅助驾驶模块包括摄像头23、工控机24、电动方向盘26，其中摄像头23能够拍摄照片，并将照片传输给工控机24，MATLAB能够通过处理照片得到喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，MATLAB根据两条中线生成控制喷雾机行驶方向的控制信号，并将控制信号传输给电动方向盘26，电动方向盘26控制喷雾机的车轮沿着两条中线行驶，从而避免碾压或剐蹭作物；

一个适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，依次包括以下步骤：

步骤一：用户在工控机24上输入两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和V₂、两种作物单位面积s喷量Q₁、Q₂；

步骤二：根据两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和V₂，工控机(24)融合计算后得到两种作物所需药液中水的体积V_a1、V_a2和农药原液的体积V_b1和V_b2；所述工控机24两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和V₂融合计算后得到两种作物所需药液中农药原液的体积V_a1、V_a2和水的体积V_b1和V_b2的方法如下：

通过公式25和26得到当前第一种作物所需药液原液的体积V_a127和水的体积V_b1的公式28

v₁＝v_a1+v_b1 25

v₁-第一种作物所需药液体积；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；

ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_a1＝ρ₁v₁ 27

v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_b1＝v₁-ρ₁v₁ 28

v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；

通过公式29和30得到当前第二种作物所需药液原液的体积V_a231和水的体积V_b2的公式32

v₂＝v_a2+v_b2 29

v₂-第二种作物所需药液体积；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；

ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_a2＝ρ₂v₂ 31

v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_b2＝v₂-ρ₂v₂ 32

v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；

步骤三：工控机24通过控制信号控制第一药泵2、第二药泵21、第一水泵10、第二水泵14开启，第三流量计11、第四流量计13实时反馈从水箱12流入第一混药箱4、第二混药箱19的水的体积，当水箱中的水流入第一混药箱4、第二混药箱20的体积达到V_a1、V_a2时，工控机24通过控制信号控制第一水泵10、第二水泵14关闭；第一流量计3、第二流量计20实时反馈从第一药箱1、第二药箱22流入第一混药箱4、第二混药箱19的农药原液的体积，当流入第一混药箱4、第二混药箱19的农药原液的体积达到V_b1、V_b2时，工控机24通过控制信号控制第一药泵2、第二药泵21关闭；如图9所示，第一混药箱4、第二混药箱19为圆台状，它们的内部有螺旋状的三角形连续凸起，使水与农药原液在流入第一混药箱4和第二混药箱19时形成一条空间曲线，混合溶液的旋转角速度ω均与该线相切，此时水与农药原液在第一混药箱4、第二混药箱19内形成漩涡。第一水泵10、第二水泵14的开启时间长于第一药泵2、第二药泵21的时间，第一水泵10、第二水泵14长出的开启时间使第一混药箱4、第二混药箱19药液形成的漩涡持续时间加长，使农药与水混合得更均匀。

步骤四：摄像头23将拍摄到的照片传输给工控机24，通过照片识别喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，通过两条中线对喷雾机的行走路径进行修正；

所述通过照片识别喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线的步骤如下：

(1)获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测后得到两种作物带之间的间距边界，并建立直角坐标系，如图8所示；

(2)四条边界线上分别取n个点，间距一左边界上所取的每个点都与间距一右边界上所取的一个点的纵坐标相同。间距二左边界上所取的每个点都与间距二右边界上所取的一个点的纵坐标相同。间距一左边界线上的点以(n_1i，m_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距一右边界线上的点以(n_2i，m_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二左边界线上的点以(p_1i，q_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二右边界线上的点以(p_2i，q_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；

(3)将间距一左右边界线纵坐标相同(m_1i＝m_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标n'_i，公式如下：

n'_1i、n'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(n'_i，m'_i)。(m'_i＝m_1i＝m_2i)；

将间距二左右边界线纵坐标相同(q_1i＝q_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标p'_i，公式如下：

p'_1i、p'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(p'_i，q'_i)。(p'_i＝p_1i＝p_2i)；

(4)将间距一之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₁x+b₁ (9)

其中

k₁算出后，将间距一之间的一个中点(n'₁，m'₂)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

将间距二之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₂x+b₂ (17)

其中

k₂算出后，将间距一之间的一个中点(p'₁，q'₁)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

步骤五：摄像头23将拍摄到的图像传输给工控机24，工控机24通过MATLAB得到两种作物行宽。速度传感器将将喷雾机的移动速度传给工控机24。工控机24将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量，并且将两种作物所需喷雾量转换成控制信号，之后将控制信号传输给第一电磁阀8、第二电磁阀15、第一液泵5、第二液泵18；控制信号控制第一液泵5、第二液泵18开启，并且分别控制第一电磁阀8、第二电磁阀15的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

所述MATLAB处理图片得到第一种作物和第二种作物行宽的步骤如下：

(1)获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测得到两种作物行宽边界，并建立直角坐标系；

(2)四条边界线上分别取N个点，在第一种作物带左边界上所取的每个点都与第一种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同；在第二种作物带左边界上所取的每个点都与第二种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同。将第一种作物的作物带左边界线的点以坐标(x_1i,y_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第一种作物的作物带右边界线的点以坐标(x_2i,y_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；第二种作物的作物带左边界线的点以坐标(v_1i,u_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第二种作物的作物带右边界线的点以坐标(v_2i,u_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；

(3)将第一种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(y_1i＝y_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_xi＝x_2i-x_1i (1)

μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；x_1i,x_2i-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

将第二种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(u_1i＝u_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_vi＝v_2i-v_1i (2)

μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；v_1i,v_2i-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

(4)将μ_xi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第一种作物的作物带行宽，公式如下：

W₁-图上第一种作物的作物带行宽；μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

将μ_vi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第二种作物的作物带行宽，公式如下：

W₂-图上第二种作物的作物带行宽；μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

(5)再通过公式(5)、(6)将W₁、W₂转换为实际行宽w₁、w₂。

w₁＝W₁*p (5)

w₁＝W₁*p (6)

p-图片距离与实际距离的比例尺；W₁-图上第一种作物的作物带行宽；W₂-图上第二种作物的作物带行宽；w₁-实际第一种作物的作物带行宽w₂-实际第二种作物的作物带行宽；

所述工控机(24)将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量的方法如下：

通过公式(33)、(34)和(35)得到当前第一种作物所需喷量的公式(36)

s＝w₁l₁ (33)

s-单位面积；w₁-第一种作物带行宽；l₁-第一种作物单位面积作物带长度；

l₁＝vh (34)

l₁-第一种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间；

Q₁＝q₁h (35)

Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；q₁-通过第一电磁阀8单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间

q₁-通过第一电磁阀8单位时间的喷药量；w₁-第一种作物带行宽；Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v-喷雾机行驶速；

通过公式(37)、(38)和(39)得到当前第二种作物所需喷量的公式(40)

s＝w₂l₂ (37)

s-单位面积；w₂-第二种作物带行宽；l₂-第二种作物单位面积作物带长度；

l₂＝vh (38)

l₂-第二种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，所需的时间；

Q₂＝q₂h (39)

Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；q₂-通过第二电磁阀15单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，所需的时间；

q₂-通过第二电磁阀二15单位时间的喷药量；w₂-第二种作物带行宽；Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v--喷雾机行驶速度。

步骤六：经过第一电磁阀8、第二电磁阀15的药液经过第一喷杆29、第二喷杆30到达喷头9，再通过喷头9分别喷洒在两种作物上；

步骤七：当第一混药箱3、第二混药箱20中的药液喷洒完毕之后，重复步骤一至六。

在此说明，步骤四与步骤五是同时进行的。

在此说明，这些算法都是在MATLAB上完成的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，包括在线混药模块、变量喷雾模块、辅助驾驶模块；

所述在线混药模块用来控制喷洒药液的浓度；

所述变量喷雾模块用来要喷洒药液的喷雾量；

所述辅助驾驶模块用于辅助混药喷雾机的行走。

2.根据权利要求1所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，所述在线混药模块包括第一药箱(1)、第一药泵(2)、第一流量计(3)、第一混药箱(4)、第一水泵(10)、第三流量计(11)、水箱(12)、第四流量计(13)、第二水泵(14)、第二混药箱(19)、第二流量计(20)、第二药泵(21)、第二药箱(22)和工控机(24)；

根据用户需求将两种作物所需药液浓度和药液体积输入工控机(24)，工控机(24)将得到的数据融合计算后，得到所需的农药原液流量和水的流量，当第一流量计(3)、第二流量计(20)、第三流量计(11)、第四流量计(13)传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第一药泵(12)、第二药泵(21)、第一水泵(10)、第二水泵(21)关闭，从而达到控制浓度的效果；

具体的：所述第一药箱(1)内的农药原液通过第一药泵(2)泵入第一混药箱(4)，且第一药箱(1)泵出药量的多少由第一流量计(3)测量；所述水箱(12)内的水通过第一水泵(10)泵入第一混药箱(4)，且水箱(12)泵出的进入第一混药箱(4)的水量多少由第三流量计(11)测量；通过第一流量计(3)和第三流量计(11)对农药原液和水的测量并将农药原液和水的流量传递给工控机(24)，当第一流量计(3)和第三流量计(11)传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第一药泵(2)和第一水泵(10)关闭，从而实现第一混药箱(4)内制备的喷洒药液的浓度可控；所述第二药箱(22)内的农药原液通过第二药泵(21)泵入第二混药箱(19)，且第二药箱(22)泵出农药原液量的多少由第二流量计(20)测量；所述水箱(12)内的水通过第二水泵(14)泵入第二混药箱(19)，且水箱(12)泵出的进入第二混药箱(19)的水量多少由第四流量计(13)测量；通过第二流量计(20)和第四流量计(13)对药液和水的测量并将农药原液和水的量传递给工控机(24)，当第二流量计(20)和第四流量计(13)传来的流量值与工控机运算之后得到流量值一致时，控制第二药泵(21)和第二水泵(14)关闭，从而实现第二混药箱(19)内制备的喷洒药液的浓度可控。

3.根据权利要求1所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，所述变量喷雾模块包括第一液泵(5)、第一平衡减压阀(6)、第一压力表(7)、第一电磁阀(8)、喷头(9)、第二电磁阀(15)、第二压力表(16)、第二平衡减压阀(17)、第二液泵(18)、摄像头(23)和速度传感器(25)；

摄像头(23)将拍摄的照片传输给工控机(24)，工控机(24)上装有MATLAB，通过处理图片得到两种作物行宽，速度传感器(25)将喷雾机行驶的速度传给工控机(24)，用户将两种作物单位面积的喷药量输入工控机(24)，工控机(24)将得到的数据融合计算后，分别控制第一电磁阀(8)、第二电磁阀(15)的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

具体的：所述第一液泵(5)将混合好的药液泵出并通过管道进入喷头(9)后喷出，第一液泵(5)和喷头(9)所在的管道之间设置有第一平衡减压阀(6)、第一压力表(7)、第一电磁阀(8)和第一喷杆(29)；所述第二液泵(18)将混合好的药液泵出并通过管道进入喷头(9)后喷出，第二液泵(18)和喷头(9)所在的管道之间设置有第二平衡减压阀(17)、第二压力表(16)、第二电磁阀(15)和第二喷杆(30)；其中，所述喷头(9)有数个，均匀的设置在第一喷杆(29)和第二喷杆(30)上。

4.根据权利要求1所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，所述辅助驾驶模块中，摄像头(23)拍摄照片，并将照片传输给工控机(24)，MATLAB能够通过处理照片得到喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，MATLAB根据两条中线生成控制喷雾机行驶方向的控制信号，并将控制信号传输给电动方向盘(26)，电动方向盘(26)控制喷雾机的车轮沿着两条中线行驶，从而避免碾压或者剐蹭作物。

5.根据权利要求3所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，所述第一平衡减压阀(6)、第二平衡减压阀(17)用于降低第一液泵(5)、第二液泵(18)出口的压力波动。

6.根据权利要求2所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机，其特征在于，所述第一混药箱(4)、第二混药箱(19)为圆台状，内部均设置有螺旋状的三角形连续凸起，从而使得水与农药原液在流入第一混药箱(4)和第二混药箱(19)时形成一条空间曲线，混合溶液的旋转角速度ω均与该线相切，水与农药原液在第一混药箱(4)、第二混药箱(19)内形成漩涡；第一水泵(10)、第二水泵(14)的开启时间长于第一药泵(2)、第二药泵(21)的时间，第一水泵(10)、第二水泵(14)长出的开启时间使第一混药箱(4)、第二混药箱(19)药液形成的漩涡持续时间加长，使农药与水混合得更均匀。

7.根据权利要求1至6任一项所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：用户在工控机(24)上输入两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和药液体积V₂、两种作物单位面积s喷量Q₁、喷量Q₂；

步骤二：根据两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和药液体积V₂，工控机(24)融合计算后得到两种作物所需药液中水的体积V_a1、V_a2和农药原液的体积V_b1和V_b2；

步骤三：工控机(24)通过控制信号控制第一药泵(2)、第二药泵(21)、第一水泵(10)、第二水泵(14)开启，第三流量计(11)、第四流量计(13)实时反馈从水箱(12)流入第一混药箱(4)、第二混药箱(19)的水的体积，当水箱中的水流入第一混药箱(4)、第二混药箱(20)的体积达到V_a1、V_a2时，工控机(24)通过控制信号控制第一水泵(10)、第二水泵(14)关闭；第一流量计(3)、第二流量计(20)实时反馈从第一药箱(1)、第二药箱(22)流入第一混药箱(4)、第二混药箱(19)的农药原液的体积，当流入第一混药箱(4)、第二混药箱(19)的农药原液的体积达到V_b1、V_b2时，工控机(24)通过控制信号控制第一药泵(2)、第二药泵(21)关闭；

步骤四：摄像头(23)将拍摄到的照片传输给工控机(24)，MATLAB能够通过处理照片得到喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线，MATLAB根据两条中线生成控制喷雾机行驶方向的控制信号，并将控制信号传输给电动方向盘(26)，电动方向盘(26)控制喷雾机的车轮沿着两条中线行驶，从而避免碾压或剐蹭作物；

步骤五：摄像头(23)将拍摄到的图像传输给工控机(24)，工控机(24)通过处理图片得到两种作物行宽；速度传感器(25)将将喷雾机的移动速度传给工控机(24)，工控机(24)将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量，并且将两种作物所需喷雾量转换成控制信号，之后将控制信号传输给第一电磁阀(8)、第二电磁阀(15)、第一液泵(5)、第二液泵(18)；控制信号控制第一液泵(5)、第二液泵(18)开启，并且分别控制第一电磁阀(8)、第二电磁阀(15)的占空比，来调整两种药液的喷雾量；

步骤六：经过第一电磁阀(8)、第二电磁阀(15)的药液经过第一喷杆(29)、第二喷杆(30)到达喷头(9)，再通过喷头(9)分别喷洒在两种作物上；

步骤七：当第一混药箱(3)、第二混药箱(20)中的药液喷洒完毕之后，重复步骤一至六。

8.根据权利要求7所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，其特征在于，步骤四中，MATLAB处理图片得到第一种作物和第二种作物行宽的步骤如下：

步骤一：获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测得到两种作物行宽边界，并建立直角坐标系；

步骤二：四条边界线上分别取N个点，在第一种作物带左边界上所取的每个点都与第一种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同；在第二种作物带左边界上所取的每个点都与第二种作物带右边界上所取的一个点的纵坐标相同。将第一种作物的作物带左边界线的点以坐标(x_1i,y_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第一种作物的作物带右边界线的点以坐标(x_2i,y_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；第二种作物的作物带左边界线的点以坐标(v_1i,u_1i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；将第二种作物的作物带右边界线的点以坐标(v_2i,u_2i),i＝1,2,……，N的形式存放于存储器内；

步骤三：将第一种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(y_1i＝y_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_xi＝x_2i-x_1i (1)

μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；x_1i,x_2i--第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

将第二种作物的作物带左右边界线纵坐标相等(u_1i＝u_2i)的两点的横坐标作差，公式如下：

μ_vi＝v_2i-v_1i (2)

μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；v_1i,v_2i--第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；

步骤四：将μ_xi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第一种作物的作物带行宽，公式如下：

W₁-第一种作物的作物带行宽；μ_xi-第一种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

将μ_vi求和后，除以边界线上所取点数N，得到第二种作物的作物带行宽，公式如下：

W₂-图上第二种作物的作物带行宽；μ_vi-第二种作物的作物带左右边界线上相同纵坐标点的横坐标差值；N-一条边界线上所取点的个数；

步骤五：再通过公式(5)、(6)将W₁、W₂转换为实际行宽w₁、w₂；

w₁＝W₁*p (5)

w₁＝W₁*p (6)

p-图片距离与实际距离的比例尺；W₁-图上第一种作物的作物带行宽；W₂-图上第二种作物的作物带行宽；w₁-实际第一种作物的作物带行宽；w₂-实际第二种作物的作物带行宽。

9.根据权利要求7所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，其特征在于，步骤四中，通过照片识别喷雾机车轮所在两种相邻的不同作物带间距中线的步骤如下：

步骤一：获取摄像头所拍摄的照片，经二值分割、滤波和边缘检测后得到两种作物带之间的间距边界，并建立直角坐标系；

步骤二：四条边界线上分别取n个点，间距一左边界上所取的每个点都与间距一右边界上所取的一个点的纵坐标相同；间距二左边界上所取的每个点都与间距二右边界上所取的一个点的纵坐标相同；间距一左边界线上的点以(n_1i，m_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距一右边界线上的点以(n_2i，m_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二左边界线上的点以(p_1i，q_1i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；间距二右边界线上的点以(p_2i，q_2i)，i＝1,2，……n，的形式存放于存储器内；

步骤三：将间距一左右边界线纵坐标相同(m_1i＝m_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标n'_i，公式如下：

n'_1i、n'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(n'_i，m'_i)；(m'_i＝m_1i＝m_2i)；

将间距二左右边界线纵坐标相同(q_1i＝q_2i)点的横坐标相加，再除以2，得到两点间中点的横坐标p'_i，公式如下：

p'_1i、p'_2i-间距一左右边界线上相同纵坐标点的横坐标；即得到中点坐标(p'_i，q'_i)。(p'_i＝p_1i＝p_2i)；

步骤四：将间距一之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₁x+b₁ (9)

其中

k₁算出后，将间距一之间的一个中点(n'₁，m'₂)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

将间距二之间的中点通过最小二乘法进行拟合，设拟合出的直线公式为

y＝k₂x+b₂ (17)

其中

k₂算出后，将间距一之间的一个中点(p'₁，q'₁)

代入公式(9)中，得到

即得到间距一之间中点的拟合直线

10.根据权利要求7所述的适用于间套作的双在线混药喷雾机的工作方法，其特征在于，所述工控机(24)两种作物所需药液浓度ρ₁和ρ₂、两种作物所需药液体积V₁和V₂融合计算后得到两种作物所需药液中农药原液的体积V_a1、V_a2和水的体积V_b1和V_b2的方法如下：

通过公式(25)和(26)得到当前第一种作物所需药液原液的体积V_a1(27)和水的体积V_b1的公式(28)

v₁＝v_a1+v_b1 (25)

v₁-第一种作物所需药液体积；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；

ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_a1＝ρ₁v₁ (27)

v_a1-第一种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；v₁-第一种作物所需药液体积；

v_b1＝v₁-ρ₁v₁ (28)

v_b1-第一种作物所需药液中水的体积；v₁-第一种作物所需药液体积；ρ₁-第一种作物所需药液浓度；

通过公式(29)和(30)得到当前第二种作物所需药液原液的体积V_a2(31)和水的体积V_b2的公式(32)

v₂＝v_a2+v_b2 (29)

v₂-第二种作物所需药液体积；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；

ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_a2＝ρ₂v₂ (31)

v_a2-第二种作物所需药液中农药原液的体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；v₂-第二种作物所需药液体积；

v_b2＝v₂-ρ₂v₂ (32)

v_b2-第二种作物所需药液中水的体积；v₂-第二种作物所需药液体积；ρ₂-第二种作物所需药液浓度；

所述工控机(24)将喷雾机移动速度、两种作物行宽和两种作物单位面积喷量进行融合计算后得到两种作物当前两种作物所需喷雾量的方法如下：

通过公式(33)、(34)和(35)得到当前第一种作物所需喷量的公式

(36)

s＝w₁l₁ (33)

s-单位面积；w₁-第一种作物带行宽；l₁-第一种作物单位面积作物带长度；

l₁＝vh (34)

l₁-第一种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间；

Q₁＝q₁h (35)

Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；q₁-通过第一电磁阀(8)单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₁时，所需的时间；

q₁-通过第一电磁阀(8)单位时间的喷药量；w₁-第一种作物带行宽；Q₁-第一种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v-喷雾机行驶速度；

通过公式(37)、(38)和(39)得到当前第二种作物所需喷量的公式(40)

s＝w₂l₂ (37)

s-单位面积；w₂-第二种作物带行宽；l₂-第二种作物单位面积作物带长度；

l₂＝vh (38)

l₂-第二种作物单位面积作物带长度；v-喷雾机行驶速度；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，

所需的时间；

Q₂＝q₂h (39)

Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；q₂-通过第二电磁阀(15)单位时间的喷药量；h-喷雾机行行驶距离为l₂时，所需的时间；

q₂-通过第二电磁阀二单位时间的喷药量；w₂-第二种作物带行宽；Q₂-第二种作物单位面积所需喷药量；s-单位面积；v-喷雾机行驶速度。

Images