CN114176063A - 一种用于喷洒杀虫剂的机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于喷洒杀虫剂的机器人，包括杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，所述杀虫剂喷洒装置包括农田，所述农田的一侧设置有多组起飞坪，所述农田的中间设置有多组中转站，多组所述起飞坪的上面设置有多组补药机构和喷洒机构，所述补药机构包括补药无人机，所述补药无人机的下端固定连接有补药箱，所述补药箱的侧面管道连接有补药管，所述喷洒机构包括喷洒无人机，所述喷洒无人机的下端固定连接有喷洒箱，所述喷洒箱的一侧管道连接有多组喷洒管，所述喷洒箱的另一侧管道连接有加药管，所述智能杀虫剂喷洒系统包括自动补药远程控制模块，本发明，具有实用性强和智能补充药水的特点。

Description

一种用于喷洒杀虫剂的机器人
技术领域
本发明涉及农业无人机技术领域，具体为一种用于喷洒杀虫剂的机器人。
背景技术
农业是我国最大的产业，在对农作物进行田间管理的过程中，进行施肥、喷洒杀虫剂祛除病害是非常重要的环节，对农作物的产量有很大的影响，传统的杀虫剂采用人工喷洒的方法，不仅效率低，劳动强度高，而且还有损害人体健康的风险，随着农业自动化的推进，喷洒杀虫剂的机器人在农业上也得到了应用，特别是无人机的使用，大大的提高了喷洒杀虫剂的效率，但是目前的喷洒杀虫剂的无人机一次性只能喷洒10公斤左右的农药，喷洒完成后需要前往出发点进行补药，然后返回继续喷洒，如此往复严重影响无人机的喷洒效率，因此，设计实用性强和智能补充药水的一种用于喷洒杀虫剂的机器人是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于喷洒杀虫剂的机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种用于喷洒杀虫剂的机器人，包括杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，所述杀虫剂喷洒装置包括农田，所述农田的一侧设置有多组起飞坪，所述农田的中间设置有多组中转站，多组所述起飞坪的上面设置有多组补药机构和喷洒机构，所述补药机构包括补药无人机，所述补药无人机的下端固定连接有补药箱，所述补药箱的侧面管道连接有补药管，所述喷洒机构包括喷洒无人机，所述喷洒无人机的下端固定连接有喷洒箱，所述喷洒箱的一侧管道连接有多组喷洒管，所述喷洒箱的另一侧管道连接有加药管。
根据上述技术方案，所述智能杀虫剂喷洒系统包括自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块，所述自动补药远程控制模块包括采集记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块、轨迹模拟模块、正常补药模块和应急补药模块，所述补药机构运行模块包括药水补充模块、位置调整模块和速度调整模块，所述喷洒机构运行模块包括重量感应模块、设备定位模块和缺药预警模块，所述自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块分别通过电连接，所述自动补药远程控制模块设置于起飞坪上，所述补药机构运行模块设置于补药机构上，所述喷洒机构运行模块设置于喷洒机构上。
根据上述技术方案，所述采集记录模块用于采集补药机构和喷洒机构的相关数据，所述数据计算模块用于对采集数据的计算，所述逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案，所述轨迹模拟模块用于对制定的方案进行模拟以确认其可行性，所述正常补药模块用于整个系统常规情况下的补药控制，所述应急补药模块用于处理紧急状况下系统资源的调配，所述药水补充模块用于补药机构对喷洒机构消耗药水的补充，所述位置调整模块用于根据实际情况调整补药机构的位置，所述速度调整模块用于根据实际情况调整补药机构的速度，所述重量感应模块用于感应喷洒机构中药液的实时重量情况，所述设备定位模块用于提供喷洒机构的准确位置信息，所述缺药预警模块用于提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构的补药需求，需要在最近的中转站等待补药。
根据上述技术方案，所述智能杀虫剂喷洒系统的运行包含以下步骤：
S1、喷洒机构喷洒药水前，使用采集记录模块采集并记录重量感应模块得到的喷洒机构的信息及初始重量，同时记录补药机构运行模块的位置信息；
S2、喷洒机构喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构的使用情况数据，通过设备定位模块采集喷洒机构的位置信息，并记录在采集记录模块中；
S3、数据计算模块根据采集记录模块中的数据进行计算；
S4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，制定后续处理方案；
S5、根据处理方案通过轨迹模拟模块确认方案的可行性；
S6、通过正常补药模块和应急补药模块控制指定的补药机构运行模块和喷洒机构运行模块向最近的中转站运动；
S7、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块到达中转站的指定位置后，根据设备定位模块提供的数据，通过药水补充模块对喷洒机构进行补充药水操作；
S8、补充完毕后，补药机构运行模块返回初始位置；
S9、重复S2-S8，可以实现喷洒机构的循环补充。
根据上述技术方案，所述步骤S1-S2中信息的采集方法如下：
S21、以中间位置的起飞坪为原点建立空间坐标系；
S22、采集补药机构的位置信息，用记号Ait表示第i台补药机构在t时刻的位置；
S23、喷洒药水前，采集准备作业的喷洒机构的设备信息，同时记录下该喷洒机构中药液的重量信息，用Mj表示第j台喷洒机构中药液的初始重量值；
S24、喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构中药液的重量信息，同时通过设备定位模块采集喷洒机构的位置信息，用记号Mjt表示第j台喷洒机构中药液t时刻的重量信息，用记号Bjt表示第j台喷洒机构在j时刻的位置；
S25、用Ck表示第k处中转站的位置，用v表示喷洒机构的喷洒速度；
采用以上标记方法，可以定量的了解喷洒机构的位置以及其携带药液的重量，以及补药机构的位置，为下一步的计算做准备。
根据上述技术方案，所述步骤S3中数据计算模块中喷洒机构中药液重量计算方法如下：
设定第j台喷洒机构中药液需要补充时的重量为M，其数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000041
其中
Figure BDA0003429301480000042
为第i台补药机构在t时刻的与中转站Ck的距离，
Figure BDA0003429301480000043
为喷洒机构和补药机构飞行的平均速度；
设定第j台喷洒机构中药液重量最低值为Mmin，其数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000044
其中
Figure BDA0003429301480000045
为第j台喷洒机构在j时刻到最近的中转站Ck的距离；
通过设定喷洒机构中药液的补充黄线和最低重量数值，可以在其重量达到最低值之前，对其进行补药操作，避免因为缺少药水而影响喷洒的效率。
根据上述技术方案，所述步骤S3中补药机构的飞行速度计算方法如下：
补药机构为了及时的完成补药作业，其飞行的速度U的数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000046
其中U为补药机构的飞行速度，其最大值为平均飞行速度的2倍，即
Figure BDA0003429301480000047
通过对补药机构的速度进行定义，可以根据喷洒机构的剩余药液的重量，利用速度调整模块实时的调整补药机构的飞行速度，保证补充的及时性。
根据上述技术方案，所述步骤S4中逻辑判断模块的判定方法如下：
S41、当Mjt≥M时，说明药液量充足，无需补充；
S42、当
Figure BDA0003429301480000048
时，说明药液需要补充且在正常范围内，转入正常补药模块处理；
S43、当
Figure BDA0003429301480000051
时，说明药液需要补充且超出正常范围之内，转入应急补药模块处理；
S44、当Mjt≤Mmin时，说明药液量太少，启动缺药预警模块，提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构的补药需求，需要在最近的中转站等待补药；
通过分类和逻辑判断，避免单一模块执行，使各个模块协同工作，缩短智能杀虫剂喷洒系统的响应时间。
根据上述技术方案，所述步骤S6中应急补药模块触发的条件如下：
S61、当喷洒机构的剩余药液的重量处于较低数值时，即Mmin＜Mjt＜M时，转入应急补药模块；
S62、当喷洒机构需要补药时，而所有的补药机构都在工作时，转入应急补药模块；
S63、当指定的补药机构在飞行过程中发生故障时，转入应急补药模块。
根据上述技术方案，所述步骤S62和S63中，转入应急补药模块后，根据采集的数据，重新根据系统最新动态情况通过数据计算模块进行计算，使用逻辑判断模块调配整个系统的资源，进入优先处理通道，可以有效的减少喷洒机构等待补药的时间，从而提高药液喷洒的工作效率。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，可以根据喷洒机构的药液余量情况，智能的利用补药机构进行补充，从而保证喷洒机构可以持续工作，避免来回补充药液而浪费时间。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的补药机构结构示意图；
图3是本发明的喷洒机构结构示意图；
图4是本发明的位置关系示意图；
图5是本发明的各模块相互关系示意图；
图中：1、农田；2、起飞坪；3、中转站；4、补药机构；5、喷洒机构；6、补药无人机；7、补药箱；8、补药管；9、加药管；10、喷洒无人机；11、喷洒箱；12、喷洒管。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种用于喷洒杀虫剂的机器人，包括杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，其特征在于：杀虫剂喷洒装置包括农田1，农田1的一侧设置有多组起飞坪2，农田1的中间设置有多组中转站3，多组起飞坪2的上面设置有多组补药机构4和喷洒机构5，补药机构4包括补药无人机6，补药无人机6的下端固定连接有补药箱7，补药箱7的侧面管道连接有补药管8，喷洒机构5包括喷洒无人机10，喷洒无人机10的下端固定连接有喷洒箱11，喷洒箱11的一侧管道连接有多组喷洒管12，喷洒箱11的另一侧管道连接有加药管9，通过设置杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，可以根据喷洒机构5的药液余量情况，智能的利用补药机构4进行补充，从而保证喷洒机构5可以持续工作，避免来回补充药液而浪费时间；
智能杀虫剂喷洒系统包括自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块，自动补药远程控制模块包括采集记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块、轨迹模拟模块、正常补药模块和应急补药模块，补药机构运行模块包括药水补充模块、位置调整模块和速度调整模块，喷洒机构运行模块包括重量感应模块、设备定位模块和缺药预警模块，自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块分别通过电连接，自动补药远程控制模块设置于起飞坪2上，补药机构运行模块设置于补药机构4上，喷洒机构运行模块设置于喷洒机构5上；
采集记录模块用于采集补药机构4和喷洒机构5的相关数据，数据计算模块用于对采集数据的计算，逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案，轨迹模拟模块用于对制定的方案进行模拟以确认其可行性，正常补药模块用于整个系统常规情况下的补药控制，应急补药模块用于处理紧急状况下系统资源的调配，药水补充模块用于补药机构4对喷洒机构5消耗药水的补充，位置调整模块用于根据实际情况调整补药机构4的位置，速度调整模块用于根据实际情况调整补药机构4的速度，重量感应模块用于感应喷洒机构5中药液的实时重量情况，设备定位模块用于提供喷洒机构5的准确位置信息，缺药预警模块用于提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构5的补药需求，需要在最近的中转站3等待补药；
智能杀虫剂喷洒系统的运行包含以下步骤：
S1、喷洒机构5喷洒药水前，使用采集记录模块采集并记录重量感应模块得到的喷洒机构5的信息及初始重量，同时记录补药机构运行模块的位置信息；
S2、喷洒机构5喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构5的使用情况数据，通过设备定位模块采集喷洒机构5的位置信息，并记录在采集记录模块中；
S3、数据计算模块根据采集记录模块中的数据进行计算；
S4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，制定后续处理方案；
S5、根据处理方案通过轨迹模拟模块确认方案的可行性；
S6、通过正常补药模块和应急补药模块控制指定的补药机构运行模块和喷洒机构运行模块向最近的中转站3运动；
S7、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块到达中转站3的指定位置后，根据设备定位模块提供的数据，通过药水补充模块对喷洒机构5进行补充药水操作；
S8、补充完毕后，补药机构运行模块返回初始位置；
S9、重复S2-S8，可以实现喷洒机构5的循环补充；
步骤S1-S2中信息的采集方法如下：
S21、以中间位置的起飞坪2为原点建立空间坐标系；
S22、采集补药机构4的位置信息，用记号Ait表示第i台补药机构4在t时刻的位置；
S23、喷洒药水前，采集准备作业的喷洒机构5的设备信息，同时记录下该喷洒机构5中药液的重量信息，用Mj表示第j台喷洒机构5中药液的初始重量值；
S24、喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构5中药液的重量信息，同时通过设备定位模块采集喷洒机构5的位置信息，用记号Mjt表示第j台喷洒机构5中药液t时刻的重量信息，用记号Bjt表示第j台喷洒机构5在j时刻的位置；
S25、用Ck表示第k处中转站3的位置，用v表示喷洒机构5的喷洒速度；
采用以上标记方法，可以定量的了解喷洒机构5的位置以及其携带药液的重量，以及补药机构4的位置，为下一步的计算做准备；
步骤S3中数据计算模块中喷洒机构5中药液重量计算方法如下：
设定第j台喷洒机构5中药液需要补充时的重量为M，其数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000091
其中
Figure BDA0003429301480000092
为第i台补药机构4在t时刻的与中转站3Ck的距离，
Figure BDA0003429301480000093
为喷洒机构5和补药机构4飞行的平均速度；
设定第j台喷洒机构5中药液重量最低值为Mmin，其数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000094
其中
Figure BDA0003429301480000095
为第j台喷洒机构5在j时刻到最近的中转站3Ck的距离；
通过设定喷洒机构5中药液的补充黄线和最低重量数值，可以在其重量达到最低值之前，对其进行补药操作，避免因为缺少药水而影响喷洒的效率；
步骤S3中补药机构4的飞行速度计算方法如下：
补药机构4为了及时的完成补药作业，其飞行的速度U的数值由下式定义：
Figure BDA0003429301480000096
其中U为补药机构4的飞行速度，其最大值为平均飞行速度的2倍，即
Figure BDA0003429301480000097
通过对补药机构4的速度进行定义，可以根据喷洒机构5的剩余药液的重量，利用速度调整模块实时的调整补药机构4的飞行速度，保证补充的及时性；
步骤S4中逻辑判断模块的判定方法如下：
S41、当Mjt≥M时，说明药液量充足，无需补充；
S42、当
Figure BDA0003429301480000101
时，说明药液需要补充且在正常范围内，转入正常补药模块处理；
S43、当
Figure BDA0003429301480000102
时，说明药液需要补充且超出正常范围之内，转入应急补药模块处理；
S44、当Mjt≤Mmin时，说明药液量太少，启动缺药预警模块，提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构5的补药需求，需要在最近的中转站3等待补药；
通过分类和逻辑判断，避免单一模块执行，使各个模块协同工作，缩短智能杀虫剂喷洒系统的响应时间；
步骤S6中应急补药模块触发的条件如下：
S61、当喷洒机构5的剩余药液的重量处于较低数值时，即Mmin＜Mjt＜M时，转入应急补药模块；
S62、当喷洒机构5需要补药时，而所有的补药机构4都在工作时，转入应急补药模块；
S63、当指定的补药机构4在飞行过程中发生故障时，转入应急补药模块；
步骤S62和S63中，转入应急补药模块后，根据采集的数据，重新根据系统最新动态情况通过数据计算模块进行计算，使用逻辑判断模块调配整个系统的资源，进入优先处理通道，可以有效的减少喷洒机构5等待补药的时间，从而提高药液喷洒的工作效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于喷洒杀虫剂的机器人，包括杀虫剂喷洒装置和智能杀虫剂喷洒系统，其特征在于：所述杀虫剂喷洒装置包括农田(1)，所述农田(1)的一侧设置有多组起飞坪(2)，所述农田(1)的中间设置有多组中转站(3)，多组所述起飞坪(2)的上面设置有多组补药机构(4)和喷洒机构(5)，所述补药机构(4)包括补药无人机(6)，所述补药无人机(6)的下端固定连接有补药箱(7)，所述补药箱(7)的侧面管道连接有补药管(8)，所述喷洒机构(5)包括喷洒无人机(10)，所述喷洒无人机(10)的下端固定连接有喷洒箱(11)，所述喷洒箱(11)的一侧管道连接有多组喷洒管(12)，所述喷洒箱(11)的另一侧管道连接有加药管(9)。
2.根据权利要求1所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述智能杀虫剂喷洒系统包括自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块，所述自动补药远程控制模块包括采集记录模块、数据计算模块、逻辑判断模块、轨迹模拟模块、正常补药模块和应急补药模块，所述补药机构运行模块包括药水补充模块、位置调整模块和速度调整模块，所述喷洒机构运行模块包括重量感应模块、设备定位模块和缺药预警模块，所述自动补药远程控制模块、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块分别通过电连接，所述自动补药远程控制模块设置于起飞坪(2)上，所述补药机构运行模块设置于补药机构(4)上，所述喷洒机构运行模块设置于喷洒机构(5)上。
3.根据权利要求2所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述采集记录模块用于采集补药机构(4)和喷洒机构(5)的相关数据，所述数据计算模块用于对采集数据的计算，所述逻辑判断模块用于对各种计算结果进行分类并制定后续处理方案，所述轨迹模拟模块用于对制定的方案进行模拟以确认其可行性，所述正常补药模块用于整个系统常规情况下的补药控制，所述应急补药模块用于处理紧急状况下系统资源的调配，所述药水补充模块用于补药机构(4)对喷洒机构(5)消耗药水的补充，所述位置调整模块用于根据实际情况调整补药机构(4)的位置，所述速度调整模块用于根据实际情况调整补药机构(4)的速度，所述重量感应模块用于感应喷洒机构(5)中药液的实时重量情况，所述设备定位模块用于提供喷洒机构(5)的准确位置信息，所述缺药预警模块用于提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构(5)的补药需求，需要在最近的中转站(3)等待补药。
4.根据权利要求3所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述智能杀虫剂喷洒系统的运行包含以下步骤：
S1、喷洒机构(5)喷洒药水前，使用采集记录模块采集并记录重量感应模块得到的喷洒机构(5)的信息及初始重量，同时记录补药机构运行模块的位置信息；
S2、喷洒机构(5)喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构(5)的使用情况数据，通过设备定位模块采集喷洒机构(5)的位置信息，并记录在采集记录模块中；
S3、数据计算模块根据采集记录模块中的数据进行计算；
S4、逻辑判断模块根据计算的结果分析数据，制定后续处理方案；
S5、根据处理方案通过轨迹模拟模块确认方案的可行性；
S6、通过正常补药模块和应急补药模块控制指定的补药机构运行模块和喷洒机构运行模块向最近的中转站(3)运动；
S7、补药机构运行模块和喷洒机构运行模块到达中转站(3)的指定位置后，根据设备定位模块提供的数据，通过药水补充模块对喷洒机构(5)进行补充药水操作；
S8、补充完毕后，补药机构运行模块返回初始位置；
S9、重复S2-S8，可以实现喷洒机构(5)的循环补充。
5.根据权利要求4所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S1-S2中信息的采集方法如下：
S21、以中间位置的起飞坪(2)为原点建立空间坐标系；
S22、采集补药机构(4)的位置信息，用记号Ait表示第i台补药机构(4)在t时刻的位置；
S23、喷洒药水前，采集准备作业的喷洒机构(5)的设备信息，同时记录下该喷洒机构(5)中药液的重量信息，用Mj表示第j台喷洒机构(5)中药液的初始重量值；
S24、喷洒药水时，通过重量感应模块实时采集喷洒机构(5)中药液的重量信息，同时通过设备定位模块采集喷洒机构(5)的位置信息，用记号Mjt表示第j台喷洒机构(5)中药液t时刻的重量信息，用记号Bjt表示第j台喷洒机构(5)在j时刻的位置；
S25、用Ck表示第k处中转站(3)的位置，用v表示喷洒机构(5)的喷洒速度；
采用以上标记方法，可以定量的了解喷洒机构(5)的位置以及其携带药液的重量，以及补药机构(4)的位置，为下一步的计算做准备。
6.根据权利要求5所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S3中数据计算模块中喷洒机构(5)中药液重量计算方法如下：
设定第j台喷洒机构(5)中药液需要补充时的重量为M，其数值由下式定义：
Figure FDA0003429301470000031
其中
Figure FDA0003429301470000041
为第i台补药机构(4)在t时刻的与中转站(3)Ck的距离，
Figure FDA0003429301470000042
为喷洒机构(5)和补药机构(4)飞行的平均速度；
设定第j台喷洒机构(5)中药液重量最低值为Mmin，其数值由下式定义：
Figure FDA0003429301470000043
其中
Figure FDA0003429301470000044
为第j台喷洒机构(5)在j时刻到最近的中转站(3)Ck的距离；
通过设定喷洒机构(5)中药液的补充黄线和最低重量数值，可以在其重量达到最低值之前，对其进行补药操作，避免因为缺少药水而影响喷洒的效率。
7.根据权利要求6所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S3中补药机构(4)的飞行速度计算方法如下：
补药机构(4)为了及时的完成补药作业，其飞行的速度U的数值由下式定义：
Figure FDA0003429301470000045
其中U为补药机构(4)的飞行速度，其最大值为平均飞行速度的2倍，即
Figure FDA0003429301470000046
通过对补药机构(4)的速度进行定义，可以根据喷洒机构(5)的剩余药液的重量，利用速度调整模块实时的调整补药机构(4)的飞行速度，保证补充的及时性。
8.根据权利要求7所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S4中逻辑判断模块的判定方法如下：
S41、当Mjt≥M时，说明药液量充足，无需补充；
S42、当
Figure FDA0003429301470000051
时，说明药液需要补充且在正常范围内，转入正常补药模块处理；
S43、当
Figure FDA0003429301470000052
时，说明药液需要补充且超出正常范围之内，转入应急补药模块处理；
S44、当Mjt≤Mmin时，说明药液量太少，启动缺药预警模块，提醒工作人员现有的智能杀虫剂喷洒系统已无法满足特定喷洒机构(5)的补药需求，需要在最近的中转站(3)等待补药；
通过分类和逻辑判断，避免单一模块执行，使各个模块协同工作，缩短智能杀虫剂喷洒系统的响应时间。
9.根据权利要求8所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S6中应急补药模块触发的条件如下：
S61、当喷洒机构(5)的剩余药液的重量处于较低数值时，即Mmin＜Mjt＜M时，转入应急补药模块；
S62、当喷洒机构(5)需要补药时，而所有的补药机构(4)都在工作时，转入应急补药模块；
S63、当指定的补药机构(4)在飞行过程中发生故障时，转入应急补药模块。
10.根据权利要求9所述的一种用于喷洒杀虫剂的机器人，其特征在于：所述步骤S62和S63中，转入应急补药模块后，根据采集的数据，重新根据系统最新动态情况通过数据计算模块进行计算，使用逻辑判断模块调配整个系统的资源，进入优先处理通道，可以有效的减少喷洒机构(5)等待补药的时间，从而提高药液喷洒的工作效率。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109649658A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 华南农业大学 植保无人机药箱液位自动检测、补给系统及药液补给方法
CN111077912A (zh) * 2020-01-15 2020-04-28 南京邮电大学 基于无人机的农药养护系统
CN113785816A (zh) * 2021-09-16 2021-12-14 江苏食品药品职业技术学院 一种基于bds技术的精准喷农药装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109649658A (zh) * 2019-01-22 2019-04-19 华南农业大学 植保无人机药箱液位自动检测、补给系统及药液补给方法
CN111077912A (zh) * 2020-01-15 2020-04-28 南京邮电大学 基于无人机的农药养护系统
CN113785816A (zh) * 2021-09-16 2021-12-14 江苏食品药品职业技术学院 一种基于bds技术的精准喷农药装置

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