CN211983415U - 一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，由底盘、深度相机、二轴云台、喷头、软管、增压泵、控制器、药箱、电源组成。其中，深度相机放置于底盘顶部，其余组成部件放置于底盘上，药箱通过软管连接增压泵、喷头，喷头放置于二轴云台上，深度相机、云台、增压泵与控制器和电源通过线缆连接。本实用新型通过测量果树的形状、喷头与果树的距离，调节喷头的喷雾量与喷雾方向，从而达到精确、定量喷雾的要求。

Description

一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备

技术领域

本实用新型属于农业机械领域，特别涉及一种基于深度相机的自适应仿形果园喷雾设备。

背景技术

丘陵山地田块小、不规则、地面坡度落差大，行间两侧果树树高，冠层形状与疏密不一，而现有的风送喷雾装置两侧出风口风速大小一致，风向固定，喷雾量不能实时调节；由于种植模式的差异，果树行距不一，导致喷头距离果树距离不同，不能满足精量喷雾要求。与此同时，传统的果树喷雾技术由于喷头与果树间喷雾距离的调节随意性很大，会造成雾滴。在果树内不同区域的分布很不均匀，特别是对于枝叶密集的作物和果树，农药超量使用等问题尤为严重，采用仿形喷雾技术可以自动调节喷头的流量与果树间的角度，使之达到理想的状态，这将有利于雾滴在果树内的分布均匀性，本发明采用深度相机研发一种仿形喷雾控制系统。

深度相机按照深度测量原理不同，一般分为：飞行时间法(TOF)、结构光法、双目立体视觉法。其中飞行时间法，飞行时间是从Time of Flight直译过来的，简称TOF。其基本原理是通过连续发射光脉冲(一般为不可见光)到被观测物体上，然后接收从物体反射回去的光脉冲，通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来计算被测物体离相机的距离。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，具有喷药精确、距离自适应等特点，能够有效提高喷药的效率和喷药的均匀性。

为实现该目的，本实用新型提供了一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，由底盘、深度相机、二轴云台、喷头、软管、增压泵、控制器、药箱、电源组成；

其中，深度相机放置于底盘顶部，其余组成部件均放置于底盘上；

药箱通过软管连接增压泵与喷头，喷头放置于二轴云台上；

深度相机、二轴云台、增压泵与控制器和电源通过线缆连接。

进一步的，深度相机使用时间飞行法(TOF)，探测距离不小于30米。

进一步的，深度相机的视场角不小于40°×40°。

进一步的，底盘的运动方式选自轮式或履带。

进一步的，二轴云台在方位和俯仰方向上的限定运动范围不大于深度相机的瞬时视场。

进一步的，一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，由底盘、深度相机、二轴云台、喷头、软管、增压泵、控制器、药箱、电源组成。其中，深度相机通过一个架子架高并放置于底盘顶部，其余组成部件均放置于底盘上。底盘选用履带式无人车，遥控器控制，承载重量不小于50kg，药箱通过软管连接增压泵与喷头，喷头放置于二轴云台上，深度相机、云台、增压泵与控制器和电源分别通过供电线缆和控制连接。

本实用新型通过测量果树的形状、喷头与果树的距离，调节喷头的喷雾量与喷雾方向，达到了精确、定量喷雾的要求。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

主要器部件符号说明：

01 底盘

02 深度相机

03 药箱

04 增压泵

05 电源

06 控制器

07 二轴云台

08 喷头

10 供电线缆

20 控制线缆

30 软管

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，由底盘01、深度相机02、二轴云台07、喷头08、软管30、增压泵04、控制器06、药箱03、电源05组成。其中，深度相机通过一个架子架高并放置于底盘顶部，其余组成部件均放置于底盘01上。底盘选用履带式无人车，遥控器控制，承载重量不小于50kg，其中药箱的药量不小于30kg，药箱通过软管连接增压泵与喷头，喷头放置于二轴云台上，深度相机、云台、增压泵与控制器和电源分别通过供电线缆10和控制线缆20连接。深度相机采用Flash测距原理，激光工作波长850nm，最大探测距离50米，视场角60°×45°，输出QVGA(320×240) 尺寸的深度图、灰度图及点云图，最高帧速可达120FPS，测距精度为2cm或1％；配置千兆以太网(数据/命令)+CAN(命令)接口，TCP/IP协议传输，适用于各类操作系统。二轴云台运动的角度小于视场角60°×45°，喷头的角度通过二轴云台实现，喷头与果树距离通过增压泵电流的调节实现。控制器通过处理深度相机的图像，继而控制调节增压泵电流、二轴云台的角度方向。电源采用12V铅酸蓄电池，接头处做防水处理。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，其特征在于，由底盘、深度相机、二轴云台、喷头、软管、增压泵、控制器、药箱和电源组成；

其中，深度相机放置于底盘顶部，其余组成部件均放置于底盘上；

药箱通过软管连接增压泵与喷头，喷头放置于二轴云台上；

深度相机、二轴云台、增压泵与控制器和电源通过线缆连接。

2.如权利要求1所述的一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，其特征在于，深度相机使用时间飞行法，探测距离不小于30米。

3.如权利要求1所述的一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，其特征在于，深度相机的视场角不小于40°×40°。

4.如权利要求1所述的一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，其特征在于，底盘的运动方式选自轮式或履带。

5.如权利要求1所述的一种基于深度相机的果树仿形喷雾设备，其特征在于，二轴云台在方位和俯仰方向上的限定运动范围不大于深度相机的瞬时视场。

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