本发明涉及农业喷施装置及方法，具体涉及一种菠萝智能精准催花喷药管理装置及方法。

背景技术：

1、菠萝是著名的热带水果，在中国栽培已有400余年的历史的，因香味诱人、口感独特而备受消费者喜爱，国内菠萝产量也是位居世界第六，是全世界菠萝十大主产国之一。

2、菠萝催花喷药是菠萝栽培管理过程中十分重要的过程，其重要目的在于控制菠萝的开花期和结果期，让同一时期种下的菠萝批量化开花结果，有利于统一田间管理，提高生产效率。而目前菠萝的催花喷药还主要依靠人工牵管喷药，不仅耗时耗力，喷药量也无法做到一致，而且效率极为低下。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种菠萝智能精准催花喷药管理装置，该菠萝智能精准催花喷药管理装置能够自动完成喷药工作，不仅有效提高工作效率，而且喷药量可以做到一致。

2、本发明另一个的目的在于提供一种菠萝智能精准催花喷药管理方法。

3、本发明的目的通过以下技术方案实现：

4、一种菠萝智能精准催花喷药管理装置，包括行走机构以及设置在行走机构上的自动喷药终端；

5、所述自动喷药终端包括喷药机构、用于调节喷药位置的调节机构以及用于获取菠萝的图像的视觉识别模块；

6、所述喷药机构包括药箱以及喷药组件，所述喷药组件包括喷头、主喷管以及可活动的分喷管；所述主喷管连接在药箱和分喷管之间；所述分喷管和喷头均设有多个，所述喷头与分喷管连接；多个喷头水平排列的方向与行走机构前进的方向垂直；

7、所述调节机构包括调节移动架和用于驱动调节移动架进行移动的调节驱动机构，所述调节移动架设有多个且分别与多个喷头连接；

8、所述视觉识别模块包括摄像头和图像处理器，所述摄像头设有多个，多个摄像头排列的方向与多个喷头排列的方向平行；每个摄像头与不同的喷头对应；沿着前进的方向，所述摄像头位于喷头的前方；所述图像处理器与摄像头、调节驱动机构的控制器电连接。

9、本发明的一个优选方案，其中，沿着行走机构前进的方向，所述喷头和调节移动架均设有两排。这样，当其中一排喷头和调节移动架进行喷药作业时，另一排喷头和调节移动架可以根据下一轮菠萝的位置进行调节，两排喷头和调节移动架可以轮流进行喷药作业，有利于提高工作效率。

10、本发明的一个优选方案，其中，所述分喷管包括固定管和活动软管，所述活动软管与所述喷头连接。

11、本发明的一个优选方案，其中，所述喷药组件设有三组且沿着与行走机构的前进方向垂直的方向排列；

12、位于中间的喷药组件的主喷管通过过渡软管分别与位于两侧的喷药组件的主喷管连通；位于两侧的喷药组件的主喷管分别转动连接在安装架上。

13、进一步，所述调节机构还包括固定设置的安装导向架；所述调节移动架水平滑动连接在所述安装导向架上。

14、进一步，所述调节驱动机构包括调节驱动电机和调节传动组件，所述调节传动组件包括调节皮带和调节带轮；所述调节移动架上设有锁合电磁铁；所述调节移动架上设有用于避让调节皮带的避让槽；在锁合状态下，所述锁合电磁铁的铁芯将调节皮带顶在避让槽的槽壁上。这样，可以通过调节驱动电机驱动调节皮带进行往复移动，若有喷头需要调节移动时，通过对应的调节移动架上的锁合电磁铁与调节皮带锁紧，从而可以驱动调节移动架进行横向移动，直至对应的喷头移动至指定的位置，此时该调节移动架上的锁合电磁铁松开调节皮带，即可解除与调节皮带的连接关系，使得喷头停留在当前位置。通过上述结构，共用一个驱动机构，根据实际的情况，可以同时完成多个不同喷头的不同长度的位置调节，结构十分巧妙且紧凑。

15、进一步，所述调节带轮设有两组，每组调节带轮包括两个调节带轮；其中一组的两个调节带轮分别转动连接在位于两侧的喷药组件的其中一个主喷管的两端，其中一个调节带轮与该其中一个主喷管的转动中心同轴；另一组的两个调节带轮分别转动连接在位于两侧的喷药组件的另一个主喷管的两端，其中一个调节带轮与该另一个主喷管的转动中心同轴；

16、所述调节皮带设有三个；其中一个调节皮带连接在两组调节带轮的其中一个靠近对方的调节带轮之间；另外两个调节皮带分别连接在两组调节带轮的两个调节带轮之间。通过上述结构，共用一个驱动机构，不仅可以同时完成三组喷头的调节操作，结构十分紧凑，而且还不会妨碍位于两侧的主喷管进行折叠和伸展，十分巧妙。

17、进一步，所述自动喷药终端还包括折叠驱动机构，该折叠驱动机构包括折叠驱动电机和折叠传动组件；所述折叠传动组件包括同步齿轮组件和折叠带组件，所述同步齿轮组件包括两个同步轮；所述折叠带组件设有两组，每组折叠带组件均包括折叠皮带以及两个折叠带轮；其中一个同步轮与折叠驱动电机的输出轴同轴连接，另一个同步轮与其中一组的折叠带组件的其中一个折叠带轮同轴连接，该其中一组的折叠带组件的另一个折叠带轮与位于两侧的喷药组件的其中一个主喷管的转动中心同轴；另一组折叠带组件的其中一个折叠带轮与折叠驱动电机的输出轴同轴连接，该另一组折叠带组件的另一个折叠带轮与位于两侧的喷药组件的另一个主喷管的转动中心同轴。通过上述结构，在折叠驱动电机的驱动下，两组折叠带组件的折叠皮带可以分别拉扯位于两侧的主喷管绕着对应的安装架进行转动，从而自动将两侧的主喷管折叠或展开，防止两侧的主喷管在运输过程中与其他物体发生干涉。

18、一种菠萝智能精准催花喷药管理方法，包括以下步骤：

19、通过行走机构搭载自动喷药终端移动至种植有菠萝苗的田地中；

20、通过行走机构驱动自动喷药终端在菠萝苗的上方扫过；在此过程中，先通过摄像头获取下方的菠萝苗的图像，并将图像传输至图像处理器中，由图像处理器对菠萝苗的图像进行处理，得到菠萝苗的叶心的相对位置；通过控制器向调节驱动机构发送对应的驱动指令，由调节驱动机构驱动调节移动架往对应的方向移动，使得喷头横向移动至指定的位置，再通过行走机构驱动喷头往前移动至菠萝苗的叶心的正上方；

21、通过主喷管和分喷管将药箱中的药液输送至喷头，由喷头将药液喷在下方的菠萝苗的叶心中，完成该菠萝苗的喷药任务；

22、按照上述操作，先完成位于同一排菠萝的喷药工作，再通过行走机构驱动自动喷药终端往下移动，继续完全其他排菠萝的喷药工作。

23、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

24、1、本发明的菠萝智能精准催花喷药管理装置能够自动完成喷药工作，不仅有效提高工作效率，而且喷药量可以做到一致。

25、2、通过设置视觉识别模块和调节机构，先通过摄像头获取下方的菠萝苗的图像，再由图像处理器对菠萝苗的图像进行处理，得到菠萝苗的叶心的相对位置；通过调节驱动机构驱动喷头横向移动至指定的位置，左后通过行走机构驱动喷头往前移动至菠萝苗的叶心的正上方，这样可以一对一定位菠萝苗的叶心的位置，从而能够精准地将药液喷到对应的菠萝苗的叶心中，保证了催花效果。

技术特征：

1.一种菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，包括行走机构以及设置在行走机构上的自动喷药终端；

2.根据权利要求1所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，沿着行走机构前进的方向，所述喷头和调节移动架均设有两排。

3.根据权利要求1所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述分喷管包括固定管和活动软管，所述活动软管与所述喷头连接。

4.根据权利要求1所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述喷药组件设有三组且沿着与行走机构的前进方向垂直的方向排列；

5.根据权利要求1所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述调节机构还包括固定设置的安装导向架；所述调节移动架水平滑动连接在所述安装导向架上。

6.根据权利要求4所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述调节驱动机构包括调节驱动电机和调节传动组件，所述调节传动组件包括调节皮带和调节带轮；所述调节移动架上设有锁合电磁铁；所述调节移动架上设有用于避让调节皮带的避让槽；在锁合状态下，所述锁合电磁铁的铁芯将调节皮带顶在避让槽的槽壁上。

7.根据权利要求6所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述调节带轮设有两组，每组调节带轮包括两个调节带轮；其中一组的两个调节带轮分别转动连接在位于两侧的喷药组件的其中一个主喷管的两端，其中一个调节带轮与该其中一个主喷管的转动中心同轴；另一组的两个调节带轮分别转动连接在位于两侧的喷药组件的另一个主喷管的两端，其中一个调节带轮与该另一个主喷管的转动中心同轴；

8.根据权利要求4所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置，其特征在于，所述自动喷药终端还包括折叠驱动机构，该折叠驱动机构包括折叠驱动电机和折叠传动组件；所述折叠传动组件包括同步齿轮组件和折叠带组件，所述同步齿轮组件包括两个同步轮；所述折叠带组件设有两组，每组折叠带组件均包括折叠皮带以及两个折叠带轮；其中一个同步轮与折叠驱动电机的输出轴同轴连接，另一个同步轮与其中一组的折叠带组件的其中一个折叠带轮同轴连接，该其中一组的折叠带组件的另一个折叠带轮与位于两侧的喷药组件的其中一个主喷管的转动中心同轴；另一组折叠带组件的其中一个折叠带轮与折叠驱动电机的输出轴同轴连接，该另一组折叠带组件的另一个折叠带轮与位于两侧的喷药组件的另一个主喷管的转动中心同轴。

9.一种应用于权利要求1-8任一项所述的菠萝智能精准催花喷药管理装置的菠萝智能精准催花喷药管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结

本发明公开一种菠萝智能精准催花喷药管理装置及方法，包括行走机构以及自动喷药终端；所述自动喷药终端包括喷药机构、调节机构以及视觉识别模块；所述喷药机构包括药箱以及喷药组件，所述喷药组件包括喷头、主喷管以及可活动的分喷管；所述主喷管连接在药箱和分喷管之间；所述分喷管和喷头均设有多个，所述喷头与分喷管连接；所述调节机构包括调节移动架和调节驱动机构，所述调节移动架设有多个且分别与多个喷头连接；所述视觉识别模块包括摄像头和图像处理器，所述摄像头设有多个，多个摄像头排列的方向与多个喷头排列的方向平行；每个摄像头与不同的喷头对应。本发明能够自动完成喷药工作，不仅有效提高工作效率，而且喷药量可以做到一致。

技术研发人员：谢季青,周思理,陈明文,邓干然,覃金转,郑爽,倪燕妹,何冯光,丁汉卿,崔振德,林杰泽

受保护的技术使用者：广东农垦热带农业研究院有限公司

技术研发日：

技术公布日：2024/1/25