1.一种折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
确定车箱一侧N个伸缩滑动单元从下至上分别对应的活动区域A1~AN,且其在Z方向的位置界限[Zdown,Zup]分别为[Z0,Z1]…[ZN‑1,ZN];
令任意一个检测点为Jc=(y,z),激光扫描传感器探测树冠获得检测点分区D计算方法如下,其中活动区域A1~AN与激光扫描传感器探测树冠获得的检测点分区D1~DN一一对应:在每个检测点分区内,对应的伸缩滑动单元的喷雾定位点计算方法如下:
每个检测点分区D内,x方向采集m次,激光扫描传感器采集树冠获得的点云数据坐标PData为:根据采集点坐标数据,通过最小二乘法方法求得拟合直线的斜率k,多个采集点的数据中心点的A(yA,zA)计算如下:采集点上界限线是Dup=max(PData(z)),采集点下界限线是Ddown=min(PData(z)),其中max(PData(z))表示求解点云坐标数据PData中点坐标中最大的z值;m为x方向激光扫描采集次数;n为y方向激光扫描采集次数;yA、zA分别是中心点A的y、z方向的坐标;i、j分别为采集点行、列下标序号值;
通过点A,以斜率k画直线,交于直线Dup与Ddown于B、C点,线段BC表示喷雾区域,过点A以斜率 画直线,理想喷雾距离是Lp,此时理想仿形喷雾位置点为P1;
Zup与Zdown分别是伸缩滑动单元的喷头在Z方向的上下工作界限;Yl与Yr左右是伸缩滑动单元的喷头到达在Y方向的左右工作界限;θ1与θ2分别为喷头理想的旋转角度与实际的旋转,θ1=arctan(k);P2实际喷雾喷雾点;
根据理想仿形喷雾位置点P1位于伸缩滑动单元的喷头的Y、Z方向的工作界限的位置的9种情况,每种情况的实际喷雾喷雾点P2与喷头实际的旋转角度θ2计算分别如下:情况1:当 时,p2=(yA‑Lpsinθ1,zA+Lpcosθ1),θ2=θ1;
情况2:当 时,p2=(Yr,zA+Lpcosθ1),
情况3:当 时,p2=(Yr,Zup),
情况4:当 时,p2=(yA‑Lpsinθ1,Zup),
情况5:当 时,p2=(Yl,Zup),
情况6:当 时,p2=(Yl,Zdown),
情况7:当 时,p2=(Yl,zA+Lpcosθ1),
情况8:当 时,
p2=(yA‑Lpsinθ1,Zdown),
情况9:当 时,p2=(Yr,Zdown),
2.根据权利要求1所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于,折叠式仿形喷雾机包括行走车体、用以探测树冠的激光扫描检测单元以及用以喷洒农药的仿形喷雾机构;所述行走车体包括车箱和行走底盘,所述车箱内设有电气控制单元、喷雾供液单元和供电单元;所述激光扫描检测单元包括设在车箱上的激光扫描传感器;所述仿形喷雾机构包括:对称设在车箱两侧的若干主折叠单元,所述主折叠单元包括折叠主杆,折叠主杆的一端与车箱铰接,折叠主杆的另一端设有传感设备;
间隔设在折叠主杆上的若干伸缩滑动单元,所述伸缩滑动单元均包括固定杆和移动杆,所述固定杆的一端滑动设置在折叠主杆上、且固定杆均沿折叠主杆的杆长方向运动,所述移动杆与固定杆平行,且移动杆沿固定杆杆长方向滑动;移动杆远离固定杆一端设有喷雾组件。
3.根据权利要求2所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述折叠主杆与车箱的铰接处设有驱使折叠主杆展开或折叠的第一驱动机构,所述折叠主杆上沿其杆长方向设有第一齿条和第一导轨,所述第一齿条通过减速器与第一步进电机连接,固定杆端部设有与第一齿条啮合的第一齿轮以及与第一导轨相配合的第一滑台,固定杆通过第一步进电机带动所述第一齿轮和第一滑台沿折叠主杆的杆长方向运动;所述固定杆的端部还设有第一编码器,所述第一编码器通过第一联轴器与第一步进电机连接。
4.根据权利要求3所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述第一驱动机构包括第一步进推杆,第一步进推杆的一端通过第一推杆连接座铰接在折叠主杆下段、另一端通过第一推杆固定座铰接在车箱顶面,所述第一步进推杆启动,拉动折叠主杆向车箱侧转动、直至折叠主杆平行于车箱顶面;所述第一推杆连接座对面的折叠主杆上设有第一检测挡板。
5.根据权利要求4所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述第一滑台通过固定板安装在固定杆端部,第一滑台对面的固定板上设有传感器,所述固定板一端朝向移动杆一侧延伸、且在固定板端部设置第二检测挡板。
6.根据权利要求2所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:固定杆上沿其杆长方向设有第二齿条和第二导轨,所述第二齿条与第二步进电机连接,移动杆端部设有与第二齿条啮合的第二齿轮以及与第二导轨相配合的第二滑台,移动杆通过第二步进电机带动所述第二齿轮和第二滑台沿固定杆的杆长方向运动;所述移动杆的端部还设有第二编码器,所述第二编码器通过第二联轴器与第二步进电机连接,移动杆的杆身上还设有与喷雾组件配合使用的电磁阀和无刷离心风机。
7.根据权利要求6所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述喷雾组件包括舵机、喷气罩和喷头,所述无刷离心风机的出风口通过导管与喷气罩连接,电磁阀的出口与喷头进水口连接,舵机的固定臂与所述移动杆远离折叠主杆端的端部固定连接,所述喷头和喷气罩与舵机的旋转臂固定连接。
8.根据权利要求2所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述折叠主杆为一根折叠杆,折叠杆端部与车箱铰接、且第一驱动机构设置在折叠杆与车箱的相接处,所述传感设备设置在折叠杆的另一端。
9.根据权利要求2所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述折叠主杆包括至少两根折叠杆,近车箱端的折叠杆端部与车箱铰接、且第一驱动机构设置在折叠杆与车箱的相接处,所述传感设备设在远车箱端的折叠杆端部,相邻两折叠杆之间铰接,且两折叠杆的铰接处设有驱使两折叠杆展开或折叠的第二驱动组件;所述第二驱动机构包括第二步进推杆,第二步进推杆的一端通过第二推杆连接座铰接在远车箱端折叠杆上、另一端通过第二推杆固定座铰接在第一折叠杆上段,所述第二步进推杆启动,拉动远车箱端的折叠杆向近车箱端的折叠杆侧转动、直至两折叠杆平行。
10.根据权利要求2所述的折叠式仿形喷雾机的仿形喷雾点定位方法,其特征在于:所述电气控制单元包括用以控制激光扫描传感器的激光扫描探测控制箱、用以操控行走底盘的行走底盘控制箱、用于控制喷雾供液单元的喷雾控制箱以及用于操控主折叠单元和伸缩滑动单元的机构控制箱;所述喷雾供液单元包括水箱、水泵、空气罐与压力表,所述水箱、水泵、空气罐与压力表依序通过水管连接,压力表出口通过水管分接各个伸缩滑动单元。