一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人的制作方法

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)工程裝備技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計(jì)一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人。

背景技術(shù)：

果實(shí)可食的樹木，即稱果樹，是能提供可供食用的果實(shí)、種子的多年生植物及其砧木的總稱。果樹有很多害蟲，有的危害樹葉、有的危害果實(shí)、有的危害枝干。其中，鉆入枝干內(nèi)的鉆蛀性害蟲蛀食枝干韌皮部、木質(zhì)部等，影響輸導(dǎo)系統(tǒng)傳遞養(yǎng)分、水分，影響果樹產(chǎn)量，甚至導(dǎo)致樹勢(shì)衰弱或死亡，一旦受侵害后，植株很難恢復(fù)生機(jī)，嚴(yán)重影響果樹的經(jīng)濟(jì)效益。目前,果樹害蟲的滅除方法主要：農(nóng)業(yè)防治技術(shù)、化學(xué)農(nóng)藥滅除、生物防治法；但這些方法存在著多種的缺陷，采用農(nóng)業(yè)技術(shù)防治果樹害蟲，投入的人工成本較高，采用化學(xué)農(nóng)藥滅除時(shí)，噴灑方法對(duì)于葉面害蟲和果實(shí)表面害蟲滅殺效果好，但是容易造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留危害人體健康，采用生物防治方法適用的害蟲種類有限，且比較繁雜，成本也高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)合理、無污染、減少人工投入成本，提高了除蟲效率且智能化水平高的一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)：一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人，包括機(jī)架和設(shè)置于機(jī)架兩側(cè)的履帶輪，所述機(jī)架表面上設(shè)置有六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂、水容器、蓄電池和注水泵，所述六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂的夾持部上設(shè)置有注水塑料管，臂腕上設(shè)置有高清攝像頭，注水泵一端與水容器相連接另一端與注水塑料管相連接，所述注水塑料管上設(shè)置有電極，電極對(duì)稱固定于注水塑料管外側(cè)，控制電路由機(jī)器人控制系統(tǒng)、單片機(jī)、DC升壓模塊、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和電源系統(tǒng)，所述蓄電池通過線路與電源系統(tǒng)相連接；所述電源系統(tǒng)通過線路分別與高清攝像頭、機(jī)器人控制系統(tǒng)、履帶輪上的伺服電機(jī)、單片機(jī)、第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)、六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂和DC升壓模塊相連接，所述高清攝像頭通過線路與機(jī)器人控制系統(tǒng)相連接，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)通過線路分別與伺服電機(jī)、六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂和單片機(jī)相連接，所述單片機(jī)通過線路分別與第一電子開關(guān)、第二電子開關(guān)和DC升壓模塊相連接，所述第一電子開關(guān)通過線路與注水泵相連接，所述DC升壓模塊通過線路與第二電子開關(guān)相連接，所述第二電子開關(guān)通過線路與電極相連接。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述機(jī)架每側(cè)設(shè)置有兩個(gè)履帶輪。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述蓄電池為可進(jìn)行充電的鋰電池。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述電極8由兩片相互絕緣，寬1mm、長(zhǎng)20-300mm，純銅薄膜組成。

一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人的控制方法，其特征在于：高清攝像頭對(duì)果樹樹干進(jìn)行探測(cè)識(shí)別定位，并掃描果樹枝干識(shí)別蟲孔，對(duì)蟲孔進(jìn)行定位，將蟲孔位置信息傳輸給機(jī)器人控制系統(tǒng)，機(jī)器人控制系統(tǒng)處理后先控制六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂將注水塑料管插入蟲孔內(nèi)，單片機(jī)啟動(dòng)第一電子開關(guān)，使注水泵對(duì)注水塑料管進(jìn)行輸送水，注水塑料管開始注水工作，然后單片機(jī)啟動(dòng)DC升壓模塊和第二電子開關(guān)，單片機(jī)通過設(shè)定DC升壓模塊的電壓，把產(chǎn)生的高壓直流電傳輸?shù)诫姌O上，電擊殺滅害蟲。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

1、對(duì)果樹枝桿中的鉆蛀性害蟲提供了智能化的采用物理電場(chǎng)滅除的履帶機(jī)器人，對(duì)大面積果園代替人工除蟲，提高了勞動(dòng)效率，對(duì)枝干蟲孔內(nèi)害蟲的滅殺率高，且履帶機(jī)器人在果園等環(huán)境下運(yùn)行平穩(wěn)可靠。

2、機(jī)器人能自主移動(dòng)到果樹樹干旁，自主掃描識(shí)別蟲孔，自動(dòng)將注水塑料管插入蟲孔注水施加高電壓滅除害蟲，具有較高的智能化水平。

3.使用該設(shè)備提高了殺蟲效率、保護(hù)了生態(tài)環(huán)境、減少了果品類農(nóng)藥殘留保證食品安全，而且適用于各類果樹枝干害蟲的滅除，也可以用于其他各類樹木枝干鉆蛀性害蟲的滅除，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，

圖2是本發(fā)明的電路原理圖。

圖面說明：1、機(jī)架，2、履帶輪，3、六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂，4、水容器，5、蓄電池，6、注水泵，7、注水塑料管，8、電極，9、高清攝像頭，10、機(jī)器人控制系統(tǒng)，11、單片機(jī)，12、DC升壓模塊，13、第一電子開關(guān)，14、第二電子開關(guān)，15、電源系統(tǒng)，16、伺服電機(jī)，17、夾持部，18、臂腕。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖1-2，本發(fā)明提供的一種實(shí)施例：一種滅殺果樹枝干鉆蛀性害蟲的機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)架1和設(shè)置于機(jī)架1兩側(cè)的履帶輪2，所述機(jī)架1表面上設(shè)置有六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3、水容器4、蓄電池5和注水泵6，所述六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3的夾持部17上設(shè)置有注水塑料管7，臂腕18上設(shè)置有高清攝像頭9，注水泵6一端與水容器4相連接另一端與注水塑料管7相連接，所述注水塑料管7上設(shè)置有電極8，電極8對(duì)稱固定于注水塑料管7外側(cè)，控制電路由機(jī)器人控制系統(tǒng)10、單片機(jī)11、DC升壓模塊12、第一電子開關(guān)13、第二電子開關(guān)14和電源系統(tǒng)15，所述蓄電池5通過線路與電源系統(tǒng)15相連接；所述電源系統(tǒng)15通過線路分別與高清攝像頭9、機(jī)器人控制系統(tǒng)10、履帶輪2上的伺服電機(jī)16、單片機(jī)11、第一電子開關(guān)13、第二電子開關(guān)14、六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3和DC升壓模塊12相連接；所述高清攝像頭9通過線路與機(jī)器人控制系統(tǒng)10相連接，所述機(jī)器人控制系統(tǒng)10通過線路分別與伺服電機(jī)16、六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3和單片機(jī)11相連接，所述單片機(jī)11通過線路分別與第一電子開關(guān)13、第二電子開關(guān)14和DC升壓模塊12相連接，所述第一電子開關(guān)13通過線路與注水泵6相連接，所述DC升壓模塊12通過線路與第二電子開關(guān)14相連接，所述第二電子開關(guān)14通過線路與電極8相連接，所述機(jī)架1每側(cè)可設(shè)置有兩個(gè)履帶輪2，所述蓄電池5為可進(jìn)行充電的鋰電池，所述電極8由兩片相互絕緣，寬1mm、長(zhǎng)20-300mm，純銅薄膜組成。

蓄電池5額定電壓為24V，連接電源系統(tǒng)15，電源系統(tǒng)15向DC升壓模塊12、注水泵6、伺服電機(jī)16、第一電子開關(guān)13、第二電子開關(guān)14提供12V直流電壓，電源系統(tǒng)15向高清攝像頭9和機(jī)器人控制系統(tǒng)10及單片機(jī)11提供5V直流電壓；高清攝像頭9用來對(duì)果樹樹干進(jìn)行探測(cè)識(shí)別定位，并掃描果樹枝干識(shí)別蟲孔，對(duì)蟲孔進(jìn)行定位，將蟲孔位置信息傳輸給機(jī)器人控制系統(tǒng)10，機(jī)器人控制系統(tǒng)10處理后先控制六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3將注水塑料管7插入蟲孔內(nèi)，單片機(jī)11啟動(dòng)第一電子開關(guān)13，使得注水泵6開始注水工作，注水5秒后單片機(jī)11啟動(dòng)DC升壓模塊12和第二電子開關(guān)14，單片機(jī)11通過設(shè)定DC升壓模塊12的電壓，把產(chǎn)生的高壓直流電傳輸?shù)焦潭ㄔ谧⑺芰瞎?的兩側(cè)電極8上；機(jī)器人控制系統(tǒng)10主要有衛(wèi)星導(dǎo)航功能和嵌入式系統(tǒng)的控制計(jì)算作用，能完成對(duì)果樹的定位，以及對(duì)設(shè)置有高清攝像頭9的臂腕18的控制，以便于高清攝像頭9對(duì)果樹枝干蟲孔的掃描，機(jī)器人控制系統(tǒng)10控制伺服電機(jī)16，完成行走功能，同時(shí)控制六軸機(jī)械關(guān)節(jié)手臂3，將注水塑料管7準(zhǔn)確的管插入蟲孔，在滅除過程結(jié)束后拔出注水塑料管7后復(fù)位；單片機(jī)11控制DC升壓模塊12的工作，包括設(shè)定DC升壓模塊12產(chǎn)生電壓的大小，并通過采樣電路獲取DC升壓模塊12輸出電壓電流參數(shù)完成數(shù)據(jù)顯示和進(jìn)行DC升壓模塊12的保護(hù)控制；DC升壓模塊12，主要在單片機(jī)11的控制下，將電源系統(tǒng)15送來的12V直流電壓進(jìn)行升壓，輸出直流高電壓，電壓根據(jù)果樹枝干粗細(xì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可調(diào)范圍為200—500V，注水塑料管7向蟲孔注水后，DC升壓模塊12輸出直流電壓，通過電極8導(dǎo)入蟲孔，由于水能夠很快注滿蟲孔并接觸到害蟲生物體，再通過電極8施加高壓直流電，水的導(dǎo)電性將高壓直流電產(chǎn)生物理電場(chǎng)作用到害蟲生物體上，使得物理電場(chǎng)能夠充分地接觸害蟲生物體，使得害蟲被電擊殺滅。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理，主要特征和優(yōu)點(diǎn)，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍。