張?jiān)蚀T 甄海鋒 姜正義

摘 ?要：對(duì)于一些植物，病蟲(chóng)害會(huì)造成重大的損失，一般來(lái)說(shuō)，病蟲(chóng)害經(jīng)常發(fā)生的樹(shù)木更傾向于涂上石灰水，而每年的噴涂石灰便是一項(xiàng)繁雜且耗時(shí)的工作，“智能樹(shù)木噴漆車”這款產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的就是代替人工手刷，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)噴白效果，通過(guò)“識(shí)別、校正、噴涂”的工作過(guò)程，代替人工手刷，完成這項(xiàng)耗時(shí)費(fèi)力的工作。

關(guān)鍵詞：行道樹(shù);自動(dòng)噴涂;噴淋車

1技術(shù)方案

結(jié)構(gòu)上采用四輪驅(qū)動(dòng)形式，具有扶手來(lái)進(jìn)行操控，車內(nèi)可裝載大量涂料，噴頭處采用類似3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)，豎向與橫向?qū)к壞苁箛婎^能夠在車體側(cè)面實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)，采用步進(jìn)電機(jī)和絲桿傳送機(jī)械爪，傳動(dòng)更加快速穩(wěn)定，噴頭處可調(diào)節(jié)傾斜角度可以噴涂部分扭曲的樹(shù)干。

軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，需一人實(shí)時(shí)操作，通過(guò)驅(qū)動(dòng)到達(dá)目標(biāo)區(qū)域，扶手處采用了LCD觸摸屏，實(shí)現(xiàn)一鍵噴涂，機(jī)械爪上有超聲波定位裝置，當(dāng)測(cè)定距離達(dá)到時(shí)，機(jī)械爪可以自主閉合將樹(shù)木包圍，然后進(jìn)行噴涂。

2 噴淋車設(shè)計(jì)

3工作過(guò)程

將噴淋車驅(qū)動(dòng)至樹(shù)木旁，有噴淋爪一面朝樹(shù)，一鍵運(yùn)行噴淋程序，初始化機(jī)械爪是張開(kāi)狀態(tài)，由超聲波測(cè)距模塊檢測(cè)爪內(nèi)與樹(shù)木的距離，縱向絲桿調(diào)節(jié)噴爪上下移動(dòng)，橫向履帶調(diào)節(jié)噴爪左右移動(dòng)，稍調(diào)節(jié)至合適位置，套筒向前伸出，噴爪閉合到合適位置，由機(jī)械爪的閉合角度測(cè)出樹(shù)木直徑，此時(shí)開(kāi)始噴涂，噴頭噴水量可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，步進(jìn)電機(jī)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械爪在絲桿上下做往返噴涂運(yùn)動(dòng)，由此循環(huán)往復(fù)，運(yùn)動(dòng)速度可設(shè)置。

當(dāng)噴涂完成時(shí)停止循環(huán)，此時(shí)可撤出機(jī)械爪，也可再執(zhí)行循環(huán)噴涂，撤出機(jī)械爪后等待下一次的執(zhí)行噴淋程序。

4實(shí)際效果

（1）.整體以手扶車體為結(jié)構(gòu)，程序化流程，替代了手刷，操作簡(jiǎn)單且具有高穩(wěn)定性，增強(qiáng)了工作人員的舒適感;

（2）.利用類似3D打印的絲桿履帶等傳送結(jié)構(gòu)，噴頭可全方位移動(dòng)，機(jī)械爪自主定位，計(jì)算出精準(zhǔn)的噴涂量使噴涂更均勻;

（3）.集成控制系統(tǒng)，利用STM32單片機(jī)為主芯片設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，有豐富外設(shè)，操控簡(jiǎn)單，實(shí)施便捷，適應(yīng)性強(qiáng)。

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