一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置的制作方法

1.本发明属于喷药装置技术领域，更具体的说是涉及一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置。


背景技术：

2.玉米含有较为丰富的蛋白质、脂肪、维生素、微量元素、纤维素等，具有开发高营养功能食品的巨大潜力，在玉米的生长过程中，为了保证玉米的正常生长，经常需要用到喷药装置对玉米进行杀虫处理。现有的喷药装置中一些药剂容易粘附在药箱内壁上，较难清理，将直接导致喷洒出来的药剂药效较差，不利于杀虫。
3.因此，如何提供一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置成为了本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置，结构简单，使用方便，能够对药箱内壁粘附的药剂进行有效清理，保证了药箱内药剂的均匀性，从而提高了杀虫效果。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置，包括：机架、加料机构和喷药机构，其中，所述加料机构和所述喷药机构均安装在所述机架上；所述加料机构包括药箱和搅拌组件，所述搅拌组件设置在所述药箱上，一端伸入所述药箱内；所述药箱底部的出液口通过管路与所述喷药机构相连通；所述药箱一侧的上部设置有刷洗球出口，所述药箱一侧的下部设置有刷洗球进口，所述刷洗球出口通过管路与所述刷洗球进口相连通。
7.进一步的，所述搅拌组件包括驱动电机一、转轴和螺旋搅拌叶片，所述驱动电机一安装在所述药箱顶端，所述转轴一端与所述驱动电机一的输出端相连，另一端伸入所述药箱内，所述螺旋搅拌叶片环绕所述转轴设置，所述螺旋搅拌叶片上开设有药液孔。
8.进一步的，所述刷洗球出口位于顶部的螺旋搅拌叶片的一侧；所述刷洗球进口位于底部的螺旋搅拌叶片的一侧。
9.进一步的，所述刷洗球出口位置向下侧倾斜，且所述刷洗球出口位置后面设置有开关阀。
10.进一步的，喷药机构包括升降组件和喷药组件，所述升降组件安装在所述机架尾端，所述喷药组件安装在所述升降组件上，升降组件驱动所述喷药组件上下移动。
11.进一步的，所述升降组件包括驱动电机二、丝杆、立柱和滑块，所述滑块滑动连接在所述立柱的腔体内，所述驱动电机二安装机架底端，所述丝杆底端贯穿所述机架并与所述驱动电机二的输出端相连，所述丝杆顶端贯穿所述滑块，并与所述滑块螺纹连接；立柱的一侧沿纵向设置有条形槽，所述滑块的一端伸出所述条形槽并与所述喷药组件相连。
12.进一步的，所述喷药组件包括驱动电机三、喷药杆和喷头，所述滑块伸出所述条形
槽的一端设置有顶部安装耳和底部安装耳，所述喷药杆的一端伸入所述顶部安装耳与所述底部安装耳之间，所述驱动电机三安装在所述顶部安装耳上，输出轴依次贯穿顶部安装耳、喷药杆后与底部安装耳转动连接；所述喷药杆通过管路与所述药箱底部的出液口相连，所述喷头等间隔设置在所述喷药杆底部。
13.进一步的，所述架体首端安装有推手。
14.进一步的，所述机架底端安装有行走轮。
15.本发明的有益效果在于：
16.本发明结构简单，使用方便，在搅拌组件的驱动下，刷洗球能够对药箱内壁粘附的药剂进行有效清理，避免了药液原料粘附在药箱内壁导致药剂药性下降的问题，从而保证了药箱内药剂的均匀性，从而提高了杀虫效果。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
18.图1为本发明的整体结构示意图；
19.其中，图中，
20.1-机架；2-药箱；3-刷洗球出口；4-刷洗球进口；5-蓄电池；6-控制器；7-驱动电机一；8-转轴；9-螺旋搅拌叶片；10-刷洗球；11-驱动电机二；12-丝杆；13-立柱；14-滑块；15-限位开关；16-驱动电机三；17-喷药杆；18-喷头；19-顶部安装耳；20-底部安装耳；21-高清摄像头；22-把手；23-行走轮。
具体实施方式
21.下面将结合本发明的实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.参考图1，本发明提供了一种具有省料功能的玉米植保用喷药装置，包括：机架1、加料机构和喷药机构，其中，所述加料机构和所述喷药机构均安装在所述机架1上；所述加料机构包括药箱2和搅拌组件，所述搅拌组件设置在所述药箱2上，一端伸入所述药箱2内；所述药箱2底部的出液口通过管路与所述喷药机构相连通，出液口处设置有电磁阀；所述药箱2一侧的上部设置有刷洗球出口3，所述药箱2一侧的下部设置有刷洗球进口4，所述刷洗球出口3通过管路与所述刷洗球进口4相连通。
23.本发明还包括蓄电池5和控制器6，蓄电池5、加料机构和喷药机构分别与控制器6电连接。
24.所述搅拌组件包括驱动电机一7、转轴8和螺旋搅拌叶片9，所述驱动电机一7安装在所述药箱2顶端，所述转轴8一端与所述驱动电机一7的输出端相连，另一端伸入所述药箱2内，所述螺旋搅拌叶片9环绕所述转轴8设置，所述螺旋搅拌叶片9上开设有药液孔，从而能
够使药液原料由药箱2顶端的加料口落入药箱2底端，并在螺旋搅拌叶片9的作用下混合均匀。
25.本实施例中，所述刷洗球出口3位于顶部的螺旋搅拌叶片9的一侧；所述刷洗球进口4位于底部的螺旋搅拌叶片9的一侧。在螺旋搅拌叶片9需要清理时，将至少一个刷洗球10加入药箱2内，启动驱动电机一7，在螺旋搅拌叶片9的作用下，刷洗球10螺旋上升，最后由刷洗球出口3位置排出，再通过管路滚动至刷洗球进口4位置处，进入药箱2内。刷洗球出口3位置向下侧倾斜，且刷洗球出口3位置后面设置有开关阀，在不需要对螺旋搅拌叶片9进行清理时，关闭开关阀即可，刷洗球10则停留在刷洗球出口3位置处。刷洗球10的尺寸小于药液孔的尺寸。
26.喷药机构包括升降组件和喷药组件，所述升降组件安装在所述机架1尾端，所述喷药组件安装在所述升降组件上，升降组件驱动所述喷药组件上下移动。所述升降组件包括驱动电机二11、丝杆12、立柱13和滑块14，所述滑块14滑动连接在所述立柱13的腔体内，所述驱动电机二11安装机架1底端，所述丝杆12底端贯穿所述机架1并与所述驱动电机二11的输出端相连，所述丝杆12顶端贯穿所述滑块14，并与所述滑块14螺纹连接；立柱13的一侧沿纵向设置有条形槽，所述滑块14的一端伸出所述条形槽并与所述喷药组件相连。在驱动电机二11的作用下，丝杆12驱动滑块14上下移动，滑块14带动喷药组件升高或降低，从而能够简单快速的调节喷药组件的高度，以适应不同生长周期的玉米，给杀虫处理带来便利。立柱13一侧的上方设置有限位开关15，所述限位开关15与所述控制器6电连接，用于控制滑块14的行程。
27.所述喷药组件包括驱动电机三16、喷药杆17和喷头18，所述滑块14伸出所述条形槽的一端设置有顶部安装耳19和底部安装耳20，所述喷药杆17的一端伸入所述顶部安装耳19与所述底部安装耳20之间，所述驱动电机三16安装在所述顶部安装耳19上，输出轴依次贯穿顶部安装耳19、喷药杆17后与底部安装耳20转动连接；所述喷药杆17通过管路与所述药箱2底部的出液口相连，且管路上设置有水泵，多个所述喷头18等间隔设置在所述喷药杆17底部。在驱动电机三16的作用下，能够使喷头18围绕输出轴实现180度的转动，从而扩大药液的喷洒面积。
28.本发明还包括高清摄像头21，高清摄像头21安装在立柱13的顶部，并且高清摄像头21与控制器6电连接，用于将采集的玉米叶片的图像信息传输至控制器6进行分析处理，根据分析处理后得到的玉米叶片的病变结果，控制喷药组件的喷药范围以及喷药量，从而实现了药液的充分有效利用，大大节省了药液的使用。
29.控制器进行分析处理的方法包括如下步骤：
30.步骤s1，获取多种玉米叶片病虫害的图像数据集，对图像数据集进行预处理，并将预处理后的图像数据集划分为训练集和测试集，按8:2的比例划分训练集和测试集；
31.步骤s2，根据训练集和测试集构建玉米叶片病虫害识别模型，玉米叶片病虫害识别模型的组成部分包括卷积层、激活层、池化层和全连接层。不同卷积层连接能由浅及深的逐层提取图像的抽象高级特征，每层的不同卷积核能提取不同的特征。卷积核尺寸大小一般人为规定，但卷积核的参数是通过训练不断优化调整的。卷积核在输入图片像素矩阵上以一定的步幅自左向右自上向下滑动，每滑动一次计算相应位置的像素值和卷积核参数的乘积，然后把所有乘积累加。激活层在卷积层后面，本发明激活函数选取relu激活函数，对
卷积层输出进行非线性映射。池化层对激活层的输出特征矩阵进行采样压缩，减小了特征维度，从而缓解了过拟合，池化层无可训练参数不需要学习。本发明采用最大池化方法。cnn的卷积层、激活层和池化层的作用是将原始数据映射到隐层特征空间中，在cnn最后部分为全连接层，全连接层的目的是将网络学习到的特征映射到样本的标记空间中。全连接层会把之前层输出的二维特征图(feature map)转化成一维向量。全连接层的每一个节点都与上一层的每个节点连接，故该层的权值参数是最多的。全连接层的最后一层是softmax分类层，对前层输入进行逻辑推理，实现对玉米叶片病虫害图像的分类。
32.步骤s3，将卷积神经网络在图像数据集上训练得到的参数通过迁移学习的方法迁移到针对玉米叶片病虫害的卷积神经网络上，并使用玉米叶片病虫害的图像数据集对其进行进一步的训练，加强玉米叶片病虫害识别模型对玉米叶片病虫害的特征提取能力。
33.步骤s4，通过高清摄像头采集玉米叶片图像并输入控制器中，通过控制器加载玉米叶片病虫害识别模型进行推理，得到当前玉米叶片的病变结果。
34.其中步骤s1中，对图像数据集进行预处理的方法包括：步骤a、获取玉米叶片的彩色图像；步骤b、对步骤a获得的彩色图像依次进行灰度化、均衡化、去噪处理，将其分割为二值图像用于区分玉米叶片的病变区域和健康区域，在二值图像中，玉米叶片病变区域的边缘轮廓为封闭的；步骤c、从步骤b获得的二值图像中提取以链码为区域边界的病变区域，通过链码表-线段表转换获得线段表，根据链码表和线段表求得病变区域的二值图像对应的面积、周长、圆形度、矩行度、形状复杂度形态参数。
35.本实施例中，所述架体首端安装有推手。
36.本实施例中，所述机架底端安装有行走轮。
37.本发明结构简单，使用方便，在搅拌组件的驱动下，刷洗球能够对药箱内壁粘附的药剂进行有效清理，避免了药液原料粘附在药箱内壁导致药剂药性下降的问题，从而保证了药箱内药剂的均匀性，从而提高了杀虫效果。
38.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。