噴農(nóng)藥機(jī)器人
為了防治樹木的病蟲害,就要給樹木噴灑農(nóng)藥,為了改善勞動(dòng)條件,防止農(nóng)藥對(duì)作業(yè)人員的毒害,日本開發(fā)出來了噴農(nóng)藥的機(jī)器人。
這種機(jī)器人的外形很像一部小汽車,機(jī)器人上裝有感應(yīng)傳感器,自動(dòng)噴藥控制裝置(就是一臺(tái)能處理來自各傳感器的信號(hào)以及控制各執(zhí)行元件的計(jì)算機(jī))以及壓力傳感器等。
在果園內(nèi),沿著噴藥作業(yè)路徑鋪設(shè)感應(yīng)電纜,對(duì)于栽蘋果樹這樣的果園,是把感應(yīng)電纜鋪設(shè)在地表或者是地下(大約30米深的地方),而對(duì)于像栽種葡萄等的果園,則感應(yīng)電纜架設(shè)在空中(地上約150~200米處)。考慮到果樹的距離,相鄰電纜的距離最小為1.5米左右,電纜的長(zhǎng)度則受信號(hào)發(fā)送機(jī)功率以及電纜電阻的限制。工作時(shí),電纜中流過由發(fā)送機(jī)發(fā)出的電流,在電纜周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。機(jī)器人上的控制裝置根據(jù)傳感器檢測(cè)到的磁場(chǎng)信號(hào)控制機(jī)器人的走向。
機(jī)器人在作業(yè)時(shí),不需要手動(dòng)控制,能夠完全自動(dòng)對(duì)樹木進(jìn)行噴藥。機(jī)器人控制系統(tǒng)還能夠根據(jù)方向傳感器和速度傳感器的輸出,判斷是直行還是轉(zhuǎn)彎,而在轉(zhuǎn)彎時(shí),在沒有樹木的一側(cè)機(jī)器人能自動(dòng)停止噴藥。如果轉(zhuǎn)彎時(shí)兩邊有樹木也可以根據(jù)需要解除自動(dòng)停止噴藥功能。在噴藥作業(yè)時(shí),當(dāng)藥罐中的藥液用完時(shí),機(jī)器人能自動(dòng)停止噴藥和行走。在作業(yè)路徑的終點(diǎn),感應(yīng)電纜鋪設(shè)成銳角形狀,于是由于磁場(chǎng)的相互干擾,感應(yīng)傳感器就檢測(cè)不到信號(hào),于是所有功能就會(huì)停止下來。當(dāng)機(jī)器人的自動(dòng)功能解除時(shí),還可以利用遙控裝置或手動(dòng)操作運(yùn)行,把機(jī)器人移動(dòng)到作業(yè)起點(diǎn)或藥液補(bǔ)充地點(diǎn)。
機(jī)器人在工作時(shí)的安全是十分重要的,這個(gè)噴藥機(jī)器人在前端裝有2個(gè)障礙物傳感器(就是一種超聲波傳感器),可以檢測(cè)到前方約一米左右距離的情況,當(dāng)有障礙物時(shí),行走和噴藥均停止;另外機(jī)器人前端還裝有接觸傳感器,當(dāng)機(jī)器人和障礙物接觸時(shí),接觸傳感器發(fā)出信號(hào),動(dòng)作全部停止;在機(jī)器人左右兩側(cè)還裝有緊急手動(dòng)按鈕,當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí),可以用手動(dòng)按鈕緊急停止。另外當(dāng)信號(hào)發(fā)送機(jī)出現(xiàn)故障,感應(yīng)電纜斷線或者機(jī)器人偏離感應(yīng)電纜時(shí),由于感應(yīng)傳感器檢測(cè)不到磁場(chǎng)信號(hào),機(jī)器人就會(huì)自動(dòng)停止。這些功能使機(jī)器人在作業(yè)時(shí),保證了機(jī)器人和周圍環(huán)境的安全。
由于使用了噴農(nóng)藥機(jī)器人,不僅使工作人員避免了農(nóng)藥的傷害,還可以由一人同時(shí)管理多臺(tái)機(jī)器人,這樣也就提高了生產(chǎn)效率,所以這種機(jī)器人將會(huì)有更大的發(fā)展。
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