（全套CAD）精确对靶施药室内测试系统的改进设计（终稿）

中国农业大学应用机器人技术完成温室精确对靶机器人，对靶喷雾机器人整体结构包括移动平台机械臂病害信息诊断及变量喷嘴个主要组成部分。

红外传感探测技术。

所谓的红外探测技术是利用红外线的漫反射来完成对靶标的位置探测，即靶标存在时，红外线接收管能接收到红外线当靶标不在时，红外线接收管则接收不到红外线。

中国农业大学的邓巍等人也对自动对靶喷雾的红外探测作了研究，主要确定了靶标特征波长，并建立了自动对靶喷雾的红外探测系统。

单片机控制技术。

单片机诞生于世纪年代末，自单片机问世以来，经过不断改进，逐渐发展为低功耗小体积大容量高性能低价格和外围电路内装化。

单片机的实时数据处理能力和控制功能，可使系统保持在最佳工作状态，提高系统的工作效率和产品质量。

中国农业大学的吴泽秫等人研究出种基于单片机的自动对靶喷雾控制系统。

实验证明此系统运行稳定，在定速度范围内能实现精确对靶，从而大大提高了农药的利用率。

机器视觉技术。

在对靶喷雾系统中，机器视觉技术使用计算机视觉系统来模拟人眼的视觉功能，通过摄像机等图像采集装置得到目标区域的图像信息，通过对目标图像的信息加以处理，最终用于实际测量和控制等。

南京林业大学的葛玉峰等人设计了套基于机器视觉的室内农药自动精确喷雾系统，此系统利用机器视觉技术采集实时树木图，通过对图像的处理完成对目标树木的分割与识别，再以图像信息来指导喷药装置，达到精确施药的目的。

目前，在喷雾机上应用注入式混药系统过滤系统自清洗系统无人驾驶喷雾机技术及风送喷雾静电喷雾防漂移喷头防风屏等技术，使喷雾机在更新结构，提高安全性能药液在靶标上的附着率以及防治雾滴漂移方面都取得了明显的效果。

低量喷雾和微量喷雾通过减少雾滴直径的方法来提高喷雾质量，有效地减少了常量喷雾对环境的污染。

进入世纪后，在喷雾机上应用图像识别技术和技术使自动对靶喷雾技术取得突破性进展。

自动对靶喷雾技术主要有基于地理信息技术和实时信息采集与处理种系统。

精确，对于，施药，室内，测试，系统，改进，改良，设计，毕业设计，全套，图纸目录绪论.精确对靶施药概念及技术思想.研究背景意义及主要研究内容国内外精确对靶施药研究现状及发展趋势本文的主要研究内容及研究意义.本章小结精确对靶施药室内试验测试系统的总体设计及零部件强度校核.精确对靶施药室内测试系统工作原理及组成部分.运动模拟部分设计及校核传动方案的确定电动机的选择传动设计计算带轮的强度校核轴的设计及校核精确校核轴的疲劳强度张紧螺栓的选用及校核.本章小结实验台具体单元设计.运动台架的设计.电动机架的设计.喷头移动组合台架的设计喷头的横向移动性喷头的纵向移动性.摄像头的多方位拍摄改进设计.变频器调控板的安放设计.水泵的位置优化.本章小结药液的回收利用设计.利用泵实现药液的循环利用.集水容器的设计处理实验后药液.精确对靶施药室内测试系统功能的实现.本章小结主要研究结论及进步研究建议.主要研究结论.进步研究建议参考文献附录绪论.精确对靶施药概念及技术思想自新中国成立以来，在党和政府的领导下，我国的农业生产取得了很大的成就，在这可观的成就中，施药技术功不可没，但是人们在使用农药过程中存在着很多问题，比如施药过程中忽视田间病虫草害发生差异性和作物信息的差异性以及使用手段落后等，由于上述的问题而使大量的农药流失到非靶标环境中，造成人畜中毒和严重的环境污染，导致食品的污染和生态失衡。

其主要原因是喷洒出去的农药只有很少的部分达到要防治的靶标上。

做了估算，从施药机械喷洒出去的农药只有能沉积到作物叶片上．只有不足.的药剂能起到杀虫作用。

这个问题在我国非常突出，目前我国化学防治面积已达.亿，并且还在以每年.亿的速度增长，每年我国都有万的农药制剂，亿药液喷洒到农田中，由于使用不当，造成的经济损失达数亿元。

我国农药生产技术处予国际先进水平，而我国植保机械和农药使用技术严重落后的现状与我国高速发展的农药水平极不相称，已严重妨碍了农作物病虫害的防治，带来了诸如农药利用率低农产品中农药残留超标环境污染作物要害操作者中毒等负面影响。

在我国，农药利用率最好的也不足，农药流失量高达，不仅经济损失重大，也造成了严重的“农残问题”和环境污染。

喷药技术的落后严重影响着农药效力的发挥，普通的施药机械在田问工作时，不考虑杂草数量在空间上的分布情况将药液均匀的喷洒在整个田地间，这就导致了高密度的杂草区域和不包含或包含很少杂草的区域接受到同等量的药液。

随着农业机械化的发展，作业面积越来越大，这种施药方式的弊端日趋严重，唯有实行精准施药技术，才能达到高产优质环保经济的目的。

在我国，森林病虫害问题直很严峻。

目前，我国整个植保机械格局以手动和小型机动为主，防治功效低，大部分产品结构简单价格低廉技术含量低。

近年来，随着各种新型施药技术的发展，大量新型的植保机械研制成功，为森林病虫害的防治工作做出了算弯矩及弯曲应力为.过盈配合处的ε由表，由插值法查取并取.ε于是得轴按磨削加工，由附图得表面质量系数为.故得综合系数为所以在危险截面右侧的安全系数为所以截面左侧安全。

表抗弯扭转截面系数计算公式表零件与轴过盈配合处的ε值ε直径配合注滚动轴承与轴配合处的值与表内所列配合的表中无相应数值时，可按插值计算。

张紧螺栓的选用及校核选择螺栓直径选择螺栓材料为，性能等级为.的螺栓，由表查的材料屈服极限为，由表查得安全系数为，故螺栓材料的许用应力为螺栓所受应力为按国标，选用全螺纹六角头螺栓，选用螺纹公称直径为。

校核螺栓所需的预紧力是否合适参考式，对碳素钢螺纹，要求已知取预紧力下限为要求的预紧力为，小于上值，故满足条件。

.本章小结本章节着重介绍了各系列零件的设计与校核，频繁的查表与选用以及绘图凸显出了设计的精确度，各方面的校核体现了设计的严谨性，以及设计知识的广泛性。

实验台具体单元设计.运动台架的设计材料的选择选用钢作为台架材料.曲挠次数为.选带厚由测绘可得，取带宽为。

作用在轴上的力为.得带轮的强度校核电动机的传递功率为.，功率在电动机和联轴器中间都有损失，若两者的效率都为.，则输出轴上的功率为.η.所受扭矩为带轮水平方向的受力由带的张紧力引起，垂直方向的受力由自重引起，对带轮受力分析如图所示。

图中图带轮受力图.图带轮的弯矩图.如图，最大弯矩处为带轮的中间截面处，次数弯矩为.计算弯矩为.弯矩截面系数为故所受弯曲应力为因此安全。

轴的设计及校核材料的选择在般温度下工作及其廉价性已经轴的直径小选用钢。

求轴上的受力及弯矩扭矩分析轴上的受力由带的张紧力和零件的自重产生，带的张紧力作用在带轮上，而带轮以反作用力的形式作用在与轴相配合的挡板上产生了水平方向的受力，而零件的自重产生垂直面内的力。

.初步确定轴上最小直径选取材料为号钢，调质处理。

根据表取，于是得输出轴的最小直径处即图中轴ⅠⅡ处安装联轴器处，取。

表轴的常用材料及其机械性能自动对靶施药机械能够根据靶标的有无和靶标特征的变化有选择性地对靶施药，有效地提高农药在作物上的附着率，明显地减少农药在非靶标区域的沉降，获得了较好的施药效果，能够降低生产成本和减少农药对环境的污染。

本文的主要研究内容及研究意义本文的主要研究内容如下测绘现有试验台架。

在保持现有试验台架基本型式不变的基础上重新设计带传动结构。

设计摄像头与传动台架的可调距离装置。

设计喷头立体组合装置。

建立试验台架的三维模型，并对运动模拟单元进行运动仿真。

组装试验台架。

年，我国设施蔬菜产量.亿吨，占全国蔬菜产量的，发展设施农业已经成为障食品供应增加农民收入的有效途径。

但目前设施农业中的病虫害种类和数量越来越多，程度越来越严重，防治越来越困难的趋势。

因此，精准对靶施药新型机械将有效地控制温室蔬菜病虫害发展减少农药用量和保证蔬菜产量安全。

当前我国森林病虫害严重制约了造林绿化和生态环境建设，但病虫害防治效率却是相当低下的施药技术落后，不管有无施药目标都采用均匀恒速的施药方法，而没有考虑到林木的栽植密度株距及树冠形态等个体差别施药器材落后，无论是施药器材的药液混合装置动力装置还是喷雾装置，其机械化自动化精确化程度都相当低。

落后的防治手段使农药的利用率低，花费大农药残留农药雾滴漂移加重了环境的生态问题直接和频繁接触农药危及到操作者的人身安全。

精确林业技术提供了解决的办法，即在林业生产的过程中运用视觉传感器卫星定位等高新技术，在作业过程中实时测知工作对象所需工作的质量和时机等时空数据，以求获得最好的施药效果和最小的环境代价，从而节约资源保护环境。

对农药对靶喷施进行系统设计以便实现农药的精确利用，降低对环境的危害，促进林业生产的可持续发展。

针对传统的植保机械防治效率低，严重制约着森林资源的防护现状，研制出各种新型的植保机械。

传统施药方式往往忽视定区域内病虫害灾情的变化采取致的施药量导致化学农药在部分作业区内用量不足而在有些地方施量过度，精准施药技术的核心是获取农田小区域内病虫草害的差异性信息采取变量施药技术按需施药。

.本章小结本章介绍了精确对靶施药的概念及其研究背景和发展趋势，让我们认识精确对靶施药研究的未来发展带来的优势，精确对靶