张允硕 甄海锋 姜正义

摘  要：对于一些植物，病虫害会造成重大的损失，一般来说，病虫害经常发生的树木更倾向于涂上石灰水，而每年的喷涂石灰便是一项繁杂且耗时的工作，“智能树木喷漆车”这款产品设计的目的就是代替人工手刷，实现自动喷白效果，通过“识别、校正、喷涂”的工作过程，代替人工手刷，完成这项耗时费力的工作。

关键词：行道树;自动喷涂;喷淋车

1技术方案

结构上采用四轮驱动形式，具有扶手来进行操控，车内可装载大量涂料，喷头处采用类似3D打印机的结构，竖向与横向导轨能使喷头能够在车体侧面实现全方位移动，采用步进电机和丝杆传送机械爪，传动更加快速稳定，喷头处可调节倾斜角度可以喷涂部分扭曲的树干。

软件实现自动化控制，需一人实时操作，通过驱动到达目标区域，扶手处采用了LCD触摸屏，实现一键喷涂，机械爪上有超声波定位装置，当测定距离达到时，机械爪可以自主闭合将树木包围，然后进行喷涂。

2 喷淋车设计

3工作过程

将喷淋车驱动至树木旁，有喷淋爪一面朝树，一键运行喷淋程序，初始化机械爪是张开状态，由超声波测距模块检测爪内与树木的距离，纵向丝杆调节喷爪上下移动，横向履带调节喷爪左右移动，稍调节至合适位置，套筒向前伸出，喷爪闭合到合适位置，由机械爪的闭合角度测出树木直径，此时开始喷涂，喷头喷水量可以手动调节，步进电机开始转动，机械爪在丝杆上下做往返喷涂运动，由此循环往复，运动速度可设置。

当喷涂完成时停止循环，此时可撤出机械爪，也可再执行循环喷涂，撤出机械爪后等待下一次的执行喷淋程序。

4实际效果

（1）.整体以手扶车体为结构，程序化流程，替代了手刷，操作簡单且具有高稳定性，增强了工作人员的舒适感;

（2）.利用类似3D打印的丝杆履带等传送结构，喷头可全方位移动，机械爪自主定位，计算出精准的喷涂量使喷涂更均匀;

（3）.集成控制系统，利用STM32单片机为主芯片设计的控制系统，有丰富外设，操控简单，实施便捷，适应性强。

参考文献

[1]  不公告发明人. 一种新型农药喷淋车[P]. 安徽省：CN208462783U，2019-02-05.

[2]  王超. 一种墙体喷淋车[P]. 内蒙古自治区：CN208310260U，2019-01-01.

[3]  刘畅. 一种气压调节式果园喷淋车[P]. 河北：CN206005405U，2017-03-15.