一種智能樹木噴漆車

張允碩 甄海鋒 姜正義

摘 ?要：對于一些植物，病蟲害會造成重大的損失，一般來說，病蟲害經常發生的樹木更傾向于涂上石灰水，而每年的噴涂石灰便是一項繁雜且耗時的工作，“智能樹木噴漆車”這款產品設計的目的就是代替人工手刷，實現自動噴白效果，通過“識別、校正、噴涂”的工作過程，代替人工手刷，完成這項耗時費力的工作。

關鍵詞：行道樹;自動噴涂;噴淋車

1技術方案

結構上采用四輪驅動形式，具有扶手來進行操控，車內可裝載大量涂料，噴頭處采用類似3D打印機的結構，豎向與橫向導軌能使噴頭能夠在車體側面實現全方位移動，采用步進電機和絲桿傳送機械爪，傳動更加快速穩定，噴頭處可調節傾斜角度可以噴涂部分扭曲的樹干。

軟件實現自動化控制，需一人實時操作，通過驅動到達目標區域，扶手處采用了LCD觸摸屏，實現一鍵噴涂，機械爪上有超聲波定位裝置，當測定距離達到時，機械爪可以自主閉合將樹木包圍，然后進行噴涂。

2 噴淋車設計

3工作過程

將噴淋車驅動至樹木旁，有噴淋爪一面朝樹，一鍵運行噴淋程序，初始化機械爪是張開狀態，由超聲波測距模塊檢測爪內與樹木的距離，縱向絲桿調節噴爪上下移動，橫向履帶調節噴爪左右移動，稍調節至合適位置，套筒向前伸出，噴爪閉合到合適位置，由機械爪的閉合角度測出樹木直徑，此時開始噴涂，噴頭噴水量可以手動調節，步進電機開始轉動，機械爪在絲桿上下做往返噴涂運動，由此循環往復，運動速度可設置。

當噴涂完成時停止循環，此時可撤出機械爪，也可再執行循環噴涂，撤出機械爪后等待下一次的執行噴淋程序。

4實際效果

（1）.整體以手扶車體為結構，程序化流程，替代了手刷，操作簡單且具有高穩定性，增強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構，噴頭可全方位移動，機械爪自主定位，計算出精準的噴涂量使噴涂更均勻;

（3）.集成控制系統，利用STM32單片機為主芯片設計的控制系統，有豐富外設，操控簡單，實施便捷，適應性強。

參考文獻

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