本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種噴霧機仿形噴桿及其控制方法。

背景技術(shù)：

為了增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，作物必須進行病蟲草害的防治，噴桿噴霧機是噴灑化學(xué)農(nóng)藥、肥料和植物生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑等的重要機具之一，被廣泛應(yīng)用在大田、草坪、苗圃、果園中。作業(yè)效果和噴灑分布模式的均勻性高度相關(guān)，噴桿是大柔性弱阻尼結(jié)構(gòu)，作業(yè)時噴桿的主要運動表現(xiàn)為橫擺、側(cè)傾、震蕩等，顯著的影響噴霧分布形態(tài)。

目前現(xiàn)有噴桿缺點在于難以適應(yīng)傾斜、起伏等復(fù)雜田間地面，尤其是大型噴桿噴霧機，如圖1所示，當(dāng)噴桿碰觸到地面凸起時，會影響到施藥工作的進行，還容易造成設(shè)備的損壞。

為了減少化學(xué)藥物的漏噴和重噴，噴桿必須保持與土壤地面/作物冠層平行，還需抑制大柔性噴桿的橫擺運動，因此在傾斜、起伏等復(fù)雜田間路況作用時，駕駛員不得不頻繁手動調(diào)節(jié)噴桿到合適的角度和高度。

為了緩解操作人員的負(fù)擔(dān)，使其不必?fù)?dān)心噴桿晃動導(dǎo)致噴霧沉積量不均勻，可以提高駕駛速度，本發(fā)明提出了一種仿形噴桿及其控制方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的技術(shù)目的是提供一種可以克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的噴霧機仿形噴桿及其控制方法，其公開的技術(shù)方案為：

一種噴霧機仿形噴桿，包括與噴霧機車體連接的支撐懸架以及安裝在支撐懸架左右兩側(cè)的噴桿側(cè)臂，其特征在于：

所述支撐懸架設(shè)有第二框架、噴桿中心架和減振機構(gòu)，第二框架的前部安裝有一凸臺，減振機構(gòu)設(shè)置在所述凸臺上；

所述噴桿中心架位于第二框架的前方，所述噴桿側(cè)臂安裝在所述噴桿中心架上，第二框架的上部通過對稱的左右兩個第二連接件與噴桿中心架連接，第二連接件的前后兩端與第二框架、噴桿中心架均采用球頭鉸鏈活動連接，使第二框架、兩個第二連接件與噴桿中心架構(gòu)成四桿機構(gòu)；

所述減振機構(gòu)包括第一組件、第二組件和彈簧件，所述第一組件的上部為扇形承壓部，所述承壓部的頂面設(shè)有呈凸起圓弧狀的橫向卡槽，第一組件下部設(shè)有中心連接件；所述第二組件呈T型，上部為頭部，下部為柱體；所述第一組件的中心連接件通過軸銷與第二組件的頭部鉸接，承壓部扇形的中心點落在所述軸銷上，所述承壓部的兩側(cè)通過左右對稱設(shè)置的阻尼器與凸臺的臺面連接，所述阻尼器的上下兩端與第一組件、凸臺臺面均采用萬向節(jié)活動連接，所述臺面上設(shè)有通孔，第二組件的下部柱體插在所述通孔中，所述彈簧件套在所述柱體上，卡在第二組件頭部下表面與凸臺臺面之間；

所述噴桿中心架包括一橫向設(shè)置的曲桿，所述曲桿的中間部位壓在第一組件承壓部的頂面，卡在所述卡槽中，且所述曲桿通過可執(zhí)行直線往復(fù)運動的側(cè)傾驅(qū)動裝置與第一組件連接，所述側(cè)傾驅(qū)動裝置的一端鉸接在曲桿偏于中間部位的位置，側(cè)傾驅(qū)動裝置的另一端鉸接在第一組件承壓部的一側(cè)，通過控制側(cè)傾驅(qū)動裝置執(zhí)行直線往復(fù)運動，可使曲桿以第一組件為支點轉(zhuǎn)動，所述側(cè)傾驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)連接。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進一步改進或優(yōu)選的方案還包括：

所述第二框架側(cè)邊通過可執(zhí)行直線往復(fù)運動的橫擺驅(qū)動裝置與噴桿中心架的側(cè)邊連接，所述橫擺驅(qū)動裝置的一端與第二框架活動連接，另一端與噴桿中心架活動連接，通過橫擺驅(qū)動裝置執(zhí)行直線往復(fù)運動，噴桿中心架可相對于第二框架橫向擺動，所述橫擺驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)連接。

所述第二組件與所述通孔為間隙配合，所述通孔內(nèi)配置有橡膠套。

所述第二組件的頭部通過連桿與所述曲桿連接，所述連桿的兩端分別通過軸件與第二組件、曲桿鉸接，連接第二組件頭部與連桿的軸件與所述軸銷的中軸線在同一直線上。

所述噴桿側(cè)臂由多段桁架組成，桁架段之間通過運動關(guān)節(jié)連接，所述運動關(guān)節(jié)設(shè)有相互垂直的兩個運動轉(zhuǎn)軸，所述噴桿側(cè)臂上安裝有：

1）控制與支撐懸架連接的桁架段相對于支撐懸架、外側(cè)桁架段相對于內(nèi)側(cè)桁架段產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)動的折疊/展開驅(qū)動裝置；

2）控制與支撐懸架連接的桁架段相對于支撐懸架、外側(cè)桁架段相對于內(nèi)側(cè)桁架段產(chǎn)生傾斜轉(zhuǎn)動的傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置；

所述折疊/展開驅(qū)動裝置、傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置分別與控制系統(tǒng)連接。

所述噴桿中心架包括本體框架和擴展架，所述擴展架設(shè)置在本體框架上部的前方，通過連接機構(gòu)與本體框架固定連接。

所述連接機構(gòu)包括以鏡像對稱的方式設(shè)置在擴展架與本體框架之間的兩組第三連接件，所述第三連接件包括內(nèi)外兩個單元組件；所述第二連接件的一端連接在第二框架的頂面，另一端連接在第三連接件內(nèi)側(cè)單元組件的頂面，所述內(nèi)側(cè)單元組件垂直于擴展架與本體框架；所述擴展架頂面高度低于本體框架的頂面高度，所述內(nèi)側(cè)組件的縱截面呈梯形，其頂部水平，后側(cè)邊垂直連接在本體框架頂部側(cè)面上，前側(cè)邊傾斜延伸至所述擴展架的頂面，與擴展架頂面固定連接；所述第三連接件的外側(cè)單元組件為直管件，后端固定連接在本體框架的頂部側(cè)面上，前端與擴展架的頂面固定連接，且外側(cè)單元組件的前部向內(nèi)側(cè)傾斜。

本發(fā)明仿形噴桿針對兩個噴桿側(cè)臂設(shè)有左右兩個執(zhí)行直線往復(fù)運動的折疊/展開驅(qū)動裝置，所述折疊/展開驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)連接；所述噴桿側(cè)臂通過豎向設(shè)置的轉(zhuǎn)軸鉸接在所述本體框架的側(cè)面，所述折疊/展開驅(qū)動裝置的一端通過鉸鏈與所述擴展架連接，另一端與對應(yīng)的噴桿側(cè)臂通過鉸鏈結(jié)構(gòu)連接，通過控制折疊/展開驅(qū)動裝置執(zhí)行直線往復(fù)運動，可推動噴桿側(cè)臂以所述轉(zhuǎn)軸為中心向后或向前轉(zhuǎn)動，控制噴桿折疊或展開。

進一步的，所述噴桿側(cè)臂的內(nèi)側(cè)通過中軸線在同一直線上的第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸與本體框架鉸接，所述第一轉(zhuǎn)軸位于第二轉(zhuǎn)軸上方，且第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸的中軸線在同一直線上；噴桿側(cè)臂內(nèi)側(cè)的上下兩端則分別通過過渡連接件與第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸連接，所述過渡連接件套在第一轉(zhuǎn)軸/第二轉(zhuǎn)軸上，噴桿側(cè)臂上端通過第三轉(zhuǎn)軸與套在第一轉(zhuǎn)軸上的過渡連接件鉸接，所述第三轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)軸相垂直；噴桿側(cè)臂下端設(shè)有內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置，所述內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置為執(zhí)行直線往復(fù)運動的驅(qū)動裝置，其一端與噴桿側(cè)臂鉸接，另一端通過第四轉(zhuǎn)軸與套在第二轉(zhuǎn)軸上的過渡連接件鉸接，所述第四轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸相垂直，所述內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置與控制系統(tǒng)連接，通過內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置執(zhí)行直線往復(fù)運動，所述噴桿側(cè)臂可以所述第三轉(zhuǎn)軸為軸心轉(zhuǎn)動。

所述支撐懸架設(shè)有第一框架和升降驅(qū)動裝置，所述第一框架位于第二框架的后方，固定安裝在噴霧機車架上，通過第一連接件與第二框架連接，且與第二框架保持平行，所述第一連接件前后兩端分別與第一框架、第二框架鉸接，所述升降驅(qū)動裝置為執(zhí)行直線往復(fù)運動的驅(qū)動裝置，其一端與第一框架鉸接，另一端通過鉸鏈連接在所述第一連接件上，通過控制升降驅(qū)動裝置執(zhí)行直線往復(fù)運動，拉動第一連接件，可帶動第二框架相對于第一框架抬高或降低。

所述噴霧機仿形噴桿還包括安裝在噴桿側(cè)臂上的若干非接觸式距離傳感器以及安裝在噴桿中心架上的多軸動態(tài)傾角傳感器，所述非接觸式距離傳感器、多軸動態(tài)傾角傳感器 分別與所述控制系統(tǒng)連接。

一種用于如上所述噴霧機仿形噴桿的控制方法，其特征在于：

通過分布在噴桿側(cè)臂上的多個非接觸式距離傳感器檢測出噴桿側(cè)臂上多點與地面的距離；

通過所述多軸動態(tài)傾角傳感器檢測出噴桿中心架繞豎直軸的橫擺角和繞水平縱軸（車尾指向車頭方向）的側(cè)傾角；

通過安裝在噴霧機車體上的帶GPS輔助的慣性測量單元（包括慣性測量單元、加速度計、磁力計等組成）檢測車體的運動姿態(tài)（側(cè)傾、橫擺、起伏等）；

通過控制系統(tǒng)采集所述非接觸式距離傳感器、多軸動態(tài)傾角傳感器和車體上的慣性測量單元傳輸?shù)男盘?，根?jù)拉格朗日動力學(xué)方程，進行在線逆動力力學(xué)解算，算得各驅(qū)動裝置所需的推力及位移，控制調(diào)節(jié)各驅(qū)動裝置協(xié)同動作，實現(xiàn)噴桿側(cè)臂對地面的仿形，避免噴桿碰觸障礙物。

有益效果：

本發(fā)明噴霧機仿形噴桿及其控制方法設(shè)計新穎、規(guī)劃合理，所述支撐懸架包括主動部分和被動部分，通過懸架的被動部分隔離噴桿受到來自車體的高頻激勵，而懸架主動部分可結(jié)合傳感器、執(zhí)行器使噴桿跟蹤低頻的地面坡度變化，調(diào)節(jié)噴桿姿態(tài)，實現(xiàn)仿形，可有效避免噴桿碰觸到障礙物，使噴桿式噴霧機能適應(yīng)起伏地面，拓寬噴桿式噴霧機的適用場合。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中噴桿式噴霧機在起伏地面工作狀態(tài)的示意圖；

圖2為配置本發(fā)明仿形噴桿的噴桿式噴霧機在起伏地面工作狀態(tài)的示意圖；

圖3為本發(fā)明仿形噴桿的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明仿形噴桿的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為噴桿側(cè)臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明仿形噴桿局部結(jié)構(gòu)的立體前視圖；

圖7為本發(fā)明仿形噴桿局部結(jié)構(gòu)的立體后視圖；

圖8為本發(fā)明仿形噴桿的局部結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖9為噴桿側(cè)臂內(nèi)側(cè)上端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為噴桿側(cè)臂內(nèi)側(cè)下端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為支撐懸架一實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖12為圖11支撐懸架實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖13為圖11支撐懸架實施例的前視圖；

圖14為圖11支撐懸架實施例的后視圖；

圖15為第一組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為第二組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為曲桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖18為第二框架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖19為控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意。

具體實施方式

為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及工作原理，下面結(jié)合附圖與具體實施例對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹。

如圖3所示的一種噴霧機仿形噴桿，包括與噴霧機車體連接的支撐懸架以及安裝在支撐懸架左右兩側(cè)的噴桿側(cè)臂。

如圖4至圖14所示，所述支撐懸架設(shè)有升降驅(qū)動機構(gòu)、側(cè)傾驅(qū)動機構(gòu)、橫擺驅(qū)動機構(gòu)與減振機構(gòu)等，具體由第一框架301、第二框架302、噴桿中心架等組件構(gòu)成。

所述支撐懸架通過第一框架301固定在噴霧機車架上。所述第一框架301位于第二框架302的后方，由兩個豎向的槽型直管構(gòu)成，兩槽型直管槽開口向前，對準(zhǔn)所述第二框架302側(cè)邊的位置。所述槽型直管通過上下兩個相同且平行的第一連接件501與第二框架302對應(yīng)的側(cè)邊連接，所述第一連接件501前后兩端分別與第二框架302的側(cè)邊、第一框架301的槽型直管鉸接。

升降驅(qū)動裝置205為執(zhí)行直線往復(fù)運動的驅(qū)動裝置（如液壓缸、絲杠等），第一框架301兩側(cè)各設(shè)置一個升降驅(qū)動裝置203，其一端與第一框架301對應(yīng)的槽型直管鉸接，另一端與連接所述槽型直管的位于下方的第一連接件501鉸接。所述升降驅(qū)動裝置203與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過控制升降驅(qū)動裝置205執(zhí)行直線往復(fù)運動拉動第一連接件501，可帶動第二框架302相對于第一框架301抬高或降低，且在此過程中，第一框架301與第二框架302始終保持平行。

所述第二框架302的前部安裝有一凸臺404，減振機構(gòu)設(shè)置在所述凸臺404上。所述噴桿中心架設(shè)置在第二框架302的前方，噴桿側(cè)臂安裝在所述噴桿中心架上，由所述凸臺404承載減振機構(gòu)和噴桿的重量。

所述噴桿中心架包括本體框架303和擴展架304，所述擴展架304設(shè)置在本體框架304上部的前方，通過連接機構(gòu)與本體框架303固定連接。所述連接機構(gòu)包括以鏡像對稱的方式設(shè)置在擴展架304與本體框架303之間的兩組第三連接件，所述第三連接件包括內(nèi)側(cè)單元組件503和外側(cè)單元組件504。

第二框架302的上部通過左右兩個對稱分布的第二連接件502與噴桿中心架連接，第二框架302、兩個第二連接件502與噴桿中心架構(gòu)成了梯形的四桿結(jié)構(gòu)，所述第二連接件502的后端通過球頭鉸鏈連接在第二框架302的頂面，第二連接件502的前端通過球頭鉸鏈連接在所述內(nèi)側(cè)單元組件503的頂面，如圖11、圖12所示。實踐中可根據(jù)使用需求手動調(diào)節(jié)左右兩個第二連接件502的夾角，即改變第二連接件502前端球頭鉸鏈與噴桿中心架的連接位置，構(gòu)成矩形等其它形狀的四桿結(jié)構(gòu)，可以調(diào)節(jié)噴桿中心架的運動（橫擺、側(cè)傾等）范圍以及運動靈敏度。

所述內(nèi)側(cè)單元組件503垂直于擴展架304與本體框架303，所述擴展架304頂面高度低于本體框架302的頂面高度，所述內(nèi)側(cè)單元組件503的縱截面呈梯形，其頂部水平，后側(cè)邊垂直連接在本體框架302的頂部側(cè)面上，前側(cè)邊傾斜延伸至所述擴展架304的頂面，與擴展架304頂面固定連接。所述外側(cè)單元組件504為直管件，后端固定連接在本體框架302的頂部側(cè)面上，前端與擴展架304的頂面固定連接，且外側(cè)單元組件504的前部向內(nèi)側(cè)傾斜，如圖6、圖12所示。

所述減振機構(gòu)包括第一組件401、第二組件406和彈簧件403，所述第一組件401的上部為扇形承壓部，所述承壓部的頂面設(shè)有呈凸起圓弧狀的橫向卡槽，第一組件401下部設(shè)有中心連接件，如圖15所示。所述第二組件406呈T型，上部為凹槽型頭部，下部為柱體，如圖16所示。所述第一組件401的中心連接件通過軸銷407與第二組件406的頭部鉸接，承壓部扇形的中心點落在所述軸銷407上，所述承壓部的兩側(cè)通過左右對稱設(shè)置的阻尼器402與凸臺404的臺面連接，所述阻尼器402的上下兩端與第一組件401、凸臺臺面均采用十字萬向節(jié)活動連接。所述凸臺404的臺面上設(shè)有通孔，第二組件406的下部柱體插在所述通孔中，所述彈簧件403套在所述柱體上，卡在第二組件406頭部下表面與凸臺臺面之間，且所述第二組件406與所述通孔為間隙配合，避免各組件之間因加工精度不準(zhǔn)確造成機構(gòu)自鎖，所述通孔內(nèi)配置有橡膠套。

所述本體框架303的框架中部有一橫向設(shè)置的曲桿305，如圖17所示，所述曲桿305的中間部位壓在第一組件承壓部的頂面，與承壓部頂面形狀契合，卡在所述卡槽中，且所述曲桿305通過可執(zhí)行直線往復(fù)運動的側(cè)傾驅(qū)動裝置204（如液壓缸、絲杠等）與第一組件401連接，所述側(cè)傾驅(qū)動裝置204的一端鉸接在曲桿偏于中間部位的位置，側(cè)傾驅(qū)動裝置204的另一端鉸接在第一組件承壓部的一側(cè)。所述側(cè)傾驅(qū)動裝置204與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過控制側(cè)傾驅(qū)動裝置204執(zhí)行直線往復(fù)運動，可使曲桿305以第一組件401為支點轉(zhuǎn)動。

所述第二組件406的頭部通過連桿405與所述曲桿305連接，所述連桿405的兩端分別通過軸件與第二組件406、曲桿305鉸接，連接第二組件頭部與連桿405的軸件與所述軸銷407的中軸線在同一直線上。

所述第二框架302側(cè)邊通過一可執(zhí)行直線往復(fù)運動的橫擺驅(qū)動裝置206（如液壓缸、絲杠等）與噴桿中心架的側(cè)邊連接，所述橫擺驅(qū)動裝置206與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過控制橫擺驅(qū)動裝置206執(zhí)行直線往復(fù)運動，使噴桿中心架帶動噴桿側(cè)臂相對于第二框架302（或車體）橫向擺動。

所述噴桿側(cè)臂由多段桁架組成，所述噴桿側(cè)臂上安裝有：1）控制連接支撐懸架的桁架段相對于支撐懸架、外側(cè)桁架段相對于內(nèi)側(cè)桁架段產(chǎn)生水平轉(zhuǎn)動的折疊/展開驅(qū)動裝置；2）控制連接支撐懸架的桁架段相對于支撐懸架、外側(cè)桁架段相對于內(nèi)側(cè)桁架段產(chǎn)生傾斜轉(zhuǎn)動的傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置，所述折疊/展開驅(qū)動裝置、傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置分別與控制系統(tǒng)連接。桁架段之間通過運動關(guān)節(jié)連接，所述運動關(guān)節(jié)設(shè)有豎軸和水平縱軸兩個相互垂直的運動轉(zhuǎn)軸，在驅(qū)動裝置帶動下，桁架段相對所述運動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可實現(xiàn)噴桿側(cè)臂的局部姿態(tài)調(diào)節(jié)，如圖2所示，即局部仿形，使噴霧機能適應(yīng)各種復(fù)雜地形。

如圖3所示的一實施例，所述噴桿側(cè)臂設(shè)有內(nèi)側(cè)桁架段與外側(cè)桁架段，所述外側(cè)桁架段與內(nèi)側(cè)桁架段相接，二者相接處設(shè)有外側(cè)桁架段傾角調(diào)節(jié)油缸201，以及控制外側(cè)桁架段相對于內(nèi)側(cè)單元水平轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。所述內(nèi)側(cè)桁架段與支撐懸架的連接如圖9、圖10所示。

本實施例仿形噴桿針對兩個噴桿側(cè)臂設(shè)有左右兩個執(zhí)行直線往復(fù)運動的折疊/展開驅(qū)動裝置205（如液壓缸、絲杠等），所述折疊/展開驅(qū)動裝置205與控制系統(tǒng)連接。

所述內(nèi)側(cè)桁架段通過中軸線在同一直線上的第一轉(zhuǎn)軸601、第二轉(zhuǎn)軸602與本體框架303鉸接，所述第一轉(zhuǎn)軸601位于第二轉(zhuǎn)軸上方，且第一轉(zhuǎn)軸601、第二轉(zhuǎn)軸602的中軸線在同一直線上。所述內(nèi)側(cè)桁架段的上下兩端則分別通過過渡連接件與第一轉(zhuǎn)軸601、第二轉(zhuǎn)軸602連接，噴桿側(cè)臂上端通過第三轉(zhuǎn)軸與套在第一轉(zhuǎn)軸601上的過渡連接件505鉸接，所述第三轉(zhuǎn)軸與第一轉(zhuǎn)軸601相垂直。內(nèi)側(cè)桁架段下端設(shè)有內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置202，所述內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置202為執(zhí)行直線往復(fù)運動的驅(qū)動裝置（如液壓缸、絲杠等），其一端與內(nèi)側(cè)桁架段鉸接，另一端通過第四轉(zhuǎn)軸與套在第二轉(zhuǎn)軸602上的過渡連接件506鉸接，所述第四轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸302相垂直。

所述折疊/展開驅(qū)動裝置207的一端與所述擴展架304的內(nèi)側(cè)鉸接，另一端與套在第一轉(zhuǎn)軸上601上的過渡連接件鉸接，通過控制折疊/展開驅(qū)動裝置207執(zhí)行直線往復(fù)運動，可推動噴桿側(cè)臂以所述第一轉(zhuǎn)軸、第二轉(zhuǎn)軸為中心向后或向前轉(zhuǎn)動，控制內(nèi)側(cè)桁架段相對于支撐懸架折疊或展開。

所述內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置202與控制系統(tǒng)連接，控制系統(tǒng)通過控制內(nèi)側(cè)傾角調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置202執(zhí)行直線往復(fù)運動，使內(nèi)側(cè)桁架段以第三轉(zhuǎn)軸為軸心轉(zhuǎn)動，相對于支撐懸架發(fā)生傾斜。

所述本體框架303上安裝有多軸動態(tài)傾角傳感器 101，所述噴桿側(cè)臂順著其延伸方向設(shè)有多個非接觸式距離傳感器102（如超聲波傳感器等）及圖像傳感器，所述非接觸式距離傳感器、圖像傳感器、多軸動態(tài)傾角傳感器分別與所述控制系統(tǒng)連接。

本實施例中，所述仿形噴桿在支撐懸架浮動部分與內(nèi)側(cè)桁架段部分安裝有蓄能器，避免噴桿展開后產(chǎn)生剛性沖擊，噴桿觸碰到障礙物以后，蓄能器油缸縮短或伸長，不會使噴桿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形失效。

本實施例中，各驅(qū)動裝置優(yōu)選采用油缸，控制系統(tǒng)與各傳感器以及各驅(qū)動裝置（如升降油缸、側(cè)傾油缸、橫擺油缸等）的電路連接及信號走向如圖19所示，所述控制系統(tǒng)由ARM上位機與DSP下位機組成，各傳感器及驅(qū)動裝置的信號輸出/輸入端通過數(shù)模或模數(shù)轉(zhuǎn)換電路與所述DSP下位機的相應(yīng)接口連接。

如上所述噴霧機仿形噴桿在工作時，其控制方法如下：

通過分布在噴桿側(cè)臂上的多個非接觸式距離傳感器檢測出噴桿側(cè)臂上多點與地面的距離；

通過所述多軸動態(tài)傾角傳感器檢測出噴桿中心架繞豎直軸的橫擺角和繞水平縱軸（車尾指向車頭方向）的側(cè)傾角；

通過安裝在噴霧機車體上的帶GPS輔助的慣性測量單元（包括慣性測量單元、加速度計、磁力計等組成）慣性測量單元檢測車體的運動姿態(tài)（側(cè)傾、橫擺、起伏等）；

通過控制系統(tǒng)采集所述非接觸式距離傳感器、多軸動態(tài)傾角傳感器和車體上的慣性測量單元傳輸?shù)男盘?，根?jù)拉格朗日動力學(xué)方程，進行在線逆動力力學(xué)解算，算得主動懸架橫擺、側(cè)傾驅(qū)動裝置以及噴桿側(cè)臂姿態(tài)調(diào)整驅(qū)動裝置所需的推力及位移，控制調(diào)節(jié)各驅(qū)動裝置協(xié)同動作，實現(xiàn)噴桿側(cè)臂對地面的仿形，避免噴桿碰觸障礙物，如圖2所示。

在噴霧機作業(yè)時，通過圖像傳感器可監(jiān)測作物的生長狀況及病蟲草害的狀況，便于統(tǒng)計病蟲草害的發(fā)生規(guī)律，制定合適的作業(yè)方案。

本發(fā)明中，針對噴桿及支撐懸架橫擺、側(cè)傾頻響特性，可使用六自由度運動平臺及動態(tài)測試系統(tǒng)進行測試，主要是階躍響應(yīng)分析、頻率響應(yīng)分析。指定跟蹤頻率根據(jù)外界激勵頻率或地面波動的波長來設(shè)定，低于指定頻率（或地面波長），幅值比近似為1，高于指定頻率（或地面波長），幅值比迅速衰減為0。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。