本发明专利技术公开了一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置及其方法，该棉花顶芽生长控制装置由高压静电发生器产生高电压，高压静电发生器与高压静电放电枪连接并使其发射正离子或负离子，正负离子相互作用形成高压静电场，控制高压静电打顶装置执行非接触式高效无害无损棉花生长控制作业，基于高压静电的非接触式高效无害无损棉花生长控制方法可以依据高压静电放电时附近会产生高压静电场，这种高压静电场会抑制棉花生长时的顶端优势，提高棉花产量。本发明专利技术提供的基于高压静电场的棉花顶芽生长控制方法及其装置可以改善现有人工打顶、机械打顶、化学打顶效率低、对棉株易造成损伤以及污染土壤、降低棉田质量的技术问题。降低棉田质量的技术问题。降低棉田质量的技术问题。
【技术实现步骤摘要】
一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置及其方法
[0001]本专利技术属于植保
，具体涉及一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置及其方法。
技术介绍
[0002]棉花优质、高产的栽培模式是地区棉花产业可持续发展及国家棉花战略安全的重要保障。
[0003]目前，棉花打顶方式主要有三种，即人工打顶、机械打顶和化学打顶，但是各有弊端：
①
人工打顶劳动强度大，用人成本高，作业效率低；
②
机械打顶虽然效率高，但是其一刀切方式对棉株的蕾、铃造成损伤，影响棉花的产量；
③
化学打顶虽然药效长、控旺效果好，但很多化学打顶剂中的有害物质会残留在土壤中对土壤造成化学污染，影响棉田质量，违背了农业绿色可持续发展的要求。
[0004]高压静电场能调控农作物生长发育，经高压静电场处理后，能有效控制种子萌发和幼苗生长。
[0005]因此，如何提供一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置及其方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置及方法，其能改善现有人工打顶、机械打顶、化学打顶效率低、对棉株易造成损伤以及污染土壤、降低棉田质量的技术问题。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其包括：
[0008]作业台，所述作业台的顶部一侧边缘水平布置有滑轨，所述作业台的顶面上固定连接有高压静电发生器，所述高压静电发生器与作业台上的直流高压电源连接产生高电压；
[0009]靶向识别单元，所述靶向识别单元固定在所述作业台的顶部且获取作业区域中棉花顶芽目标物的位置信息；
[0010]升降支撑杆，所述升降支撑杆有多组且分别布置在所述作业台的底部四周，所述升降支撑杆与所述靶向识别单元电信号连接，所述靶向识别单元将目标物的位置信息反馈到所述升降支撑杆并控制所述升降支撑杆调节高度，所述升降支撑杆的底端转动连接有滚轮；
[0011]高压静电放电器，所述高压静电放电器有多组且分别滑动连接在所述滑轨上，多组所述高压静电放电器分别一一对应位于多条棉花垄的上方，所述高压静电发生器通过直流高压线缆连接多组所述高压静电放电器，多组所述高压静电放电器放出正、负离子并形成高压静电场，作业区域中的待打顶棉花顶芽位于高压静电场中。
[0012]本专利技术的有益效果是：本专利技术基于高压静电场的非接触式棉花顶芽生长控制方法，利用高压静电放电器放电时附近产生的高压静电场来抑制棉花顶芽的生长，从而促进侧芽生长，提高棉花产量，靶向识别单元获取作业区域内目标物的信息，联动升降支撑杆控制作业台的高度，满足高压静电放电器产生的高压静电场的作业范围，使得进入每个单位作业区域时均能对当前作业区域中的待打顶棉花顶芽目标物进行高效无害无损的生长控制处理，有效提高作业效率。另外，高压静电放电器的打顶作业依靠电能实现，能量可循环使用，高效、无害无损且成本低廉易实现效益转化。针对棉花顶芽存在高度差距的情况，可以通过调控升降支撑杆和多组高压静电放电器的作业范围实现高效率的打顶作业；改善了现有技术中对于棉花顶芽高度差距较大的情况下现有棉花打顶设备的打顶效率低且成本高的技术问题。
[0013]优选的，所述作业台为矩形板台，所述作业台由热塑性合成树脂聚丙烯制作成型，所述作业台的长度为2m～5m，所述作业台的宽度为1.5m～3m。
[0014]优选的，所述靶向识别单元包括支撑架及动态视觉相机，所述支撑架固定在所述作业台的另一侧边缘，所述动态视觉相机固定连接在所述支撑架上。
[0015]优选的，所述动态视觉相机具有视觉成像模块、图像处理模块及运动控制模块，所述视觉成像模块对作业区域中的待打顶棉花顶芽目标物视觉成像，所述图像处理模块完成图像处理并获知目标物的状态信息，所述运动控制模块与所述升降支撑杆电信号连接实时调节升降高度。
[0016]优选的，所述高压静电场位于棉花植株的顶部且覆盖棉花植株高度的五分之一。
[0017]优选的，所述作业台上连接有驱动机构，所述驱动机构与所述高压静电放电器连接并带动其在所述滑轨上移动。
[0018]优选的，所述高压静电放电器为高压静电放电枪，所述高压静电放电枪的枪头固定连接有铜丝，所述铜丝位于棉花顶芽的上方。
[0019]优选的，所述高压静电放电枪有C个，其中C为奇数，两端的高压静电放电枪释放正电荷，相邻两个高压静电放电枪释放的电荷电性不同。
[0020]优选的，所述棉花植株的预设高度为60cm～120cm，所述升降支撑杆的升降端范围为55cm～115cm。
[0021]本专利技术还公开了一种使用如权利要求1
‑
9任意一项所述的棉花顶芽生长控制装置的控制方法，其包括以下步骤：
[0022]步骤a：安装调试设备，依据实地种植棉花行间距的宽度，调节多个高压静电放电器在作业台上的间距位置，实现变幅式高压静电棉花生长控制，作业台连接牵引机；
[0023]步骤b：高压静电发生器连接直流高压电源产生高电压并通过直流高压线缆提供给高压静电放电器，高压静电放电器发射正离子或者负离子，在打顶作业区域内形成高压静电场；
[0024]步骤c：靶向识别单元获取作业区域内所有待打顶棉花顶芽的目标物信息，对目标物进行靶向定位，靶向识别单元将目标物信息反馈给升降支撑杆，通过靶向识别单元判断当前高度高压静电场的作业范围是否覆盖当前作业区域中预设比例的所有待打顶棉花顶芽目标物；
[0025]若是，则将目标物的植株高度和位置信息反馈到升降支撑杆，控制升降支撑杆维
持当前高度；
[0026]若否，则将目标物的植株高度和位置信息反馈到升降支撑杆，控制升降支撑杆升降，直到高压静电放电器产生的高压静电场的作业范围覆盖当前作业区域中预设比例的所有待打顶棉花顶芽目标物；
[0027]步骤d：通过控制高压静电放电器放出的正负离子形成的高压静电场，以使高压静电场完成对棉花顶芽的生长控制。
[0028]由此产生的有益效果是：高压静电场的棉花顶芽生长控制方法是基于高压静电场的非接触式棉花顶芽生长控制方法，是一种非接触式高效无害无损棉花生长控制新方法，依据靶向识单元的动态视觉相机对所有待打顶棉花顶芽目标物靶向定位，并将植株的高度和位置信息反馈到升降支撑杆，升降支撑杆接受到当前反馈的信息之后，完成高压静电打顶装置的升降，最后利用高压静电放电枪释放出的正负离子所形成的高压静电场，对待打顶棉花顶芽目标物执行基于高压静电的非接触式生长控制处理，作业效率高。
附图说明
[0029]图1为本专利技术一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置的示意图一；
[0030]图2为本专利技术一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置的示意图二；
[0031]图3为本专利技术一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置的示意图三；
[0032]图4为本专利技术一种基于高压静本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其特征在于，包括：作业台(1)，所述作业台(1)的顶部一侧边缘水平布置有滑轨(2)，所述作业台(1)的顶面上固定连接有高压静电发生器(3)，所述高压静电发生器(3)与作业台上的直流高压电源(7)连接产生高电压；靶向识别单元(4)，所述靶向识别单元(4)固定在所述作业台(1)的顶部且获取作业区域中棉花顶芽目标物的位置信息；升降支撑杆(5)，所述升降支撑杆(5)有多组且分别布置在所述作业台(1)的底部四周，所述升降支撑杆(5)与所述靶向识别单元(4)电信号连接，所述靶向识别单元(4)将目标物的位置信息反馈到所述升降支撑杆(5)并控制所述升降支撑杆(5)调节高度，所述升降支撑杆(5)的底端转动连接有滚轮；高压静电放电器(6)，所述高压静电放电器(6)有多组且分别滑动连接在所述滑轨(2)上，多组所述高压静电放电器(6)分别一一对应位于多条棉花垄的上方，所述高压静电发生器(3)通过直流高压线缆连接多组所述高压静电放电器(6)，多组所述高压静电放电器(6)放出正、负离子并形成高压静电场，作业区域中的待打顶棉花顶芽位于高压静电场中。2.根据权利要求1所述的一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其特征在于，所述作业台(1)为矩形板台，所述作业台(1)由热塑性合成树脂聚丙烯制作成型，所述作业台(1)的长度为2m～5m，所述作业台(1)的宽度为1.5m～3m。3.根据权利要求1所述的一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其特征在于，所述靶向识别单元(4)包括支撑架(41)及动态视觉相机(42)，所述支撑架(41)固定在所述作业台(1)的另一侧边缘，所述动态视觉相机(42)固定连接在所述支撑架(41)上。4.根据权利要求3所述的一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其特征在于，所述动态视觉相机(42)具有视觉成像模块、图像处理模块及运动控制模块，所述视觉成像模块对作业区域中的待打顶棉花顶芽目标物视觉成像，所述图像处理模块完成图像处理并获知目标物的状态信息，所述运动控制模块与所述升降支撑杆(5)电信号连接实时调节升降高度。5.根据权利要求1所述的一种基于高压静电场的棉花顶芽生长控制装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊伟，王兆杰，胡斌，王海龙，顾天龙，李祥雨，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：
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