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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116530490B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310515560.X，技术领域涉及：A01M7/00；该发明授权一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构及其控制方法是由刘岳松;沈跃;刘慧;杨官学;杜志鹏;杨锋;郭奕;王泽设计研发完成，并于2023-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构及其控制方法。包括跨垄式移动底盘1，所述跨垄式移动底盘由驱动轮组11、万向轮组12、底盘支架13和支架平台14组成；跨垄式移动底盘1两侧安装有超声波传感器21和电池3；支架平台14上固定中央处理模块5、GNSS导航模块23和伸缩喷雾系统6；所述伸缩喷雾系统由水箱61、水泵62、喷嘴63、作业支架64、伸缩喷杆65、电动推杆66和PVC透明软管67组成；超声波传感器21、图像采集模块22和GNSS导航模块23组成感知模块2；中央处理模块5对感知到的数据进行处理，并且对机器人的轨迹追踪提供算力。本发明能够实现自主变量变喷幅喷雾作业，并且通过无线图传实现人机分离。

本发明授权一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种跨垄式草莓智能变量变喷幅喷雾机器人结构的控制方法，其特征在于，所述结构包括跨垄式移动底盘1、超声波传感器21、电池3、图像采集模块22、中央处理模块5、伸缩喷雾系统6、GNSS导航模块23、支架平台14； 所述伸缩喷雾系统6包括电动推杆66、水箱61、水泵62、作业支架64、伸缩喷杆65、喷嘴63、PVC透明软管67； 所述跨垄式移动底盘1由驱动轮组11、万向轮组12、底盘支架13、支架平台14组成，所述底盘支架13上设有支架平台14，所述底盘支架13一端活动相连左前、右前驱动轮组11，另一端活动连接左后、右后万向轮组12；所述超声波传感器21、图像采集模块22、GNSS导航模块23、驱动轮组11、电动推杆66、水泵62与中央处理模块5电连接，对采集的数据进行处理并对电机控制和相关算法提供算力；所述支架平台14上设有伸缩喷雾系统6；所述伸缩喷雾系统6通过伸缩喷杆65的伸缩功能实现，所述伸缩喷杆65由电动推杆66控制伸缩，并且伸缩喷杆65下端安装有喷嘴63；所述喷嘴63通过PVC透明软管67与水泵62和水箱61相连，所述水泵62根据机器人行进速度，实时调节水泵62的流量和喷嘴63的喷雾量，作业支架64和底盘支架13通过金属角件连接； 所述控制方法包括： 利用GNSS导航模块23获取喷雾机器人的经度纬度和高度的位置信息和机器人姿态信息，根据利用纯跟踪算法对根据果园实际情况规划好的路径进行跟踪，利用RGBD相机对草莓植株进行识别，结合机器人运动模型进行变量喷雾； 利用GNSS导航模块23获取喷雾机器人的经度纬度和高度的位置信息和机器人姿态信息，根据利用纯跟踪算法对根据果园实际情况规划好的路径进行跟踪步骤如下： 步骤1：选取跟踪目标的轨迹方程或给定目标点序列； 步骤2：基于机器人当前状态，计算车辆到目标点的横向偏差和航向角误差； 步骤3：根据当前横向偏差和航向角误差，计算前视距离； 步骤4：根据前视距离和车辆的运动状态，计算车辆的转向角度和速度指令； 步骤5：将转向角度和速度指令转换为左右轮的速度指令，实现控制； 利用RGBD相机对草莓植株进行识别，结合机器人运动模型进行变量喷雾方法如下： 步骤6：获取RGBD图像，使用RGBD相机采集草莓大棚垄上的图像数据，包括RGB图像和深度图像，并进行图像预处理； 步骤7：目标检测，使用YOLOv4算法对RGB图像进行目标检测，识别出图像中的草莓目标，并得到其边界框、类别标签和置信度分数； 步骤8：深度图像处理，利用深度图像和目标检测结果，对草莓目标在深度图像中进行提取和处理； 步骤9：边缘检测，采用Sobel边缘检测算法对深度图像中的草莓目标进行边缘检测，得到草莓目标的边缘信息； 步骤10：根据边缘信息进行轮廓提取； 步骤11：基于目标检测结果和深度图像的轮廓信息计算轮廓的宽度w和高度h； 步骤12，根据检测到目标的机器人前进的速度，计算每个喷嘴63的喷雾量，若大棚宽度为,垄的长度为,垄间距为,伸缩喷杆65上喷嘴数量为，草莓植株宽度为w,草莓植株的高度为h； 于是计算得到：； 其中，k为喷雾模型中的常系数，表示草莓植株的散布特性、喷嘴的性能； 同时考虑到图像采集模块22与喷嘴63之间有距离，因此需要控制伸缩喷雾系统6对处理得到的喷雾控制信息进行延时喷雾，可得延迟时间t：； 其中，图像采集模块22与喷嘴63在机器人前进方向上的距离为x； 步骤13，根据计算得到的喷嘴63喷雾量，对水泵62流量进行控制，进而控制机器人喷雾量，根据纯跟踪算法的特点，在转弯时需要停止喷雾，因此需要设置一个停止喷雾阈值，当机器人航向角偏离直线方向超过时，停止喷雾。

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