一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统

摘要

本发明公开一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统，涉及水果质量监控技术领域，包括喷药管、喷水管、输水单元、储水管、驱动机构及抽样检查机构，通过种植期质量监控避免在采摘期出现水果外表的农药和重金属过度污染问题，通过采摘期质量监控确保采摘水果符合法定的农药和重金属残留的质量标准。本发明可实现对果园的种植期和采摘期进行全程监控管理，通过监控管理可辅助种植户规范化操作，在种植期即可保障水果表面的农药和重金属符合规定标准，并能通过协作筛选出最佳的喷药方案，在采摘期可确保水果符合规定标准，从而从根源上把握了水果的质量，保障了食用安全，避免了浪费，在种植过程中，通过自动化操作节约了人工，提高了工作效率。

说明书

技术领域

本发明涉及水果质量监控技术领域，具体涉及一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，各类水果成为人们日常生活的必需品，在享受美味的同时，水果的农药超标和重金属残留是人们普遍关注的问题，也是市场监管的重点范畴。然而，与蔬菜一样，这类监管大都是在水果上市后进行抽检，这种方式存在很大缺陷：1、抽检的覆盖面窄，容易被蒙混过关；2、抽检不合格的产品需要销毁处理，造成极大的浪费；3、为了避免抽检不合格，供应商容易与监管部门周旋，比如将不合格产品在监管范围外处理，造成监管难度增加；4、种植户的种植行为不规范，造成在源头上难以控制水果表面的污染超标，现有的监管方式与种植户的种植行为相脱节，不具有指导意义。

发明内容

本发明提供了一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统，通过该系统可从源头上规范种植户的水果种植行为，并在源头上控制水果的质量。

为达到上述目的，本发明技术方案为：

一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统，包括：沿果树相邻的种植行间隙设置的输水单元、设于输水单元下表面两端的支撑柱、驱动机构及控制器；所述的输水单元包括两端封闭上端敞口的容纳槽以及滑动连接于容纳槽内的输水软管；所述的支撑柱的底端预埋在土壤内，上端与容纳槽底部固定连接，所述的容纳槽的下端沿长度方向固定设有横梁，所述的横梁的下端沿长度方向设有直线导轨，所述的直线导轨上滑动连接有移动块，所述的移动块的底端沿纵向设有储水管，所述的储水管朝向果树种植行两侧方向的外表面分别设有喷药管及喷水管，储水管的外壁上部连接有入水管，所述的入水管上设有第三电磁阀，所述的入水管的一端与输水软管的端部连接，另一端与储水管连接，所述的移动块与驱动机构连接，并在驱动机构的带动下沿直线导轨来回移动，所述的驱动机构与横梁连接，所述的容纳槽的一端设有进水管，所述的进水管的底端与预埋在土壤内的供水总管连接，顶端贯穿容纳槽的侧壁，并与输水软管的另一端连接，在进水管上设有增压泵，所述的储水管内壁上端设有液位传感器，所述的移动块朝向种植行方向的侧壁上均设有第一视觉传感器，所述的第一视觉传感器、液位传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器分别通过导线与驱动机构、第三电磁阀、增压泵电性连接，所述的控制器与电源模块电性连接；还包括人机交互装置，所述的人机交互装置通过导线与控制器电性连接；所述的输水软管通过滑动机构与容纳槽滑动连接，所述的滑动机构包括与容纳槽两端内表面连接并相互平行的2根滑竿，滑动连接于 2根滑竿上的滑板，所述的滑板设有中心孔，所述的输水软管贯穿中心孔，所述的滑板有若干个，若干滑板等间隔连接于输水软管上；

还包括抽样检查机构，所述的抽样检查机构包括设于储水管两侧的2个机械臂，2个机械臂分别用于相邻的2个果树行的抽样检查，所述的机械臂包括步进电机、多节电动推杆、软进水管、第一流量泵、检测桶、第三电动推杆、安装板及第二视觉传感器，所述的步进电机与储水管的外表面固定连接，步进电机的输出轴与多节电动推杆的固定端顶部固定连接，所述的多节电动推杆的最前一节的伸缩端与检测桶的侧壁铰接，所述的第三电动推杆的两端分别与最前一节的伸缩节外表面及检测桶的底部边缘铰接，并在第三电动推杆的伸缩下调节检测桶的水平度；所述的检测桶的底端下表面设有倾角传感器，在检测桶内的底部设有称重传感器，在检测桶的侧壁内表面分别设有第二重金属离子传感器和第二农药残留生物传感器，所述的检测桶朝向多节电动推杆一侧的侧壁外表面还通过连接杆连接有安装板，所述的安装板的前端设有第二视觉传感器，所述的安装板上还贯穿有第四电动推杆，所述的第四电动推杆的伸缩端与检测桶的上端开口相对，并在伸缩端上安装有用以将叶柄或果柄切断的刀片；所述的检测桶通过软进水管与第一流量泵的出水端连接，所述的第一流量泵的进水端与储水管内部连通；所述的第二视觉传感器、第二重金属离子传感器、第二农药残留生物传感器、称重传感器、倾角传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器配置为对第三电动推杆、多节电动推杆、步进电机、第四电动推杆及第一流量泵进行控制；

所述的入水管成弧形，且入水管由硬质材料制成；所述的储水管的侧壁内表面设有第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器，所述的第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器通过导线与控制器信号连接；

所述的喷药管设于喷水管的上方，在喷药管与喷水管之间的储水管上设有第一电磁阀，所述的第一电磁阀通过导线与控制器电性连接；所述的喷药管与喷水管结构相同，所述的喷药管包括向外侧斜下方设置的第一接管，所述的第一接管的上端与储水管连通，下端连接有第一软管，所述的第一软管的上端与第一接管的下端连接，第一软管的下端连接有第一喷头；所述的第一接管内设有第二流量泵；在第一软管与储水管的外壁之间设有第一电动推杆，所述的第一电动推杆的两端分别与第一软管及储水管的外表面铰接；相对应的，所述的喷水管第二接管、第二软管、第二喷头、第二电动推杆及第三流量泵；所述的第二流量泵、第三流量泵、第一电动推杆及第二电动推杆分别通过导线与控制器电性连接；所述的增压泵与供水总管之间的进水管上还设有三通接头，所述的三通接头的自由端用以与药液容器连接，并在自由端上设有密封盖，所述的三通接头与供水总管之间的进水管内设有第二电磁阀，所述的第二电磁阀通过导线与控制器电性连接；所述的控制器设有无线传输模块，并通过无线传输模块与监管机构的控制台信号连接；

利用质量监控装备系统进行质量监控的方法，包括种植期质量监控方法及采摘期质量监控方法；通过种植期质量监控避免在采摘期出现水果外表的农药和重金属过度污染问题，通过采摘期质量监控确保采摘水果符合法定的农药和重金属残留的质量标准；

所述的种植期质量监控方法包括如下步骤：

A1、通过专用的水果种植采摘管理系统在种植期输送水源及药液；在输送药液之前，种植户需通过人机交互装置输入药液的成分和浓度信息，输入结束后，通过水果种植采摘管理系统依次对每棵果树进行喷药，水果种植采摘管理系统的控制器对喷药的时长进行监控，并计算每棵果树的喷药量；

A2、喷药结束后，在农药正常的分解挥发期届满时，通过水果种植采摘管理系统的抽样检查机构针对每棵果树的叶子或水果进行抽检，若农药或重金属残留超标，监管机构对种植户提供改善喷药方式的建议；

A3、更改喷药方式后，通过水果种植采摘管理系统的抽样检查机构针对每棵果树的叶子或水果进行抽检，若农药或重金属残留依然超标，监管机构对种植户提供继续改善喷药方式的建议；若农药或重金属残留符合标准，监管机构对种植户的喷药行为进行正面反馈；正面反馈的意思是肯定这种喷药方式，并与客户协作，根据实际效果将符合标准的喷药方式完善并固定下来；

A4、按照符合标准的方式喷药，采摘期开始时停止喷药；在此期间，监管机构定期通过抽样检查机构进行抽查；

所述的采摘期质量监控方法包括如下步骤：

B1、从采摘期开始到开始采摘，水果种植采摘管理系统拒绝执行喷药指令，同时通过抽样检查机构针对每棵果树的水果定期进行抽检，若农药或重金属残留超标，则代表着种植户违规自行喷药，监管机构对种植户发出警示，并要求整改；

B2、通过多次间隔性抽检，确认水果表面的农药和重金属残留符合规定标准后，监管机构通知种植户开始采摘。

优选的，所述的步骤A1中，当种植户通过人机交互装置输入的药液的成分和浓度信息属于国家禁止使用的农药或者浓度超标时，水果种植采摘管理系统拒绝执行输送药液的指令，监管机构及时联系种植户，对种植户的药液使用行为进行辅导，并使该行为规范化；

优选的，所述的步骤A1中，通过储水管内设置的第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器针对药液进行检测，若检测发现种植户违规使用禁用的农药或常规农药的浓度超标时，则监管机构进行现场复查，并针对复查结果判断种植户是否存在欺诈行为，判断有欺诈行为时，对种植户提出警告或相关处罚。

优选的，所述的步骤A2、A3、A4中，抽检发现果树的叶子或水果的表面存在与控制器记录的药液成分不符的农药成分时，则意味着有违规使用其他设备喷药的行为，监管机构及时到现场复查，并针对复查结果判断种植户是否存在欺诈行为，判断有欺诈行为时，对种植户提出警告或相关处罚，并对规范化喷药行为进行辅导。

优选的，所述的步骤A1中，种植户需签署承诺书，承诺使用水果种植采摘管理系统进行规范化喷药行为，并接受监管机构的指导和管理；在果树种植中，果树需按照矩阵排列种植，将水果种植采摘管理系统安装于果树的相邻行之间。

优选的，所述的步骤A1中，每棵果树都应设有编号，并通过悬挂号牌的方式供用水果种植采摘管理系统进行识别。

优选的，所述的步骤A2中，改善喷药方式的建议包括合理选择农药品种，合理设置每棵果树的喷药时长，合理设置药液的浓度。

优选的，所述的抽检的方法为：通过驱动机构使储水管依次行进至与每棵果树相对的位置，通过机械臂抬起检测桶，并使待检测果树的叶子或水果进入检测桶内，通过刀片将叶柄或果柄切断，通过称重传感器称量叶子或水果的重量；通过第一流量泵向检测桶内输入水，直到将叶子或水果浸没，在设定的时间内等待叶子或水果表面的农药或重金属残留溶解入水中，通过检测桶内设置的第二重金属离子传感器和第二农药残留生物传感器检测重金属及农药的浓度，控制器根据桶内水的体积及浓度信息计算桶内的重金属和农药量，并判断叶子或水果表面所携带的重金属和农药量的最小量，根据桶内的叶子或水果的重量判断单位重量的叶子或水果表面的农药或重金属残留量，并判断是否符合标准；抽检完成后，将叶子或水果倒出，继续向检测桶内通入水，反复清洗检测桶至桶内的农药和重金属残留符合设定标准，然后继续进行下一棵果树的抽检，反复清洗指的是：通入水后，通过第三电动推杆的伸缩晃动检测桶，至一定次数后将水倒出，并反复操作直到桶内的农药和重金属残留达标，从而避免对下一棵果树的抽检结果造成干扰。

优选的，所述的种植期质量监控方法及采摘期质量监控方法中，各个步骤的相关信息通过无线传输的模式与监管机构的控制台连接，监管机构设置专门的监管人员针对每个种植户进行监管和辅导。

本发明一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统的有益效果：本发明可实现对果园的种植期和采摘期进行全程监控管理，通过监控管理可辅助种植户规范化操作，在种植期即可保障水果表面的农药和重金属符合规定标准，并能通过协作筛选出最佳的喷药方案，在采摘期可确保水果符合规定标准，从而从根源上把握了水果的质量，保障了人们的食用安全，同时避免了浪费，在种植过程中，通过自动化操作节约了人工，提高了工作效率。

附图说明

图1、本发明装置的正视结构示意图；

图2、本发明装置的俯视结构示意图；

图3、本发明单个容纳槽的俯视结构图；

图4、本发明滑板的正面结构图；

图5、本发明输水软管在容纳槽内的悬挂状态示意图；

图6、本发明A-A向的剖视结构示意图(图中增加了顶板，并省略了抽样检查机构)；

图7、本发明B处的局部结构示意图(省略抽样检查机构)；

图8、本发明C处的局部结构示意图；

图9、本发明的抽样检查机构的侧视图；

图10、本发明2个抽样检查机构展开时的示意图；

图11、本发明检测桶的局部结构图；

1、土壤；2、支撑柱；3、容纳槽；4、横梁；5、进水管；6、增压泵；7、供水总管；8、果树；9、输水软管；10、入水管；11、支撑杆；12、第三电磁阀；13、第一接管；14、第二流量泵；15、第一软管；16、第一喷头；17、第一电动推杆；18、第一电磁阀；19、第二接管；20、第三流量泵；21、第二软管；22、第二喷头；23、第二电动推杆；24、第一视觉传感器；25、直线导轨；26、齿轮；27、安装座；28、移动块；29、滑块；30、储水管；31、驱动电机；32、齿条结构；33、空腔；34、三通接头；35、密封盖、36、第二电磁阀；37、顶板；38、支撑板；39、反光板；40、步进电机；41、多节电动推杆；42、软进水管；43、第一流量泵；44、检测桶；45、第三电动推杆；46、倾角传感器；47、水果；48、树枝；49、安装板；50、第四电动推杆；51、刀片；52、第二视觉传感器；53、第二重金属离子传感器； 54、第二农药残留生物传感器；55、称重传感器；56、滑竿；57、滑板；57-1、；中间段；57-2、边段；57-3、中心孔；57-4、滑孔。

具体实施方式

以下所述，是以阶梯递进的方式对本发明的实施方式详细说明，该说明仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

如图1-11所示：

利用质量监控装备系统进行质量监控的方法，包括种植期质量监控方法及采摘期质量监控方法；通过种植期质量监控避免在采摘期出现水果外表的农药和重金属过度污染问题，通过采摘期质量监控确保采摘水果符合法定的农药和重金属残留的质量标准；

所述的种植期质量监控方法包括如下步骤：

A1、通过专用的水果种植采摘管理系统在种植期输送水源及药液；在输送药液之前，种植户需通过人机交互装置输入药液的成分和浓度信息，输入结束后，通过水果种植采摘管理系统依次对每棵果树进行喷药，水果种植采摘管理系统的控制器对喷药的时长进行监控，并计算每棵果树的喷药量；计算每棵树的喷药量通过第二流量泵的流量信息和喷药时间进行计算，计算喷药量的目的是对每棵树每次喷药的量进行记录，以便针对抽检结果的反馈进行调整；在喷药时，需要将第一电磁阀关闭；

A2、喷药结束后，在农药正常的分解挥发期届满时，通过水果种植采摘管理系统的抽样检查机构针对每棵果树的叶子或水果进行抽检，若农药或重金属残留超标，监管机构对种植户提供改善喷药方式的建议；

A3、更改喷药方式后，通过水果种植采摘管理系统的抽样检查机构针对每棵果树的叶子或水果进行抽检，若农药或重金属残留依然超标，监管机构对种植户提供继续改善喷药方式的建议；若农药或重金属残留符合标准，监管机构对种植户的喷药行为进行正面反馈；正面反馈的意思是肯定这种喷药方式，并与客户协作，根据实际效果将符合标准的喷药方式完善并固定下来；完善的意思是在喷药量和喷药间隔上根据效果进行微调；

A4、按照符合标准的方式喷药，采摘期开始时停止喷药；在此期间，监管机构定期通过抽样检查机构进行抽查；目的是避免种植户通过其他设备喷药；

所述的采摘期质量监控方法包括如下步骤：

B1、从采摘期开始(即开始准备采摘，但还不能采摘的时间)到开始采摘，水果种植采摘管理系统拒绝执行喷药指令，同时通过抽样检查机构针对每棵果树的水果定期进行抽检，若农药或重金属残留超标，则代表着种植户违规自行喷药，监管机构对种植户发出警示，并要求整改；

B2、通过多次间隔性抽检，确认水果表面的农药和重金属残留符合规定标准后，监管机构通知种植户开始采摘。

所述的步骤A1中，当种植户通过人机交互装置输入的药液的成分和浓度信息属于国家禁止使用的农药或者浓度超标时，水果种植采摘管理系统拒绝执行输送药液的指令，监管机构及时联系种植户，对种植户的药液使用行为进行辅导，并使该行为规范化。即告知什么样的农药是禁止使用的，什么样的农药是可以使用的，什么样的农药是推荐使用的，并辅导有关农药的知识，使种植户建立自我管理的能力。

所述的步骤A1中，通过储水管内设置的第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器针对药液进行检测，若检测发现种植户违规使用禁用的农药或常规农药的浓度超标时，则监管机构进行现场复查，并针对复查结果判断种植户是否存在欺诈行为，判断有欺诈行为时，对种植户提出警告或相关处罚。此处的欺诈行为指的是种植户输入的农药信息与实际使用的农药信息不符。

所述的步骤A2、A3、A4中，抽检发现果树的叶子或水果的表面存在与控制器记录的药液成分不符的农药成分时，则意味着有违规使用其他设备喷药的行为，监管机构及时到现场复查，并针对复查结果判断种植户是否存在欺诈行为，判断有欺诈行为时，对种植户提出警告或相关处罚，并对规范化喷药行为进行辅导。

所述的步骤A1中，种植户需签署承诺书，承诺使用水果种植采摘管理系统进行规范化喷药行为，并接受监管机构的指导和管理；在果树种植中，果树需按照矩阵排列种植，将水果种植采摘管理系统安装于果树的相邻行之间。

所述的步骤A1中，每棵果树都应设有编号，并通过悬挂号牌的方式供用水果种植采摘管理系统进行识别。具体来说，是通过第一视觉传感器24的拍摄信息进行识别。

所述的步骤A2中，改善喷药方式的建议包括合理选择农药品种，合理设置每棵果树的喷药时长，合理设置药液的浓度。

所述的抽检的方法为：通过驱动机构使储水管依次行进至与每棵果树相对的位置，通过机械臂抬起检测桶44，并使待检测果树8的叶子或水果47进入检测桶44内，通过刀片51 将叶柄或果柄切断，通过称重传感器55称量叶子或水果的重量；通过第一流量泵43向检测桶44内输入水，直到将叶子或水果浸没，在设定的时间内等待叶子或水果表面的农药或重金属残留溶解入水中，通过检测桶44内设置的第二重金属离子传感器53和第二农药残留生物传感器54检测重金属及农药的浓度，控制器根据桶内水的体积及浓度信息计算桶内的重金属和农药量，并判断叶子或水果表面所携带的重金属和农药量的最小量(由于可能还有部分农药或重金属无法溶出，故计算所得的桶内重金属和农药的量为最小量)，根据桶内的叶子或水果的重量判断单位重量的叶子或水果表面的农药或重金属残留量(即将计算所得的桶内农药和重金属的量分别除以叶子或水果的重量，即得到单位重量的叶子或水果的农药或重金属残留量)，并判断是否符合标准(将上述单位重量的叶子或水果的农药或重金属残留量与预存在程序中的标准量相比较即可得知是否符合标准)；抽检完成后，将叶子或水果倒出(可通过机械臂将其倒入地面预设的回收筐内)，继续向检测桶内通入水，反复清洗检测桶至桶内的农药和重金属残留符合设定标准，然后继续进行下一棵果树的抽检。反复清洗指的是：通入水后，通过第三电动推杆的伸缩晃动检测桶，至一定次数后将水倒出，并反复操作直到桶内的农药和重金属残留达标，从而避免对下一棵果树的抽检结果造成干扰。需要说明的是，为了避免储水管内有残存的重金属或农药造成干扰，可在抽检前通过冲洗的方式将储水管内的残存农药或重金属排出，也可以通过第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器预先检测出通入检测桶的水中的重金属或农药残留浓度，然后，再进行折算，即将所计算的检测桶内的重金属和农药残留量减去通入水中原来就有的重金属和农药的残余量。

所述的种植期质量监控方法及采摘期质量监控方法中，各个步骤的相关信息通过无线传输的模式与监管机构的控制台连接，监管机构设置专门的监管人员针对每个种植户进行监管和辅导。

实施例2：

一种智能化水果种植采摘质量监控装备系统，如图1-11所示，包括：沿果树8相邻的种植行间隙设置的输水单元、设于输水单元下表面两端的支撑柱2、驱动机构及控制器(图中未画出)；所述的输水单元包括两端封闭上端敞口的容纳槽3以及滑动连接于容纳槽3内的输水软管9；所述的支撑柱2的底端预埋在土壤1内，上端与容纳槽3底部固定连接，所述的容纳槽3的下端沿长度方向固定设有横梁4，所述的横梁4的下端沿长度方向设有直线导轨 25，所述的直线导轨25上滑动连接有移动块28，所述的移动块28的底端沿纵向设有储水管 30，所述的储水管30朝向果树种植行两侧方向的外表面分别设有喷药管及喷水管，储水管 30的外壁上部连接有入水管10，所述的入水管上设有第三电磁阀12，所述的入水管10的一端与输水软管9的端部连接，另一端与储水管30连接，所述的移动块28与驱动机构连接，并在驱动机构的带动下沿直线导轨25来回移动，所述的驱动机构与横梁4连接，所述的容纳槽3的一端设有进水管5，所述的进水管5的底端与预埋在土壤1内的供水总管7连接，顶端贯穿容纳槽3的侧壁，并与输水软管9的另一端连接，在进水管5上设有增压泵6，所述的储水管30内壁上端设有液位传感器(图中未画出)，所述的移动块28朝向种植行方向的侧壁上均设有第一视觉传感器24，所述的第一视觉传感器24、液位传感器分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器分别通过导线与驱动机构、第三电磁阀12、增压泵6电性连接，所述的控制器与电源模块电性连接；还包括人机交互装置(图中未画出)，所述的人机交互装置通过导线与控制器电性连接；所述的输水软管9通过滑动机构与容纳槽3滑动连接，所述的滑动机构包括与容纳槽3两端内表面连接并相互平行的2根滑竿56，滑动连接于2根滑竿 56上的滑板57，所述的滑板57设有中心孔57-3，所述的输水软管9贯穿中心孔，所述的滑板57有若干个，若干滑板57等间隔连接于输水软管9上。

还包括抽样检查机构，所述的抽样检查机构包括设于储水管两侧的2个机械臂，2个机械臂分别用于相邻的2个果树行的抽样检查，所述的机械臂包括步进电机40、多节电动推杆 41、软进水管42、第一流量泵43、检测桶44、第三电动推杆45、安装板48及第二视觉传感器，所述的步进电机40与储水管的外表面固定连接，步进电机的输出轴与多节电动推杆41 的固定端顶部固定连接，所述的多节电动推杆41的最前一节的伸缩端与检测桶44的侧壁铰接，所述的第三电动推杆45的两端分别与最前一节的伸缩节外表面及检测桶44的底部边缘铰接，并在第三电动推杆45的伸缩下调节检测桶44的水平度；所述的检测桶44的底端下表面设有倾角传感器，在检测桶44内的底部设有称重传感器，在检测桶的侧壁内表面分别设有第二重金属离子传感器和第二农药残留生物传感器，所述的检测桶朝向多节电动推杆一侧的侧壁外表面还通过连接杆连接有安装板，所述的安装板的前端设有第二视觉传感器，所述的安装板上还贯穿有第四电动推杆，所述的第四电动推杆的伸缩端与检测桶的上端开口相对，并在伸缩端上安装有用以将叶柄或果柄切断的刀片；所述的检测桶通过软进水管42与第一流量泵43的出水端连接，所述的第一流量泵的进水端与储水管内部连通；所述的第二视觉传感器、第二重金属离子传感器53、第二农药残留生物传感器54、称重传感器55、倾角传感器 46分别通过导线与控制器信号连接，所述的控制器配置为对第三电动推杆、多节电动推杆、第四电动推杆、步进电机及第一流量泵进行控制。

本实施例中，在工作之前，需要通过增压泵6将水或药液泵送至输水软管9内，然后经由入水管10进入储水管30，当液面达,液位传感器检测的限定高度时，控制器停止增压泵6，当低于液位传感器9的检测高度时，控制器启动增压泵6；当通过第一视觉传感器24检测到储水管已经到达果树所在位置时，控制器将驱动机构停止，通过喷水管或喷药管喷水或喷药，在此期间，控制器通过第一视觉传感器的信号检测喷水喷药的范围是否正确。当一棵果树灌溉或喷药结束后，再向前移动至下一棵果树进行灌溉或喷药。

本实施例中，通过抽样检查装置进行抽检的方式详见实施例1，具体操作过程中，控制器依据第一视觉传感器和第二视觉传感器的视觉信号控制步进电机旋转的角度，并控制多节电动推杆伸缩的长度，并控制第三电动推杆的伸缩度以使检测桶的上端口与叶子或水果的位置对齐，对齐后步进电机旋转一定角度，将叶子或水果装入检测桶内，然后启动第四电动推杆通过刀片将果柄或叶柄切断，然后控制器根据倾角传感器的信号通过第三电动推杆调节检测桶为水平姿态，在水平姿态下对叶子或水果进行称重。

实施例3：

在实施例2的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-6所示，所述的入水管成弧形，且入水管由硬质材料制成；所述的储水管的侧壁内表面设有第一重金属离子传感器(图中未画出)和第一农药残留生物传感器(图中未画出)，所述的第一重金属离子传感器和第一农药残留生物传感器通过导线与控制器信号连接。作为常用设计，还可在入水管10内侧设置与移动块连接的支撑杆11。

如图1-6所示，所述的横梁4的下表面中部沿长度方向设有贯通两侧端面的直线槽，所述的直线槽的槽底设有齿条结构32，所述的驱动机构包括驱动电机31，所述的驱动电机31 通过安装座27与移动块28的外表面固定连接，在驱动电机31的输出轴上固定连接有齿轮 26，所述的齿轮26与齿条结构32啮合连接。驱动电机优选使用步进电机或伺服电机，通过驱动电机的转动可带动移动块沿直线导轨精确移动。

如图1-6所示，所述的直线槽的两侧槽壁底端分别设有直线导轨25，所述的移动块上端两侧分别设有滑块29，所述的滑块29与直线导轨25滑动连接。

如图5所示，所述的移动块内侧还设有空腔33，所述的空腔33内设有蓄电池，所述的驱动电机30、第三电磁阀12、第一视觉传感器24分别与蓄电池电性连接，所述的驱动电机30通过导线与控制器电性连接。

实施例4：

在实施例3的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-6所示，所述的喷药管设于喷水管的上方，在喷药管与喷水管之间的储水管30上设有第一电磁阀18，所述的第一电磁阀18通过导线与控制器电性连接。

如图1-6所示，所述的喷药管与喷水管结构相同，所述的喷药管包括向外侧斜下方设置的第一接管13，所述的第一接管13的上端与储水管30连通，下端连接有第一软管15，所述的第一软管15的上端与第一接管13的下端连接，第一软管15的下端连接有第一喷头16；所述的第一接管13内设有第二流量泵14；在第一软管15与储水管30的外壁之间设有第一电动推杆17，所述的第一电动推杆17的两端分别与第一软管15及储水管30的外表面铰接；相对应的，所述的喷水管第二接管19、第二软管21、第二喷头22、第二电动推杆23及第三流量泵20；所述的第二流量泵14、第三流量泵20、第一电动推杆17及第二电动推杆23分别通过导线与控制器电性连接。

本实施例中，当控制器可依据第一视觉传感器的视觉信号，通过第一电动推杆或第二电动推杆的伸缩带动第一软管或第二软管俯仰，从而调节灌溉或喷药的范围。

实施例5：

在实施例4的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1所示，所述的增压泵6与供水总管7之间的进水管5上还设有三通接头34，所述的三通接头34的自由端用以与药液容器连接，并在自由端上设有密封盖35，所述的三通接头34与供水总管7之间的进水管5内设有第二电磁阀36，所述的第二电磁阀36通过导线与控制器电性连接。

本实施例中，当需要喷药时，关闭第二电磁阀36，将三通接头的自由端与药液容器连接，通过增压泵将药液泵送至储水管内。

实施例6：

在实施例5的基础上，本实施例进一步改进为：

如图6所示，所述的容纳槽远离入水管10的一侧的顶端固定连接有支撑板38，所述的支撑板38的顶端固定连接有用以将容纳槽上端口遮蔽的顶板37，所述的顶板37的高度高于入水管10最顶端的高度，所述的顶板37的上表面铺设有反光板39。

本实施例中，通过设置顶板37可避免杂物进入容纳槽内，通过设置反光板39可使果树的背阴面接受更多的光照，有利于果树的成长。

实施例7：

在以上实施例的基础上，本实施例进一步改进为：

如图1-6所示，所述的控制器设有无线传输模块(图中未画出)，并通过无线传输模块与监管机构的控制台(图中未画出)信号连接。

每一棵果树都设有编号(图中未画出)，可通过在果树上悬挂号牌的方式，并使第一视觉传感器拍摄到号牌，从而使控制器和控制台均能甄别果树的编号。

通过以上设置，本发明可实现趋近无人化农场的智能水平，在平时除喷药需要人工运输药液容器外，其余程序均可通过自动化的方式完成，极大地节约了人工，提高了灌溉和喷药的效率，并降低了工作难度，有利于大面积的果树种植。