阅读说明：本技术 一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法 (Laser-based in-tree insect catching device and insect killing method ) 是由 牛慧媛 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法,涉及激光设备领域,该基于激光的树内捉虫装置,包括两个夹片,所述两个夹片前端相互铰接,所述夹片呈半圆弧状,两个夹片之间形成可容纳树木主干的空间,两个夹片后端设有螺杆。该基于激光的树内捉虫装置,通过夹片虫洞、螺栓虫洞、铰接块虫洞、支杆虫洞、圆盘虫洞、钢丝配合,将整个装置牢牢的固定在树木主干上。再通过马达虫洞虫洞、绳索虫洞虫洞、滑块虫洞虫洞和激光收发器虫洞虫洞配合,令激光收发器虫洞虫洞绕围绕树干转动。射出的激光进入虫洞无法反射回来,使得部分射出的激光无法被激光收发器虫洞虫洞接收,从而测出虫洞位置达到检测的效果。代替传统方式用肉眼观察,加快检测效率。(The invention provides a laser-based in-tree insect catching device and an insect killing method, and relates to the field of laser equipment. This catch worm device in tree based on laser, through clamping piece wormhole, bolt wormhole, articulated piece wormhole, branch wormhole, disc wormhole, the cooperation of steel wire, firmly fix whole device on the trees trunk. And then the laser transceiver wormhole is enabled to rotate around the trunk by matching the motor wormhole, the rope wormhole, the slide block wormhole and the laser transceiver wormhole. The emitted laser enters the wormhole and cannot be reflected back, so that part of the emitted laser cannot be received by the wormhole of the laser transceiver, and the effect of detecting the position of the wormhole is achieved. Replace traditional mode to observe with the naked eye for detection efficiency.)

一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法

技术领域

本发明涉及激光设备技术领域，具体为一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法。

背景技术

实时准确地识别出林木病害虫害是有效开展病情、虫情防治工作的重要前提。目前，我国林业病害虫的诊断方法主要是依靠人工识别，主观因素大，实时性差。部分害虫在幼年期时藏入树木内，啃食树木内部。

传统的检测方式通过肉眼观察树木主躯干，通过人主观经验判断树木主躯干是否寄生有虫子。人需要围绕树干走动，用肉眼观看树木表皮处是否存在虫洞。且较高处树干受视线影响不利于观察，时常有误判情况发生。且检测效率十分缓慢。

当树木主躯干上观察到有虫洞。需要对树木进行除虫。

传统的除虫方式由两种，一种方式是对树木喷洒除虫剂，将除虫剂喷在树干上进行杀虫。但上述方式效果不佳，杀虫效率低下。另一种方式是局部开槽树皮，用镊子将虫洞内的虫子夹住。但该方式对树木本身造成一定的损坏。而虫子会不断啃食树木内部，故虫洞有时很深很长。且有的虫洞老旧里面可能并没有虫子。因此开槽树皮不能过多，故不一定能准确的找到树木内的虫子。

通过上述可知，传统的除虫方式复杂且效率低下。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法，解决了上述背景技术中传统的树木除虫方式十分麻烦，检测树木是否存在虫洞效率低下的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于激光的树内捉虫装置，包括两个夹片，所述两个夹片前端相互铰接，所述夹片呈半圆弧状，两个夹片之间形成可容纳树木主干的空间，两个夹片后端设有螺杆，螺杆穿过两个夹片后端，两个夹片用于抱紧树木主干，所述夹片底部连接有电推杆一，电推杆一下端连接有夹板，夹板内部开设有滑槽，滑槽两侧与外界连通，滑槽内滑动配合有滑块，滑块一端朝夹板外侧延伸至外，滑块另一端朝夹板内侧延伸至外。所述滑块朝向夹板内侧一端连接有激光收发器，激光收发器由激光发射器和激光接收器组成，激光发射器朝树木表面凹坑射出激光，激光产生漫反射被激光接收器接收，若射出的光线无法通过反射被激光接收器接收，则表明凹坑内部存在深入树木内部的虫洞，所述滑槽呈圆弧状，滑块沿滑槽移动令激光收发器围绕树木旋转，所述夹板底部设有连接部，连接部为注药箱，注药箱底部连接有粗铁丝一，粗铁丝一下端连接有注药嘴，注药嘴与注药箱之间连接有导药管，注药嘴能够伸入虫洞内，所述夹板顶部设有单片机和蓄电池。

优选的，所述注药嘴由凹形块、连接块、喷嘴头组成，凹形块与粗铁丝一下端连接，凹形块与连接块铰接，连接块与喷嘴头铰接，喷嘴头一侧与导药管连接。

优选的，所述注药箱底部连接有粗铁丝二，粗铁丝二下端连接有顶锥，顶锥前端呈锥形，顶锥表面设有扩张虫洞的撑开部，顶锥伸入树木虫洞将虫洞内径撑大便于注药嘴进入。

优选的，所述夹板还包括弹簧、马达、绳索，所述弹簧位于滑槽内，弹簧一端与滑块接触，弹簧另一端与滑槽内壁接触，夹板一端与马达连接，马达传动轴穿过夹板与绳索连接，绳索远离马达一端与滑块连接。

优选的，所述夹片上下两侧设有多个铰接块，所述铰接块绕轴线等角度布置，铰接块铰接有支杆，支杆远离铰接块一端设有圆盘，支杆一侧连接有钢丝，所述夹片中部外侧螺纹连接有螺栓，所述螺栓一端延伸至夹片内侧，并与钢丝连接。

一种基于激光的树内捉虫的除虫方法：

S1，掰开两个夹片，将整个装置打开，然后将其中一个夹片的内侧靠近树木主干，再将另一个夹片靠进，令两个夹片后端相互靠近，使得两个夹片将树木主干围住，再用螺杆螺纹贯穿两个夹片后端。

S2，单向旋转螺栓，令螺栓朝夹片外侧移动，螺栓移动过程中拽动钢丝，钢丝拽动支杆，令夹片上下两侧的支杆向树木主干靠近，使得支杆端部的圆盘紧紧压住树木表面。

S3，单片机控制马达正向缓慢旋转将绳索收卷，绳索拽动滑块移动，滑块带动激光收发器并将弹簧压缩，接着令马达反向旋转，马达传动轴不再拉拽绳索，滑块失去拉拽弹簧复位伸长，推动滑块向另一侧移动。

S4，在滑块移动同时激光收发器开始工作向树木伸出激光，当经过射向树木表面坑洼处但没有反射回来，则此处存在深入树木内部的虫洞。

S5，经过S4检测处虫洞后，停止激光收发器工作，将顶锥先伸入虫洞内，然后手捏粗铁丝二将顶锥顶入虫洞，顶锥顶入一定距离后再向外拉粗铁丝二，令顶锥在虫洞内反复移动，将虫洞内径扩大。

S6，经过S5后，将注药嘴送入虫洞内，注药箱通过注药嘴往虫洞内注入药剂，药剂沿虫洞流动，药剂挥发或者直接接触虫子，进而将虫子杀死。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法。具备以下有益效果：

1、该基于激光的树内捉虫装置，通过夹片虫洞、螺栓虫洞、铰接块虫洞、支杆虫洞、圆盘虫洞、钢丝配合，将整个装置牢牢的固定在树木主干上。再通过马达虫洞虫洞、绳索虫洞虫洞、滑块虫洞虫洞和激光收发器虫洞虫洞配合，令激光收发器虫洞虫洞绕围绕树干转动。射出的激光进入虫洞无法反射回来，使得部分射出的激光无法被激光收发器虫洞虫洞接收，从而测出虫洞位置达到检测的效果。代替传统方式用肉眼观察，加快检测效率。

2、该基于激光的树内捉虫装置，通过粗铁丝二与顶锥配合，将顶锥伸入虫洞内，将虫洞内径略微撑大，便于注药嘴进入虫洞，再通过注药箱与注药嘴配合，将药剂注入虫洞内达到除虫的效果，提高药剂与虫子的接触率，进一步提高了除虫效率。

附图说明

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构***图；

图3为本发明结构打开示意图；

图4为本发明夹片背面结构示意图；

图5为本发明夹板内部结构示意图；

图6为本发明夹板结构另一角度示意图；

图7为本发明注药嘴结构示意图；

图8为本发明顶锥结构示意图；

图9为本发明图6中A处结构放大图；

图10为本发明探头结构剖视图。

图中：1夹片、2螺栓、3铰接块、4支杆、5圆盘、6钢丝、7电推杆一、8夹板、81滑槽、9单片机、10蓄电池、11滑块、12激光收发器、13弹簧、14马达、15绳索、16注药箱、161粗铁丝一、162导药管、17注药嘴、171凹形块、172连接块、173喷嘴头、18粗铁丝二、19顶锥、191撑开部、20超声波发生器、201导线、21探头、211超声波发射器、212超声波接收器、213腔室、214微型电推杆、215插针、216倒钩、22螺杆。

具体实施方式

本发明实施例提供一种基于激光的树内捉虫装置以及除虫方法，如图1-10所示，包括两个夹片1，两个夹片1前端相互铰接，夹片1呈半圆弧状，两个夹片1之间形成可容纳树木主干的空间。两个夹片1后端螺纹连接有螺杆22，螺杆22穿过两个夹片1后端。从而将两个夹片1固定在一起，形成一个圆环。两个夹片1用于抱紧树木主干，夹片1底部焊接有电推杆一7，电推杆一7下端焊接有夹板8。

夹板8内部开设有滑槽81，滑槽81两侧与外界连通，滑槽81内滑动配合有滑块11。滑块11一端朝夹板8外侧延伸至外，滑块11另一端朝夹板8内侧延伸至外。滑块11朝向夹板8内侧一端焊接有激光收发器12，激光收发器12由激光发射器和激光接收器组成。激光发射器朝树木表面凹坑射出激光，激光产生漫反射被激光接收器接收。当激光射出后照射处不存在虫洞，激光经过漫反射被激光接收器检测到。若照射出存在虫洞，部分光线进入虫洞内，部分射出光线无法被激光接收器接收，则表明凹坑内部存在深入树木内部的虫洞。

激光收发器是常规技术手段，故具体结构、电路布置、型号等等与现有技术相同，因此不作详细描述。

滑槽81呈圆弧状，滑块11沿滑槽81移动令激光收发器12围绕树木旋转，夹板8底部焊接有连接部，连接部为注药箱16。注药箱16底部焊接有粗铁丝一161，粗铁丝一161下端焊接有注药嘴17，注药嘴17与注药箱16之间连通有导药管162。注药箱16内存储有除虫药剂，且内部设有水泵，通过水泵转动将药剂送入导药管162，再从注药嘴17喷出。注药嘴17能够伸入虫洞内。

夹板8顶部固定安装有单片机9和蓄电池10。蓄电池10为整个装置提高电能。单片机9型号为STM32F103。单片机9用于控制各个电子零件工作。由于是现有技术因此具体电路布置等等不作详细描述。

注药嘴17由凹形块171、连接块172、喷嘴头173组成，凹形块171与粗铁丝一161下端焊接，凹形块171与连接块172铰接，连接块172与喷嘴头173铰接，喷嘴头173一侧与导药管162连通。由于虫洞内部可能存在一定的弯折通道，因此利用凹形块171、连接块172、喷嘴头173能够转动，令注药嘴17整体能左右两侧发生偏转。使得注药嘴17能够尽可能的往虫洞内伸入。

偏转方式为粗铁丝一161推动凹形块171，前端的喷嘴头173触碰到虫洞内壁，使得喷嘴头173向为未触碰一侧偏转。随着粗铁丝一161继续伸入虫洞内，注药嘴17弯折。

为避免上述注药嘴17进入虫洞后卡住，当粗铁丝一161伸入虫洞后收到阻力不能伸入。便停止注药嘴17继续伸入。且整个注药嘴17尺寸小，长2cm，宽1cm、高1cm，具体形状、尺寸可根据实际情况进行设计。

注药箱16底部焊接有粗铁丝二18，粗铁丝二18下端焊接有顶锥19，顶锥19前端呈锥形，顶锥19表面有扩张虫洞的撑开部191，顶锥19伸入树木虫洞将虫洞内径撑大便于注药嘴17进入。

夹板8还包括弹簧13、马达14、绳索15，弹簧13位于滑槽81内，弹簧13一端与滑块11接触，弹簧13另一端与滑槽81内壁接触，夹板8一端与马达14焊接。马达14传动轴穿过夹板8与绳索15固定捆绑，绳索15远离马达14一端与滑块11捆绑。

夹片1上下两侧焊接有多个铰接块3，铰接块3绕轴线等角度布置，铰接块3铰接有支杆4，支杆4远离铰接块3一端焊接有圆盘5，支杆4一侧焊接有钢丝6，夹片1中部外侧螺纹连接有螺栓2，螺栓2一端延伸至夹片1内侧，并与钢丝6焊接。

与现有技术相比，该基于激光的树内捉虫装置，通过夹片1、螺栓2、铰接块3、支杆4、圆盘5、钢丝配合，将整个装置牢牢的固定在树木主干上。再通过马达14、绳索15、滑块11和激光收发器12配合，令激光收发器12绕围绕树干转动。射出的激光进入虫洞无法反射回来，使得部分射出的激光无法被激光收发器12接收，从而测出虫洞位置达到检测的效果。代替传统方式用肉眼观察，加快检测效率。

通过粗铁丝二18与顶锥19配合，将顶锥19伸入虫洞内，将虫洞内径略微撑大，便于注药嘴17进入虫洞，再通过注药箱16与注药嘴17配合，将药剂注入虫洞内达到除虫的效果，提高药剂与虫子的接触率，进一步提高了除虫效率。

连接部底部焊接有超声波发生器20，超声波发生器20底部连通有导线201，导线201下端固定安装有探头21，探头21固定安装有超声波发射器211和超声波接收器212。工作时，将探头21伸入树木虫洞内，手捏导线201送入虫洞内，导线201推动探头21往虫洞内伸入。通过超声波发射器211发出超声波再由超声波接收器212，对树木虫洞内部进行探测。确认虫洞内部具体情况如：虫体在哪个位置。

超声波探测后产生的画面显示在屏幕上，由于这是现有技术，故具体装置、结构、电路布置、连接方式等等与常规技术相同，不作详细描述且不再附图中详细画出。

探头21内开设有腔室213，腔室213内焊接有微型电推杆214，微型电推杆214活动端焊接有插针215，插针215延伸至探头21外，并焊接有倒钩216。插针215带动倒钩216刺入虫体内，倒钩216用于钩住虫子。

当探头21检测到虫洞内虫***置较为靠外，探头21的插针215可以触及到，往虫洞内慢慢送入探头21，使得插针215靠近虫体，接着单片机控制微型电推杆214伸长，将插针215刺入虫体，由于插针末端有倒钩216，从而将探头取出时顺带将虫子钩出。

利用超声波发生器20、探头21相互配合，将探头21伸入虫洞内，便于人直观的看到树木虫洞内的具体情况，便于人了解该虫洞内是否存在虫子，避免对没有虫子的虫洞内部进行除虫措施，再借助微型电推杆214、插针215、倒钩216配合，将虫洞不深的虫子钩出。

一种基于激光的树内捉虫的除虫方法：

S1，掰开两个夹片1，将整个装置打开，然后将其中一个夹片1的内侧靠近树木主干，再将另一个夹片1靠进，令两个夹片1后端相互靠近，使得两个夹片1将树木主干围住，再用螺杆22螺纹贯穿两个夹片1后端。

S2，单向旋转螺栓2，令螺栓2朝夹片1外侧移动，螺栓2移动过程中拽动钢丝6，钢丝6拽动支杆4，令夹片1上下两侧的支杆4向树木主干靠近，使得支杆4端部的圆盘5紧紧压住树木表面。

S3，单片机9控制马达14正向缓慢旋转将绳索15收卷，绳索15拽动滑块11移动，滑块11带动激光收发器12并将弹簧13压缩，接着令马达14反向旋转，马达14传动轴不再拉拽绳索15，滑块11失去拉拽弹簧13复位伸长，推动滑块11向另一侧移动。

S4，在滑块11移动同时激光收发器12开始工作向树木伸出激光，当经过射向树木表面坑洼处但没有反射回来，则此处存在深入树木内部的虫洞。

S5，经过S4检测处虫洞后，停止激光收发器12工作，将顶锥19先伸入虫洞内，然后手捏粗铁丝二18将顶锥19顶入虫洞，顶锥19顶入一定距离后再向外拉粗铁丝二18，令顶锥19在虫洞内反复移动，将虫洞内径扩大。

S6，经过S5后，将注药嘴17送入虫洞内，注药箱16通过注药嘴17往虫洞内注入药剂，药剂沿虫洞流动，药剂挥发或者直接接触虫子，进而将虫子杀死。

综上所述，该基于激光的树内捉虫装置，通过夹片1、螺栓2、铰接块3、支杆4、圆盘5、钢丝配合，将整个装置牢牢的固定在树木主干上。再通过马达14、绳索15、滑块11和激光收发器12配合，令激光收发器12绕围绕树干转动。射出的激光进入虫洞无法反射回来，使得部分射出的激光无法被激光收发器12接收，从而测出虫洞位置达到检测的效果。代替传统方式用肉眼观察，加快检测效率。

并且，通过粗铁丝二18与顶锥19配合，将顶锥19伸入虫洞内，将虫洞内径略微撑大，便于注药嘴17进入虫洞，再通过注药箱16与注药嘴17配合，将药剂注入虫洞内达到除虫的效果，提高药剂与虫子的接触率，进一步提高了除虫效率。

并且，利用超声波发生器20、探头21相互配合，将探头21伸入虫洞内，便于人直观的看到树木虫洞内的具体情况，便于人了解该虫洞内是否存在虫子，避免对没有虫子的虫洞内部进行除虫措施，再借助微型电推杆214、插针215、倒钩216配合，将虫洞不深的虫子钩出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。