一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，包括無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)、全自主飛行控制裝置、農(nóng)藥噴灑裝置和地面站，所述全自主飛行控制裝置至少包括GPS模塊，所述全自主飛行控制裝置位于所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)上，所述農(nóng)藥噴灑裝置包括噴灑控制器、流速傳感器，所述地面站通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接所述農(nóng)藥噴灑裝置。本實(shí)用新型所述無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)具有效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單安全可靠、環(huán)保效果好等顯著優(yōu)勢(shì)。
【專利說(shuō)明】
一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)藥噴灑管理領(lǐng)域，尤其涉及一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)人機(jī)植保的研究與應(yīng)用，在美國(guó)、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已得到了快速的發(fā)展，已成為植保服務(wù)的主力軍。在中國(guó)目前處于起步階段，從生產(chǎn)上來(lái)看，產(chǎn)業(yè)化還不多，基本處于研發(fā)試生產(chǎn)或以銷定產(chǎn)階段;從推廣應(yīng)用來(lái)看，由于受鑒定、管理、質(zhì)量等多方面的限制，基本處于試驗(yàn)、示范階段，沒(méi)有進(jìn)行規(guī)?；茝V;從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求來(lái)看，需求旺盛，發(fā)展前景廣闊，市場(chǎng)潛力大。
[0003]傳統(tǒng)的背負(fù)式噴霧器、自走式植保機(jī)械，噴防效率和效果較低，不適宜于農(nóng)場(chǎng)及大面積農(nóng)作物和高桿作物以及丘陵山區(qū)植保噴防。
[0004]中國(guó)專利申請(qǐng)公布號(hào)CN102591302提供一種無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的作業(yè)方法，所述方法包括如下步驟:計(jì)算噴灑系統(tǒng)參數(shù)W、K及單位面積的噴灑藥量P，并通過(guò)地面站傳輸?shù)綗o(wú)人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)中；GPS模塊獲取無(wú)人機(jī)的飛行速度V;飛行控制系統(tǒng)根據(jù)噴灑系統(tǒng)參數(shù)W、K、單位面積的噴灑藥量P及飛行速度V計(jì)算出液栗控制電壓U;液栗控制電壓U驅(qū)動(dòng)液栗工作，并通過(guò)噴頭將農(nóng)藥噴灑出去。該作業(yè)方法可根據(jù)不同農(nóng)作物的特點(diǎn)、農(nóng)藥種類、農(nóng)藥稀釋比例、單位面積的噴灑藥量P并結(jié)合無(wú)人機(jī)的飛行速度V，精確計(jì)算出液栗控制電壓U，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴灑流量的精確控制，從而使得單位面積上的農(nóng)藥噴灑量均勻一致，提高了無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的適應(yīng)性，有效地減少了農(nóng)藥的浪費(fèi)及對(duì)環(huán)境的污染。本無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的作業(yè)方法的缺點(diǎn)是需要人工控制飛機(jī)，不能實(shí)現(xiàn)全程自主噴灑，雖可對(duì)噴灑流量精確控制，卻不能根據(jù)客戶需要實(shí)時(shí)改變噴灑量。
[0005]專利號(hào)為201410482216.6公開了本發(fā)明涉及一種智能化無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑裝置，包括SDRAM存儲(chǔ)器、無(wú)人機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備、農(nóng)藥噴灑器和主控制器，SDRAM存儲(chǔ)器中預(yù)存了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)局管理平臺(tái)設(shè)置的區(qū)域額度對(duì)照表，區(qū)域額度對(duì)照表中包括多個(gè)農(nóng)藥噴灑區(qū)域和多個(gè)農(nóng)藥噴灑額度，一個(gè)農(nóng)藥噴灑區(qū)域?qū)?yīng)一個(gè)農(nóng)藥噴灑額度，每一個(gè)農(nóng)藥噴灑區(qū)域包括區(qū)域GPS位置和區(qū)域高度，主控制器分別與SDRAM存儲(chǔ)器、無(wú)人機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備和農(nóng)藥噴灑器連接，用于控制無(wú)人機(jī)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備飛往各個(gè)農(nóng)藥噴灑區(qū)域，并在每一個(gè)農(nóng)藥噴灑區(qū)域上方按照對(duì)應(yīng)的農(nóng)藥噴灑額度控制農(nóng)藥噴灑器的農(nóng)藥噴灑。但該發(fā)明專利未配備流速傳感器等設(shè)備，其主控制器不能根據(jù)不同種類植物與不同種類農(nóng)藥噴灑密度來(lái)隨時(shí)調(diào)整與控制農(nóng)藥的噴灑速度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提出了一種高效可調(diào)的無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，包括無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)、全自主飛行控制裝置、農(nóng)藥噴灑裝置和地面站，所述全自主飛行控制裝置至少包括GPS模塊，所述全自主飛行控制裝置位于所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)上，所述農(nóng)藥噴灑裝置包括噴灑控制器、流速傳感器，所述地面站通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接所述農(nóng)藥噴灑裝置。
[0007]進(jìn)一步的，所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)I包括一臺(tái)自身震動(dòng)、排量為80毫升的水平對(duì)置雙缸汽油引擎作為動(dòng)力，載重量為10kg。
[0008]進(jìn)一步的，所述地面站采用全中文操作界面，能夠?qū)崟r(shí)下載與顯示地圖，并能夠通過(guò)地面站控制所述農(nóng)藥噴灑裝置。
[0009]進(jìn)一步的，所述噴灑控制器固定于無(wú)人機(jī)下方機(jī)架上，液栗位于所述噴灑控制器下方，所述噴灑控制器通過(guò)控制線和液栗相連。
[0010]進(jìn)一步的，所述液栗下方設(shè)有藥箱，所述液栗和藥箱由水管相互連通。
[0011]進(jìn)一步的，所述液栗的接口引出水管，水管通過(guò)懸臂內(nèi)部與噴頭連接。
[0012]進(jìn)一步的，所述流速傳感器設(shè)置在懸臂上。
[0013]進(jìn)一步的，設(shè)置的兩個(gè)所述噴頭之間距離為1.6m。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0015]1、本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)設(shè)置的全自主飛行控制裝置能從幾米低空飛行在視距范圍內(nèi)控制農(nóng)藥噴灑效果;配備的噴灑控制器能夠通過(guò)地面站的控制實(shí)現(xiàn)自主噴灑農(nóng)藥。
[0016]2、本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)設(shè)置的噴灑控制器和藥箱平均每分鐘噴灑2畝左右，藥箱裝滿噴灑農(nóng)藥后，每次能夠連續(xù)噴灑40-50分鐘，是目前傳統(tǒng)的人工噴灑速度的百倍。
[0017]3、本實(shí)用新型設(shè)置所述全自主飛行控制裝置能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人機(jī)的一鍵返航和鏈路中斷返航功能，不論無(wú)人直升機(jī)處于什么狀態(tài)，只要操作人員按地面站上的“一鍵返航”鍵即能夠操作無(wú)人直升機(jī)自主返航。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)中的設(shè)有無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)和全自主飛行控制裝置的空載無(wú)人機(jī)與地面站構(gòu)成示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)工作流程圖。
[0021 ]圖中所示:1-無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)，2-全自主飛行控制裝置，3-地面站，4-GPS模塊，5_藥箱，6-噴頭，7-懸臂，8-液栗，9-噴灑控制器，10-流速傳感器，11-水管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)包括無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)1、全自主飛行控制裝置2、農(nóng)藥噴灑裝置和地面站3，所述全自主飛行控制裝置至少包括GPS模塊4，所述全自主飛行控制裝置2位于所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)I上，所述農(nóng)藥噴灑裝置包括噴灑控制器9、流速傳感器10，所述地面站3通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接所述農(nóng)藥噴灑裝置。
[0024]進(jìn)一步的，所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)I包括一臺(tái)自身震動(dòng)、排量為80毫升的水平對(duì)置雙缸汽油引擎作為動(dòng)力，載重量為10kg。
[0025]進(jìn)一步的，所述地面站3采用全中文操作界面，能夠?qū)崟r(shí)下載地圖并顯示，能夠通過(guò)地面操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)任務(wù)實(shí)時(shí)規(guī)劃。
[0026]進(jìn)一步的，所述噴灑控制器9固定于無(wú)人機(jī)下方機(jī)架(圖中未示)上，液栗8位于所述噴灑控制器9下方，所述噴灑控制器9通過(guò)控制線和液栗8相連。
[0027]進(jìn)一步的，所述液栗8下方設(shè)有藥箱5，藥箱5和所述液栗8由水管11相互連通。
[0028]進(jìn)一步的，所述液栗8的接口引出水管11，水管11通過(guò)懸臂7內(nèi)部與噴頭6連接。
[0029]進(jìn)一步的，所述流速傳感器10設(shè)置在懸臂7上。
[0030]進(jìn)一步的，設(shè)置的兩個(gè)所述噴頭6之間距離為1.6m。
[0031]本實(shí)用新型所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑工作流程如圖3所示，當(dāng)操作人員通過(guò)地面站3輸入農(nóng)藥噴灑密度Po，GPS模塊4獲取無(wú)人機(jī)飛行速度Vf，Po及Vf通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)傳輸至噴灑控制器9，噴灑控制器9即可由以下公式(I)計(jì)算出液栗8的農(nóng)藥噴灑速度Vpl，并開始噴灑工作。流速傳感器10獲取水管11中農(nóng)藥噴灑速度Vp2，并反饋至噴灑控制器9，噴灑控制器9監(jiān)控流速的大小，當(dāng)流速誤差2 5%時(shí)，噴灑控制器9開始重新調(diào)節(jié)農(nóng)藥噴灑速度。
[0032]Vpi = VfWpo/2S (I)
[0033]公式(I)中，W-兩個(gè)噴頭之間距離，S-水管截面積，Po-農(nóng)藥噴灑密度，Vf-無(wú)人機(jī)飛行速度。
[0034]由于不同種類植物與不同種類農(nóng)藥噴灑密度Po是不一樣的，用戶只需輸入不同的噴灑密度Po，依據(jù)上述公式(I)即能夠通過(guò)調(diào)整噴灑速度Vpi實(shí)現(xiàn)實(shí)際的農(nóng)藥噴灑密度Po。
[0035]本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員所做出的對(duì)上述實(shí)施方式任何顯而易見的改進(jìn)或變更，都不會(huì)超出本實(shí)用新型的構(gòu)思和所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:包括無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)、全自主飛行控制裝置、農(nóng)藥噴灑裝置和地面站，所述全自主飛行控制裝置至少包括GPS模塊，所述全自主飛行控制裝置位于所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)上，所述農(nóng)藥噴灑裝置包括噴灑控制器、流速傳感器，所述地面站通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接所述農(nóng)藥噴灑裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)人直升機(jī)平臺(tái)包括一臺(tái)自身震動(dòng)、排量為80毫升的水平對(duì)置雙缸汽油引擎作為動(dòng)力，載重量為1kg03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述地面站采用全中文操作界面，能夠?qū)崟r(shí)下載與顯示地圖，并能夠通過(guò)地面站控制所述農(nóng)藥噴灑裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述流速傳感器設(shè)置在懸臂上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述噴灑控制器固定于無(wú)人機(jī)下方機(jī)架上，液栗位于所述噴灑控制器下方，所述噴灑控制器通過(guò)控制線和液栗相連。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述液栗下方設(shè)有藥箱，所述液栗和藥箱由水管相互連通。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:所述液栗的接口引出水管，水管通過(guò)懸臂內(nèi)部與噴頭連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高效可調(diào)無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，其特征在于:設(shè)置的兩個(gè)所述噴頭之間距離為1.6m。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK205427597SQ201620105468
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】郭齊紅, 張佩, 楊永強(qiáng), 李超, 林康, 張麗嬌, 周權(quán), 祖金戈, 汪連暉, 孫陽(yáng)
【申請(qǐng)人】銥格斯曼航空科技集團(tuán)有限公司