節藥無人機的製作方法

2023-07-29 01:03:11

本實用新型涉及植保無人機技術領域，特別是涉及一種節藥無人機。

背景技術：

隨著無人機技術的飛速發展，越來越多的無人機開始用於農業植保技術領域。例如，無人機常用於進行農藥噴施。採用植保無人機來噴灑農藥時，都是整片覆蓋性的噴灑，存在農藥的浪費且會帶來不必要的環境汙染。

技術實現要素：

基於此，有必要提供一種能夠節省用藥量且能夠降低環境汙染的節藥無人機。

一種節藥無人機，用於在農業植保作業中進行農藥噴施，包括無人機本體、熱感應相機和噴灑裝置；所述熱感應相機和所述噴灑裝置均設置在所述無人機本體底部；所述熱感應相機與所述噴灑裝置固聯，以使得所述噴灑裝置的噴灑方向與所述熱感應相機的拍攝中心一致；所述無人機本體內設置有控制裝置；所述熱感應相機與所述控制裝置連接，用於對目標區域進行拍攝以得到目標區域的熱圖像信息；所述控制裝置還與所述噴灑裝置連接；所述控制裝置用於接收所述熱圖像信息，並將所述熱圖像信息與參考信息比較以確認所述目標區域是否為作業區域，並在所述目標區域為作業區域時生成工作信號給所述噴灑裝置；所述噴灑裝置用於在所述工作信號的控制下工作，對作業區域進行農藥噴灑。

在其中一個實施例中，所述參考信息為參考溫度；所述控制裝置用於根據所述熱圖像信息中各像素點的顏色獲取對應的溫度值，並將所述溫度值與參考溫度比較，從而在存在一個像素點對應的溫度值大於參考溫度時確認所述目標區域為作業區域。

在其中一個實施例中，所述參考溫度為20度。

在其中一個實施例中，所述無人機本體上還設置有無線圖傳模塊；所述無線圖傳模塊與所述熱感應相機連接，並用於與監控終端連接，以將所述熱圖像信息輸出給所述監控終端。

在其中一個實施例中，所述噴灑裝置包括藥箱、水泵、噴頭以及電子開關；所述噴頭通過傳輸管與所述藥箱連接；所述水泵設置在所述傳輸管上；所述電子開關與所述控制裝置連接，用於在所述工作信號的控制下開啟以控制所述噴頭和所述水泵工作。

在其中一個實施例中，所述無人機本體包括電源裝置；所述電源裝置包括順次連接的發動機、發電機、電池和電源分配器；所述發動機用於帶動所述發電機工作，以產生電能給所述電池充電；所述電池再通過所述電源分配器與所述節藥無人機的各用電設備連接並供電。

在其中一個實施例中，所述無人機本體包括飛行器底座、起落架、支撐軸、螺旋槳基座以及螺旋槳；所述控制裝置設置在所述飛行器底座內；所述起落架和所述支撐軸均固定在所述飛行器底座上；所述支撐軸為多個，且對稱分布於所述飛行器底座四周；所述螺旋槳基座固定在所述支撐軸上遠離所述飛行器底座的一端；所述螺旋槳固定在所述螺旋槳基座上。

在其中一個實施例中，所述螺旋槳基座內包括有電機和電子調速器；所述控制裝置與所述電子調速器連接；所述電子調速器與所述電機連接；所述電子調速器用於對電機的轉速進行控制，從而控制螺旋槳的轉速。

在其中一個實施例中，所述螺旋槳基座內還包括距離傳感器；所述距離傳感器用於感知所述螺旋槳基座與外部物體的距離並輸出給所述控制裝置；所述控制裝置還用於在所述距離小於警戒值時，對無人機的飛行高度和飛行速度進行調整。

在其中一個實施例中，所述控制裝置包括第一無線模塊；所述控制裝置還用於通過所述第一無線模塊與監控終端進行無線通信連接。

上述節藥無人機中，熱感應相機會對目標區域進行拍攝以得到目標區域的熱圖像信息。無人機本體內的控制裝置可以將該熱圖像信息與參考信息進行比較從而確認目標區域是否為作業區域，並僅在確認該目標區域為作業區域時，才會生成工作信號，進而使得噴灑裝置進行農藥噴施。上述節藥無人機，可以根據不同目標區域的具體情況來決定是否進行農藥噴施，無需進行覆蓋性的噴施工作，可以極大的節省用藥量並降低環境汙染，還可以提高噴施效率。

附圖說明

圖1為一實施例中的節藥無人機的主視圖；

圖2為圖1中的無人機的側視圖；

圖3為圖1的無人機的俯視圖；

圖4為圖1的無人機的仰視圖；

圖5為圖1中的無人機本體內的電源裝置的結構框圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

圖1為一實施例中的節藥無人機的主視圖，圖2為圖1的側視圖，圖3為圖1的俯視圖，圖4為圖1的仰視圖。下面結合圖1～圖4對本實施例中的節藥無人機做詳細說明。該節藥無人機用於在農業植保作業中進行農藥噴施，以消滅植保作業區域的害蟲，保護植被不受到害蟲的侵害。該節藥無人機包括無人機本體100、熱感應相機200以及噴灑裝置300。其中，熱感應相機200和噴灑裝置300均設置在無人機本體100的底部。並且，噴灑裝置300與熱感應相機200固聯，從而使得噴灑裝置300的噴灑方向能夠隨熱感應相機200的拍攝中心的移動而移動，並與拍攝中心保持一致。通過控制噴灑裝置300的噴灑方向與熱感應相機200的拍攝中心一致，從而可以確保噴灑裝置300的噴灑區域與熱感應相機200的拍攝區域保持一致。

無人機本體100用於實現無人機的常用功能，如按照預設路線進行飛行等。無人機本體100包括飛行器底座110、起落架120、支撐軸130、螺旋槳基座140以及螺旋槳150。其中，起落架120以及支撐軸130均固定在飛行器底座110上。飛行器底座110內設置有電源裝置和控制裝置。電源裝置用於為無人機本體100內的各用電設備供電。控制裝置則用於對無人機本體100的飛行進行控制，以對無人機100的飛行速度以及高度等進行調整。具體調整技術屬於本領域常用技術，此處不贅述。在本實施例中，電源裝置採用發電機間接供電方式進行供電。具體地，電源裝置的結構框圖如圖5所示。電源裝置包括順次連接的發動機510、發電機520、電池530以及電源分配器540。電源分配器540用於與各用電設備連接。通過發動機510帶動發電機520，發電機520給電池530充電，電池530再連接電源分配器540給各用電設備如控制裝置等供電。這種供電方式相對於傳統的純電池供電的方式而言，可以給無人機提供更加穩定的續航能力。在本實施例中，飛行器底座110內還設置有第一無線模塊。第一無線模塊用於與監控終端連接，以接收監控終端發送來的控制信號。同時，控制裝置也可以通過第一無線模塊將其監測到的數據信息以及自身的運行參數等發送給監控終端，便於監控終端的用戶了解其工作狀態。

支撐軸130為多個，且對稱分布在飛行器底座110上，從而確保無人機本體100在飛行過程中的平穩性。在本實施例中，支撐軸130為四個。四個支撐軸130等間隔對稱分布在飛行器底座110的四周。螺旋槳基座140固定在支撐軸130上遠離飛行器底座110的一端。螺旋槳150固定在螺旋槳基座140上。在本實施例中，螺旋槳基座140內設置有電子調速器和電機。電子調速器用於對電機的轉速進行調整，進而控制螺旋槳150的旋翼的轉速。具體地，電子調速器通過導線與飛行器底座110內的控制裝置連接，從而在控制裝置的控制下對電機轉速進行控制，最終實現對無人機的飛行狀態進行調整。在本實施例中，螺旋槳基座140內還設置有距離傳感器。距離傳感器用於感知螺旋槳基座140與外部物體的距離並通過傳輸線輸出給控制裝置。控制裝置可以對該距離進行實時監測，即將其與警戒值比較，當該距離小於警戒值時，對無人機的飛行高度以及飛行速度進行調整，以使得無人機本體100能夠避開障礙物，確保無人機本體100的飛行安全。

熱感應相機200用於對目標區域進行拍攝，以得到目標區域的熱圖像信息。在本實施例中，熱感應相機200的拍攝區域範圍(也即熱感應相機200能夠拍攝到的植保作業區域的面積)可以根據無人機的飛行高度以及熱感應相機200的拍攝角度範圍進行確定。在本實施例中，熱感應相機200的拍攝區域範圍較小，在2平方米以內。熱感應相機200與控制裝置連接，從而將拍攝得到的熱圖像信號輸出給控制裝置。在本實施例中，無人機本體110內還設置有無線圖傳模塊。無線圖傳模塊與熱感應相機200連接，並用於與地面端的監控終端連接，以將熱感應相機200輸出的熱圖像信息發送給監控終端。工作人員可以根據監控終端接收到的熱圖像信息發出相應的控制信號，對節藥無人機的工作進行直接控制。

無人機本體100內的控制裝置用於接收該熱圖像信息。控制裝置會根據該熱圖像信息確認目標區域是否為作業區域。在本實施例中，作業區域為存在害蟲區域。具體地，控制裝置會將熱圖像信息與參考信息進行比較以確認該目標區域是否為作業區域，並在確認在目標區域為作業區域時生成工作信號。例如，控制裝置可以根據熱圖像信息中的每一個像素點的顏色獲取對應的溫度值，並將參考信息設置為參考溫度，從而將每個像素點對應的溫度值與參考溫度進行比較，在存在一個或者多個像素點對應的溫度值大於參考溫度時，確認該目標區域為作業區域。參考溫度可以根據需要設置，如將其設置為20度。顏色以及溫度值的對應關係可以預先存儲在無人機本體100內，從而根據各像素點的顏色即可獲取到對應的溫度值。在另一實施例中，也可以將參考信息設置為參考顏色，從而在像素點的顏色比參考顏色更深時，確認該目標區域為作業區域。在存在害蟲的區域，害蟲相對於農作物來說，溫度會偏高，拍攝得到的熱圖像中會有偏紅或者偏黃的顏色，因此通過上述方法來確認目標區域是否為作業區域也即存在害蟲區域，具有較高的可執行性以及準確性。

噴灑裝置300包括藥箱310、水泵320、噴頭330以及電子開關(圖中未示)。其中，噴頭330通過傳輸管與藥箱310連接。水泵320則設置在傳輸管上，用於提供藥液傳輸的動力。電子開關與控制裝置連接，用於接收其輸出的工作信號。電子開關在該工作信號的控制下開啟，從而控制噴頭330和水泵320工作，進而使得噴灑裝置300開始執行噴灑作業。由於噴灑裝置300的噴灑方向與熱感應相機200的拍攝中心一致，從而使得噴灑裝置300僅對拍攝區域進行農藥噴施。當噴灑裝置300未接收到工作信號時，不工作，也即不會對拍攝區域進行農藥噴施。當噴灑裝置300完成該作業區域的農藥噴施工作後，節藥無人機會根據預設飛行路線飛行至下一目標區域對該區域進行拍攝，並判斷該區域是否為作業區域。

上述節藥無人機中，熱感應相機200會對目標區域進行拍攝以得到目標區域的熱圖像信息。無人機本體100內的控制裝置可以將該熱圖像信息與參考信息進行比較從而確認目標區域是否為作業區域，並僅在確認該目標區域為作業區域時，才會生成工作信號以控制噴灑裝置300進行農藥噴施。上述節藥無人機可以根據不同目標區域的具體情況來決定是否進行農藥噴施，無需進行覆蓋性的噴施工作，可以極大的節省用藥量，有效防止對農作物過度使用農藥並降低環境汙染，還可以提高噴施效率。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。