一種基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的製作方法

2023-05-12 02:43:11 1

本發明涉及無人機領域，特別涉及一種基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機。

背景技術：

無人駕駛飛機，簡稱無人機(UAV)，是一種處在迅速發展中的新概念武器裝備，其具有機動靈活、反應快速、無人飛行、操作要求低的優點。無人機通過搭載多類傳感器，可以實現影像實時傳輸、高危地區探測功能，是衛星遙感與傳統航空遙感的有力補充。目前，無人機的使用範圍已經擴寬到軍事、科研、民用三大領域，具體在電力、通信、氣象、農業、海洋、勘探、攝影、防災減災、農作物估產、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等領域應用甚廣。

現有的無人機在應用到農業領域的時候，部分用於進行果實的採摘，但是在採摘的過程中，無人機都是通過夾子將果實硬拉下來，這樣雖然能夠取下果實，但是往往會因為作用力過大，造成果實的損壞或者無人機、果樹的損傷，不僅如此，在無人機採摘的時候，都是需要通過調整無人機自身的角度來進行採摘，這樣對於無人機的飛行系統是很大的損耗，降低了無人機的使用壽命。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機，包括主體、發電機構、飛行機構和採摘機構，所述發電機構設置在主體的上方，所述飛行機構設置在主體的兩側，所述採摘機構設置在主體的下方；

其中，發電機構用來進行太陽能發電，提高了無人機的續航能力；飛行機構，用來實現無人機的飛行，採摘機構，用來實現對果實的可靠採摘。

所述主體上還設有攝像頭；

所述採摘機構包括角度調節組件、剪枝組件和收集組件，所述角度調節組件設置在主體的下方且與剪枝組件傳動連接，所述收集組件設置在剪枝組件的正下方；

所述角度調節組件包括第三電機、第三驅動軸、轉盤和固定杆，所述第三電機通過第三驅動軸與轉盤傳動連接，所述固定杆設置在轉盤的底端，所述轉盤水平設置，所述剪枝組件設置在固定杆上，所述收集組件設置在固定杆的底端，所述轉盤的外周設有導向組件；

所述剪枝組件包括第四電機、第四驅動軸、伸縮單元、復位彈簧和兩個刀片，所述第四電機通過第四驅動軸與伸縮單元傳動連接，所述刀片與伸縮單元傳動連接，所述復位彈簧設置在兩個刀片之間；

所述伸縮單元包括第一連杆、第二連杆、第三連杆和第四連杆，所述第一連杆的一端和第二連杆的一端鉸接與第四驅動軸的一端，所述第一連杆的另一端與第四連杆的一端鉸接，所述第四連杆的另一端與其中一個刀片連接，所述第二連杆的另一端與第三連杆的一端鉸接，所述第三連杆的另一端與另一個刀片連接，所述第三連杆的中部和第四連杆的中部互相鉸接；

所述收集組件包括收集籃和嵌入杆，所述固定杆的底部設有插槽，所述收集籃通過嵌入杆設置在固定杆的底部，所述插槽的內壁設有若干限位槽，所述嵌入杆的上方設有若干限位單元，所述限位單元與限位槽匹配。

其中，首先通過攝像頭對周圍的果實的情況進行監控，接著第三電機通過第三驅動軸能夠控制轉盤轉動，隨後就可以控制固定杆在轉盤的下方發生轉動，實現了剪枝組件的轉動，從而就可以對各個方向需要採摘的果實進行採摘，提高了採摘的可靠性，隨後第四電機通過第四驅動軸來控制第一連杆和第二連杆發生開合，實現了第三連杆和第四連杆分別控制刀片的開合，從而就可以實現對果實的果柄剪斷，果實就會掉落到了收集組件中，同時通過復位彈簧能夠實現刀片的復位，實現了對果實的可靠的採集。

其中，在收集組件中，收集籃通過嵌入杆設置在固定杆的底部，同時限位單元與限位槽發生匹配，實現了收集籃的易安裝拆卸的特點，從而提高了無人機的實用性。

具體的，所述飛行機構包括第一電機、第一驅動軸、豎向設置支撐杆、第二驅動軸和若干槳葉，所述第一電機設置在主體的內部且通過第一驅動軸與支撐杆傳動連接，所述支撐杆的內部設有第二電機，所述第二電機通過第二驅動軸與各槳葉傳動連接，所述槳葉周向均勻設置在第二驅動軸的外周。

其中，第一電機通過第一驅動軸能夠實現支撐杆的轉向，從而能夠控制無人機的飛行方向的調節，第二電機控制各槳葉轉動，實現了無人機的飛行。

具體的，所述導向組件包括限位杆、連接杆和滾輪，所述轉盤的外周設有導向槽，所述限位杆豎向設置在轉盤的一側，所述限位杆通過連接杆與滾輪連接，所述滾輪設置在導向槽的內部且與導向槽匹配。

其中，在轉盤轉動的過程中，為了使得轉盤保持水平轉動，滾輪就會在導向槽的內部滾動，同時由於限位杆的限位作用，實現了轉盤的穩定轉動，從而提高了採摘的可靠性。

具體的，所述發電機構包括太陽能發電板。

具體的，所述主體上還設有若干散熱風扇。

具體的，所述復位彈簧靠近第三連杆和第四連杆的鉸接處。

具體的，所述限位單元包括鋼珠、伸縮彈簧和外殼，所述外殼的內部設有凹槽，所述鋼珠設置在凹槽的槽口，所述鋼珠通過伸縮彈簧與凹槽的底部連接。

具體的，所述鋼珠的直徑大於凹槽的槽口的最大距離，所述伸縮彈簧始終處於壓縮狀態。

其中，當嵌入杆還沒有插入到固定杆內部指定位置的時候，鋼珠就會被壓在了凹槽的內部，當嵌入杆移動到指定位置以後，鋼珠就會被伸縮彈簧頂在了凹槽的槽口，實現了收集籃的固定，實現了收集籃的易拆裝的特點。

具體的，所述伸縮彈簧的伸縮方向與鋼珠的移動方向一致。

具體的，為了提高無人機的續航能力和增加其遠程通訊功能，所述主體的內部還設有天線和蓄電池。

本發明的有益效果是，該基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機中，通過角度調節組件實現了對各個方向的果實進行採摘，通過剪枝組件實現了對果實的安全可靠的採摘，同時通過限位單元與限位槽匹配，實現了收集籃的易拆裝的特點，提高了無人機的實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的結構示意圖；

圖2是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的飛行機構的結構示意圖；

圖3是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的採摘機構的結構示意圖；

圖4是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的導向組件的結構示意圖；

圖5是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的剪枝組件的結構示意圖；

圖6是本發明的基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機的限位單元的結構示意圖；

圖中：1.發電機構，2.飛行機構，3.主體，4.攝像頭，5.散熱風扇，6.採摘機構，7.第一電機，8.第一驅動軸，9.支撐杆，10.第二驅動軸，11.槳葉，12.第三電機，13.第三驅動軸，14.轉盤，15.限位杆，16.連接杆，17.導向槽，18.固定杆，19.剪枝組件，20.嵌入杆，21.收集籃，22.滾輪，23.第四電機，24.第四驅動軸，25.第一連杆，26.第二連杆，27.第三連杆，28.第四連杆，29.復位彈簧，30.刀片，31.鋼珠，32.伸縮彈簧，33.外殼。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-圖6所示，一種基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機，包括主體3、發電機構1、飛行機構2和採摘機構6，所述發電機構1設置在主體3的上方，所述飛行機構2設置在主體3的兩側，所述採摘機構6設置在主體3的下方；

其中，發電機構1用來進行太陽能發電，提高了無人機的續航能力；飛行機構2，用來實現無人機的飛行，採摘機構6，用來實現對果實的可靠採摘。

所述主體3上還設有攝像頭4；

所述採摘機構6包括角度調節組件、剪枝組件19和收集組件，所述角度調節組件設置在主體3的下方且與剪枝組件19傳動連接，所述收集組件設置在剪枝組件19的正下方；

所述角度調節組件包括第三電機12、第三驅動軸13、轉盤14和固定杆18，所述第三電機12通過第三驅動軸13與轉盤14傳動連接，所述固定杆18設置在轉盤14的底端，所述轉盤14水平設置，所述剪枝組件19設置在固定杆18上，所述收集組件設置在固定杆18的底端，所述轉盤14的外周設有導向組件；

所述剪枝組件19包括第四電機23、第四驅動軸24、伸縮單元、復位彈簧29和兩個刀片30，所述第四電機23通過第四驅動軸24與伸縮單元傳動連接，所述刀片30與伸縮單元傳動連接，所述復位彈簧29設置在兩個刀片30之間；

所述伸縮單元包括第一連杆25、第二連杆26、第三連杆27和第四連杆28，所述第一連杆25的一端和第二連杆26的一端鉸接與第四驅動軸24的一端，所述第一連杆25的另一端與第四連杆28的一端鉸接，所述第四連杆28的另一端與其中一個刀片30連接，所述第二連杆26的另一端與第三連杆27的一端鉸接，所述第三連杆27的另一端與另一個刀片30連接，所述第三連杆27的中部和第四連杆28的中部互相鉸接；

所述收集組件包括收集籃21和嵌入杆20，所述固定杆18的底部設有插槽，所述收集籃21通過嵌入杆20設置在固定杆18的底部，所述插槽的內壁設有若干限位槽，所述嵌入杆20的上方設有若干限位單元，所述限位單元與限位槽匹配。

其中，首先通過攝像頭4對周圍的果實的情況進行監控，接著第三電機12通過第三驅動軸13能夠控制轉盤14轉動，隨後就可以控制固定杆18在轉盤14的下方發生轉動，實現了剪枝組件19的轉動，從而就可以對各個方向需要採摘的果實進行採摘，提高了採摘的可靠性，隨後第四電機23通過第四驅動軸24來控制第一連杆25和第二連杆26發生開合，實現了第三連杆27和第四連杆28分別控制刀片30的開合，從而就可以實現對果實的果柄剪斷，果實就會掉落到了收集組件中，同時通過復位彈簧29能夠實現刀片30的復位，實現了對果實的可靠的採集。

其中，在收集組件中，收集籃21通過嵌入杆20設置在固定杆18的底部，同時限位單元與限位槽發生匹配，實現了收集籃21的易安裝拆卸的特點，從而提高了無人機的實用性。

具體的，所述飛行機構2包括第一電機7、第一驅動軸8、豎向設置支撐杆9、第二驅動軸10和若干槳葉11，所述第一電機7設置在主體3的內部且通過第一驅動軸8與支撐杆9傳動連接，所述支撐杆9的內部設有第二電機，所述第二電機通過第二驅動軸10與各槳葉11傳動連接，所述槳葉11周向均勻設置在第二驅動軸10的外周。

其中，第一電機7通過第一驅動軸8能夠實現支撐杆9的轉向，從而能夠控制無人機的飛行方向的調節，第二電機控制各槳葉11轉動，實現了無人機的飛行。

具體的，所述導向組件包括限位杆15、連接杆16和滾輪22，所述轉盤14的外周設有導向槽17，所述限位杆15豎向設置在轉盤14的一側，所述限位杆15通過連接杆16與滾輪22連接，所述滾輪22設置在導向槽17的內部且與導向槽17匹配。

其中，在轉盤14轉動的過程中，為了使得轉盤14保持水平轉動，滾輪22就會在導向槽17的內部滾動，同時由於限位杆15的限位作用，實現了轉盤14的穩定轉動，從而提高了採摘的可靠性。

具體的，所述發電機構1包括太陽能發電板。

具體的，所述主體3上還設有若干散熱風扇5。

具體的，所述復位彈簧29靠近第三連杆27和第四連杆28的鉸接處。

具體的，所述限位單元包括鋼珠31、伸縮彈簧32和外殼33，所述外殼33的內部設有凹槽，所述鋼珠31設置在凹槽的槽口，所述鋼珠31通過伸縮彈簧32與凹槽的底部連接。

具體的，所述鋼珠31的直徑大於凹槽的槽口的最大距離，所述伸縮彈簧32始終處於壓縮狀態。

其中，當嵌入杆20還沒有插入到固定杆18內部指定位置的時候，鋼珠31就會被壓在了凹槽的內部，當嵌入杆20移動到指定位置以後，鋼珠31就會被伸縮彈簧32頂在了凹槽的槽口，實現了收集籃21的固定，實現了收集籃21的易拆裝的特點。

具體的，所述伸縮彈簧32的伸縮方向與鋼珠31的移動方向一致。

具體的，為了提高無人機的續航能力和增加其遠程通訊功能，所述主體3的內部還設有天線和蓄電池。

與現有技術相比，該基於物聯網的用於果實採摘的智能無人機中，通過角度調節組件實現了對各個方向的果實進行採摘，通過剪枝組件19實現了對果實的安全可靠的採摘，同時通過限位單元與限位槽匹配，實現了收集籃21的易拆裝的特點，提高了無人機的實用性。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。