CN105432208A - 一种无人胡萝卜收获机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人胡萝卜收获机，属于无人机应用技术领域。无人机在进行农田收获胡萝卜作业的无人胡萝卜收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人胡萝卜收获机和周围的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。农田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行收获成熟胡萝卜的作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人胡萝卜收获机，属于无人机应用技术领域。
背景技术
胡萝卜营养丰富，既可作为鲜食蔬菜，也可加工利用。收获胡萝卜时，地面上绿色的是胡萝卜的叶片和短茎，地面下黄色的是胡萝卜的圆锥状块根，由于胡萝卜的亩产量高，收获胡萝卜的工作量相当大。观察地面上胡萝卜成熟期的叶片颜色的变化，可以准确掌握胡萝卜的收获适期。用有人驾驶的有人胡萝卜收获机收获胡萝卜时，驾驶员坐在驾驶室里只能看到局部的胡萝卜田，不能看到胡萝卜田的全景，容易发生漏收成熟的胡萝卜的生产事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人胡萝卜收获机。
无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置在农田里进行收获胡萝卜块根的作业。在无人胡萝卜收获机上方的低空中有无人机在飞行。无人机前部的下面安装合成孔径雷达，安装在无人机下面的合成孔径雷达对准正在进行收获胡萝卜块根作业的无人胡萝卜收获机和周围的已收获胡萝卜的农田和未收获胡萝卜的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。无人机内的锂离子电池甲通过导电线甲分别向无线通信装置甲、电子计算机甲、飞控机、电动机、与电子计算机甲相连的合成孔径雷达供电。无人机内的无线通信装置甲通过无线电波将农田航空影像信息传送给无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙，接着输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果通过无人自控驾驶装置来精准控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行收获胡萝卜块根的作业，大幅度减少漏收成熟胡萝卜的生产事故，提高精准收获成熟胡萝卜块根的速度和质量。无人机在低空中一旦发现农田里有漏收的成熟胡萝卜块根，便会通知无人胡萝卜收获机立即补收，将成熟的胡萝卜块根全部及时收获上来。在无人胡萝卜收获机内，锂离子电池乙通过导电线乙分别向无人自控驾驶装置、电子计算机乙、无线通信装置乙供电。由于无人机在空中获取了农田航空影像信息，并向无人胡萝卜收获机提供了详细的农田航空影像信息，从而使得无人胡萝卜收获机内的无人自控驾驶装置能够精准控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行高质量的收获胡萝卜块根的作业。
胡萝卜的生长发育进入冬季后，叶片中光合作用制造的养分向块根中输送，地面上的叶片的颜色由浓绿色转为淡黄绿色表明胡萝卜已进入收获适期。安装在无人机下面的合成孔径雷达是一种高分辨率成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨率雷达图像。合成孔径雷达作为一种主动式微波传感器，具有不受光照和气候条件限制实现全天时、全天候对地观测的特点。无人机上的机载合成孔径雷达在低空中能透过初冬的晨雾来获取农田里不同颜色的胡萝卜叶片的图像，在电子计算机甲中储存并成像，雷达图像通过无线通信装置甲、无线电波、无线通信装置乙输入电子计算机乙进行运算，用运算结果的信息引导无人胡萝卜收获机进入农田精准收获成熟的胡萝卜块根，切除茎叶后的胡萝卜块根进入无人胡萝卜收获机内的储运库。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由无人机1、螺旋桨2、锂离子电池甲3、电子计算机甲4、合成孔径雷达5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、导电线甲9、无人胡萝卜收获机13、胡萝卜收获装置14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、导电线乙17、电子计算机乙18、无人自控驾驶装置19组成；
在农田10中有已收获胡萝卜的农田11和未收获胡萝卜的农田12，无人胡萝卜收获机13在农田10里进行收获胡萝卜的作业，在无人胡萝卜收获机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人胡萝卜收获机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人胡萝卜收获机13的机身的中部安装电子计算机乙18，在无人胡萝卜收获机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人胡萝卜收获机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人胡萝卜收获机13上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前面的旋转轴的前端安装螺旋桨2，在无人机1的机身的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲3，在无人机1的机身的后部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲3的下方安装飞控机7，在飞控机7的后方安装电子计算机甲4，在电子计算机甲4下方的、无人机1的下面安装合成孔径雷达5；
在无人机1内，螺旋桨2通过旋转轴与电动机8连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与合成孔径雷达5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与电动机8连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲9与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与飞控机7连接，在无人胡萝卜收获机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙17与电子计算机乙18连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与无人自控驾驶装置19连接，无人自控驾驶装置19通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙17与无线通信装置乙16连接，无人机1内的无线通信装置甲6通过无线电波与无人胡萝卜收获机13内的无线通信装置乙16互联。
锂离子电池甲3和锂离子电池乙15是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①实现了精准收获已长大、长粗的胡萝卜的作业，无人机在低空中获取到农田航空影像信息，通过无线通信装置和无线电波将农田航空影像信息传送给正在进行收获胡萝卜块根的作业的无人胡萝卜收获机，使无人胡萝卜收获机根据无人机在种植胡萝卜的农田上方的低空中获取的农田航空影像信息来精准收获胡萝卜块根。②无人机和无人胡萝卜收获机全部由锂离子电池供电，不用化石燃油，采用发电过程中不向空气中排放二氧化碳的光伏电流和风电电流给锂离子电池充电，有利于保护生态环境，有利于减缓气候变化，改善空气质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
无人机在进行农田收获胡萝卜作业的无人胡萝卜收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人胡萝卜收获机和周围的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。农田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行收获成熟胡萝卜的作业。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
由无人机1、螺旋桨2、锂离子电池甲3、电子计算机甲4、合成孔径雷达5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、导电线甲9、无人胡萝卜收获机13、胡萝卜收获装置14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、导电线乙17、电子计算机乙18、无人自控驾驶装置19组成；
在农田10中有已收获胡萝卜的农田11和未收获胡萝卜的农田12，无人胡萝卜收获机13在农田10里进行收获胡萝卜的作业，在无人胡萝卜收获机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人胡萝卜收获机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人胡萝卜收获机13的机身的中部安装电子计算机乙18，在无人胡萝卜收获机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人胡萝卜收获机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人胡萝卜收获机13上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前面的旋转轴的前端安装螺旋桨2，在无人机1的机身的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲3，在无人机1的机身的后部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲3的下方安装飞控机7，在飞控机7的后方安装电子计算机甲4，在电子计算机甲4下方的、无人机1的下面安装合成孔径雷达5；
在无人机1内，螺旋桨2通过旋转轴与电动机8连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与合成孔径雷达5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与锂离子电池甲3连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与电动机8连接，锂离子电池甲3通过导电线甲9与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲9与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲9与飞控机7连接，在无人胡萝卜收获机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙17与电子计算机乙18连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙18通过导电线乙17与无人自控驾驶装置19连接，无人自控驾驶装置19通过导电线乙17与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙17与无线通信装置乙16连接，无人机1内的无线通信装置甲6通过无线电波与无人胡萝卜收获机13内的无线通信装置乙16互联。
锂离子电池甲3和锂离子电池乙15是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池。
本发明实现了低空中的无人机和在农田里正在进行收获胡萝卜块根作业的无人胡萝卜收获机之间的天地信息互联、共用，无人胡萝卜收获机运用互联的信息来提高收获胡萝卜块根的作业的速度和质量。
飞行在无人胡萝卜收获机上方的低空中的无人机，通过安装在无人机的前部的下面的合成孔径雷达，对准正在进行收获胡萝卜块根作业的无人胡萝卜收获机和周围已收获胡萝卜的农田和未收获胡萝卜的农田进行全自动化摄影工作。以无人机的合成孔径雷达成像技术和北斗卫星导航定位技术为核心，将无人机作为飞行平台和全自动化摄影工作平台来获取农田航空影像信息，在电子计算机甲中储存并成像，在飞行控制系统中运用农田航空影像信息的图像，并由无线通信装置甲通过无线电波将农田航空影像信息传送给无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙接收，接收后输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，作为控制无人胡萝卜收获机精准进行收获胡萝卜块根作业的主要信息源。无人机在低空中监视无人胡萝卜收获机进行作业的全过程，发现农田里有漏收的成熟的胡萝卜植株，立即通知无人胡萝卜收获机补收，确保将农田里已长大、长粗的胡萝卜块根收上来，有利于已长大、长粗的胡萝卜在收获适期内全部收获完毕，避免了遗留在农田里过冬的胡萝卜冻僵、冻烂，造成损失。安装在无人机内的锂离子电池甲供应无人机内全部用电器的用电，安装在无人胡萝卜收获机内的锂离子电池乙供应无人胡萝卜收获机内的全部用电器的用电。
现举出实施例如下：
实施例一：
无人机在进行农田里收获已长大的胡萝卜块根的作业的无人胡萝卜收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人胡萝卜收获机和周围的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。农田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行收获胡萝卜块根的作业。实现了天空中的无人机和农田中的无人胡萝卜收获机的信息互联，使无人胡萝卜收获机根据无人机提供的农田航空影像信息进行及时收获胡萝卜块根的作业。安装在无人机内的钛酸锂锂离子电池甲供应无人机内的全部用电器的用电，安装在无人胡萝卜收获机内的钛酸锂锂离子电池乙供应无人胡萝卜收获机内的全部用电器的用电。
实施例二：
无人机在进行农田里收获已长大的胡萝卜块根的作业的无人胡萝卜收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有合成孔径雷达，合成孔径雷达对准无人胡萝卜收获机和周围的农田进行全自动化摄影工作，合成孔径雷达的主动式微波传感器将获取的农田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，雷达图像输入飞控机，引导无人机的飞行。农田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人胡萝卜收获机内的无线通信装置乙输入电子计算机乙储存并运算，其运算结果输入无人自控驾驶装置，控制无人胡萝卜收获机前部的胡萝卜收获装置进行收获胡萝卜块根的作业。实现了天空中的无人机和农田中的无人胡萝卜收获机的信息互联，使无人胡萝卜收获机根据无人机提供的农田航空影像信息进行及时收获胡萝卜块根的作业。安装在无人机内的磷酸铁锂锂离子电池甲供应无人机内的全部用电器的用电，安装在无人胡萝卜收获机内的磷酸铁锂锂离子电池乙供应无人胡萝卜收获机内的全部用电器的用电。
Claims (2)
1.一种无人胡萝卜收获机，其特征是，由无人机（1）、螺旋桨（2）、锂离子电池甲（3）、电子计算机甲（4）、合成孔径雷达（5）、无线通信装置甲（6）、飞控机（7）、电动机（8）、导电线甲（9）、无人胡萝卜收获机（13）、胡萝卜收获装置（14）、锂离子电池乙（15）、无线通信装置乙（16）、导电线乙（17）、电子计算机乙（18）、无人自控驾驶装置（19）组成；
在农田（10）中有已收获胡萝卜的农田（11）和未收获胡萝卜的农田（12），无人胡萝卜收获机（13）在农田（10）里进行收获胡萝卜的作业，在无人胡萝卜收获机（13）的上方的低空中有无人机（1）在飞行，在无人胡萝卜收获机（13）的机身的前部安装无人自控驾驶装置（19），在无人胡萝卜收获机（13）的机身的中部安装电子计算机乙（18），在无人胡萝卜收获机（13）的机身的后部安装无线通信装置乙（16），在无人胡萝卜收获机（13）的机身的底部安装锂离子电池乙（15），在无人胡萝卜收获机（13）上方的低空中有无人机（1）在飞行，在无人机（1）的前面的旋转轴的前端安装螺旋桨（2），在无人机（1）的机身的前部内安装电动机（8），在无人机（1）的机身的中部安装锂离子电池甲（3），在无人机（1）的机身的后部安装无线通信装置甲（6），在锂离子电池甲（3）的下方安装飞控机（7），在飞控机（7）的后方安装电子计算机甲（4），在电子计算机甲（4）下方的、无人机（1）的下面安装合成孔径雷达（5）；
在无人机（1）内，螺旋桨（2）通过旋转轴与电动机（8）连接，无线通信装置甲（6）通过导电线甲（9）与电子计算机甲（4）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（9）与合成孔径雷达（5）连接，无线通信装置甲（6）通过导电线甲（9）与锂离子电池甲（3）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（9）与锂离子电池甲（3）连接，锂离子电池甲（3）通过导电线甲（9）与电动机（8）连接，锂离子电池甲（3）通过导电线甲（9）与飞控机（7）连接，飞控机（7）通过导电线甲（9）与电动机（8）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（9）与飞控机（7）连接，在无人胡萝卜收获机（13）内，无线通信装置乙（16）通过导电线乙（17）与电子计算机乙（18）连接，电子计算机乙（18）通过导电线乙（17）与锂离子电池乙（15）连接，电子计算机乙（18）通过导电线乙（17）与无人自控驾驶装置（19）连接，无人自控驾驶装置（19）通过导电线乙（17）与锂离子电池乙（15）连接，锂离子电池乙（15）通过导电线乙（17）与无线通信装置乙（16）连接，无人机（1）内的无线通信装置甲（6）通过无线电波与无人胡萝卜收获机（13）内的无线通信装置乙（16）互联。
2.根据权利要求1所述的一种无人胡萝卜收获机，其特征是，所述的锂离子电池甲（3）和锂离子电池乙（15）是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN109099925A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-28 | 江苏大学 | 一种无人农机导航路径规划与作业质量评估方法与装置 |
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2015
- 2015-12-16 CN CN201510942456.4A patent/CN105432208A/zh active Pending
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