CN105432228A - 一种无人玉米收获机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人玉米收获机，属于无人机应用技术领域。无人机在进行收获玉米作业的无人玉米收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有光电吊舱，光电吊舱的内部安装的高像素数码相机对准收获玉米的玉米收获机和周围的玉米田进行全自动化摄影工作，数码相机的图像传感器将获取的粮田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，数码图像输入飞控机，引导无人机的飞行。粮田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人玉米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，控制无人玉米收获机前部的玉米收获台进行收获玉米的作业。

Description

一种无人玉米收获机

技术领域

本发明涉及一种无人玉米收获机，属于无人机应用技术领域。

背景技术

玉米是重要的粮食作物之一。玉米植株高大，有人玉米收获机的驾驶员坐在驾驶室里用肉眼透过窗户只能看到茂密的成熟的玉米植株，成熟的玉米果穗生长在玉米的宽厚的叶片的叶腋里，驾驶员看不清收获期的玉米田的全景，已收获玉米的粮田里，从有人玉米收获机中抛出的玉米植株撒满田间，未收获玉米的粮田里，由于玉米品种的不同，农艺栽培措施的不同，有的玉米田里的玉米成熟早，有的玉米田里的玉米成熟晚，过早或过迟收获玉米都会减少玉米的产量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人玉米收获机。

无人玉米收获机前部的玉米收割台在玉米田里进行收获玉米的作业。在无人玉米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光电吊舱，安装在光电吊舱内的高像素数码相机对准正在进行玉米收获作业的无人玉米收获机和周围的已收获玉米的粮田和未收获玉米的粮田进行全自动化摄影工作，数码相机内的图像传感器将获取得的粮田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，数码图像输入飞控机，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光电吊舱供电。无人机内的无线通信装置甲通过无线电波将粮田航空影像信息输入无人玉米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玉米收获机前部的玉米收割台进行收获玉米的作业，大幅度减少漏收成熟玉米的生产事故，提高及时收获成熟的玉米果穗的质量。无人机在低空中一旦发现漏收的成熟玉米植株，便会通知无人玉米收获机立即补收，确保全部收获已成熟的玉米果穗。在无人玉米收获机内，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粮田航空影像信息，并向无人玉米收获机提供了详细的粮田航空影像信息，从而使得无人玉米收获机内的无人自控驾驶装置能够精准控制无人玉米收获机的收割和摘穗装置进行高质量的收获玉米果穗的作业。

无人机上机载的高分辨率的高像素数码相机，对准玉米田里的无人玉米收获机和周围的玉米田，进行全自动化摄影工作。高像素数码相机内的图像传感器能分辨不同品种的不同生长期间的玉米叶片的色彩的差异，根据无人机在空中获取的粮田航空影像信息的不同数码图像来确定那块玉米田的玉米该早收，那块玉米田里的玉米该晚收，才能获得玉米的高产量。

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、锂离子电池甲2、导电线甲3、电子计算机甲4、光电吊舱5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、无人玉米收获机13、玉米收获台14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、电子计算机乙17、导电线乙18、无人自控驾驶装置19组成；

在粮田9中有已收获玉米的粮田10和未收获玉米的粮田11，无人玉米收获机13前部的玉米收获台14割倒成熟的玉米植株12，成熟的玉米植株12输入无人玉米收获机13内的摘穗装置被摘下果穗，在无人玉米收获机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人玉米收获机13的机身的中部安装电子计算机乙17，在无人玉米收获机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人玉米收获机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人玉米收获机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前部内安装无线通信装置甲6，在无人机1的前部的下面安装光电吊舱5，在无线通信装置甲6的后方安装电子计算机甲4，在无人机1的中部安装锂离子电池甲2，在无人机1的顶部内安装电动机8，在无人机1的后部内安装飞控机7；

在无人机1内，无线通信装置甲6通过导电线甲3与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与光电吊舱5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲3与锂离子电池甲2连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与锂离子电池甲2连接，锂离子电池甲2通过导电线甲3与电动机8连接，锂离子电池甲2通过导电线甲3与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲3与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与飞控机7连接，在无人玉米收获机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙18与电子计算机乙17连接，电子计算机乙17通过导电线乙18与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙17通过导电线乙18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18与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙18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玉米收获机13内的无线通信装置乙16互联。

锂离子电池甲2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。

光电吊舱5是内部安装CCD相机的光电吊舱或内部安装CMOS相机的光电吊舱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①实现了精准收获成熟玉米果穗的作业，无人机在低空中获取到粮田航空影像信息，通过无线通信装置和无线电波将粮田航空影像信息传送给正在进行收获玉米果穗作业的无人玉米收获机，使无人玉米收获机根据无人机在空中通过无线电波传送过来的粮田航空影像信息来及时收获已成熟的玉米果穗并对漏收成熟玉米果穗的玉米田及时进行补收，为下一步晒干果穗进行玉米脱粒做好前期收获工作②无人机和无人玉米收获机全部由锂离子电池供电，不用化石燃油，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

无人机在进行收获玉米作业的无人玉米收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有光电吊舱，光电吊舱的内部安装的高像素数码相机对准收获玉米的玉米收获机和周围的玉米田进行全自动化摄影工作，数码相机的图像传感器将获取的粮田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，数码图像输入飞控机，引导无人机的飞行。粮田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人玉米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，控制无人玉米收获机前部的玉米收获台进行收获玉米的作业。

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、锂离子电池甲2、导电线甲3、电子计算机甲4、光电吊舱5、无线通信装置甲6、飞控机7、电动机8、无人玉米收获机13、玉米收获台14、锂离子电池乙15、无线通信装置乙16、电子计算机乙17、导电线乙18、无人自控驾驶装置19组成；

在粮田9中有已收获玉米的粮田10和未收获玉米的粮田11，无人玉米收获机13前部的玉米收获台14割倒成熟的玉米植株12，成熟的玉米植株12输入无人玉米收获机13内的摘穗装置被摘下果穗，在无人玉米收获机13的机身的前部安装无人自控驾驶装置19，在无人玉米收获机13的机身的中部安装电子计算机乙17，在无人玉米收获机13的机身的后部安装无线通信装置乙16，在无人玉米收获机13的机身的底部安装锂离子电池乙15，在无人玉米收获机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前部内安装无线通信装置甲6，在无人机1的前部的下面安装光电吊舱5，在无线通信装置甲6的后方安装电子计算机甲4，在无人机1的中部安装锂离子电池甲2，在无人机1的顶部内安装电动机8，在无人机1的后部内安装飞控机7；

在无人机1内，无线通信装置甲6通过导电线甲3与电子计算机甲4连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与光电吊舱5连接，无线通信装置甲6通过导电线甲3与锂离子电池甲2连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与锂离子电池甲2连接，锂离子电池甲2通过导电线甲3与电动机8连接，锂离子电池甲2通过导电线甲3与飞控机7连接，飞控机7通过导电线甲3与电动机8连接，电子计算机甲4通过导电线甲3与飞控机7连接，在无人玉米收获机13内，无线通信装置乙16通过导电线乙18与电子计算机乙17连接，电子计算机乙17通过导电线乙18与锂离子电池乙15连接，电子计算机乙17通过导电线乙18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18与锂离子电池乙15连接，锂离子电池乙15通过导电线乙18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玉米收获机13内的无线通信装置乙16互联。

锂离子电池甲2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。

光电吊舱5是内部安装CCD相机的光电吊舱或内部安装CMOS相机的光电吊舱。

本发明实现了低空中的无人机和粮田里正在进行收获玉米果穗作业的无人玉米收获机之间的天地信息互联、共用，无人玉米收获机运用互联的信息来提高收获玉米果穗的作业的速度和质量。

飞行在无人玉米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光电吊舱内安装的高像素数码相机，对准正在进行收获玉米果穗作业的无人玉米收获机和周围已收获玉米的粮田和未收获玉米的粮田进行全自动化摄影工作。以无人机的遥感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粮田航空影像信息，在电子计算机甲中储存并成像，在飞行控制系统中运用数码图像信息，并由无线通信装置甲通过无线电波将粮田航空影像信息传送给无人玉米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，作为控制无人玉米收获机精准进行收获玉米果穗的主要信息源。无人机在低空中监视无人玉米收获机进行作业的全过程，发现玉米田里有漏收成熟的玉米植株的事故，立即通知无人玉米收获机纠正，确保精准收获全部成熟的玉米果穗，有利于及时收获玉米田里的全部成熟的玉米果穗运到晒场上晒干后、接着进行玉米脱粒的后加工。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，安装在无人玉米收获机内的锂离子电池乙供应无人玉米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：

无人机在进行收获玉米作业的无人玉米收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有光电吊舱，光电吊舱内部安装的3700万像素CCD相机对准玉米田里的无人玉米收获机和已收获玉米的粮田和未收获玉米的粮田进行全自动化摄影工作，CCD相机内的图像传感器将获取的粮田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，数码图像输入飞控机，引导无人机的飞行。粮田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人玉米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，控制无人玉米收获机前部的玉米收割台进行收获玉米成熟果穗的作业，实现了天空中的无人机和地面粮田中的无人玉米收获机的信息互联，使玉米收获机能根据无人机提供的粮田航空影像信息精准进入玉米植株成熟的玉米田收获全部的成熟的玉米果穗，实现玉米的丰产丰收。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，安装在无人玉米收获机内的磷酸铁锂锂离子电池乙供应无人玉米收获机内的全部用电器的用电。

实施例二：

无人机在进行收获玉米作业的无人玉米收获机上方的低空中飞行，无人机前部的下面安装有光电吊舱，光电吊舱内部安装的4100万像素CMOS相机对准玉米田里的无人玉米收获机和已收获玉米的粮田和未收获玉米的粮田进行全自动化摄影工作，CMOS相机内的图像传感器将获取的粮田航空影像信息输入电子计算机甲储存并成像，数码图像输入飞控机，引导无人机的飞行。粮田航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人玉米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，控制无人玉米收获机前部的玉米收割台进行收获玉米成熟果穗的作业，实现了天空中的无人机和地面粮田中的无人玉米收获机的信息互联，使玉米收获机能根据无人机提供的粮田航空影像信息精准进入玉米植株成熟的玉米田收获全部的成熟的玉米果穗，实现玉米的丰产丰收。安装在无人机内的锰酸锂锂离子电池甲供应无人机内的全部用电器的用电，安装在无人玉米收获机内的锰酸锂锂离子电池乙供应无人玉米收获机内的全部用电器的用电。

Claims (3)

1.一种无人玉米收获机，其特征是，由无人机（1）、锂离子电池甲（2）、导电线甲（3）、电子计算机甲（4）、光电吊舱（5）、无线通信装置甲（6）、飞控机（7）、电动机（8）、无人玉米收获机（13）、玉米收获台（14）、锂离子电池乙（15）、无线通信装置乙（16）、电子计算机乙（17）、导电线乙（18）、无人自控驾驶装置（19）组成；

在粮田（9）中有已收获玉米的粮田（10）和未收获玉米的粮田（11），无人玉米收获机（13）前部的玉米收获台（14）割倒成熟的玉米植株（12），成熟的玉米植株（12）输入无人玉米收获机（13）内的摘穗装置被摘下果穗，在无人玉米收获机（13）的机身的前部安装无人自控驾驶装置（19），在无人玉米收获机（13）的机身的中部安装电子计算机乙（17），在无人玉米收获机（13）的机身的后部安装无线通信装置乙（16），在无人玉米收获机（13）的机身的底部安装锂离子电池乙（15），在无人玉米收获机（13）的上方的低空中有无人机（1）在飞行，在无人机（1）的前部内安装无线通信装置甲（6），在无人机（1）的前部的下面安装光电吊舱（5），在无线通信装置甲（6）的后方安装电子计算机甲（4），在无人机（1）的中部安装锂离子电池甲（2），在无人机（1）的顶部内安装电动机（8），在无人机（1）的后部内安装飞控机（7）；

在无人机（1）内，无线通信装置甲（6）通过导电线甲（3）与电子计算机甲（4）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（3）与光电吊舱（5）连接，无线通信装置甲（6）通过导电线甲（3）与锂离子电池甲（2）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（3）与锂离子电池甲（2）连接，锂离子电池甲（2）通过导电线甲（3）与电动机（8）连接，锂离子电池甲（2）通过导电线甲（3）与飞控机（7）连接，飞控机（7）通过导电线甲（3）与电动机（8）连接，电子计算机甲（4）通过导电线甲（3）与飞控机（7）连接，在无人玉米收获机（13）内，无线通信装置乙（16）通过导电线乙（18）与电子计算机乙（17）连接，电子计算机乙（17）通过导电线乙（18）与锂离子电池乙（15）连接，电子计算机乙（17）通过导电线乙（18）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（18）与锂离子电池乙（15）连接，锂离子电池乙（15）通过导电线乙（18）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玉米收获机（13）内的无线通信装置乙（16）互联。

2.根据权利要求1所述的一种无人玉米收获机，其特征是，所述的锂离子电池甲（2）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。

3.根据权利要求1所述的一种无人玉米收获机，其特征是，所述的光电吊舱（5）是内部安装CCD相机的光电吊舱或内部安装CMOS相机的光电吊舱。