CN105501442A - 一种无人牧草收割机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无人牧草收割机，属于无人机应用技术领域。无人机在进行草原上收割大面积牧草的作业的无人牧草收割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高像素数码相机对准无人牧草收割机和周围的草原进行全自动化摄影工作，数码相机的图像传感器将获取的草原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。草原航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人牧草收割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，控制无人牧草收割机前部的收割牧草装置进行收割大面积牧草的作业。

Description

一种无人牧草收割机
技术领域
本发明涉及一种无人牧草收割机，属于无人机应用技术领域。
背景技术
牧草是饲养牛、羊等家畜的植物，含有家畜生长发育必需的各种营养物质，还含有对维持反刍家畜健康特别重要的粗纤维。内蒙古大草原上的牧草在春季发芽、夏季旺长、秋季开始收割、储存，供应大量的牲畜在冬季食用。秋季收割牧草、晒干牧草、储运牧草的工作量相当大。用有人驾驶的牧草收割机在大草原上收割牧草时，草原上会出现已收割并运走牧草的草原、已割倒未运走牧草的草原和未收割牧草的草原三种情况。驾驶员坐在驾驶室内只能看到周围的草原，看不到广阔的草原的全貌，容易发生遗漏收割一部分牧草的生产事故。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无人牧草收割机。
无人牧草收割机前部的收割牧草装置在草原上进行收割牧草的作业。在无人牧草收割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收割牧草作业的无人牧草收割机和周围的已收已运、已收未运和未开始收割牧草的草原进行全自动化摄影工作，数码相机内的图像传感器将获得的草原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草原航空影像信息输入无人牧草收割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牧草收割机前部的收割牧草装置进行收割牧草的作业，大幅度减少漏收牧草的事故，提高收割优质牧草的速度和质量。无人机在低空中一旦发现漏收成片牧草的情况，便会通知无人牧草收割机立即补收，确保将草原上的优质牧草全部收割。在无人牧草收割机内，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草原航空影像信息，并向无人牧草收割机提供了详细的草原航空影像信息，从而使得无人牧草收割机内的无人自控驾驶装置能够精准控制无人牧草收割机前部的收割牧草装置进行高质量的收割优质牧草的作业。
无人机上机载的高像素数码相机具有高分辨率的性能，能精准区分已收割并运走牧草的草原、已割倒未运走牧草的草原和未收割牧草的草原的图像。高像素的数码相机分别摄录已收割并运走牧草的草原的图像、已割倒未运走牧草的草原的图像和未收割牧草的草原的图像是有明显区别的。无人机上的无线通信装置甲通过无线电波将图像传送给无人牧草收割机中的无线通信装置乙、电子计算机乙、无人自控驾驶装置，引导无人牧草收割机及时收获已长大的优质牧草。
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、无人牧草收割机13、收割牧草装置14、无线通信装置乙15、电子计算机乙16、导电线乙17、无人自控驾驶装置18、锂离子电池乙19组成；
在草原9上有已收割并运走牧草的草原10、已割倒未运走牧草的草原11和未收割牧草的草原12，无人牧草收割机13在草原9上进行收割牧草的作业，在无人牧草收割机13的前部安装收割牧草装置14，在无人牧草收割机13的机身的前部内安装无人自控驾驶装置18，在无人牧草收割机13的机身的中部安装电子计算机乙16，在无人牧草收割机13的机身的后部安装无线通信装置乙15，在无人牧草收割机13的机身的底部安装锂离子电池乙19，在无人牧草收割机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲2，在无人机1的机身的顶部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲2的后方的上部安装电子计算机甲4，在锂离子电池甲2的后方的下部安装飞控机7，在无人机1前部的下面安装光电吊舱5；
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，在无人牧草收割机13内，无线通信装置乙15通过导电线乙17与电子计算机乙16连接，电子计算机乙16通过导电线乙17与锂离子电池乙19连接，电子计算机乙16通过导电线乙17与无人自控驾驶装置18连接，无人自控驾驶装置18通过导电线乙17与锂离子电池乙19连接，锂离子电池乙19通过导电线乙17与无线通信装置乙15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牧草收割机13内的无线通信装置乙15互联。
锂离子电池甲2和锂离子电池乙19是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池。
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实现了精准收获已长大的优质牧草的作业，无人机在低空中获取到草原航空影像信息，通过无线通信装置和无线电波将草原航空影像信息传送给正在进行收割牧草作业的无人牧草收割机，使无人牧草收割机根据无人机提供的草原航空影像信息来精准收获草原上已经长大的鲜嫩的优质牧草。②无人机和无人牧草收割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
无人机在进行草原上收割大面积牧草的作业的无人牧草收割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高像素数码相机对准无人牧草收割机和周围的草原进行全自动化摄影工作，数码相机的图像传感器将获取的草原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。草原航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人牧草收割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，控制无人牧草收割机前部的收割牧草装置进行收割大面积牧草的作业。
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、无人牧草收割机13、收割牧草装置14、无线通信装置乙15、电子计算机乙16、导电线乙17、无人自控驾驶装置18、锂离子电池乙19组成；
在草原9上有已收割并运走牧草的草原10、已割倒未运走牧草的草原11和未收割牧草的草原12，无人牧草收割机13在草原9上进行收割牧草的作业，在无人牧草收割机13的前部安装收割牧草装置14，在无人牧草收割机13的机身的前部内安装无人自控驾驶装置18，在无人牧草收割机13的机身的中部安装电子计算机乙16，在无人牧草收割机13的机身的后部安装无线通信装置乙15，在无人牧草收割机13的机身的底部安装锂离子电池乙19，在无人牧草收割机13的上方的低空中有无人机1在飞行，在无人机1的前部内安装电动机8，在无人机1的机身的中部安装锂离子电池甲2，在无人机1的机身的顶部安装无线通信装置甲6，在锂离子电池甲2的后方的上部安装电子计算机甲4，在锂离子电池甲2的后方的下部安装飞控机7，在无人机1前部的下面安装光电吊舱5；
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，在无人牧草收割机13内，无线通信装置乙15通过导电线乙17与电子计算机乙16连接，电子计算机乙16通过导电线乙17与锂离子电池乙19连接，电子计算机乙16通过导电线乙17与无人自控驾驶装置18连接，无人自控驾驶装置18通过导电线乙17与锂离子电池乙19连接，锂离子电池乙19通过导电线乙17与无线通信装置乙15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牧草收割机13内的无线通信装置乙15互联。
锂离子电池甲2和锂离子电池乙19是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池。
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草原上正在进行收割牧草作业的无人牧草收割机之间的天地信息互联、共用，无人牧草收割机运用互联的信息来提高收割已长大的优质牧草的作业的速度和质量。
飞行在无人牧草收割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，对准正在进行收割牧草作业的无人牧草收割机和周围已收已运、已收未运的和未收割牧草的草原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草原航空影像信息，在电子计算机甲中储存并成像，在飞行控制系统中运用草原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草原航空影像信息传送给无人牧草收割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，作为控制无人牧草收割机精准进行收割优质牧草作业的主要信息源。无人机在低空中监视无人牧草收割机进行作业的全过程，发现草原上有漏收牧草，立即通知无人牧草收割机补收，确保将草原上的优质牧草全部收割，有利于提高收割牧草的质量和速度。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，安装在无人牧草收割机内的锂离子电池乙供应无人牧草收割机内的全部用电器的用电。
现举出实施例如下：
实施例一：
无人机在进行收割牧草的作业的无人牧草收割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相机对准无人牧草收割机和周围的草原进行全自动化摄影工作，CCD相机内的图像传感器将获取的草原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。草原航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人牧草收割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，控制无人牧草收割机前部的收割牧草装置进行收割牧草的作业。实现了天空中的无人机和地面草原上的无人牧草收割机的信息互联，使无人牧草收割机根据无人机提供的草原航空影像信息将草原上的优质牧草全部收割，晒干储存，准备家畜在冬季食用。安装在无人机内的锰酸锂锂离子电池甲供应无人机内的用电，安装在无人牧草收割机内的锰酸锂锂离子电池乙供应无人牧草收割机内的用电。
实施例二：
无人机在进行收割牧草的作业的无人牧草收割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3900万像素CMOS相机对准无人牧草收割机和周围的草原进行全自动化摄影工作，CMOS相机内的图像传感器将获取的草原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。草原航空影像信息通过无人机内的无线通信装置甲、无线电波和无人牧草收割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，控制无人牧草收割机前部的收割牧草装置进行收割牧草的作业。实现了天空中的无人机和地面草原上的无人牧草收割机的信息互联，使无人牧草收割机根据无人机提供的草原航空影像信息将草原上的优质牧草全部收割，晒干储存，准备家畜在冬季食用。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用电，安装在无人牧草收割机内的磷酸铁锂锂离子电池乙供应无人牧草收割机内的用电。

Claims (3)

1.一种无人牧草收割机，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）、无人牧草收割机（13）、收割牧草装置（14）、无线通信装置乙（15）、电子计算机乙（16）、导电线乙（17）、无人自控驾驶装置（18）、锂离子电池乙（19）组成；
在草原（9）上有已收割并运走牧草的草原（10）、已割倒未运走牧草的草原（11）和未收割牧草的草原（12），无人牧草收割机（13）在草原（9）上进行收割牧草的作业，在无人牧草收割机（13）的前部安装收割牧草装置（14），在无人牧草收割机（13）的机身的前部内安装无人自控驾驶装置（18），在无人牧草收割机（13）的机身的中部安装电子计算机乙（16），在无人牧草收割机（13）的机身的后部安装无线通信装置乙（15），在无人牧草收割机（13）的机身的底部安装锂离子电池乙（19），在无人牧草收割机（13）的上方的低空中有无人机（1）在飞行，在无人机（1）的前部内安装电动机（8），在无人机（1）的机身的中部安装锂离子电池甲（2），在无人机（1）的机身的顶部安装无线通信装置甲（6），在锂离子电池甲（2）的后方的上部安装电子计算机甲（4），在锂离子电池甲（2）的后方的下部安装飞控机（7），在无人机（1）前部的下面安装光电吊舱（5）；
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，在无人牧草收割机（13）内，无线通信装置乙（15）通过导电线乙（17）与电子计算机乙（16）连接，电子计算机乙（16）通过导电线乙（17）与锂离子电池乙（19）连接，电子计算机乙（16）通过导电线乙（17）与无人自控驾驶装置（18）连接，无人自控驾驶装置（18）通过导电线乙（17）与锂离子电池乙（19）连接，锂离子电池乙（19）通过导电线乙（17）与无线通信装置乙（15）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牧草收割机（13）内的无线通信装置乙（15）互联。
2.根据权利要求1所述的一种无人牧草收割机，其特征是，所述的锂离子电池甲（2）和锂离子电池乙（19）是磷酸铁锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池。
3.根据权利要求1所述的一种无人牧草收割机，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。
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