CN105711869B - 液体量传递系统、灌液装置、无人机以及液体容器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体量传递系统、灌液装置、无人机以及液体容器，其中所述系统包括灌液装置、液体容器以及无人机，灌液装置包括第一通信模块、第一控制器和第一流量检测模块，液体容器包括第二通信模块，无人机包括第三通信模块、飞行控制器以及第二流量检测模块。第一控制器通过第一通信模块向第二通信模块获取剩余液量值，并依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；灌装完成后通过第一通信模块将总灌装液量值发送至第二通信模块；飞行控制器通过第三通信模块向第二通信模块获取总灌装液量值，喷洒完成后，将剩余液量值通过第三通信模块发送至第二通信模块。本发明提供的液体量传递系统，能够自动精确的灌装液体，从而提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种液体量传递系统、灌液装置、无人机以及液体容器。
背景技术
目前，随着农业自动化的不断发展，无人机已成为农业自动化中不可或缺的角色。无人机可自动播种、施肥以及对植保进行喷洒作业。无人机进行植保喷洒作业过程中，受制于自身电池电量每次完成植保作业时，药箱中均会残留药液，而药箱中残留的药液在下次作业时，将会影响灌装药箱的准确性，降低整机作业效率。因此，精确灌装药箱已成为本领域技术人员迫切解决的问题。
现有的一种灌装药箱的方案如下：在药箱的侧壁作刻度标识，如5升药箱可以分为10个刻度，每个刻度表示0.5升。当无人机降落本次植保作业完毕时、需要灌装药箱进行下次作业时，工作人员通过肉眼观察药箱内的剩余药量，然后由工作人员依据药箱内的剩余药量以及作业所需的总药量计算本次灌入药箱内的药量，最后再由工作人员手动灌药来完成整个灌药流程。
现有的这种通过经验判断、肉眼观察来灌装药箱的方案具有如下缺陷：
第一、凭借工作人员肉眼读取药箱剩余药量，这种完全凭借人的主观意识的行为本身所读取的剩余药量的可靠性就无法保障。而植保作业在野外、且大部分作业时间都是清晨或晚上，故工作环境中的光线昏暗、地面凹凸不平，那么，工作人员凭借肉眼读取的药箱内的剩余药量的数据准确性将更低。
第二、工作人员需要凭借主观意识计算本次灌入药箱内的药量，由于工作人员疲劳等因素会出现计算错误的情况。
第三、工作人员手动灌药时灌装的药量均为估量值，故不能做到精确灌装。
综上，现有的灌装药箱的方案完全凭借工作人员的经验判断、肉眼观察来执行，无法精确灌装药箱。
发明内容
本发明提供了一种液体量传递系统、灌液装置以及无人机，以解决现有的灌装药箱的方案无法精确灌装药箱的问题。
为了解决上述问题，本发明公开了一种液体量传递系统，所述系统包括灌液装置、液体容器以及无人机，所述灌液装置包括第一通信模块、第一控制器以及第一流量检测模块，所述液体容器包括第二通信模块，所述无人机包括第三通信模块、飞行控制器以及第二流量检测模块；所述第一控制器通过所述第一通信模块向所述第二通信模块获取剩余液量值，并依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；所述第一控制器接收第一流量检测模块输出的第一流量信号，依据所述第一流量信号计算灌入所述液体容器中的液体量，当灌入液体容器中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作，并通过所述第一通信模块将所述总灌装液量值发送至所述第二通信模块；所述第二通信模块接收所述第一通信模块发送的所述总灌装液量值；所述飞行控制器通过所述第三通信模块向所述第二通信模块获取所述总灌装液量值，并实时接收所述第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值；所述飞行控制器依据所述总灌装液量值以及所述喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将所述剩余液量值通过所述第三通信模块发送至所述第二通信模块，所述第二通信模块接收所述第三通信模块发送的所述剩余液量值。
优选地，所述灌液装置还包括显示模块；所述第一控制器获取到剩余液量值后，控制所述显示模块显示所述剩余液量值；所述第一控制器通过显示模块接收到确认指示后，依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
优选地，所述灌液装置还包括重量感应器；所述重量感应器感应所述液体容器当前的第一重量；所述第一控制器获取所述第一重量、所述液体容器的净重值以及液体的密度值，依据获取的所述剩余液量值、所述液体容器的净重值、液体的密度值确定所述液体容器当前的第二重量；所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量确定所述剩余液量值是否有效，若有效，则对所述剩余液量值进行修正。
优选地，所述第一通信模块、第三通信模块均为近场通信读卡器，所述第二通信模块为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签。
优选地，所述第一通信模块、第三通信模块均为蓝牙无线收发器，所述第二通信模块包括：存储器、控制器以及蓝牙无线收发器。
为了解决上述问题，本发明还公开了一种灌液装置，所述灌液装置包括：第一通信模块、第一控制器以及第一流量检测模块；当对液体容器执行灌液操作时，所述第一控制器通过所述第一通信模块向液体容器中设置的第二通信模块获取剩余液量值，并依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；所述第一控制器接收第一流量检测模块输出的第一流量信号，依据所述第一流量信号计算灌入所述液体容器中的体量，当灌入液体容器中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作，并通过所述第一通信模块将所述总灌装液量值发送至所述第二通信模块。
优选地，所述灌液装置还包括显示模块；所述第一控制器获取到剩余液量值后，控制所述显示模块显示所述剩余液量值，所述第一控制器通过显示模块接收到确认指示后，依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
优选地，所述灌液装置还包括重量感应器；所述重量感应器感应所述液体容器当前的第一重量；所述第一控制器获取所述第一重量，依据获取的所述剩余液量值、所述液体容器的净重值、液体的密度值确定所述液体容器当前的第二重量；所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量确定所述剩余液量值是否有效，若有效，则对所述剩余液量值进行修正。
优选地，当所述剩余液量值有效时，所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量对所述剩余液量值进行修订。
优选地，所述第一通信模块为近场通信读卡器、或者蓝牙无线收发器。
为了解决上述问题，本发明又公开了一种无人机，所述无人机包括第三通信模块、飞行控制器以及第二流量检测模块；所述飞行控制器通过所述第三通信模块向液体容器中设置的第二通信模块获取总灌装液量值；所述第二流量检测模块依据喷洒流量生成第二流量信号；所述飞行控制器实时接收所述第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值；所述飞行控制器依据所述总灌装液量值以及所述喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将所述剩余液量值通过所述第三通信模块发送至所述第二通信模块，所述第二通信模块接收所述剩余液量值并向灌液装置中的第一通信模块发送剩余液量值，以供所述灌液装置中的第一控制器依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
优选地，所述第三通信模块为近场通信读卡器、或者蓝牙无线收发器。
为了解决上述问题，本发明最后还公开了一种液体容器，所述液体容器包括第二通信模块；所述第二通信模块向灌液装置中的第一通信模块发送剩余液量值，以供所述灌液装置中的第一控制器依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；所述第二通信模块接收所述第一通信模块发送的总灌装液量值；所述第二通信模块接收无人机中的第三通信模块发送的获取总灌装液量值的请求，并将所述总灌液量值发送至所述第三通信模块；当喷洒完成后，所述第二通信模块接收所述第三通信模块发送的剩余液量值。
优选地，所述第二通信模块为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签。
优选地，所述第二通信模块包括：存储器、控制器以及蓝牙无线收发器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明实施例提供的液体量传递方案，在灌液装置、液体容器以及无人机中均设置通信模块，通过这三个信息通信模块之间的通信，将液体容器内实际灌装的总灌装液量值传递到飞行控制系统；在完成本次作业后，由飞行控制系统依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信再将剩余液量值剩余药量信息回传到灌液装置。灌液装置获取到剩余液量后，当灌液时即可依据剩余液量值来自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精确灌装液体的目的，从而提高作业效率。本发明实施例提供的液体流量传递方案无论剩余液量值读取、目标灌药液量值确定还是灌药操作均无需工作人员参与，因此，能够有效避免因工作人员的经验判断、肉眼观察而导致的无法精确灌装液体容器的问题。
附图说明
图1是根据本发明实施例一的一种液体量传递系统的结构框图；
图2是根据本发明实施例二的一种液体量传递系统的结构框图；
图3是根据本发明实施例三的一种液体量传递系统的结构框图；
图4是根据本发明实施例四的一种液体量传递系统的结构框图；
图5是根据本发明实施例五的一种灌液装置的结构框图；
图6是根据本发明实施例六的一种无人机的结构框图；
图7是根据本发明实施例七的一种液体容器的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1，示出了本发明实施例一的一种液体量传递系统的结构框图。
本发明实施例的液体量传递系统包括：灌液装置101、液体容器102以及无人机103。
灌液装置101包括：第一通信模块1011、第一控制器1012以及第一流量检测模块1013；液体容器102包括：第二通信模块1021；无人机103包括：第三通信模块1031、飞行控制器1032以及第二流量检测模块1033。
第一控制器1012通过第一通信模块1011向第二通信模块1021获取剩余液量值，并依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。确定目标灌装液量值后，第一控制器1012即可开启向液体容器中灌液的操作。
在向液体容器中灌液体的过程中，第一控制器1012接收第一流量检测模块1013输出的第一流量信号，依据流量信号计算灌入液体容器中的液体量。其中，流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及灌液时间即可确定灌入液体容器中的液体量。当灌入液体容器102中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作。
第一控制器1012通过第一通信模块1011将总灌装液量值发送至第二通信模块1021。第二通信模块接收第一通信模块1011发送的总灌装液量值，并存储总灌装液量值。
当液体容器102与无人机103结合时，无人机中103设置的飞行控制器1032通过第三通信模块1031向第二通信模块1021获取总灌装液量值。
飞行控制器1032获取到总灌装液量值后，控制喷洒液体的部件进行液体喷洒，第二流量检测模块1033在液体喷洒过程中实时输出第二流量信号。飞行控制器1032实时接收第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值。
该流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及喷洒液体的总时间即可确定本次作业喷洒出的液体量。
飞行控制器1032依据总灌装液量值以及喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将剩余液量值通过第三通信模块1031发送至第二通信模块1021，第二通信模块1021接收第三通信模块1031发送的剩余液量值，以供下一次作业前灌液装置从第二通信模块1021中获取本次作业液体容器中的剩余液量值。
需要说明的是，上述液体量传输系统可以应用于灌装、喷洒任意适当的液体，例如：农药、液体肥料等。相应地，灌液装置以及液体容器也需要随着灌装、喷洒的液体的种类不同而适应性的更换，如喷洒农药时，灌液装置即为灌药装置，液体容器即为药箱。
通过本发明实施例提供的液体量传递系统，在灌液装置、液体容器以及无人机中均设置通信模块，通过这三个信息通信模块之间的通信，将液体容器内实际灌装的总灌装液量值传递到飞行控制器；在完成本次作业后，由飞行控制器依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信将剩余液量值剩余药量信息回传到灌液装置。灌液装置获取到剩余液量后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精确灌装液体的目的，从而提高作业效率。
实施例二
参照图2，示出了本发明实施例二的一种液体量传递系统。
本发明实施例的液体量传递系统包括：灌液装置201、液体容器202以及无人机203。
灌液装置201包括：第一通信模块2011、第一控制器2012以及第一流量检测模块2013、显示模块2014以及重量感应器2015；液体容器202包括：第二通信模块2021；无人机203包括：第三通信模块2031、飞行控制器2032以及第二流量检测模块2033。
当对液体容器进行灌液时，第一控制器2012通过第一通信模块2011向第二通信模块2021获取剩余液量值。第一控制器2012获取到剩余液量值后，控制显示模块2014显示剩余液量值。第一控制器2012通过显示模块2014接收到确认指示后，再依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
在灌液装置中设置显示模块，并且将第一控制器2012中的执行逻辑设置成接收到用户的确认指示后，再执行后续的确定目标装置液量值的操作这种优选方案，可以避免在前、后两次作业灌装的液体不同的情况下，出现所确定的目标灌装液量值错误的问题。
前、后两次作业灌装的液体不同时，工作人员需要将前次作业完成后、液体容器中的剩余液体抽空。因为在显示模块上显示有液体容器中的剩余液量值，当下次作业中所灌的液体种类发生变化时，能够提醒工作人员液体容器中还留有剩余液体，并提示工作人员及时将剩余液量值修改为0，以保证灌装液体的准确性。当然，若前、后两次灌装的液体相同，工作人员则无需修改剩余液量值，而直接通过显示模块向第一控制器发送确认指示即可。
例如：设定的总灌装液量值为5升，在前次作业后检测到的液体容器中的剩余液量值为1.7升。在后一次作业中，由于两次作业灌装的液体不同，工作人员将液体容器中的液体抽空，如果显示模块上不显示实剩余液量值，也无需工作人员手动确认执行后续步骤，而是由第一控制器自动确定目标灌装液量值，那么所确定出的目标灌装液量值则为3.3升，最终液体容器中的总液体量为3.3升。而实际上，本次灌装需要使液体容器中的总液体量达到5升，将出现灌装液体量不准确的问题。
而若通过显示模块显示剩余液量值，则可提醒用户修改剩余液量值。当出现工作人员将液体容器中的液体抽空的情况时，工作人员顺应将第一控制器所获取的剩余液量值更新为0，在更新该值后，通过显示模块向第一控制器发送确认指示，第一控制器则依据更新后的剩余液量值以及总灌装液量值确定目标灌装液量值。由于剩余液量值为0、总灌装液量值为5升，因此，确定后的目标灌装液量值则为5升，那么，灌装后即可使液体容器中的总液体量达到5升。
本发明实施例中，为了保证剩余液量值的准确性，在灌液装置201上还设置了重量感应器2015，通过重量感应器2015测量液体容器的实际重量，然后依据实际重量来判断剩余液量值的准确性。一种优选的第一控制器2012剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值为，第一控制器2012对剩余液量值的有效性进行判断，并且在判断出剩余液量值有效时，对剩余液量值进行修正，一种可行性的具体方式如下：
当液体容器202与灌液装置201的重量感应器2015接触时，重量感应器2015感应液体容器当前的第一重量；第一控制器2012获取第一重量、液体容器的净重值以及液体的密度值，依据获取的剩余液量值、液体容器的净重值、液体的密度值确定液体容器当前的第二重量；第一控制器2012依据第一重量以及第二重量确定剩余液量值是否有效，若有效，则对剩余液量值进行修正，依据修正后的剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
第一控制器2012依据第一重量以及第二重量确定剩余液量值是否有效时，当二者的差值在预设范围内时，则确定剩余液量值有效，当二者的差值超出预设范围，则确定剩余液量值无效。本发明实施例中，当出现剩余液量值无效的情况时，可能是通信模块之间的通信出现了问题未能及时更新剩余液量值，也可能是重量感应器出现了问题，因此，进行数据有效性判断能够在系统中的模块出现问题时及时提醒工作人员。不仅如此，还能够避免无效数据对灌装的准确性造成影响。
对剩余液量值进行修正时，可以将第一重量、第二重量取平均值，将平均值作为液体容器当前重量的修正值；将所得平均值减去液体容器的净重值得到剩余液体的重量值，最后再通过剩余液体的重量值除以液体的密度值得到修正后的剩余液量值。还可以依据第一重量、以及第二重量以及二者所占的权重来确定液体容器当前重量的修正值。还可以直接将第一重量作为液体容器当前重量的修正值。上述仅是列举了几种对剩余液量值的具体修正方案，在具体实现过程中，可以由本领域技术人员根据实际需求设置任意可行性的方案，本发明实施例中不再一一赘述。
需要说明的是，在实际实现过程中本领域技术人员可以根据实际需求选择是否安装显示模块以及重量感应器。当然，也可以仅选择安装二者中的任意一个。
第一控制器2012确定目标灌装液量值后，即可开启向液体容器中灌液的操作。
在向液体容器中灌液体的过程中，第一控制器2012接收第一流量检测模块2013输出的第一流量信号，依据第一流量信号计算灌入液体容器中的液体量。其中，第一流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及灌液时间即可确定灌入液体容器中的液体量。当灌入液体容器202中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作。
第一控制器2012通过第一通信模块2011将总灌装液量值发送至第二通信模块2021。第二通信模块接收所述第一通信模块发送的总灌装液量值，并存储总灌装液量值。
当液体容器202与无人机203结合时，无人机中203设置的飞行控制器2032通过第三通信模块2031向第二通信模块2021获取总灌装液量值。
飞行控制器2032获取到总灌装液量值后，控制喷洒液体的部件进行液体喷洒，第二流量检测模块2033在液体喷洒过程中实时输出第二流量信号。飞行控制器2032实时接收第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值。
第二流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及喷洒液体的总时间即可确定本次作业喷洒出的液体量。
飞行控制器2032依据总灌装液量值以及喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将剩余液量值通过第三通信模块2031发送至第二通信模块2021，第二通信模块2021接收第三通信模块2031发送的剩余液量值，以供下一次作业前灌液装置从第二通信模块2021中获取本次作业液体容器中的剩余液量值。
需要说明的是，在实际应用过程中，本领域技术人员可以根据实际需求选择各通信模块的类型。例如：将第一通信模块、第三通信模块均设定为近场通信读卡器，将第二通信模块设定为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签。再例如：将第一通信模块、第三通信模块均设定为蓝牙无线收发器，将第二通信模块设定为包括：存储器、控制器以及蓝牙无线收发器的装置。
本发明实施例提供的液体量传递系统，具有实施例一中的液体量传递系统所具有的有益效果外，还具有如下效果：第一、在灌液装置中设置显示模块，通过该显示模块显示剩余液量值，可以避免在前、后两次作业灌装的液体不同的情况下，出现所确定的目标灌装液量值错误的问题。第二、在灌液装置中设置重量感应器，通过重量感应器测量液体容器的实际重量，然后依据实际重量来判断剩余液量值的有效性，再剩余液量值有效时对剩余液量值进行修正，以提升剩余液量值的精确度，从而提升灌装液体容器的精确度。
实施例三
参照图3，示出了本发明实施例三的一种液体量传递系统的结构框图。
本发明实施例中以灌液装置为灌药装置、液体容器为药箱、无人机为保值无人机、第一通信模块、第三通信模块均为近场通信读卡器，第二通信模块为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签为例，对本发明实施中的液体量传递系统进行说明。
RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触，RFID中的读写器和标签可以是一对多关系(低频和高频使用的ISO/IEC14443协议是一对一的关系)，一般作用距离为几米到几十米不等。主要包括低频(125KHz到135KHz)，高频(13.56MHz)和超高频(860MHz到960MHz之间)。
NFC(Near Field Communication，近场通信)技术是由RFID发展而来，是一种短距高频的无线电技术，相较于RFID技术，NFC技术强调点对点通信功能(一对一关系)，具有距离近(20厘米内)、带宽高、能耗低、兼容性好、安全性高等特点。
NFC读卡器：一种非接触式智能卡读/写装置，可进行NFC数据的读取/写入。NFC标签：一种具有可读、重新写入的能力的信息标签，它是无需电源的被动装置。灌药装置如灌药机是一种液体灌装设备，主要应用于植保无人机药液的精确灌装。
本发明实施例中的液体量传递系统基于NFC技术实现。
如图3所示，本发明实施例的液体量传递系统包括：灌药装置301、药箱302以及植保无人机303。灌药装置301包括：第一NFC读卡器3011、第一控制器3012以及第一流量检测模块3013；药箱302包括：NFC标签3021；植保无人机303包括：第一NFC读卡器3031、飞行控制器3032以及第二流量检测模块3033。
当灌药装置301开启灌药流程时，第一控制器3012通过第一NFC读卡器的数据端口从药箱302中的NFC标签中读取剩余液量值。第一控制器3012依据剩余液量值以及总灌装液量值确定目标灌装液量值。确定目标灌装液量值后开始向药箱302中灌药。灌药过程中第一流量检测模块3013输出第一流量信号，第一控制器3012接收第一流量检测模块3013传输的本次灌装药量的第一流量信号，根据第一流量信号计算灌入药箱302的灌装药量，当灌装药量达到目标灌装液量值时，停止向药箱302灌药。第一控制器3012通过第一NFC读卡器3011的数据端口将总灌装液量值通过NFC技术写入NFC标签3021中，NFC标签3021存储接收到的总灌装液量值。
在药箱302装入到植保无人机303后，飞行控制器3032通过第二NFC读卡器3031从NFC标签3021中获取总灌装液量值，第二NFC读卡器3031通过NFC技术获取NFC标签中的总灌装液量值，并将灌装药量传输给植保无人机303中的飞行控制器3032。
植保无人机303在获取到总灌装液量值后根据用户控制开启喷洒流程，在喷洒过程中，第二流量检测模块3033输出实时流量值至飞行控制器3032，飞行控制器3032根据实时流量值计算植保无人机的喷洒出的药量值。因此，在喷洒完成后，飞行控制器3032即可计算出本次喷洒出的药量值，通过总灌装液量值减去喷洒出的药量值即可获得剩余药量值。飞行控制器3032通过第二NFC读卡器3011的数据端口将剩余药量值写入NFC标签3021中，NFC标签3021采用接收到的剩余药量值更新已存储的总灌装液量值，以供下一次灌药装置向药箱中灌药时获取。
通过本发明实施例提供的液体量传递系统，在灌药装置、药箱以及植保无人机中均设置通信模块，通过这三个信息通信模块之间的通信，将药箱内实际灌装的总灌装液量值传递到飞行控制器；在完成本次作业后，由飞行控制器依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信将剩余液量值剩余药量信息回传到灌药装置。灌液装置获取到剩余液量后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精灌装液体的目的，从而提高作业效率。
实施例四
参照图4，示出了本发明实施例四的一种液体量传递系统的结构框图。
本发明实施例中以灌液装置为灌药装置、液体容器为药箱、无人机为保值无人机、第一通信模块、第三通信模块均为蓝牙无线收发器，第二通信模块为包含存储器、第二控制器以及蓝牙无线收发器的装置为例，对本发明实施中的液体量传递系统进行说明。
如图4所示，本发明实施例的液量传递系统包括：灌药装置401、药箱402以及植保无人机403。灌药装置401包括：第一蓝牙无线收发器3011、第一控制器4012以及第一流量检测模块4013；药箱402包括：第二蓝牙无线收发器4021、第二控制器4022、存储器4023；植保无人机403包括：第三蓝牙收发器4031、飞行控制器4032以及第二流量检测模块4033。
当灌药装置401开启灌药流程时，第一控制器4012通过第一蓝牙收发器4011采用蓝牙传输技术与药箱402中的第二蓝牙收发器4021进行交互获取剩余液量值。其中，第二蓝牙收发器4021通过第二控制器4022从存储器中读取剩余液量值。
第一控制器4012依据剩余液量值以及总灌装液量值确定目标灌装液量值。确定目标灌装液量值后开始向药箱402中灌药。灌药过程中第一流量检测模块4013输出流量信号，第一控制器4012接收到第一流量检测模块4013传输的本次灌装药量的第一流量信号，第一控制器4012根据第一流量信号计算灌入药箱的灌装药量，当灌装药量达到目标灌装液量值时，停止向药箱402中灌药。
第一控制器4012通过第一蓝牙收发器4011将总灌装液量值通过蓝牙传输技术发送到第二蓝牙无线收发器4021中。第二控制器4022从第二蓝牙无线收发器4021中获得总灌装液量值，并将总灌装液量值存储至存储器4023中。需要说明的是，存储器4023可以设置在第二控制器内部，也可以与控制器分开设置。
在药箱402装入到植保无人机403后，第二控制器4022控制第二蓝牙无线收发器4021通过蓝牙传输技术向第三蓝牙无线收发器4031传输存储的总灌装液量值。具体地，第二控制器4022从存储器中获取总灌装液量值，将总灌装液量值发送至第二蓝牙收发器4021，第二蓝牙无线收发器4021将总灌装液量值通过蓝牙传输技术发送至第三蓝牙无线收发器4031。第三蓝牙无线收发器4031获取总灌装液量值，并将灌装药量传输给植保无人机中的飞行控制器4032。
植保无人机403在获取到总灌装液量值后开启喷洒流程，在喷洒过程中，第二流量检测模块4033输出实时流量值至飞行控制器4032，飞行控制器4032根据实时流量值计算植保无人机的喷洒出的药量值。因此，在喷洒完成后，飞行控制器4032即可计算出本次喷洒出的药量值，通过总灌装液量值减去喷洒出的药量值即可获得剩余药量值。飞行控制器4032控制第三蓝牙无线收发器4031向第二蓝牙无线收发器4021发送剩余药量值，第二控制器4022从第二蓝牙无线收发器4021中获得剩余药量值，擦除存储器中存储的总灌装液量值，并将获取到的剩余药量值至存储器中，以供下一次灌药装置向药箱中灌药时获取。
通过本发明实施例提供的液体量传递系统，在灌药装置、药箱以及植保无人机中均设置通信模块，通过这三个信息通信模块之间的通信，将药箱内实际灌装的总灌装液量值传递到飞行控制器；在完成本次作业后，由飞行控制器依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信将剩余液量值剩余药量信息回传到灌药装置。灌液装置获取到剩余液量后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精灌装液体的目的，从而提高作业效率。
实施例五
参照图5，示出了本发明实施例五的一种灌液装置的结构框图。
如图5所示，本发明实施例的灌液装置包括：第一通信模块501、第一控制器502以及第一流量检测模块503。
其中，第一通信模块可以为任意适当的通信模块，例如：近场通信读卡器或者蓝牙无线收发器。
当对液体容器执行灌液操作时，第一控制器502通过第一通信模块501向液体容器中设置的第二通信模块获取剩余液量值，并依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。确定目标灌装液量值后，第一控制器502即可开启向液体容器中灌液的操作。
在向液体容器中灌液体的过程中，第一控制器502接收第一流量检测模块503输出的流量信号，依据流量信号计算灌入液体容器中的液体量。其中，流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及灌液时间即可确定灌入液体容器中的液体量。当灌入液体容器中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作。
第一控制器502通过第一通信模块501将总灌装液量值发送至液体容器中的第二通信模块，以供第二通信模块接收并存储总灌装液量值。
由于液体容器中的第二通信模块中存储有总灌装液量值，当液体容器安装在无人机上时，无人机上的飞行控制器即可从第二通信模块中获取总灌装液量值。无人机中的飞行控制器在液体喷洒完毕后，确定本次喷洒的总液体量，然后依据总灌装液体量以及喷洒出的液体量确定液体容器中的剩余液量值，然后将剩余液量值通过通信模块传输至第二通信模块中，以供再次灌装液体时灌液装置获取。
优选地，本发明实施例中的灌液装置可以设置显示模块。第一控制器获取到剩余液量值后，控制显示模块显示剩余液量值，第一控制器通过显示模块接收到确认指示后，依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
对于在灌液装置中设置显示模块的作用、以及效果参见实施例二中的相关说明即可，本发明实施例中不再赘述。
优选地，灌液装置中还可以设置重量感应器。重量感应器感应液体容器当前的第一重量；第一控制器获取第一重量，依据获取的剩余液量值、液体容器的净重值、液体的密度值确定液体容器当前的第二重量；第一控制器依据第一重量以及第二重量确定剩余液量值是否有效，若有效，则对剩余液量值进行修正。
对于在灌液装置中设置显示模块的作用、效果、以及何对剩余液量中进行修正的具体方法参见实施例二中的相关说明即可，本发明实施例中对此不再赘述。
通过本发明实施例提供的灌液装置，通过在灌液装置中设置通信模块，能够获取液体容器中的剩余液量值，灌液装置获取到剩余液量后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精灌装液体的目的，从而提高作业效率。
实施例六
参照图6，示出了本发明实施例六的一种无人机的结构框图。
如图6所述，本发明实施例的无人机包括：第三通信模块601、飞行控制器602以及第二流量检测模块603。
其中，第三通信模块可以为任意适当的通信模块，例如：近场通信读卡器、或者蓝牙无线收发器等。
当液体容器与无人机结合时，无人机中设置的飞行控制器602通过第三通信模块601向液体容器中设置的第二通信模块获取总灌装液量值。
飞行控制器602获取到总灌装液量值后，控制喷洒液体的部件进行液体喷洒，第二流量检测模块603在液体喷洒过程中依据喷洒流量生成流量信号，实时输出流量信号。飞行控制器602实时接收第二流量检测模块603输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值；第二流量信号能够反映液体单位时间内的流量，通过单位时间内的流量以及喷洒液体的总时间即可确定本次作业喷洒出的液体量。
飞行控制器602依据总灌装液量值以及喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将剩余液量值通过第三通信模块601发送至液体容器中的第二通信模块，以供下一次作业前灌液装置从第二通信模块中获取本次作业液体容器中的剩余液量值。
本发明实施例提供的无人机，在无人机中设置通信模块，通过通信模块与液体容器中的通信模块之间的进行通信，飞行控制器通过通信模块获取液体容器内实际灌装的总灌装液量值；在完成本次作业后，由飞行控制器依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信将剩余液量值剩余药量信息回传到液体容器中的通信模块中，当灌液装置对液体容器执行灌液操作时，从液体容器中的通信模块中获取剩余液量值，灌液装置获取到剩余液量值后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精确灌装液体的目的，从而提高作业效率。
实施例七
参照图7，示出了本发明实施例七的一种的结构框图。
如图7所述，本发明实施例的液体容器包括：第二通信模块701。
其中，第二通信模块可以为任意适当的通信模块，例如：与近场通信读卡器匹配的进场通信标签，第二通信模块还可以包含存储器、控制器以及蓝牙无线收发器组成的通信模块。
当对液体容器执行灌液操作时，灌液装置中的第一控制器通过第一通信模块向液体容器中设置的第二通信模块701获取剩余液量值，第二通信模块向灌液装置中的第一通信模块发送剩余液量值，以供第一控制器依据剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
当灌液完毕后，第一控制器通过第一通信模块将总灌液量值发送至第二通信模块701，第二通信模块701接收第一通信模块发送的总灌装液量值。
当液体容器与无人机结合时，无人机中设置的飞行控制器通过第三通信模块向液体容器中设置的第二通信模块701获取总灌装液量值；第二通信模块701接收无人机中的第三通信模块发送的获取总灌装液量值的请求，并将总灌液量值发送至第三通信模块；以供无人机依据总灌液量值以及本次喷洒过程中喷洒出的液量值确定液体容器中的剩余液量值。对于无人机确定剩余液量值的具体方案参见实施例二中的相关说明即可，本发明实施例中对此不再赘述。
当喷洒完成后，无人机中的飞行控制器通过第三通信模块向第二通信模块701发送剩余液量值，第二通信模块接收第三通信模块发送的剩余液量值，以供下一次作业前灌液装置从第二通信模块中获取本次作业液体容器中的剩余液量值。
本发明实施例提供的液体容器，在液体容器中设置通信模块，通过通信模块与罐液装置以及无人机中的通信模块之间的进行通信，将液体容器内实际灌装的总灌装液量值传递到飞行控制器；在完成本次作业后，由飞行控制器依据总灌装液量值以及作业过程中实际喷洒出的液量值确定剩余液量值，再通过通信模块之间的通信将剩余液量值剩余药量信息回传到灌液装置。灌液装置获取到剩余液量后，即可依据剩余液量值自动确定目标灌装液量值，依据目标灌装液量值自动控制执行灌液药操作，以达到自动精灌装液体的目的，从而提高作业效率。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的一种液体量传递方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
在此提供的液体量传递方案不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造具有本发明方案的系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的是液体量传递方案中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (15)
1.一种液体量传递系统，所述系统包括灌液装置、液体容器以及无人机，其特征在于，所述灌液装置包括第一通信模块、第一控制器以及第一流量检测模块，所述液体容器包括第二通信模块，所述无人机包括第三通信模块、飞行控制器以及第二流量检测模块；
所述第一控制器通过所述第一通信模块向所述第二通信模块获取剩余液量值，并依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；
所述第一控制器接收第一流量检测模块输出的第一流量信号，依据所述第一流量信号计算灌入所述液体容器中的液体量，当灌入液体容器中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作，并通过所述第一通信模块将所述总灌装液量值发送至所述第二通信模块；
所述第二通信模块接收所述第一通信模块发送的所述总灌装液量值；
所述飞行控制器通过所述第三通信模块向所述第二通信模块获取所述总灌装液量值，并实时接收所述第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值；所述飞行控制器依据所述总灌装液量值以及所述喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将所述剩余液量值通过所述第三通信模块发送至所述第二通信模块，所述第二通信模块接收所述第三通信模块发送的所述剩余液量值。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灌液装置还包括显示模块；
所述第一控制器获取到剩余液量值后，控制所述显示模块显示所述剩余液量值；所述第一控制器通过显示模块接收到确认指示后，依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灌液装置还包括重量感应器；
所述重量感应器感应所述液体容器当前的第一重量；
所述第一控制器获取所述第一重量、所述液体容器的净重值以及液体的密度值，依据获取的所述剩余液量值、所述液体容器的净重值、液体的密度值确定所述液体容器当前的第二重量；所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量确定所述剩余液量值是否有效，若有效，则对所述剩余液量值进行修正。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一通信模块、第三通信模块均为近场通信读卡器，所述第二通信模块为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一通信模块、第三通信模块均为蓝牙无线收发器，所述第二通信模块包括：存储器、控制器以及蓝牙无线收发器。
6.一种灌液装置，其特征在于，所述灌液装置包括：第一通信模块、第一控制器以及第一流量检测模块；
当对液体容器执行灌液操作时，所述第一控制器通过所述第一通信模块向液体容器中设置的第二通信模块获取剩余液量值，并依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；
所述第一控制器接收第一流量检测模块输出的第一流量信号，依据所述第一流量信号计算灌入所述液体容器中的体量，当灌入液体容器中的液体量达到目标灌装液量值时停止灌液操作，并通过所述第一通信模块将所述总灌装液量值发送至所述第二通信模块。
7.根据权利要求6所述的灌液装置，其特征在于，所述灌液装置还包括显示模块；
所述第一控制器获取到剩余液量值后，控制所述显示模块显示所述剩余液量值，所述第一控制器通过显示模块接收到确认指示后，依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
8.根据权利要求6所述的灌液装置，其特征在于，所述灌液装置还包括重量感应器；
所述重量感应器感应所述液体容器当前的第一重量；
所述第一控制器获取所述第一重量，依据获取的所述剩余液量值、所述液体容器的净重值、液体的密度值确定所述液体容器当前的第二重量；所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量确定所述剩余液量值是否有效，若有效，则对所述剩余液量值进行修正。
9.根据权利要求8所述的灌液装置，其特征在于：
当所述剩余液量值有效时，所述第一控制器依据所述第一重量以及第二重量对所述剩余液量值进行修订。
10.根据权利要求6所述的灌液装置，其特征在于，所述第一通信模块为近场通信读卡器、或者蓝牙无线收发器。
11.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括第三通信模块、飞行控制器以及第二流量检测模块；
所述飞行控制器通过所述第三通信模块向液体容器中设置的第二通信模块获取总灌装液量值；
所述第二流量检测模块依据喷洒流量生成第二流量信号；
所述飞行控制器实时接收所述第二流量检测模块输出的第二流量信号，当喷洒完成后，依据接收到的第二流量信号确定喷洒出的液量值；
所述飞行控制器依据所述总灌装液量值以及所述喷洒出的液量值确定剩余液量值，并将所述剩余液量值通过所述第三通信模块发送至所述第二通信模块，所述第二通信模块接收所述剩余液量值并向灌液装置中的第一通信模块发送剩余液量值，以供所述灌液装置中的第一控制器依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值。
12.根据权利要求11所述的无人机，其特征在于，所述第三通信模块为近场通信读卡器、或者蓝牙无线收发器。
13.一种液体容器，其特征在于，所述液体容器包括第二通信模块；
所述第二通信模块向灌液装置中的第一通信模块发送剩余液量值，以供所述灌液装置中的第一控制器依据所述剩余液量值与总灌装液量值确定目标灌装液量值；
所述第二通信模块接收所述第一通信模块发送的总灌装液量值；
所述第二通信模块接收无人机中的第三通信模块发送的获取总灌装液量值的请求，并将所述总灌液量值发送至所述第三通信模块；
当喷洒完成后，所述第二通信模块接收所述第三通信模块发送的剩余液量值。
14.根据权利要求13所述的液体容器，其特征在于，所述第二通信模块为与近场通信读卡器匹配的近场通信标签。
15.根据权利要求13所述的液体容器，其特征在于，所述第二通信模块包括：存储器、控制器以及蓝牙无线收发器。
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