CN107499527A - 一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机 - Google Patents
一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，包括机身、螺旋桨、支架和摄像机，机身还包括收放机构、固定机构和擦拭机构，收放机构包括第一电机、驱动杆、连杆、收放杆和导向组件，固定机构包括固定板、第二电机、丝杆、滑动杆、滑块和固定杆，擦拭机构包括气缸、第三电机和擦拭杆，该用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，若雨势较小，通过擦拭机构可将摄像机的摄像头擦拭干净，避免摄像头被雨水模糊而影响拍摄效果，若雨势较大，通过收放机构将摄像机收纳进机身内，避免摄像机进水而损坏；同时，通过固定机构将摄像机固定在机身上，当摄像机需要更换维修时，可直接将其从固定机构上取下，无需拆卸零件，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机。
背景技术
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。
目前，在农业领域，会使用无人机实施农田信息监测工作。农田信息监测是利用以遥感技术为主的空间信息技术通过对大面积农田、土地进行航拍，从航拍的图片、摄像资料中充分、全面地了解农作物的生长环境、周期等各项指标，从而便于农民更好地进行田间管理的一种手段，故无人机上必须配备摄像机。无人机在进行航拍时，若遇上雨天，摄像机的摄像头很容易被雨水模糊，影响拍摄效果，若雨势较大，摄像机容易进水，造成损坏；且现有的无人机的摄像机大都是直接固定在无人机上的，当摄像机需要更换维修时，则需要拆卸较多零部件，费时又费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，包括机身、螺旋桨、支架和摄像机，所述机身还包括收放机构、固定机构和擦拭机构，所述收放机构设置在机身内，所述固定机构设置在收放机构的下方，所述摄像机和擦拭机构均设置在固定机构上，所述擦拭机构位于摄像机的上方；
所述收放机构包括第一电机、驱动杆、连杆、收放杆和导向组件，所述第一电机的输出轴水平设置，所述驱动杆竖向设置，所述驱动杆的顶端与第一电机的输出轴连接，所述驱动杆的底端设有第一限位块，所述连杆水平设置，所述连杆与第一电机的输出轴垂直，所述连杆的一侧水平设有第一限位槽，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述导向组件有两个，两个导向组件关于连杆对称设置，所述连杆的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向组件内，两个第二限位块分别与两个导向组件滑动连接，所述收放杆竖向设置在连杆的下方，所述驱动杆通过连杆驱动收放杆上下移动；
所述固定机构包括固定板、第二电机、丝杆、滑动杆、滑块和固定杆，所述固定板竖向设置在收放杆的下方，所述第二电机设置在固定板的一侧，所述丝杆水平设置，所述第二电机与丝杆传动连接，所述滑动杆与丝杆平行，所述滑动杆穿过滑块且滑动杆与滑块滑动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，所述滑块有两个，两个滑块分别与两段设有相反螺纹的丝杆螺纹连接，所述固定杆竖向设置，所述固定杆有两个，两个固定杆分别设置在两个滑块的下方，所述摄像机位于两个固定杆之间，所述摄像机分别与两个固定杆抵靠；
所述擦拭机构包括气缸、第三电机和擦拭杆，所述气缸竖向朝下设置在固定板上，所述第三电机设置在气缸的下方，所述第三电机的输出轴与第一电机的输出轴平行，所述擦拭杆竖向设置，所述擦拭杆的顶端与第三电机的输出轴连接，所述擦拭杆位于摄像机的上方。
作为优选，为了避免摄像机掉落，所述固定杆上设有挡块，所述挡块有两个，两个挡块分别设置在两个固定杆的下方，所述摄像机分别与两个挡块抵靠。
作为优选，为了提高摄像机的稳固性，两个固定杆的相对的一侧均设有凹槽，所述凹槽竖向设置，所述摄像头的两端分别位于两个凹槽内。
作为优选，为了进一步提高摄像机的稳固性，所述固定杆上还设有紧固机构，所述紧固机构位于摄像机的上方，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别设置在两个固定杆上，两个紧固组件均位于两个固定杆之间，所述紧固组件包括电磁铁、弹簧和铁块，所述电磁铁设置在固定杆的一侧，所述弹簧竖向设置在电磁铁和铁块之间，所述铁块与摄像机抵靠。
作为优选，为了保护摄像机，所述铁块的底面设有硅胶垫。
作为优选，为了使铁块快速夹紧摄像机，所述电磁铁的制作材料为硅钢。
作为优选，为了提高第二限位块的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆，所述第二限位块位于两根导向杆之间，所述第二限位块分别与两根导向杆滑动连接。
作为优选，为了使两个固定杆快速固定或松开，所述丝杆的制作材料为不锈钢。
作为优选，为了根据雨量的不同采取不同措施，所述机身的外侧设有雨量传感器，所述机身内还设有PLC，所述雨量传感器和第一电机、第三电机、气缸均与PLC电连接。
作为优选，为了进一步保护摄像机，所述固定杆上设有压力传感器，所述压力传感器和第二电机均与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，无人机在进行航拍时，若雨势较小，通过擦拭机构可将摄像机的摄像头擦拭干净，避免摄像头被雨水模糊而影响拍摄效果，若雨势较大，通过收放机构将摄像机收纳进机身内，避免摄像机进水而损坏；同时，通过固定机构将摄像机固定在机身上，当摄像机需要更换维修时，可直接将其从固定机构上取下，无需拆卸零件，省时省力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的结构示意图。
图2是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的收放机构的结构示意图。
图3是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的固定机构的结构示意图。
图4是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的擦拭机构的结构示意图。
图5是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的挡块、摄像机和紧固机构的连接结构示意图。
图6是本发明的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机的固定杆、挡块和紧固组件的连接结构示意图。
图中：1.机身，2.螺旋桨，3.支架，4.摄像机，5.收放机构，6.固定机构，7.擦拭机构，8.第一电机，9.驱动杆，10.连杆，11.收放杆，12.固定板，13.第二电机，14.丝杆，15.滑动杆，16.滑块，17.固定杆，18.气缸，19.第三电机，20.擦拭杆，21.挡块，22.电磁铁，23.弹簧，24.铁块，25.导向杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-6所示，一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，包括机身1、螺旋桨2、支架3和摄像机4，所述机身1还包括收放机构5、固定机构6和擦拭机构7，所述收放机构5设置在机身1内，所述固定机构6设置在收放机构5的下方，所述摄像机4和擦拭机构7均设置在固定机构6上，所述擦拭机构7位于摄像机4的上方；
无人机在进行航拍时，若雨势较小，通过擦拭机构7可将摄像机4的摄像头擦拭干净，避免摄像头被雨水模糊而影响拍摄效果，若雨势较大，通过收放机构5将摄像机4收纳进机身1内，避免摄像机4进水而损坏；同时，通过固定机构6将摄像机4固定在机身1上，当摄像机4需要更换维修时，可直接将其从固定机构6上取下，无需拆卸零件，省时省力。
所述收放机构5包括第一电机8、驱动杆9、连杆10、收放杆11和导向组件，所述第一电机8的输出轴水平设置，所述驱动杆9竖向设置，所述驱动杆9的顶端与第一电机8的输出轴连接，所述驱动杆9的底端设有第一限位块，所述连杆10水平设置，所述连杆10与第一电机8的输出轴垂直，所述连杆10的一侧水平设有第一限位槽，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述导向组件有两个，两个导向组件关于连杆10对称设置，所述连杆10的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向组件内，两个第二限位块分别与两个导向组件滑动连接，所述收放杆11竖向设置在连杆10的下方，所述驱动杆9通过连杆10驱动收放杆11上下移动；
所述固定机构6包括固定板12、第二电机13、丝杆14、滑动杆15、滑块16和固定杆17，所述固定板12竖向设置在收放杆11的下方，所述第二电机13设置在固定板12的一侧，所述丝杆14水平设置，所述第二电机13与丝杆14传动连接，所述滑动杆15与丝杆14平行，所述滑动杆15穿过滑块16且滑动杆15与滑块16滑动连接，所述滑块16上设有螺纹孔，所述丝杆14经螺纹孔穿过滑块16，所述丝杆14与滑块16螺纹连接，所述丝杆14上设有两段旋向相反的螺纹，所述滑块16有两个，两个滑块16分别与两段设有相反螺纹的丝杆14螺纹连接，所述固定杆17竖向设置，所述固定杆17有两个，两个固定杆17分别设置在两个滑块16的下方，所述摄像机4位于两个固定杆17之间，所述摄像机4分别与两个固定杆17抵靠；
所述擦拭机构7包括气缸18、第三电机19和擦拭杆20，所述气缸18竖向朝下设置在固定板12上，所述第三电机19设置在气缸18的下方，所述第三电机19的输出轴与第一电机8的输出轴平行，所述擦拭杆20竖向设置，所述擦拭杆20的顶端与第三电机19的输出轴连接，所述擦拭杆20位于摄像机4的上方。
无人机在进行航拍时，若雨势较小，则气缸18启动，气缸18驱动第三电机19和擦拭杆20向下移动，直到擦拭杆20移动到摄像头的一侧，并贴近摄像头，此时启动第三电机19，第三电机19驱动擦拭杆20转动，反复摩擦摄像头，可将摄像机4的摄像头擦拭干净，避免摄像头被雨水模糊而影响拍摄效果，若雨势较大，则启动第一电机8，第一电机8驱动驱动杆9转动，驱动杆9通过连杆10驱动收放杆11向上移动，从而将摄像机4收纳进机身1内，避免摄像机4进水而损坏；同时，通过固定机构6将摄像机4固定在机身1上，当摄像机4需要更换维修时，启动第二电机13，第二电机13驱动丝杆14转动，使得两个滑块16相互远离，从而使两个固定杆17分开，摄像机4可直接从固定杆17上取下，无需拆卸零件，省时省力。
作为优选，为了避免摄像机4掉落，所述固定杆17上设有挡块21，所述挡块21有两个，两个挡块21分别设置在两个固定杆17的下方，所述摄像机4分别与两个挡块21抵靠。
作为优选，为了提高摄像机4的稳固性，两个固定杆17的相对的一侧均设有凹槽，所述凹槽竖向设置，所述摄像头的两端分别位于两个凹槽内，两个凹槽能够将摄像机4限位，避免摄像机4晃动，从而提高摄像机4的稳固性。
作为优选，为了进一步提高摄像机4的稳固性，所述固定杆17上还设有紧固机构，所述紧固机构位于摄像机4的上方，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别设置在两个固定杆17上，两个紧固组件均位于两个固定杆17之间，所述紧固组件包括电磁铁22、弹簧23和铁块24，所述电磁铁22设置在固定杆17的一侧，所述弹簧23竖向设置在电磁铁22和铁块24之间，所述铁块24与摄像机4抵靠，初始状态时，电磁铁22通电，吸引铁块24，弹簧23处于压缩状态，当摄像机4放置在两个固定杆17之间时，电磁铁22断电，铁块24在弹簧23弹力的作用下向下弹出，与摄像机4抵靠，铁块24和挡块21将摄像机4夹紧，从而进一步提高摄像机4的稳固性。
作为优选，为了保护摄像机4，所述铁块24的底面设有硅胶垫，由于硅胶具有一定的张力和柔韧性，故能在铁块24与摄像机4接触时对摄像机4形成较好的缓冲和保护作用。
作为优选，为了使铁块24快速夹紧摄像机4，所述电磁铁22的制作材料为硅钢，由于硅钢在通电时有磁性，断电后磁性立刻消失，故能使铁块24快速夹紧摄像机4。
作为优选，为了提高第二限位块的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆25，所述第二限位块位于两根导向杆25之间，所述第二限位块分别与两根导向杆25滑动连接，因相互平行的导向杆25将第二限位块的滑动轨迹限定在一定范围内，故实现了其滑动过程的精确性和稳定性。
作为优选，为了使两个固定杆17快速固定或松开，所述丝杆14的制作材料为不锈钢，由于不锈钢不易被腐蚀，故能避免影响滑块16的移动速度，从而使两个固定杆17快速固定或松开。
作为优选，为了根据雨量的不同采取不同措施，所述机身1的外侧设有雨量传感器，所述机身1内还设有PLC，所述雨量传感器和第一电机8、第三电机19、气缸18均与PLC电连接，当雨量传感器感应到雨量较小时，将雨量较小的信号传给PLC，PLC控制气缸18和第三电机19工作，对摄像头进行擦拭，当雨量传感器感应到雨量较大时，将雨量较大的信号传给PLC，PLC控制第一电机8工作，将摄像机4收纳进机身1内。
作为优选，为了进一步保护摄像机4，所述固定杆17上设有压力传感器，所述压力传感器和第二电机13均与PLC电连接，当压力传感器感应到固定杆17对摄像机4的压力过大时，将信号传给PLC，PLC控制第二电机13工作，将两个固定杆17稍稍分开，从而进一步保护摄像机4。
与现有技术相比，该用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，无人机在进行航拍时，若雨势较小，通过擦拭机构7可将摄像机4的摄像头擦拭干净，避免摄像头被雨水模糊而影响拍摄效果，若雨势较大，通过收放机构5将摄像机4收纳进机身1内，避免摄像机4进水而损坏；同时，通过固定机构6将摄像机4固定在机身1上，当摄像机4需要更换维修时，可直接将其从固定机构6上取下，无需拆卸零件，省时省力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，包括机身(1)、螺旋桨(2)、支架(3)和摄像机(4)，所述机身(1)还包括收放机构(5)、固定机构(6)和擦拭机构(7)，所述收放机构(5)设置在机身(1)内，所述固定机构(6)设置在收放机构(5)的下方，所述摄像机(4)和擦拭机构(7)均设置在固定机构(6)上，所述擦拭机构(7)位于摄像机(4)的上方；
所述收放机构(5)包括第一电机(8)、驱动杆(9)、连杆(10)、收放杆(11)和导向组件，所述第一电机(8)的输出轴水平设置，所述驱动杆(9)竖向设置，所述驱动杆(9)的顶端与第一电机(8)的输出轴连接，所述驱动杆(9)的底端设有第一限位块，所述连杆(10)水平设置，所述连杆(10)与第一电机(8)的输出轴垂直，所述连杆(10)的一侧水平设有第一限位槽，所述第一限位块位于第一限位槽内，所述第一限位块与第一限位槽滑动连接，所述导向组件有两个，两个导向组件关于连杆(10)对称设置，所述连杆(10)的两端均设有第二限位块，两个第二限位块分别位于两个导向组件内，两个第二限位块分别与两个导向组件滑动连接，所述收放杆(11)竖向设置在连杆(10)的下方，所述驱动杆(9)通过连杆(10)驱动收放杆(11)上下移动；
所述固定机构(6)包括固定板(12)、第二电机(13)、丝杆(14)、滑动杆(15)、滑块(16)和固定杆(17)，所述固定板(12)竖向设置在收放杆(11)的下方，所述第二电机(13)设置在固定板(12)的一侧，所述丝杆(14)水平设置，所述第二电机(13)与丝杆(14)传动连接，所述滑动杆(15)与丝杆(14)平行，所述滑动杆(15)穿过滑块(16)且滑动杆(15)与滑块(16)滑动连接，所述滑块(16)上设有螺纹孔，所述丝杆(14)经螺纹孔穿过滑块(16)，所述丝杆(14)与滑块(16)螺纹连接，所述丝杆(14)上设有两段旋向相反的螺纹，所述滑块(16)有两个，两个滑块(16)分别与两段设有相反螺纹的丝杆(14)螺纹连接，所述固定杆(17)竖向设置，所述固定杆(17)有两个，两个固定杆(17)分别设置在两个滑块(16)的下方，所述摄像机(4)位于两个固定杆(17)之间，所述摄像机(4)分别与两个固定杆(17)抵靠；
所述擦拭机构(7)包括气缸(18)、第三电机(19)和擦拭杆(20)，所述气缸(18)竖向朝下设置在固定板(12)上，所述第三电机(19)设置在气缸(18)的下方，所述第三电机(19)的输出轴与第一电机(8)的输出轴平行，所述擦拭杆(20)竖向设置，所述擦拭杆(20)的顶端与第三电机(19)的输出轴连接，所述擦拭杆(20)位于摄像机(4)的上方。
2.如权利要求1所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述固定杆(17)上设有挡块(21)，所述挡块(21)有两个，两个挡块(21)分别设置在两个固定杆(17)的下方，所述摄像机(4)分别与两个挡块(21)抵靠。
3.如权利要求1所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，两个固定杆(17)的相对的一侧均设有凹槽，所述凹槽竖向设置，所述摄像头的两端分别位于两个凹槽内。
4.如权利要求2所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述固定杆(17)上还设有紧固机构，所述紧固机构位于摄像机(4)的上方，所述紧固机构包括两个紧固组件，两个紧固组件分别设置在两个固定杆(17)上，两个紧固组件均位于两个固定杆(17)之间，所述紧固组件包括电磁铁(22)、弹簧(23)和铁块(24)，所述电磁铁(22)设置在固定杆(17)的一侧，所述弹簧(23)竖向设置在电磁铁(22)和铁块(24)之间，所述铁块(24)与摄像机(4)抵靠。
5.如权利要求4所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述铁块(24)的底面设有硅胶垫。
6.如权利要求4所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述电磁铁(22)的制作材料为硅钢。
7.如权利要求1所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆(25)，所述第二限位块位于两根导向杆(25)之间，所述第二限位块分别与两根导向杆(25)滑动连接。
8.如权利要求1所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述丝杆(14)的制作材料为不锈钢。
9.如权利要求1所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述机身(1)的外侧设有雨量传感器，所述机身(1)内还设有PLC，所述雨量传感器和第一电机(8)、第三电机(19)、气缸(18)均与PLC电连接。
10.如权利要求9所述的用于农业的具有信息监测功能的智能化无人机，其特征在于，所述固定杆(17)上设有压力传感器，所述压力传感器和第二电机(13)均与PLC电连接。
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