CN108622412A - 一种植保无人机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植保无人机系统，包括翼身融合体、对称安装在翼身融合体两侧的外翼、安装在翼身融合体尾部的动力装置、安装在翼身融合体下底面的减震起落架装置，还包括安装在翼身融合体前端的双目视觉传感器及脉冲导航雷达，所述翼身融合体内安装有一三维数字罗盘，用于掌握自身的姿态信息；所述双目视觉传感器用于周围环境图像数据的采集，并将采集到的图像数据通过无线通信模块实时发送到远程控制终端；所述远程控制终端内设有图像数据处理模块。本发明避免了由于无人机电源不足或者连接中断的情况而造成无人机的丢失；系统自带避障功能，保证了无人机行驶的安全性，系统自带图片标记和处理功能，大大方便了使用。
Description
技术领域
本发明涉及航空飞行器领域，具体涉及一种植保无人机系统。
背景技术
植保无人机，又名无人飞行器，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等
目前现有的植保机普遍存在以下缺陷：
1、无法及时发现无人机电源不足或者连接中断的情况，从而容易造成无人机的丢失；
2、不具备避障功能，容易在使用的过程中损坏；
3、只能单一的进行图片的采集，无法完成图片所在地的标记，需要人为去判断图片所对应的区域；
4、只能进行图片数据的采集，无法实现图片数据的评估。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种植保无人机系统，避免了由于无人机电源不足或者连接中断的情况而造成无人机的丢失；系统自带避障功能，保证了无人机行驶的安全性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种植保无人机系统，包括翼身融合体、对称安装在翼身融合体两侧的外翼、安装在翼身融合体尾部的动力装置、安装在翼身融合体下底面的减震起落架装置，还包括安装在翼身融合体前端的双目视觉传感器及脉冲导航雷达，所述翼身融合体内安装有一三维数字罗盘，用于掌握自身的姿态信息；所述双目视觉传感器用于周围环境图像数据的采集，并将采集到的图像数据通过无线通信模块实时发送到远程控制终端；
所述远程控制终端内设有
图像数据处理模块，用于采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行植物叶上的孔洞的识别，从而完成害虫情况的评估。
进一步地，所述外翼下底面内嵌安装有若干雾化喷头，所述翼身融合体内安装有与所述雾化喷头相连的供液箱。
进一步地，每个雾化喷头均通过三通连接有三个电磁阀，三个电磁阀上均螺纹连接有水管，所述供液箱上设有与水管相配合的连接口。
进一步地，所述减震起落架装置由前起落架、主起落架组成，前起落架与翼身融合体前部固连，主起落架对称固连于翼身融合体的中部靠外的位置；主起落架的机轮上安装有气动刹车，前起落架安装有转向机构，通过电动或者液压舵机驱动。
进一步地，所述翼身融合体1内还安装有一GPS定位模块，该GPS定位模块包括中央处理模块、噪音抑制模块、增益放大模块和北斗模块，GPS输入信号经过噪音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出至北斗模块，通过北斗模块完成数据传输。
进一步地，所述远程监控终端内还设有一图片标记模块，用于根据接收到的GPS定位数据对用一时间段收到的图片进行标记。
进一步地，所述雾化喷头至少为三组，其中一组平行于外翼下底面安装，另一组倾斜向下安装，与外翼下底面呈20°～50°的夹角，还有一组垂直外翼下底面安装。
进一步地，所述外翼外缘上内嵌安装有若干环境信息集成传感器，用于环境监测。
进一步地，翼身融合体内还安装有
行驶记录仪，用于行驶路径的记录；
动力监测模块，用于无人机剩余动力的监测；
连接信号监测模块，用于实时监测与远程控制终端的连接信号；
自动返航模块，用于在所监测到的剩余动力与所行驶的路径所需的动力相等时启动，使得无人机自动返回，并将启动的信号反馈给远程控制终端；还用于在于远程控制终端连接信号中断时启动。
本发明具有以下有益效果：
避免了由于无人机电源不足或者连接中断的情况而造成无人机的丢失；系统自带避障功能，保证了无人机行驶的安全性，系统自带图片标记和处理功能，大大方便了使用。
附图说明
图1为本发明实施例一种植保无人机系统的立体图。
图2为图1的主视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-2所示，本发明实施例提供了一种植保无人机系统，包括翼身融合体1、对称安装在翼身融合体两侧的外翼2、安装在翼身融合体尾部的动力装置3、安装在翼身融合体下底面的减震起落架装置4，其特征在于，还包括安装在翼身融合体1前端的双目视觉传感器6及脉冲导航雷达5，所述翼身融合体1内安装有一三维数字罗盘，用于掌握自身的姿态信息；所述双目视觉传感器6用于周围环境图像数据的采集，并将采集到的图像数据通过无线通信模块实时发送到远程控制终端；
所述远程控制终端内设有
图像数据处理模块，用于采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行植物叶上的孔洞的识别，从而完成害虫情况的评估。
所述外翼2下底面内嵌安装有若干雾化喷头7，所述翼身融合体1内安装有与所述雾化喷头7相连的供液箱。所述雾化喷头至少为三组，其中一组平行于外翼下底面安装，另一组倾斜向下安装，与外翼下底面呈20°～50°的夹角，还有一组垂直外翼下底面安装。每个雾化喷头7均通过三通连接有三个电磁阀，三个电磁阀上均螺纹连接有水管，所述供液箱上设有与水管相配合的连接口。从而可以实现与放置有不同的药剂的供液箱的连接，所述供液箱内安装有输送泵，用于将液体或粉剂输送至对应的雾化喷头。
所述减震起落架装置4由前起落架、主起落架组成，前起落架与翼身融合体1前部固连，主起落架对称固连于翼身融合体1的中部靠外的位置；主起落架的机轮上安装有气动刹车，前起落架安装有转向机构，通过电动或者液压舵机驱动。
所述翼身融合体1内还安装有一GPS定位模块，该GPS定位模块包括中央处理模块、噪音抑制模块、增益放大模块和北斗模块，GPS输入信号经过噪音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出至北斗模块，通过北斗模块完成数据传输。
所述远程监控终端内还设有一图片标记模块，用于根据接收到的GPS定位数据对用一时间段收到的图片进行标记。
所述外翼2外缘上内嵌安装有若干环境信息集成传感器，用于环境监测。
翼身融合体内还安装有
行驶记录仪，用于行驶路径的记录；
动力监测模块，用于无人机剩余动力的监测；
连接信号监测模块，用于实时监测与远程控制终端的连接信号；
自动返航模块，用于在所监测到的剩余动力与所行驶的路径所需的动力相等时启动，使得无人机自动返回，并将启动的信号反馈给远程控制终端；还用于在于远程控制终端连接信号中断时启动；返回时，以行驶记录仪记录的形式路径原路返回。
PLC控制器，用于各模块的协同控制；
电源模块，用于为该系统供电，包括锂电池以及与锂电池电性连接的太阳能光伏膜，所述太阳能光伏膜黏贴设置在翼身融合体和外翼的上表面。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种植保无人机系统，包括翼身融合体(1)、对称安装在翼身融合体两侧的外翼(2)、安装在翼身融合体尾部的动力装置(3)、安装在翼身融合体下底面的减震起落架装置(4)，其特征在于，还包括安装在翼身融合体(1)前端的双目视觉传感器(6)及脉冲导航雷达(5)，所述翼身融合体(1)内安装有一三维数字罗盘，用于掌握自身的姿态信息；所述双目视觉传感器(6)用于周围环境图像数据的采集，并将采集到的图像数据通过无线通信模块实时发送到远程控制终端；
所述远程控制终端内设有
图像数据处理模块，用于采用双边滤波和分段线性变换算法分别进行图像去噪和图像增强预处理；并采用迭代自适应阈值分割法进行图像二值化处理；然后基于连通分量外接矩形的长宽比进行植物叶上的孔洞的识别，从而完成害虫情况的评估。
2.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述外翼(2)下底面内嵌安装有若干雾化喷头(7)，所述翼身融合体(1)内安装有与所述雾化喷头(7)相连的供液箱。
3.如权利要求2所述的一种植保无人机系统，其特征在于，每个雾化喷头(7)均通过三通连接有三个电磁阀，三个电磁阀上均螺纹连接有水管，所述供液箱上设有与水管相配合的连接口。
4.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述减震起落架装置(4)由前起落架、主起落架组成，前起落架与翼身融合体(1)前部固连，主起落架对称固连于翼身融合体(1)的中部靠外的位置；主起落架的机轮上安装有气动刹车，前起落架安装有转向机构，通过电动或者液压舵机驱动。
5.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述翼身融合体(1)内还安装有一GPS定位模块，该GPS定位模块包括中央处理模块、噪音抑制模块、增益放大模块和北斗模块，GPS输入信号经过噪音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出至北斗模块，通过北斗模块完成数据传输。
6.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述远程监控终端内还设有一图片标记模块，用于根据接收到的GPS定位数据对用一时间段收到的图片进行标记。
7.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述雾化喷头至少为三组，其中一组平行于外翼下底面安装，另一组倾斜向下安装，与外翼下底面呈20°～50°的夹角，还有一组垂直外翼下底面安装。
8.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，所述外翼(2)外缘上内嵌安装有若干环境信息集成传感器，用于环境监测。
9.如权利要求1所述的一种植保无人机系统，其特征在于，翼身融合体内还安装有
行驶记录仪，用于行驶路径的记录；
动力监测模块，用于无人机剩余动力的监测；
连接信号监测模块，用于实时监测与远程控制终端的连接信号；
自动返航模块，用于在所监测到的剩余动力与所行驶的路径所需的动力相等时启动，使得无人机自动返回，并将启动的信号反馈给远程控制终端；还用于在于远程控制终端连接信号中断时启动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20230118 Address after: 230000 B-1015, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui. Patentee after: HEFEI MINGLONG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Suzhou City, Jiangsu Province, 215008 West Road No. 279 Patentee before: SUZHOU POLYTECHNIC INSTITUTE OF AGRICULTURE |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Effective date of registration: 20230616 Address after: 256800 Road West, 300 meters south of the intersection of Hengye 1st Road and Fuyuan 1st Road, East Outer Ring Road, Zhanhua District, Binzhou, Shandong Province Patentee after: Yishidai Agricultural Technology Co.,Ltd. in Zhanhua District Binzhou City Address before: 230000 B-1015, wo Yuan Garden, 81 Ganquan Road, Shushan District, Hefei, Anhui. Patentee before: HEFEI MINGLONG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |