CN108848892B - 一种基于无人机的联动式农业收割系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于无人机的联动式农业收割系统，包括无人机主体、收割机主体、控制处理器、信息采集机构，所述无人机主体包括第一收割机构、飞行机构，所述无人机主体还连接包括第一动力装置，所述收割机主体还连接包括第二动力装置，所述信息采集机构包括土壤湿度检测装置、成熟度检测装置、地形检测装置、区域坐标标记装置，所述无人机主体还包括支撑机构，所述支撑机构设于无人机主体底部位置并且顶部位置连接设有支撑平台，所述收割机主体顶部位置还设有仓储机构，所述仓储机构顶部四周位置设有第一电磁吸附装置，所述无人机主体底部设有滑落通道，所述滑落通道底部位置设有第二电磁吸附装置，所述无人机主体底部还包括摄像装置、吹气泵。

Description

一种基于无人机的联动式农业收割系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种基于无人机的联动式农业收割系统。

背景技术

随着社会的不断发展，科技的不断发展，先进的生产设备也相继运用到各行各业，众所周知，我国为农业生产大国，农业同时也是我国第一生产业，所以要根据农业发展设计出不同的农业机械设备，考虑到在农业收割时，常常会遇到地形或者土壤湿度的影响，从而延缓对已成熟的农作物进行收割，这样既可能造成农作物的丢失也可能延缓接下来农作物的种植时间，而且现有技术中的收割设备只是传统意义的收割，对于较为成熟的农作物造成了严重的影响，所以需要提供一种结合土地影响以及农作物生长的收割系统。

发明内容

发明目的：为了克服上述背景技术中的技术缺陷，提供一种基于无人机的联动式农业收割系统。

技术方案：一种基于无人机的联动式农业收割系统，包括无人机主体、收割机主体、控制处理器、信息采集机构，所述无人机主体包括第一收割机构、飞行机构，所述收割机主体包括第二收割机构、行走机构，所述第一收割机构、飞行机构、第二收割机构、行走机构与所述控制处理器连接；所述飞行机构设于所述无人机主体内部，用于驱动无人机主体飞行，所述行走机构设于所述收割机主体内部，用于驱动收割机主体行走；所述第一收割机构设于所述无人机主体底部位置，用于无人机主体进行收割农作物，所述第二收割机构设于所述收割机主体前部位置，用于收割机主体进行收割农作物，所述无人机主体还连接包括第一动力装置，所述收割机主体还连接包括第二动力装置，所述第一动力装置用于为第一收割机构工作提供动力，所述第二动力装置用于为第二收割机构工作提供动力，所述信息采集机构包括土壤湿度检测装置、成熟度检测装置、地形检测装置、区域坐标标记装置，所述土壤湿度检测装置设于行走机构底部位置，用于检测待收割农作物所在区域下方土壤的湿度值，所述成熟度检测装置、地形检测装置、区域坐标标记装置皆设于所述无人机主体底部位置，所述成熟度检测装置用于检测无人机下方区域农作物的成熟度值，若所述成熟度检测装置检测到的农作物成熟度值到达第一阈值时，所述控制处理驱动第二收割机构对田间农作物进行收割，若所述成熟度检测装置检测到的农作物成熟度到达第二阈值时，所述区域坐标标记装置对该农作物所在区间进行坐标标记，所述地形检测装置用于检测农作物所在区域位置的地形坡度值，当所述地形检测装置检测到农作物所在区域的地形坡度值到达固定阈值或者所述土壤湿度检测装置检测到的农作物所在区域下方土壤湿度值到达固定阈值时，所述控制处理器驱动无人机主体飞行至该区域位置并且驱动第一收割机构对该位置的农作物进行收割；所述无人机主体还包括支撑机构，所述支撑机构设于无人机主体底部位置并且顶部位置连接设有支撑平台，所述支撑平台用于无人机主体提供滑行平台，所述收割机主体顶部位置还设有仓储机构，所述仓储机构顶部四周位置设有第一电磁吸附装置，所述无人机主体底部设有滑落通道，用于将第一收割机构收割完成的农作物输送至仓储机构，所述滑落通道底部位置设有第二电磁吸附装置，所述第一电磁吸附装置与所述第二电磁吸附装置吸附连接，所述第一电磁吸附装置与所述第一动力装置连接，所述第二电磁吸附装置与所述第二动力装置连接，所述无人机主体底部还包括摄像装置、吹气泵，用于摄取田间的农作物是否存在倒塌状态，所述吹气泵用于将倒塌的农作物进行吹起，所述摄像装置、吹气泵与所述控制处理器连接，所述摄像装置摄取到田间存在农作物倒塌时向控制处理器发送倒塌信号，控制所述吹气泵对该区域位置倒塌农作物进行吹起。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体底部还设有比对标签下放装置，所述比对标签下放装置与所述控制处理器连接，所述比对标签下放装置用于下放比对标签至农作物所在区域以供区域坐标标记装置建立空间坐标。

作为本发明的一种优选方式：所述成熟度检测装置内部还包括成熟度比对机构，所述成熟度比对机构用于将成熟农作物与未成熟农作物进行比对并且分析出未成熟农作物待成熟时间。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体内部还设有辅助仓储机构，所述辅助仓储机构用于存储无人机收割地形坡度值到达固定阈值时的农作物，所述辅助仓储机构底部设有压力面板，所述压力面板与所述控制处理器连接，当所述压力面板检测到辅助仓储机构存储的农作物重量到达固定阈值时，所述无人机主体停止对农作物进行收割。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体表面还设有第三电磁吸附装置，所述第三电磁吸附装置与所述控制处理器连接，所述第三电磁吸附装置用于吸附收割机主体收割农作物过程产生的灰尘。

作为本发明的一种优选方式：所述信息采集机构还设有收割面积统计机构，所述仓储机构内部还设有农作物总量统计机构，所述收割面积统计机构、农作物总量统计机构与所述控制处理器连接，所述控制处理器根据计算收割面积统计机构、农作物总量统计机构计算出产量。

作为本发明的一种优选方式：所述收割机主体底部还包括第四电磁吸附装置，所述第四电磁吸附装置用于吸附第二收割机构收割农作物过程中浪费的农作尾料。

作为本发明的一种优选方式：所述飞行机构连接设有GPS定位装置，所述GPS定位装置与所述区域坐标标记装置连接，所述GPS定位装置用于根据区域坐标标记装置所标记的区域位置为飞行机构提供飞行导航信息。

本发明实现以下有益效果：

1.通过设置第一收割机构、第二收割机构能实现无人机收割与收割机收割农作物的结合使用，并且根据检测地形、土壤湿度信息能实现对处于不同环境的农作物进行收割。

2.通过设置吹气泵，可以将倒塌的农作物进行吹起，这样缓解了收割机主体的收割压力，同时还能提高农作物的收割产量。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为无人机主体与收割机主体联动结构示意图。

图2为本发明提供的一种基于无人机的联动式农业收割系统的结构示意图。

图中：1.控制处理器、2.土壤湿度检测装置、3.成熟度检测装置、4.区域坐标标记装置、5.飞行机构、6.第一电磁吸附装置、7.第二电磁吸附装置、8.第三电磁吸附装置、9.比对标签下放装置、10.吹气泵、11.第一收割机构、12.行走机构、13.第二收割机构、14.压力面板、15.地形检测装置、16.无人机主体、17.收割机主体、18.仓储机构、19.滑落通道、20.辅助仓储机构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-2。

本实施例提供一种基于无人机的联动式农业收割系统，包括无人机主体16、收割机主体17、控制处理器1、信息采集机构，所述无人机主体16包括第一收割机构11、飞行机构5，所述收割机主体17包括第二收割机构13、行走机构12，所述第一收割机构11、飞行机构5、第二收割机构13、行走机构12与所述控制处理器1连接；所述飞行机构5设于所述无人机主体16内部，用于驱动无人机主体16飞行，所述行走机构12设于所述收割机主体17内部，用于驱动收割机主体17行走；所述第一收割机构11设于所述无人机主体16底部位置，用于无人机主体16进行收割农作物，所述第二收割机构13设于所述收割机主体17前部位置，用于收割机主体17进行收割农作物，所述无人机主体16还连接包括第一动力装置，所述收割机主体17还连接包括第二动力装置，所述第一动力装置用于为第一收割机构11工作提供动力，所述第二动力装置用于为第二收割机构13工作提供动力，所述信息采集机构包括土壤湿度检测装置2、成熟度检测装置3、地形检测装置15、区域坐标标记装置4，所述土壤湿度检测装置2设于行走机构12底部位置，用于检测待收割农作物所在区域下方土壤的湿度值，所述成熟度检测装置3、地形检测装置15、区域坐标标记装置4皆设于所述无人机主体16底部位置，所述成熟度检测装置3用于检测无人机下方区域农作物的成熟度值，若所述成熟度检测装置检测到的农作物成熟度值到达第一阈值时，所述控制处理驱动第二收割机构13对田间农作物进行收割，若所述成熟度检测装置3检测到的农作物成熟度到达第二阈值时，所述区域坐标标记装置4对该农作物所在区间进行坐标标记，所述地形检测装置15用于检测农作物所在区域位置的地形坡度值，当所述地形检测装置15检测到农作物所在区域的地形坡度值到达固定阈值或者所述土壤湿度检测装置2检测到的农作物所在区域下方土壤湿度值到达固定阈值时，所述控制处理器1驱动无人机主体16飞行至该区域位置并且驱动第一收割机构11对该位置的农作物进行收割；所述无人机主体16还包括支撑机构，所述支撑机构设于无人机主体16底部位置并且顶部位置连接设有支撑平台，所述支撑平台用于无人机主体16提供滑行平台，所述收割机主体17顶部位置还设有仓储机构18，所述仓储机构18顶部四周位置设有第一电磁吸附装置6，所述无人机主体16底部设有滑落通道19，用于将第一收割机构11收割完成的农作物输送至仓储机构18，所述滑落通道19底部位置设有第二电磁吸附装置7，所述第一电磁吸附装置6与所述第二电磁吸附装置7吸附连接，所述第一电磁吸附装置6与所述第一动力装置连接，所述第二电磁吸附装置7与所述第二动力装置连接，所述无人机主体16底部还包括摄像装置、吹气泵，用于摄取田间的农作物是否存在倒塌状态，所述吹气泵用于将倒塌的农作物进行吹起，所述摄像装置、吹气泵10与所述控制处理器1连接，所述摄像装置摄取到田间存在农作物倒塌时向控制处理器1发送倒塌信号，控制所述吹气泵10对该区域位置倒塌农作物进行吹起。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体16底部还设有比对标签下放装置9，所述比对标签下放装置与所述控制处理器1连接，所述比对标签下放装置9用于下放比对标签至农作物所在区域以供区域坐标标记装置4建立空间坐标。

作为本发明的一种优选方式：所述成熟度检测装置3内部还包括成熟度比对机构，所述成熟度比对机构用于将成熟农作物与未成熟农作物进行比对并且分析出未成熟农作物待成熟时间。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体16内部还设有辅助仓储机构20，所述辅助仓储机构20用于存储无人机收割地形坡度值到达固定阈值时的农作物，所述辅助仓储机构20底部设有压力面板14，所述压力面板14与所述控制处理器1连接，当所述压力面板14检测到辅助仓储机构20存储的农作物重量到达固定阈值时，所述无人机主体16停止对农作物进行收割。

作为本发明的一种优选方式：所述无人机主体16表面还设有第三电磁吸附装置8，所述第三电磁吸附装置8与所述控制处理器1连接，所述第三电磁吸附装置8用于吸附收割机主体17收割农作物过程产生的灰尘。

作为本发明的一种优选方式：所述信息采集机构还设有收割面积统计机构，所述仓储机构18内部还设有农作物总量统计机构，所述收割面积统计机构、农作物总量统计机构与所述控制处理器1连接，所述控制处理器1根据计算收割面积统计机构、农作物总量统计机构计算出产量。

作为本发明的一种优选方式：所述收割机主体17底部还包括第四电磁吸附装置，所述第四电磁吸附装置用于吸附第二收割机构13收割农作物过程中浪费的农作尾料。

具体的，本系统包含无人机主体16、收割机主体17，无人机主体16包括第一收割机构11，收割机主体17设有第二收割机构13，第一收割机构11用于无人机主体16对农作物进行收割，第二收割机构13用于收割机主体17对农作物进行收割，无人机主体16内部设有飞行机构5，飞行机构5用于驱动无人机主体16进行飞行至指定的田间区域位置，收割机主体17内部还包括行走机构12用于驱动收割机主体17行走至田间对田间农作物进行收割，考虑到无人机主体16、收割机主体17在工作过程中需要大量的动力，所以在无人机主体16内部设置第一动力装置，在收割机主体17内部设置第二动力装置，第一动力装置、第二动力装置分别为无人机主体16、收割机主体17提供工作动力，信息采集机构内部包括土壤湿度检测装置2，用于检测田间土壤的湿度值，考虑到收割机主体17在工作时因为土壤水分较多从而导致收割机主体17在收割农作物时对土壤造成一定的损坏，所以通过土壤检测装置检测土壤的湿度值，当检测到的湿度值到达固定阈值时，说明此时土壤水分较多，控制处理器1驱动无人机主体16飞行至该田间位置对农作物进行收割，信息采集机构还包括地形检测装置15，用于检测田间农作物所处的区域位置地形状况，考虑到收割机主体17只能对坡度较为平缓的土地进行收割，当田间位置地形的坡度值到达固定阈值时，通过收割机主体17进行对田间农作物进行收割时会造成收割机主体16翻倒的现象，这样可能对收割机主体17的驾驶司机人生安全造成威胁，成熟度检测装置3用于检测田间农作物的成熟度，考虑到在对农作物收割过程中总是存在一些区域位置的农作物的成熟度不相一致，所以通过成熟度检测装置3检测区域位置的农作物成熟度值，当成熟度检测装检测到的农作物成熟度值到达第一阈值时，说明该区域位置处的农作物成熟度达到可以收割要求，此时控制处理器1驱动收割机主体17对该区域位置的农作物进行收割，当成熟度检测装置3检测到的农作物成熟度值到达第二阈值时，说明该区域位置的农作物成熟度未达到收割要求，此时无人机主体16底部的区域坐标标记装置4对该位置区域的坐标进行标记，无人机主体16底部位置还设有支撑机构并且支撑机构的底部位置还设有支撑平台，支撑平台用于提供滑行平台以供无人机主体16进行滑行对农作物进行收割，收割机构顶部位置还设有仓储机构18，仓储机构18顶部四周位置设有第一电磁吸附装置6，并且无人机主体16底部设有滑落通道19将收割完成后的农作物至存储仓，并且滑落通道19底部还上设有第二电磁吸附装置7，当第一电磁吸附装置6、第二电磁吸附装置7通电时，第一电磁吸附装置6与第二电磁吸附装置7活动连接，无人机主体16底部还包括摄像装置用于检测田间农作物是否存在大量倒塌现象，此时控制处理器1通过驱动无人机主体16底部设置的吹气泵10将该处位置的农作物吹起进行收割，无人机主体16底部位置还设有比对标签下放装置9用于下放比对标签至农作物成熟度未达到第一固定阈值的农作物所在位置，无人机主体16内部还设有辅助仓储机构20，考虑到各个地方地形种类也不尽相同，好多地方梯田种植的种植方式，所以此时无人机主体16则需要独立作业，所以将无人机主体16内部设置辅助仓储机构20用于存储无人机主体16收割完成的农作物，并且辅助存储机构底部还设有压力面板14，当压力面板14检测到辅助存储机构内部存储的农作物重量到达固定阈值时，此时无人机主体16设置的第一收割机构11停止对农作物进行收割，并且在收割机主体17收割农作物的过程中将会产生大量的灰尘，所以在无人机主体16表面设置第三电磁吸附装置8，用于对灰尘进行吸附，信息采集机构还包括收割面积统计机构，仓储机构18还设有农作物总量统计机构，控制处理器1根据收割面积统计机构统计的收割面积以及农作物总量统计机构统计的农作物总量进行计算得出产量，考虑到在收割过程中，因为收割机主体17的缺陷经常导致农作物收割浪费的现象，所以在收割机主体17底部设置第四电磁吸附装置对收割机主体17收割浪费的农作物进行吸附。

实施例二

参考图1-2。

在本发明的第二实施例中，实施内容基本与所述第一实施例内容基本相同，不同之处在于：所述飞行机构5连接设有定位装置。

作为本发明的一种优选方式：所述飞行机构5连接设有GPS定位装置，所述GPS定位装置与所述区域坐标标记装置4连接，所述GPS定位装置用于根据区域坐标标记装置4所标记的区域位置为飞行机构5提供飞行导航信息。

具体的，无人机底部设置的区域坐标标记装置4用于标记成熟度未到达第一固定阈值的区域位置坐标，通过设置GPS定位装置对该处区域位置进行定位，此时无人机主体16内部设置的GPS定位装置将该区域位置信息发送至飞行机构5，此时飞行机构5根据该位置信息驱动无人机飞行至该位置对该处坐标进行标记。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于无人机的联动式农业收割系统，包括无人机主体、收割机主体、控制处理器、信息采集机构，其特征在于：所述无人机主体包括第一收割机构、飞行机构，所述收割机主体包括第二收割机构、行走机构，所述第一收割机构、飞行机构、第二收割机构、行走机构与所述控制处理器连接；所述飞行机构设于所述无人机主体内部，用于驱动无人机主体飞行，所述行走机构设于所述收割机主体内部，用于驱动收割机主体行走；所述第一收割机构设于所述无人机主体底部位置，用于无人机主体进行收割农作物，所述第二收割机构设于所述收割机主体前部位置，用于收割机主体进行收割农作物，所述无人机主体还连接包括第一动力装置，所述收割机主体还连接包括第二动力装置，所述第一动力装置用于为第一收割机构工作提供动力，所述第二动力装置用于为第二收割机构工作提供动力，所述信息采集机构包括土壤湿度检测装置、成熟度检测装置、地形检测装置、区域坐标标记装置，所述土壤湿度检测装置设于行走机构底部位置，用于检测待收割农作物所在区域下方土壤的湿度值，所述成熟度检测装置、地形检测装置、区域坐标标记装置皆设于所述无人机主体底部位置，所述成熟度检测装置用于检测无人机下方区域农作物的成熟度值，若所述成熟度检测装置检测到的农作物成熟度值到达第一阈值时，所述控制处理驱动第二收割机构对田间农作物进行收割，若所述成熟度检测装置检测到的农作物成熟度到达第二阈值时，所述区域坐标标记装置对该农作物所在区间进行坐标标记，所述地形检测装置用于检测农作物所在区域位置的地形坡度值，当所述地形检测装置检测到农作物所在区域的地形坡度值到达固定阈值或者所述土壤湿度检测装置检测到的农作物所在区域下方土壤湿度值到达固定阈值时，所述控制处理器驱动无人机主体飞行至该区域位置并且驱动第一收割机构对该位置的农作物进行收割；所述无人机主体还包括支撑机构，所述支撑机构设于无人机主体底部位置并且顶部位置连接设有支撑平台，所述支撑平台用于无人机主体提供滑行平台，所述收割机主体顶部位置还设有仓储机构，所述仓储机构顶部四周位置设有第一电磁吸附装置，所述无人机主体底部设有滑落通道，用于将第一收割机构收割完成的农作物输送至仓储机构，所述滑落通道底部位置设有第二电磁吸附装置，所述第一电磁吸附装置与所述第二电磁吸附装置吸附连接，所述第一电磁吸附装置与所述第一动力装置连接，所述第二电磁吸附装置与所述第二动力装置连接，所述无人机主体底部还包括摄像装置、吹气泵，用于摄取田间的农作物是否存在倒塌状态，所述吹气泵用于将倒塌的农作物进行吹起，所述摄像装置、吹气泵与所述控制处理器连接，所述摄像装置摄取到田间存在农作物倒塌时向控制处理器发送倒塌信号，控制所述吹气泵对该区域位置倒塌农作物进行吹起。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述无人机主体底部还设有比对标签下放装置，所述比对标签下放装置与所述控制处理器连接，所述比对标签下放装置用于下放比对标签至农作物所在区域以供区域坐标标记装置建立空间坐标。

3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述成熟度检测装置内部还包括成熟度比对机构，所述成熟度比对机构用于将成熟农作物与未成熟农作物进行比对并且分析出未成熟农作物待成熟时间。

4.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述无人机主体内部还设有辅助仓储机构，所述辅助仓储机构用于存储无人机收割地形坡度值到达固定阈值时的农作物，所述辅助仓储机构底部设有压力面板，所述压力面板与所述控制处理器连接，当所述压力面板检测到辅助仓储机构存储的农作物重量到达固定阈值时，所述无人机主体停止对农作物进行收割。

5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述无人机主体表面还设有第三电磁吸附装置，所述第三电磁吸附装置与所述控制处理器连接，所述第三电磁吸附装置用于吸附收割机主体收割农作物过程产生的灰尘。

6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述信息采集机构还设有收割面积统计机构，所述仓储机构内部还设有农作物总量统计机构，所述收割面积统计机构、农作物总量统计机构与所述控制处理器连接，所述控制处理器根据计算收割面积统计机构、农作物总量统计机构计算出产量。

7.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述收割机主体底部还包括第四电磁吸附装置，所述第四电磁吸附装置用于吸附第二收割机构收割农作物过程中浪费的农作物尾料。

8.根据权利要求1所述的一种基于无人机的联动式农业收割系统，其特征在于：所述飞行机构连接设有GPS定位装置，所述GPS定位装置与所述区域坐标标记装置连接，所述GPS定位装置用于根据区域坐标标记装置所标记的区域位置为飞行机构提供飞行导航信息。

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