CN109982928A - 用于经由无人交通工具施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受有害生物的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
在一些实施例中，施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的方法和系统包括具有传感器的无人交通工具，该传感器检测包含农作物的区域中的农作物破坏性有害生物并捕捉有害生物检测数据，和杀虫剂输出设备，包括至少一种针对有害生物的杀虫剂。无人交通工具经由网络将捕捉的有害生物检测数据传输到计算设备，并且响应于经由网络从无人交通工具接收到捕捉的有害生物检测数据，计算设备访问电子数据库以确定至少一个有害生物的身份。基于农作物破坏性有害生物的所确定的身份，计算设备将控制信号传输到无人交通工具，以使无人交通工具的杀虫剂输出设备施与特定于所标识的农作物破坏性有害生物的一种或多种杀虫剂。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月8日提交的美国临时申请号62/384,843的权益，通过引用其全文将其并入本文中。
技术领域
本公开一般涉及防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物（pest），并且具体地涉及用于使用无人交通工具（unmanned vehicle）针对农作物破坏性有害生物施与杀虫剂的系统和方法。
背景技术
针对农作物破坏性有害生物监视农作物和保护农作物对于农民是至关重要的。保护农作物免受农作物破坏性有害生物的方法包括稻草人或被设计为一般吓跑所有有害生物的、在包含农作物的区域中安装的其他设备。稻草人或安装在农作物上或附近的反光带/箔可能能够吓跑一些有害生物（例如鸟），但通常对其他有害生物（例如昆虫）没有任何影响，并且没有使农民能够标识攻击包含农作物的区域中的农作物的一个或多个有害生物。保护农作物免受农作物破坏性有害生物的方法还包括化学喷洒（chemical spraying），其被设计为驱离和/或杀死农作物攻击有害生物。化学喷雾通常以一类有害生物为目标，而不影响其他类有害生物。鉴于上述抗有害生物设备击退但未标识农作物攻击有害生物，选择用于农作物的适当的化学抗有害生物处理对农民来说可以是困难的，这经常迫使农民使用多种化学喷雾作为防备可能攻击包含农作物的区域中的农作物的多种有害生物的预防剂（prophylactic）。然而，对农作物的化学喷洒是昂贵的并且可能不被一些消费者有利地看待。
附图说明
本文公开了涉及经由无人交通工具施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的系统、设备和方法的实施例。该描述包括附图，其中：
图1是根据一些实施例的用于经由无人交通工具防卫农作物施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的系统的图示；
图2包括根据这些教导的各种实施例配置的UAV的框图；
图3是根据一些实施例的计算设备的功能框图；和
图4是根据一些实施例的经由无人交通工具施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的方法的流程图。
图中的元素是为了简单和清楚而示出的，并且不一定按比例绘制。例如，图中的一些元素的尺寸和/或相对定位可能相对于其他元素被夸大，以帮助改进对本发明的各种实施例的理解。而且，通常未描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但易于理解的元素，以促进更少地阻碍对这些各种实施例的观察。某些动作和/或步骤可以以特定的发生顺序描述或描绘，而本领域技术人员将理解，实际上不需要关于序列的这种特异性。本文使用的术语和表达具有如上所述的本技术领域的技术人员对这些术语和表达赋予的普通技术含义，除非在本文已经阐述了不同的具体含义。
具体实施方式
以下描述不应被视为具有限制意义，而仅仅是出于描述示例性实施例的一般原理的目的。贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可以但不一定全部指代相同的实施例。
通常，本文描述的系统、设备和方法提供无人交通工具（例如，无人飞行器、自主地面交通工具等），其被配置用于检测包含农作物的区域中的农作物破坏性有害生物并且施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物。
在一个实施例中，一种用于施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的系统包括至少一个无人飞行器，其具有至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物并且捕捉有害生物检测数据，以及至少一个杀虫剂输出设备，其包括至少一个针对至少一个有害生物的杀虫剂。该系统还包括一个或多个电子数据库，其包括与一个或多个农作物破坏性有害生物相关联的有害生物身份数据，以及计算设备，其包括基于处理器的控制电路的并且被配置为经由网络与无人飞行器和电子数据库通信。无人飞行器被配置为经由网络将捕捉的有害生物检测数据传输到计算设备，并且响应于经由网络从无人飞行器接收到捕捉的有害生物检测数据，计算设备被配置为经由访问网络访问在电子数据库上的有害生物身份数据以确定至少一个有害生物的身份。计算设备被配置为基于由计算设备确定的有害生物的身份，经由网络向无人飞行器传输控制信号，其中控制信号被配置为使无人飞行器的杀虫剂输出设备施与杀虫剂。
在另一个实施例中，一种施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的方法包括：提供至少一个无人飞行器，其包括至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物并捕捉有害生物检测数据，以及至少一个杀虫剂输出设备，其包括至少一个针对至少一个有害生物的杀虫剂；提供至少一个电子数据库，其包括与至少一个有害生物相关联的有害生物身份数据；提供计算设备，其包括基于处理器的控制电路并且被配置为经由网络与至少一个无人飞行器和至少一个电子数据库通信；经由网络将捕捉的有害生物检测数据从至少一个无人飞行器传输到计算设备；经由网络在计算设备处从至少一个无人飞行器接收捕捉的有害生物检测数据；经由网络经由计算设备访问至少一个电子数据库上的有害生物身份数据；经由访问步骤确定至少一个有害生物的身份；从计算设备并基于确定步骤，经由网络向至少一个无人飞行器传输控制信号；并且基于从计算设备传输的控制信号，经由至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与至少一个杀虫剂。
图1示出了一种用于施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域110免受农作物破坏性有害生物的系统100的实施例。应当理解，该示例的细节旨在以说明性的方式起作用并且不一定旨在暗示关于本教导的任何限制。
通常，图1的示例性系统100包括UAV 120，其包括一个或多个传感器122，一个或多个传感器122被配置为检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物并捕捉有害生物检测数据，以及被配置为从包含农作物的区域110消除一个或多个有害生物的一个或多个杀虫剂输出设备124。应当理解，在一些实施例中，传感器122被配置为不仅检测农作物破坏性有害生物，还检测不知道引起农作物破坏的动物（例如，哺乳动物、鸟、爬行动物和/或昆虫）。虽然图1中仅示出了一个UAV 120，但是应当理解，系统100可包括两个或更多UAV 120，其被配置为巡视包含农作物的区域110并检测和/或消除在包含农作物的区域110中检测到的一个或多个 有害生物。系统100还包括坞站130，坞站130被配置为允许UAV 120着陆在其上并对其入坞，并在巡视包含农作物的区域110时再充电。虽然图1中仅示出了一个坞站130，但是应当理解，系统100可以包括两个或更多扩展坞130。此外，尽管图1中将扩展坞130示出为位于包含农作物的区域110中，但是应当理解，一个或多个（或所有）坞站130可以位于包含农作物的区域110的外部。坞站130可以被配置为不移动站或移动站。通常，UAV 120被配置为通过覆盖包含农作物的区域110的空间飞过地面以着陆在坞站130上并且入坞在坞站130上（例如，用于再充电），如下面更详细地描述的。
示例性系统100还包括基于处理器的计算设备140，其通过网络150与UAV 120（例如，经由通信信道125和145）和/或坞站130（例如，经由通信信道135和145）进行双向通信，并且电子数据库160通过网络150与至少计算设备140（例如，经由通信信道145和165）进行双向通信。网络150可以是一个或多个无线网络类型的一个或多个无线网络（诸如，无线局域网（WLAN）、无线个域网（PAN）、无线网状网络、无线星形网络、无线广域网（WAN）、局域网（LAN）、蜂窝网络以及此类网络的组合以及诸如此类），其能够根据任何已知的无线协议提供UAV 120的所需范围的无线覆盖，任何已知的无线协议包括但不限于蜂窝、Wi-Fi或蓝牙网络。在图1的系统100中，计算设备140被配置为经由网络150访问至少一个电子数据库160，但是应当理解，计算设备140可以被配置为使得计算设备140直接耦合到电子数据库160，使得计算设备140可以直接地并且不经由网络150访问存储在电子数据库160中的信息。
应当理解，可以在系统100的不同实施例中包括更多或更少的这种部件。例如，在一些实施例中，坞站130对于系统100是可选的，并且在这样的实施例中，UAV 120被配置为从部署站（例如，独立或车载的）起飞以发起对包含农作物的区域110的巡视，并且在巡视包含农作物的区域110之后返回到部署站而不进行再充电。另外，在一些方面中，计算设备140和电子数据库160可以被实现为单独的物理设备，如图1中所示（可以在一个物理位置或两个单独的物理位置），或者被可以实现为单个设备。在一些实施例中，电子数据库160可以存储在例如计算设备140内部或外部的非易失性存储介质（例如，硬盘驱动器、闪存驱动器或可移动光盘）上，或者可以在与计算设备140不同的计算设备的内部或外部。在一些实施例中，电子数据库160是基于云的。
在一些实施例中，部署在示例性系统100中的UAV 120不需要人类操作员的物理操作并且与计算设备140无线通信，并且完全或大部分由计算设备140控制。具体地，在一些实施例中，计算设备140被配置为基于多种输入控制UAV 120的定向移动和动作（例如，飞行、悬停、着陆、起飞、在地面上时移动、施与杀虫剂等）。通常，图1的UAV 120被配置为围绕包含农作物的区域移动，检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物并且经由杀虫剂输出设备124的部署从包含农作物的区域110消除此类有害生物。虽然本文一般性地描述了无人飞行器，但是在一些实施例中，在不脱离本公开的精神的情况下，可以利用本文描述的系统和方法使用由人远程控制的飞行器。在一些实施例中，UAV 120可以是多轴飞行器（multicopter）的形式，例如，四轴飞行器、六轴飞行器、八轴飞行器或诸如此类。在一个方面中，UAV 120是无人地面交通工具（UGV），其在计算设备140（或人类操作员）的引导下在围绕包含农作物的区域110的地面上移动。在一些实施例中，如下面更详细描述的，UAV 120包括通信设备（例如，收发器），其被配置为在UAV 120飞行时和/或当UAV 120在坞站130处入坞时与计算设备140通信。
图1中示出的示例性UAV 120包括至少一个传感器122和至少一个杀虫剂输出设备124。一些其他合适的输出设备的示例在2016年9月8日提交的题为“SYSTEMS AND METHODSFOR DEFENDING CROPS FROM CROP-DAMAGING PESTS VIA UNMANNED VEHICLES”的共同未决申请中进行了讨论，该申请通过引用全文结合于此。通常，UAV 120的传感器122被配置为在包含农作物的区域110中检测动物（例如，农作物破坏性有害生物，诸如昆虫、鸟或哺乳动物和/或不破坏农作物的动物），并且输出设备124被配置为从包含农作物的区域110消除检测到的农作物破坏性动物。
在一些实施例中，UAV 120的传感器122包括摄像机，该摄像机被配置为监视包含农作物的区域110，检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物的存在以及捕捉有害生物检测数据（例如，有害生物的实时视频、有害生物的静止图像、由有害生物产生的声音、由有害生物引起的农作物或土壤破坏或诸如此类）。在一个方面中，传感器122是雷达使能传感器，其被配置为检测一个或多个农作物破坏性有害生物在包含农作物的区域110外部的移动，例如，当这种农作物破坏性有害生物通过空中、地面或海洋接近包含农作物的区域110时。在一个方面中，传感器122是运动检测使能传感器，其被配置为检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物的移动。在一些实施例中，UAV 120的摄像机被配置为响应于运动传感器检测到在包含农作物的区域110中或与包含农作物的区域110相邻的一个或多个农作物破坏性有害生物的移动而被激活。在一些实施例中，摄像机是可见光摄像机、红外摄像机、热成像摄像机（thermal camera）和/或夜视摄像机。
在一些实施例中，传感器122可以被配置为检测包含农作物的区域中的一种或多种气味，这些气味是由农作物破坏性有害生物或不破坏农作物的动物发出的。这种气味可包括由农作物破坏性有害生物或不破坏农作物的动物发出的气味，和/或由位于包含农作物的区域110中或与包含农作物的区域110相邻的动物粪便散发的气味。
在一些实施例中，UAV 120的杀虫剂输出设备124被配置为从包含农作物的区域110消除一个或多个农作物破坏性有害生物（例如，昆虫、鸟和/或动物）。在一个方面中，杀虫剂输出设备124被配置为发射（例如，经由喷雾、气溶胶、雾（mist）或诸如此类）一种或多种化学试剂（例如，杀虫剂、杀真菌剂、除草剂或其组合），其被配置为杀死、安眠（put tosleep）或击退在包含农作物的区域110中检测到的农作物破坏性有害生物、植物或真菌。例如，在包含农作物的区域110中由UAV 120的传感器122检测到的有害生物被计算设备140标识之后，UAV 120的杀虫剂输出设备124可以发射连续或间歇的喷射、雾、气溶胶或诸如此类，其包括一种或多种旨在杀死、安眠或击退检测到的有害生物的化学试剂。相反，在通过计算设备140标识在包含农作物的区域110中由UAV 120的传感器122检测到与引起农作物破坏无关联的动物（或人）之后，UAV 120将不针对这样的动物（或人）部署杀虫剂输出设备124。
在一些实施例中，化学物质喷洒设备包括筒或罐127，其被配置为保持包含一种或多种化学药品的溶液，所述一种或多种化学药品被配置为在从罐127释放含化学药品的溶液时杀死、安眠检测到的有害生物和/或从包含农作物的区域110击退检测到的有害生物。示例性罐127与喷嘴129流体连通，喷嘴129被配置为从罐127释放含化学药品的溶液。可以理解，包含在罐127中的化学溶液可能仅对一种特定有害生物或有害生物家族、两种特定有害生物或有害生物家族或三种或更多种特定有害生物或有害生物家族有毒。
在一些实施例中，罐127中包含的化学溶液是农药（例如杀虫剂）、除草剂、杀真菌剂或其一个或多个的组合。在一些方面中，罐127中包含的化学溶液是有机（例如，植物衍生的）溶液，其对某些破坏农作物破坏性植物有毒但对农作物和/或其他植物无毒。
UAV 120的杀虫剂输出设备124包括两个罐127，每个罐包括针对不同农作物破坏性有害生物的含化学试剂的气溶胶，使得UAV 120被配备成喷洒针对多个农作物破坏性有害生物的含化学试剂的气溶胶。应当理解，在一些方面中，杀虫剂输出设备124可包括多于两个含农药的罐127。在一个方面中，杀虫剂输出设备124包括第一罐127，第一罐127包括对由计算设备140标识的第一农作物破坏性有害生物有毒的（即，杀死、安眠和/或击退）的第一化学药品，并且第二罐127包括对由计算设备140标识的第二农作物破坏性有害生物有毒的（即，可以杀死、安眠和/或击退）的第二化学药品。
在一些实施例中，在由UAV 120在包含农作物的区域110中检测到并且由计算设备140标识出有害生物之后，可以经由计算设备140通过网络传输的控制信号来指示UAV 120喷洒含有化学试剂的气溶胶，该气溶胶被（例如，通过计算设备140）确定为对于杀死、安眠或击退检测到的和标识出的有害生物是最佳的。在一些实施例中，计算设备140传输仅包括由UAV 120检测到的有害生物的标识的信号，并且UAV 120的控制电路被编程为基于所接收的有害生物的身份确定针对此类有害生物部署哪个含有杀虫剂的罐127，以及向杀虫剂输出设备124发送控制信号，指定要部署哪个罐127。
在一些实施例中，针对由UAV 120检测到的并由计算设备140标识的农作物破坏性有害生物部署的杀虫剂可以特定地以标识的农作物破坏性有害生物为目标。例如，在一个方面中，当在包含农作物的区域110中检测到并标识出一个农作物破坏性有害生物并且UAV120的杀虫剂输出设备124包括两个或更多罐127，每个罐包括以一个特定的农作物破坏性有害生物为目标的化学药品，计算设备140被配置为通过网络150向UAV 120发送控制信号，该控制信号被配置为使得UAV 120的杀虫剂输出设备124经由第一罐127施与以所标识的有害生物为目标的第一化学药品而不从第二罐127施与第二化学药品。
在另一方面中，当在包含农作物的区域110中检测到并标识出两种农作物破坏性有害生物并且UAV120的杀虫剂输出设备124包括两个或更多罐127时，每个罐包括以一个特定农作物破坏性有害生物为目标的化学药品，计算设备140被配置为通过网络150向UAV120发生控制信号，该控制信号被配置为使得UAV 120的杀虫剂输出设备124经由第一罐127施与以第一种标识的农作物破坏性有害生物为目标的第一化学药品，并经由第二罐127施与以第二种标识的农作物破坏性有害生物为目标的第二种化学药品。如上所述，在一些实施例中，UAV 120不依赖于计算设备140来发送这样的控制信号，但是UAV 120的控制电路被编程为分析由UAV 120的传感器122捕捉的有害生物检测数据以标识检测到的农作物破坏性有害生物，并确定杀虫剂输出设备124的哪一个或多个罐127要针对所标识的农作物破坏性有害生物进行部署。
在一个方面中，两个或更多罐127可操作地流体连通地耦合到单个喷嘴129，使得可以控制单个喷嘴129（例如，通过UAV 120的控制单元或者计算设备140的控制单元）以从耦合到喷嘴129的任何一个罐127选择性地喷洒杀虫剂。在另一个方面中，两个或更多罐127种的每个可操作地流体连通地耦合到它们各自的喷嘴129，使得每个罐127仅仅经由其各自的喷嘴129喷洒其各自的杀虫剂。
在一些实施例中，杀虫剂输出设备124可操作地耦合到灭虫器（bug zapper），例如，发光和/或发声设备，其被配置为吸引有害生物并电死（electrocute）有害生物，同时通过多个带电元件（例如，形成为网、网格等）方式制造“消灭（zapping）”噪音。在一个方面中，灭虫器可以可拆卸地或不可拆卸地耦合到壳体202并且从其向外突出以在巡视包含农作物的区域110期间UAV 120在运动时吸引、电死和可选地收集电死的农作物破坏性有害生物（例如，昆虫）。
在一些实施例中，UAV 120被配置为（通过无线网络150）向计算设备140发送信号，该信号包括由传感器122在包含农作物的区域110中检测到一个或多个农作物破坏性有害生物时由UAV 120的一个或多个传感器122捕捉的有害生物检测数据。在一些实施例中，如将在下面描述的那样，响应于从UAV 120接收到这样的信号，计算设备140被配置为（经由无线网络150）向UAV 120发送信号，UAV120被配置为使UAV 120的杀虫剂输出设备124施与一种或多种杀虫剂，其目标是由UAV 120的传感器122在包含农作物的区域110中检测到的并且由计算设备140标识的一个或多个农作物破坏性有害生物。
在一些实施例中，UAV 120的一个或多个传感器122被配置为检测在包含农作物的区域110中的至少一类非有害生物农作物破坏性因素的存在并捕捉此类非有害生物农作物破坏性因素的存在的特性，然后由计算设备140对其进行分析以标识造成农作物破坏的环境因素，并确定UAV 120的指令集以补救此类非有害生物农作物破坏性环境因素。例如，在一个方面中，在包含农作物的区域110中由UAV 120的传感器122可检测到的对一个或多个农作物的非有害生物破坏包括环境破坏，其包括但不限于：农作物的叶子、果实、花朵或茎上的真菌存在、在农作物上生长的果实上的黑色腐烂斑点的存在（可能由细菌、霉菌、霉病等引起）、不平衡的土壤含量（例如，由黄化或矮化的叶子等指示）、由雨、干旱、风、冻伤、地震、过度施肥、动物（如鹿、地鼠、鼹鼠、蛆等）和/或其他植物或树木（例如，农作物破坏性植物或杂草，如野葛，或有毒植物，如毒葛）引起的土壤破坏和/或侵蚀。在一些实施例中，在从UAV 120接收到指示可归因于一个或多个这样的环境因素的农作物破坏的检测的数据之后，计算设备140指示UAV 120通过针对正在破坏农作物的有害生物、真菌和/或植物经由杀虫剂输出设备124施与农药（例如，杀虫剂）、杀真菌剂和/或除草剂来部署一个或多个补救措施。在一个方面，如果由UAV 120的传感器122检测到与挖掘/挖洞哺乳动物或昆虫有害生物一致的土壤破坏，则计算设备140指示UAV 120部署一个或多个捕食者（例如，诸如北美洲紫燕、猫头鹰等之类的鸟、蝙蝠、诸如螳螂之类的昆虫或某些种类的蛇），预计其将从受影响的区域消灭和/或吓跑引起土壤破坏的有害生物。
在一些实施例中，如下面更详细描述的，UAV 120的传感器122包括一个或多个与坞站相关联的传感器，包括但不限于：光学传感器、照相机、RFID扫描仪、短距射频收发器等。通常，UAV 120的与坞站相关联的传感器被配置为基于坞站130的引导系统和/或标识符来检测和/或标识坞站130。例如， UAV 120的与坞站相关联的传感器可以被配置为从视觉标识符、光学可读代码、射频标识（RFID）标签、光学信标和射频信标中的一个或多个捕捉坞站的标识信息。
如上所述，虽然为了便于说明图1中仅示出了一个UAV 120，但是应当理解，在一些实施例中，计算设备140可以同时与两个或更多UAV 120通信和/或向两个或更多UAV 120提供飞行路线指令和/或有害生物标识信息，以在针对农作物破坏性有害生物对包含农作物的区域110进行巡视时沿着它们预定的路线引导UAV 120。在一些实施例中，UAV 120的传感器122可以包括其他飞行传感器，例如光学传感器和雷达，用于检测障碍物（例如，其他UAV120）以避免与此类障碍物的碰撞。
图2呈现了根据一些实施例的图1的UAV 120的结构的更详细示例。图2的示例性UAV 120包括具有壳体202，壳体202包含（部分或全部）或至少支撑并承载多个部件。这些部件包括控制单元204，控制单元204包括控制电路206，控制电路206与计算设备140的控制电路310一样，控制UAV 120的一般操作。控制电路206可以包括固定用途的硬连线平台，或者可以包括部分或完全可编程的平台。这些架构选项在本领域中是众所周知和被理解的，并且不需要进一步描述。该控制电路206被配置（例如，通过使用存储在存储器208中的相应编程，如本领域技术人员将很好理解的那样）为执行本文描述的步骤、动作和/或功能中的一个或多个。存储器208可以与控制电路206集成，或者可以根据需要与控制电路206物理上分离（全部或部分）。该存储器208也可以相对于控制电路206是本地的（其中，例如，两者共享公共电路板、底盘、电源和/或壳体），或者可以相对于控制电路206部分或完全地是远程的。存储器208可以用于例如非暂时地存储计算机指令，该计算机指令在由控制电路206执行时使控制电路206如本文所述那样工作。应注意，并非图2中所示的所有部件都包括在UAV 120的所有实施例中。即，取决于实现，一些部件可以是可选的。
图2的UAV 120的控制单元204包括耦合到控制电路206的存储器208，用于存储数据（例如，有害生物检测数据、有害生物身份数据、由计算设备140发送的操作指令或诸如此类）。如上所述，在一些实施例中，UAV 120不依赖于电子数据库160来存储有害生物身份和有害生物检测数据，并且依赖于计算设备140用于标识由传感器122检测到的农作物破坏性有害生物并发送控制信号到UAV120，指示由杀虫剂输出设备124输出的合适响应。代之以，在一些方面中，UAV 120的存储器208被配置为存储有害生物身份和有害生物检测数据，并且UAV 120的控制电路206被编程为分析由UAV 120的传感器122捕捉的有害生物检测数据，基于存储器208中的有害生物检测数据和作为参考点存储的有害生物身份数据标识农作物破坏性有害生物，确定针对所标识的农作物破坏性有害生物部署杀虫剂输出设备124的哪个罐127，并相应地向杀虫剂输出设备124发送控制信号。在一些实施例中，UAV 120的控制电路206被编程为确定（例如，通过分析由传感器122捕捉的附加有害生物检测数据）针对农作物破坏性有害生物施与的杀虫剂是无效的，例如，由于风或雨干扰或有害生物对所施与的杀虫剂的抗性，并且确定杀虫剂输出设备124的替代输出（例如，不同的杀虫剂），并相应地向杀虫剂输出设备124发送控制信号。
在一些实施例中，UAV 120的控制电路206可操作地耦合到机动腿（motorizedleg）系统210。该机动腿系统210用作运动系统以允许UAV 120着陆在坞站130上和/或在坞站130上时移动。机动腿系统的各种示例在本领域中是已知的。为了简洁起见，这里没有提供这些方面的进一步详细说明，以指出上述控制电路206可以被配置为控制机动腿系统210的各种操作状态，从而控制机动腿系统210何时以及如何操作。
在图2的示例性实施例中，控制电路206可操作地耦合到根据任何已知的无线协议操作的至少一个无线收发器212。该无线收发器212可以包括例如蜂窝兼容的、Wi-Fi兼容的和/或蓝牙兼容的收发器，其可以经由网络150与计算设备140无线通信。如此配置， UAV120的控制电路206可以（经由网络150）向计算设备140提供信息，并且可以从计算设备140接收信息和/或移动和/或有害生物标识信息和/或抗有害生物输出指令。
例如，可以（例如，通过控制电路206）使得无线收发器212经由网络150向计算设备140传输至少一个信号，该至少一个信号指示在巡视包含农作物的区域110时由UAV 120的有害生物检测传感器122捕捉到的有害生物检测数据。在一些实施例中，控制电路206经由网络150从计算设备140接收指令以经由杀虫剂输出设备124施与农药以杀死、安眠或击退由计算设备140标识的农作物破坏性有害生物。在一个方面中，可以（例如，通过控制电路206）使得无线收发器212向计算设备140或向另一计算设备（例如，在包含农作物的区域110处的工作人员的手持设备）传输警报，该警报指示在包含农作物的区域110中已检测到一个或多个农作物破坏性有害生物（或不破坏农作物的动物）。这些教导将根据需要和/或在给定的应用设置中可能是适当的来适应（accommodate）使用各种无线技术中的任何无线技术。如果需要，这些教导还将适应采用两个或更多不同的无线收发器212。
控制电路206还耦合到UAV 120的一个或多个机载传感器222。这些教导将适应多种传感器技术和形状因数。如上所述，UAV 120的机载传感器222可以包括传感器，所述传感器包括但不限于一个或多个传感器，其被配置为检测在包含农作物的区域110中或与包含农作物的区域110相邻的以下一个或多个的存在和/或位置：农作物破坏性有害生物；不破坏农作物的动物；坞站130；以及其他UAV 120。这样的传感器222可以提供信息（例如，有害生物检测数据），控制电路206和/或计算设备140可以对其进行分析以标识由传感器222检测到的农作物破坏性有害生物。例如，UAV 120可以包括摄像机和/或运动传感器形式的机载传感器222，其被配置为检测包含农作物的区域110中的农作物破坏性有害生物的移动并且捕捉基于视频的有害生物检测数据，其使能对有害生物的视觉标识。
在一些实施例中，UAV 120的传感器222被配置为沿着UAV 120的行进路径检测物体和/或障碍物（例如，其他UAV 120、坞站130、鸟等）。在一些实施例中，使用机载传感器222（例如距离测量单元，例如，激光器或其他基于光学的距离测量传感器），UAV 120可以尝试避开障碍物，并且如果不能避开，则UAV 120将停止直到障碍物清除和/或向计算设备140通知此类条件。
通过一种可选方法，音频输入216（例如麦克风）和/或音频输出218（例如扬声器）也可以可操作地耦合到UAV 120的控制电路206。如此配置，控制电路206可以提供各种可听声音以使UAV 120能够与坞站130或其他UAV 120通信。这种声音可以包括各种音调和其他非语言声音中的任何声音。
在图2的实施例中，UAV 120包括可再充电电源220，例如一个或多个电池。由可再充电电源220提供的电力可能可用于需要电能的UAV 120的任何部件。通过一种方法，UAV120包括插头或其他导电接口，控制电路206可利用该插头或其他导电接口自动地连接到外部电能源（例如，坞站130的充电坞132）以对可再充电电源200再充电。通过一种方法，UAV120可以包括一个或多个太阳能充电板，以延长UAV 120的飞行时间（或地面驾驶时间）。
这些教导还将适应可选的选择性地和临时地将UAV 120耦合到坞站130。在这样的实施例中，UAV 120包括坞站耦合结构214。在一个方面中，坞站耦合结构214可操作地耦合到控制电路206以由此允许后者控制UAV 120的移动（例如，经由悬停和/或经由机动腿系统210）朝向特定的坞站130，直到坞站耦合结构214可以接合坞站130，以从而临时地将UAV120物理地耦合到坞站130。如此耦合，UAV 120可以经由坞站130的充电坞132再充电。
在一些实施例中，UAV 120包括耦合到控制电路206的杀虫剂输出设备224。杀虫剂输出设备224被配置为消除（例如，通过杀死、安眠、击退等）传感器222从包含农作物的区域110检测到一个或多个有害生物。如上面参考图1的实施例更详细地讨论的那样，杀虫剂输出设备224可包括但不限于一个、两个或更多含农药的罐127，每个罐127具有喷嘴129并被配置为释放一种或多种杀虫剂，所述一种或多种杀虫剂具体地以UAV 120的传感器222在包含农作物的区域中检测到一个或多个农作物破坏性有害生物为目标。
在一些实施例中，UAV 120包括用户接口226，其包括例如用户输入和/或用户输出或显示器，这取决于出于例如，UAV 120的手动控制，或UAV 120的诊断或维护的目的与用户（例如，计算设备140的操作员）的预期交互。一些示例性用户输入包括但不限于诸如按钮、旋钮、开关、触敏表面、显示屏以及诸如此类的输入设备。示例用户输出包括灯、显示屏以及诸如此类。用户接口226可以与在操作员可用的可选用户接口单元（例如，智能电话或平板计算机）处实现的任何用户接口一起工作或分开工作以远程访问UAV 120。例如，在一些实施例中，UAV 120可以由直接接近UAV 120的用户（例如，在包含农作物的区域110处的工作人员）控制。这是由于计算设备140将控制信号输出到UAV 120的一些实施例的架构。这些控制信号可以源自与计算设备140通信的任何电子设备。例如，发送到UAV 120的移动信号可以是由计算设备140确定和/或最初由用户的设备传输到计算设备140并且继而从计算设备140传输到UAV 120的移动指令。
图1的坞站130通常是被配置为允许至少一个或多个UAV 120入坞到其的设备。坞站130可以被配置为不移动站（即，不旨在是可移动的）或者被配置为移动站（旨在可以自己移动，例如，经由来自计算设备140的引导，或者可以通过安装在移动交通工具上或者耦合到移动交通工具的方式移动），并且可以位于包含农作物的区域110中，或者位于包含农作物的区域110的外部。例如，在一些方面中，坞站130可以通过网络150接收来自计算设备140移动到在包含农作物的区域110之上的UAV 120的预定路线上的位置的指令。
在一个方面中，坞站130包括至少一个充电坞132，其使至少一个UAV 120能够连接到其并充电。在一些实施例中，UAV 120可以在由坞站130的至少一个支撑表面支撑的同时耦合到坞站130的充电坞132。在一个方面中，坞站130的支撑表面可以包括一个或多个衬垫层和泡沫层，其被配置为减小与UAV 120着陆到坞站130的支撑表面上相关联的冲击力。在一些实施例中，坞站130可以包括在位于坞站130的附近时可由UAV 120的传感器识别的灯和/或引导输入。在一些实施例中，坞站130还可以包括一个或多个耦合结构，其被配置为在耦合到坞站130的充电坞132时允许UAV 120可拆卸地耦合到坞站130。
在一些实施例中，坞站130被配置（例如，通过包括无线收发器）为通过网络150向计算设备140发送信号，以例如指示坞站130的一个或多个充电坞132是否可用于容纳一个或多个UAV 120。在一个方面中，坞站130被配置为通过网络150向计算设备140发送信号以指示可用于UAV 120的坞站130上的充电坞132的数量。计算设备140的控制电路310被编程为将UAV 120引导到坞站130，该坞站130沿着UAV 120的预定路线移动到位并具有可用的充电坞132。
在一些实施例中，坞站130可包括当位于坞站130附近时由UAV 120的传感器可识别的灯和/或引导输入。在一些方面中，坞站130和UAV 120被配置为经由网络150彼此通信（例如，经由它们各自的无线收发器）以促进UAV 120着陆到坞站130上。在其他方面中，坞站130的收发器使得坞站130能够经由网络150与位于包含农作物的区域110处的其他坞站130通信。
在一些实施例中，坞站130还可以包括一个或多个耦合结构，其被配置为允许UAV120在耦合到坞站130的充电坞132时可拆卸地耦合到坞站130。在一个方面中，UAV 120被配置为仅当入坞在坞站130处时通过网络150向计算设备140传输信号和从计算设备140接收信号。例如，在一些实施例中，在由计算设备140标识了UAV 120在包含农作物的区域110中检测到的农作物破坏性有害生物之后，UAV 120被配置为从计算设备140接收包含该有害生物的标识的信号和/或关于UAV 120的杀虫剂输出设备124仅在UAV 120在坞站130处入坞时如何响应农作物破坏性有害生物的指令。在其他实施例中，UAV 120被配置为当UAV 120未在坞站130处入坞时与计算设备140通信并通过网络150从计算设备140接收有害生物标识数据和/或有害生物响应指令。
在一些实施例中，坞站130可以被配置为不仅对UAV 120再充电，而且还为UAV 120的杀虫剂输出设备124重新配备，和/或将模块化外部部件添加到UAV 120。例如，在一些实施例中，坞站130被配置为重新填充、替换和/或添加UAV 120的杀虫剂输出设备124的一个或多个杀虫剂罐127。在一些实施例中，坞站130被配置为向UAV 120的杀虫剂输出设备124提供添加新的模块化部件（例如，上面讨论的用于捕捉和杀死农作物破坏性有害生物的灭虫器、用于释放作为相对于农作物破坏的捕食者的哺乳动物、昆虫或爬行动物的设备）以扩展UAV 120的杀虫剂输出设备124的杀死、安眠或击退之前没有装备UAV 120的杀虫剂输出设备124来杀死、安眠或击退的农作物破坏性有害生物的能力。
在一些实施例中，坞站130本身可以配备有类似于UAV 120的杀虫剂输出设备124的杀虫剂输出设备，以使得坞站130能够施与一种或多种被配置为从包含农作物的区域110消除（例如，杀死、安眠或击退）一个或多个农作物破坏性有害生物的杀虫剂。这样，在系统100的一些方面中，抗有害生物杀虫剂不仅可以由UAV 120施与，而且还可以由坞站130施与，从而有利地增加了系统100的抗有害生物能力。
在一些实施例中，坞站130被配置为提供新的模块化部件向UAV 120的添加以使UAV 120能够更好地与包含农作物的区域110所在的操作环境相互作用。例如，在一些方面中，坞站130被配置为使得能够将各种类型的起落架耦合到UAV 120以优化UAV 120与坞站130的地面交互和/或优化UAV 120着陆在包含农作物的区域110中的地面上的能力。在一些实施例中，坞站130被配置为使得能够将新的模块化部件（例如，筏（raft）、浮筒（pontoon）、帆或诸如此类）耦合到UAV 120以使UAV 120能够着陆在湿表面和/或水上和/或在湿表面和/或水上移动。在一些实施例中，坞站130可以被配置为使能修改UAV 120的视觉外观，例如，经由将一个或多个模块化部件（例如，机翼）耦合到UAV 120的外部主体、所述一个或多个模块化部件（例如，机翼）被设计成例如延长UAV 120的飞行时间。应当理解，坞站130和UAV 120的相对大小和比例未按比例绘制。
图1的示例性系统100的计算设备140可以是固定或便携式电子设备，例如台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、移动电话或任何其他电子设备。在一些实施例中，计算设备140可以包括控制电路、中央处理单元、处理器、微处理器以及诸如此类，并且可以是服务器、包括多于一个计算设备的计算系统、零售计算机系统、基于云的计算机系统以及诸如此类中的一个或多个。通常，计算设备140可以是被配置为与UAV 120、坞站130和电子数据库160通信的任何基于处理器的设备，以便在UAV 120巡视包含农作物的区域110和/或入坞到坞站130（例如，用于再充电）和/或从坞站130部署和/或生成被设计用于从包含农作物的区域110消除有害生物的输出时对其进行引导。
计算设备140可以包括处理器，该处理器被配置为执行存储在计算机可读存储存储器上的计算机可读指令。计算设备140通常可以被配置为使UAV 120：沿着由计算设备140的控制电路确定的路线围绕包含农作物的区域110行进（例如，飞行、悬停或驱动）；检测沿着计算设备140预定的路线定位的坞站130；着陆在坞站130上和/或入坞到坞站130；从坞站130出坞（undock）和/或升起（lift off）；检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物；和/或生成被配置为从包含农作物的区域110消除一个或多个农作物破坏性有害生物的输出（例如，经由杀虫剂输出设备124）。在一些实施例中，电子数据库160包括与农作物破坏性有害生物相关联的有害生物身份数据，以促进计算设备140标识农作物破坏性有害生物，以及计算设备140被配置为基于从电子数据库160检索的有害生物身份数据和由UAV 120的传感器122捕捉的有害生物检测数据确定有害生物的身份，以及基于计算设备140对该有害生物的标识指示UAV 120施与特定于检测到的有害生物的杀虫剂。在这样的实施例中，将有害生物身份数据远程存储到UAV 120并且基于有害生物检测数据的有害生物的身份的确定是远离（在计算设备140处）UAV 120进行的，从而有利地减少了UAV 120的数据存储和处理功率要求。
参考图3，根据被配置为与本文描述的示例性系统和方法一起使用的一些实施例的计算设备140可以包括控制电路310，其包括经由连接315电耦合到存储器320并且经由连接325电连接到电源330的处理器（例如，微处理器或微控制器）。控制电路310可以包括固定用途的硬连线平台，或者可以包括部分或完全可编程的平台，例如微控制器、专用集成电路、现场可编程门阵列以及诸如此类。这些架构选项在本领域中是众所周知和被理解的，并且在此不需要进一步描述。
控制电路310可以被配置（例如，通过使用存储在存储器320中的相应编程，如本领域技术人员将很好理解的那样）为执行步骤、动作和/或本文描述的功能中的一个或多个。在一些实施例中，存储器320可以与基于处理器的控制电路310集成，或者可以与控制电路310在物理上分离（全部或部分），并且被配置为非暂时地存储计算机指令，所述计算机指令当由控制电路310执行时使控制电路310表现如本文所述。（如本文所使用的，对“非暂时性”的该引用将被理解为指存储内容的非短暂状态（并且因此当存储的内容仅构成信号或波时排除）而不是存储介质本身的易失性并且因此包括非易失性存储器（例如只读存储器（ROM））以及易失性存储器（例如可擦除可编程只读存储器（EPROM）））。因此，存储器和/或控制电路可以被称为非暂时性介质或非暂时性计算机可读介质。
在一些实施例中，计算设备140的控制电路310被编程为响应于从UAV 120接收（经由网络150）有害生物破坏数据（由UAV 120的传感器122捕捉的），使计算设备140经由网络150访问存储在电子数据库160上的有害生物破坏身份数据，以确定由UAV 120的传感器122检测到的有害生物的身份。在一些方面中，计算设备的控制电路310被配置为通过网络150将从UAV 120接收的有害生物检测数据传输到电子数据库160，使得可以实时更新电子数据库160以包括与在包含农作物的区域110中检测到类型农作物破坏性有害生物相关的最新信息。
在一个方面中，计算设备140的控制电路310被编程为基于有害生物检测数据（由UAV 120捕捉的并从UAV 120接收的）和存储在电子数据库160中的有害生物破坏身份数据确定包含农作物的区域110中的一个或多个有害生物的身份。具体地，在一些实施例中，计算设备140的控制电路310被配置为经由网络150访问存储在电子数据库160上的有害生物破坏身份数据并且比较有害生物破坏身份数据和有害生物检测数据以确定在包含农作物的区域110中检测到的一个或多个农作物破坏性有害生物的身份。在一些方面中，计算设备140的控制单元310被配置将存储在电子数据库160中的有害生物破坏身份数据与由UAV120捕捉的有害生物破坏数据进行比较，以找到具有与UAV 120在包含农作物的区域110中的农作物上检测到的有害生物的视觉特性匹配的视觉特性的有害生物身份数据中的有害生物，以便标识由UAV 120检测到的有害生物。
在一些实施例中，计算设备140的控制电路310被编程为基于计算设备140的控制电路310对有害生物的身份的确定来生成到UAV 120的控制信号。例如，这样的控制信号可以指示UAV 120以将所标识的有害生物从包含农作物的区域110吓跑或驱离的方式移动，发出被设计为将所标识的有害生物从包含农作物的区域110吓跑的噪声，释放将所标识的有害生物从包含农作物的区域110吓跑或驱离的化学药品和/或释放将杀死所标识的有害生物的化学药品。在一些方面中，控制电路310被编程为使计算设备140通过网络150将这种控制信号传输到UAV 120。
计算设备140的控制电路310还经由连接335电耦合到输入/输出340（例如，无线接口），输入/输出340可以从一个或多个UAV 120接收有线或无线信号。此外，计算设备140的输入/输出340可以向UAV 120发送信号，诸如包括指示由UAV 120检测到的农作物破坏性有害生物的身份和/或UAV 120的杀虫剂输出设备124如何响应具体的已标识的有害生物的指令，或者当沿着由计算设备140预定的路线巡视包含农作物的区域110时UAV 120着陆在哪个坞站130上用于再充电的信号。
在图3中所示的实施例中，计算设备140的基于处理器的控制电路310经由连接345电耦合到用户接口350，用户接口350可以包括可视显示器或显示屏360（例如，LED屏幕）和/或按钮输入370，其为用户接口350提供允许计算设备140的操作员通过经由触摸屏和/或按钮操作和/或语音命令输入命令来手动控制计算设备140的能力，例如以向UAV 120发送信号，以便例如：当UAV 120正在沿着由计算设备140预定的（飞行或地面）路线（在包含农作物的区域110之上或上面）移动时控制UAV 120的定向移动；当UAV 120正着陆在坞站130上时控制UAV 120的移动；当UAV正从坞站130升起时控制UAV 120的移动；当UAV 120处于从杀虫剂输出设备124施与一种或多种杀虫剂的过程中时控制UAV 120的移动；和/或响应于在包含农作物的区域110中检测到农作物破坏性有害生物而控制UAV 120的杀虫剂输出设备124释放哪种杀虫剂。值得注意的是，计算设备140的基于处理器的控制电路310对此类功能的执行不依赖于人类操作员的动作，并且控制电路310可以被编程为执行此类功能而不由人类操作员主动控制。
在一些实施例中，计算设备140的显示屏360被配置为显示各种基于图形界面的菜单、选项和/或警报，其可以与UAV 120在包含农作物的区域110中的移动的各个方面以及与UAV 120的杀虫剂输出设备124响应于从计算设备140接收的指令生成的抗有害生物响应的各个方面相关地从和/或向计算设备140传输。计算设备140的输入370可以被配置为允许人类操作员通过计算设备140上的屏幕上菜单导航并且对UAV 120的路线，杀虫剂输出设备124的抗有害生物输出和/或坞站130的位置进行改变和/或更新。应当理解，显示屏360可以被配置为显示屏和输入370两者（例如，触摸屏，其允许操作员按压显示屏360以输入文本和/或执行命令）。在一些实施例中，计算设备140的用户接口350的输入370可以允许操作员例如输入在包含农作物的区域110中检测到的有害生物的身份，并且配置去往UAV 120的指令用于经由杀虫剂输出设备124输出对所标识的有害生物的具体响应。
在一些实施例中，计算设备140自动地生成UAV 120从其部署站到包含农作物的区域110的行进路线，以及在包含农作物的区域110之上或上面移动时去往或来自坞站130的行进路线。在一些实施例中，该路线基于UAV 120的起始位置（例如，部署站的位置）和UAV120的预期目的地（例如，包含农作物的区域110的位置，和/或在包含农作物的区域110中或周围的坞站130的位置）。
图1的电子数据库160被配置为存储电子数据，包括但不限于：UAV 120在检测到包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物时捕捉的有害生物检测数据；促进计算设备140标识农作物破坏性有害生物的、与农作物破坏性有害生物相关联的有害生物身份数据；指示UAV 120的位置的数据（例如，GPS坐标等）；指示UAV 120的杀虫剂输出设备124的抗有害生物输出能力（例如，机载罐127的数量、罐127中的杀虫剂的水平等）的数据（例如，以促进添加新的模块输出部件，提供进一步的抗有害生物能力）；指示由UAV 120的杀虫剂输出设备124部署的抗有害生物输出的数据； UAV 120从部署站到包含农作物的区域110的路线；在巡视包含农作物的区域110时UAV 120的路线；当从包含农作物的区域110返回到部署站时UAV 120的路线；指示在计算设备140、UAV 120、电子数据库160和/或坞站130之间发送的通信信号和/或消息的数据；指示坞站130的位置的数据（例如，GPS坐标等）；和/或指示入坞在每个坞站130处的一个或多个UAV 120的身份的数据。如上所述，在一些实施例中，这种电子数据存储在UAV 120的存储器208中，使得UAV 120的控制电路206从UAV 120的存储器208访问这样的电子数据，而不必通过网络150访问远程电子数据库。
在一些实施例中，经由网络150将位置输入提供给计算设备140，以使计算设备140能够确定一个或多个UAV 120和/或一个或多个坞站130的位置。例如。在一些实施例中，UAV120和/或坞站130可以包括GPS跟踪设备，其允许计算设备140经由网络150对UAV 120和/或坞站130的位置的基于GPS的标识。在一个方面中，计算设备140被配置为跟踪UAV 120和坞站130的位置，并且经由控制电路310确定UAV 120从其部署站到包含农作物的区域110的最佳路线和/或UAV 120在沿其预定路线行进时入坞的最佳坞站130。在一些实施例中，计算设备140的控制电路310被编程为使计算设备140将这种跟踪和/或路由数据传送到电子数据库160以便存储和/或以后检索。
鉴于以上参考参考图1-3的描述，并参考图4，现在将描述根据一些实施例的防卫包含农作物的区域110免受农作物破坏性有害生物的方法400。虽然将过程400讨论为它适用于经由图1中所示的一个或多个UAV 120和坞站130施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域110免受农作物破坏性有害生物，但是应当理解，过程400可以结合本文描述的任何实施例使用。
图4中描绘的示例性方法400提供了一个或多个UAV 120，其包括一个或多个传感器122，其被配置为检测包含农作物的区域110中的一个或多个农作物破坏性有害生物并捕捉有害生物检测数据，并且包括一个或多个具有针对一个或多个农作物破坏性有害生物的一种或多种杀虫剂的杀虫剂输出设备124（步骤410）。方法400还包括提供一个或多个电子数据库160，其包括与一个或多个有害生物相关联的有害生物身份数据（步骤420），并提供计算设备140，其包括基于处理器的控制电路310并且被配置为经由网络150与UAV 120和电子数据库160通信（步骤430）。上面详细描述了电子数据库160和计算设备140两者。
在一些实施例中，方法400包括提供定位在包含农作物的区域110附近（例如，在其内、相邻或远离）并且被配置为容纳一个或多个UAV 120的一个或多个坞站130。如上所述，在一些实施例中，坞站130被配置为提供UAV 120的再充电，UAV 120的杀虫剂输出设备124的各种部件的补充和/或添加被配置为扩展UAV 120的抗有害生物能力的模块化部件，或促进UAV 120与其周围环境的更好的相互作用。
图4的方法400还包括经由网络150将由UAV 120的传感器122捕捉的有害生物检测数据从UAV 120传输到计算设备140（步骤440）。如上所述，农作物破坏性有害生物可以是能够破坏包含农作物的区域110中的农作物的昆虫、鸟和/或动物，并且UAV 120可以经由被配置为捕捉有害生物检测数据的传感器122来检测此类有害生物。图4的方法400还包括经由网络150在计算设备140处从UAV 120接收捕捉的有害生物检测数据（步骤450）。
在一些实施例中，在由UAV 120的传感器122捕捉的并由UAV 120通过网络150传输的有害生物检测数据被计算设备140接收并且在一个方面中，由计算设备140转发到电子数据库160之后，方法400包括经由计算设备140和通过网络150访问存储在电子数据库160上的有害生物身份数据（步骤460）并经由访问步骤确定农作物破坏性有害生物的身份（步骤470）。如上所述，可以由计算设备140的控制电路310基于存储在电子数据库160上的有害生物检测数据和有害生物身份数据远离UAV 120地做出对农作物破坏性有害生物的身份的确定，或者可以由UAV 120的控制电路206基于存储在UAV 120的存储器208中的有害生物检测数据和有害生物身份数据来做出对农作物破坏性有害生物的身份的确定。
在确定了农作物破坏性有害生物的身份之后，方法400还包括从计算设备140并且基于确定步骤，经由网络150向UAV 120传输控制信号（步骤480）。在由UAV 120通过网络150从计算设备140接收到控制信号之后，图4的方法400还包括基于从计算设备140传输的控制信号中接收的指令，经由UAV 120的杀虫剂输出设备124施与一种或多种杀虫剂（步骤490）。例如，如上所述，由UAV 120从计算设备140接收的控制信号可以指示杀虫剂输出设备124施与一种或多种杀虫剂，所述一种或多种杀虫剂特别地对于UAV 120检测到并且被计算设备140标识的一个或多个有害生物有毒。如上所述，在一些实施例中，代替依赖于要从计算设备发送的控制信号，方法400包括生成控制信号，其经由控制电路206控制在UAV 120处的杀虫剂输出设备124的抗有害生物输出。
本文所描述的系统和方法有利地提供了经由无人交通工具对包含农作物的区域的半自动或全自动监视，以检测包含农作物的区域中的一个或多个农作物破坏性有害生物并使用无人交通工具从包含农作物的区域消除有害生物，同时使能此类交通工具的再充电，以有利地针对农作物破坏性有害生物提供对包含农作物的区域的基本上连续的监视和保护。这样，本系统和方法显著减少了保护包含农作物的区域免于有害生物所需的资源并提供了特定目标的杀虫剂输出，从而有利地向包含农作物的区域的看守人提供了更有效的抗有害生物系统和显著的成本节约。
本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，还可以关于上述实施例进行各种各样的其他修改、变更和组合，并且这样的修改、变更和组合被视为在本发明概念的范围内。
Claims (20)
1.一种用于施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的系统，所述系统包括：
至少一个无人飞行器，包括：
至少一个传感器，被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物并捕捉有害生物检测数据；和
至少一个杀虫剂输出设备，包括针对至少一个有害生物的至少一种杀虫剂；
至少一个电子数据库，包括与至少一个有害生物相关联的有害生物身份数据；和
计算设备，包括基于处理器的控制电路并且被配置为经由网络与至少一个无人飞行器和至少一个电子数据库通信；
其中，至少一个无人飞行器被配置为经由网络将捕捉的有害生物检测数据传输到计算设备；
其中，响应于经由网络从至少一个无人飞行器接收到捕捉的有害生物检测数据，计算设备被配置为经由网络访问至少一个电子数据库上的有害生物身份数据以确定至少一个有害生物的身份；和
其中，计算设备被配置为基于由计算设备确定的至少一个有害生物的身份，经由网络向至少一个无人飞行器传输控制信号，所述控制信号被配置为使得至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与至少一种杀虫剂。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个无人飞行器的至少一个传感器包括摄像机，所述摄像机被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物的存在并捕捉有害生物检测数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个无人飞行器的至少一个传感器被配置为捕捉表示由至少一个有害生物发出的至少一个声音的声音数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个无人飞行器的至少一个传感器包括气味传感器，所述气味传感器被配置为检测由至少一个有害生物发出的气味和由至少一个有害生物产生的粪便中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，至少一个无人飞行器的至少一个传感器是雷达使能传感器和运动检测使能传感器中的至少一个，所述雷达使能传感器被配置为检测至少一个有害生物在包含农作物的区域外的移动，所述运动检测使能传感器被配置为检测至少一个有害生物在包含农作物的区域中的移动。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，计算设备的控制电路被配置为将在计算设备处从至少一个无人飞行器接收的捕捉的有害生物检测数据与存储在至少一个电子数据库中的有害生物身份数据进行比较，以确定由至少一个无人飞行器的至少一个传感器检测到的至少一个有害生物的身份。
7.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个杀虫剂输出设备包括至少一个罐，所述至少一个罐被配置为保持适于以下之一的至少一种化学药品：在从至少一个罐释放至少一种化学药品时将由计算设备标识的至少一个有害生物驱离包含农作物的区域；在从至少一个罐释放至少一种化学药品时使由计算设备标识的至少一个有害生物安眠；以及在从至少一个罐释放至少一种化学药品时杀死由计算设备标识的至少一个有害生物。
8.根据权利要求7所述的系统，其中至少一个杀虫剂输出设备包括至少一个施与器喷嘴，所述施与器喷嘴与至少一个罐流体连通并且被配置为响应于至少一个无人飞行器从计算设备收到控制信号而从至少一个罐施与至少一种化学药品。
9.根据权利要求1所述的系统，
其中至少一个杀虫剂输出设备包括对由计算设备标识的至少一个有害生物有毒的第一化学药品和对由计算设备标识的至少一个有害生物无毒的第二化学药品；和
其中控制信号被配置为使至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与第一化学药品而不施与第二化学药品。
10.根据权利要求1所述的系统，
其中，计算设备的控制电路被配置为基于在计算设备处从至少一个无人飞行器接收的捕捉的有害生物检测数据和存储在至少一个电子数据库中的有害生物身份数据来确定至少第一有害生物和至少第二有害生物的身份；和
其中，计算设备的控制电路被配置为生成控制信号，所述控制信号被配置为使至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与至少两种杀虫剂，第一种杀虫剂针对第一有害生物并且第二杀虫剂针对第二有害生物。
11.一种施与杀虫剂以防卫包含农作物的区域免受农作物破坏性有害生物的方法，所述方法包括：
提供至少一个无人飞行器，包括至少一个传感器，其被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物并捕捉有害生物检测数据，以及至少一个杀虫剂输出设备，其包括至少一种针对至少一个有害生物的杀虫剂；
提供至少一个电子数据库，包括与至少一个有害生物相关联的有害生物身份数据；
提供计算设备，包括基于处理器的控制电路并且被配置为经由网络与至少一个无人飞行器和至少一个电子数据库通信；
经由网络将捕捉的有害生物检测数据从至少一个无人飞行器传输到计算设备；
经由网络在计算设备处从至少一个无人飞行器接收捕捉的有害生物检测数据；
经由网络访问至少一个电子数据库上的有害生物身份数据；
经由访问步骤确定至少一个有害生物的身份；
从计算设备并基于确定步骤，经由网络向至少一个无人飞行器传输控制信号；和
基于从计算设备传输的控制信号，经由至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与至少一种杀虫剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括至少一个传感器的至少一个无人飞行器的步骤包括向至少一个传感器提供摄像机，所述摄像机被配置为检测包含农作物的区域中的至少一个有害生物的存在并捕捉有害生物检测数据。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括至少一个传感器的至少一个无人飞行器的步骤包括配置至少一个传感器以捕捉表示由至少一个有害生物发出的至少一个声音的声音数据。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括至少一个传感器的至少一个无人飞行器的步骤包括配置至少一个传感器以检测由至少一个有害生物发出的气味和由至少一个有害生物产生的粪便中的至少一个。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，提供包括至少一个传感器的至少一个无人飞行器的步骤包括提供雷达使能传感器和运动检测使能传感器中的一个，所述雷达使能传感器被配置为检测至少一个有害生物在包含农作物的区域外的移动，所述运动检测使能传感器被配置为检测至少一个有害生物在包含农作物的区域中的移动。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，确定步骤还包括：经由计算设备的控制电路，将在计算设备处从至少一个无人飞行器接收的捕捉的有害生物检测数据与存储在至少一个电子数据库中的有害生物身份数据进行比较。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，提供至少一个无人飞行器的步骤还包括为至少一个杀虫剂输出设备提供至少一个罐，所述至少一个罐被配置为保持适于以下之一的至少一种化学药品：在从至少一个罐释放至少一种化学药品时将由计算设备标识的至少一个有害生物驱离包含农作物的区域；在从至少一个罐释放至少一种化学药品时使由计算设备标识的至少一个有害生物安眠；以及在从至少一个罐释放至少一种化学药品时杀死由计算设备标识的至少一个有害生物。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，为至少一个杀虫剂输出设备提供至少一个罐的步骤还包括提供与至少一个罐流体连通的至少一个施与器喷嘴并且所述至少一个施与器喷嘴被配置为响应于至少一个无人飞行器从计算设备收到控制信号而从至少一个罐施与至少一种化学药品。
19.根据权利要求11所述的方法，其中提供至少一个无人飞行器的步骤还包括向至少一个杀虫剂输出设备提供对由计算设备标识的至少一个有害生物有毒的第一化学药品和对由计算设备标识的至少一个有害生物无毒的第二化学药品，并且还包括经由控制信号使至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与第一化学药品而不施与第二化学药品。
20.根据权利要求11所述的方法，其中，确定步骤还包括：经由计算设备的控制电路，基于在计算设备处从至少一个无人飞行器接收的捕捉的有害生物检测数据和存储在至少一个电子数据库中的有害生物身份数据来确定至少第一有害生物和至少第二有害生物的身份，并且还包括经由计算设备的控制电路生成被配置为使至少一个无人飞行器的至少一个杀虫剂输出设备施与至少两种杀虫剂的控制信号，第一种杀虫剂针对第一有害生物并且第二杀虫剂针对第二有害生物。
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