CN110074016B - 一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，属于计算机远程控制、无人机、农业技术领域，尤其涉及智能农业。通过对无人机进行遥控来对无人机载接体下方的格子蜂箱进行放置达到采蜜的效果，同步花田数据进而调控无人机飞行路径移动，由载接体下方的格子蜂箱来对花田中的花蜜进行收集，摄像头将实时拍照地区段的花田分布和花田生长情况传输到PC云端进行数据交流，通过无人机对格子蜂箱间断持续性的移动让蜜蜂持续在花季进行采蜜，实现采蜜更加高效，智能的采集，装置结构设计简单，智能环保，为农业采蜜问题提供了一种有效的解决方式。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，属于计算机远程控制、无人机、农业技术领域，尤其涉及智能农业。
背景技术
随着人民生活水平的不断提高科技的不断进步，人们在对于食物的需求量日益提高，促使了现代的农业生产往更加机械更加批量化的生产方向发展，逐渐的用科技和机械的力量代替劳动力，使得生产更加的高效降低生产成本，农业的发展将养蜂业与农业密切结合，蜜蜂授粉使农业大幅度增产，而且是增产潜力最大的措施，如蜜蜂为草莓授粉，不仅提高了坐果率，同时果实个大饱满品质好，产量高而且成熟期集中，但是由于蜂蜜的采集不同于一般的农作物的生产模式，需要耗费大量的人力物力且产量不高，传统的蜜蜂养殖则更是费时费力的一项劳动，在收获蜂蜜的时候要将蜂巢毁坏，这就意味着下一次的蜜蜂饲养要从头开始，传统的蜜蜂养殖利用的是蜂桶养殖，不仅时刻需要帮蜂桶保温还很难去对蜂桶里面的情况进行探查，无法得知蜂桶内部的实际情况，如蜜蜂的成活率，是否饲养成功等，由于传统的蜜蜂养殖是在一个封闭的环境你更无法为蜜蜂去除螨虫和对蜜蜂的生活环境进行消毒，因此传统的蜜蜂养殖的成功率非常的低，而使用格子蜂箱可以不断扩大空间，减少因为空间不足蜂群出现分蜂的现象，相对于传统的养蜂方式更利于人们对于蜜蜂的饲喂，对蜂农的喂食提高很大的便利，特别是在夏季使用时拥有良好的透气性和通风性对于降低格子蜂箱温度有很大的好处，对于养蜂较多蜂农来说需要不可死守一处，在本地缺蜜期要转地追花蜜，要求先对前往地调查蜜源，在调查好之后运蜂前将巢脾妥善固定，以免运输时巢脾移动压死蜜蜂和蜂王，所以在蜂农追寻花蜜的过程中是一个及其耗费人力物力且极易将蜜蜂不小心压死的过程，对于蜂农来说为了提高蜂蜜的产量也不得不过上居无定所的生活，在科技发达的今天完全可以通过无人机的远程操控来避免掉这些蜂农漂泊的生活，通过无人机的摄像头可以快速清晰的了解到目标地的花田生长情况，通过大数据的分析总结出不同月份的花田位置，花蜜情况，不仅安全可靠还大大降低了成本，减少了不必要的人力消耗。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明需要解决的问题:设计一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，主要装置为格子蜂箱，格子蜂箱包括换气箱和储蜂箱，储蜂箱内部有真空管、夹层金属蜂脾、温度监测装置，且格子蜂箱通过载接体吸附在无人机的悬浮支架上，外摄像头设置在无人机上来观测花田的分布情况、花蜜的情况并实时拍照地区段的花田生长情况和花蜜的分布情况传输到PC云端进行数据交流总结出不同地区的花蜜分布情况和分布时间，通过无人机统一将格子蜂箱进行安置并对格子蜂箱内部的情况进行实时传输，蜂农或者云端智能控制系统根据每天更新的格子蜂箱信息进行远程操控进行调节，达到高效且节省时间，节约人力的作用。
本发明采用的技术方案是：一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：主要装置为格子蜂箱和无人机，格子蜂箱包括换气箱和储蜂箱，换气箱设置在储蜂箱上部且内部中空；储蜂箱内部有真空管、夹层金属蜂脾、温度监测装置、内摄像头、控制器、无线信号收发装置；格子蜂箱由磁悬浮支架上的载接体吸附在无人机上；换气箱上设置有换气窗，换气箱顶部设置有太阳能电池板；有外摄像头设置在无人机上；内摄像头、温度监测装置、太阳能电池板、无线信号收发装置均与控制器连接，太阳能电池板为格子蜂箱内各电子部件和电路供电，控制器负责接收和处理格子蜂箱内各传感器信号，并控制格子蜂箱各部分电子部件的连通状态；无线信号收发装置与无人机通过无人机上的通信系统进行通信，将温度监测装置、内摄像头信号经控制器接收处理后发送给无人机；无人机通过无人机自带通信系统和嵌入式网关与云端控制系统和手持控制器进行远程通信；设置在无人机上的外摄像头来收集地区段的花田数据，将该花田数据传送到云端控制系统和手持控制器，由云端控制系统或手持控制器来指引无人机的路径导航，布置采蜜装置到花田进行采蜜，并由格子蜂箱内的内摄像头和传感器来对格子蜂箱内的情况进行收集，通过大数据分析总结出格子蜂箱内部情况和蜜源分部、采集情况，然后通过云端控制系统和手持控制器装置控制无人机进而来对格子蜂箱作出调节，进而来为蜂蜜生产提供一定的条件。
进一步的，为了更好的适应不同地区段无人机的降落，无人机采用四根支架设计，四根支架采用磁悬浮组件来设计，设计采用的物理原理是“同名磁极相互排斥”，该磁悬浮支架包括两块磁极大小相同的上磁铁和下磁铁，以及套筒、连接推杆，在套筒的两个端口将两块同名磁极的上磁铁和下磁铁对立放置，其中，上磁铁与套筒固定，下磁铁与连接推杆固定；套筒的上端面与无人机的机身连接，此时两块磁铁在套筒内形成了磁悬浮组件，无人机机身处于悬浮状态，在无人机降落时，无人机的四根支架会接触到地面，四根支架会因降落时的受力不平衡性而促使支架的磁悬浮组件的连接推杆在套筒内发生移动，四根磁悬浮组件组成的支架均能根据具体降落受力情况相互作用，若无人机产生倾斜，四根支架的右边两根支架会产生一个缓冲力来使机身保持平衡，同理其它情况的受力不平衡性，支架均能根据受力产生相应的磁力来使机身保持平衡，使无人机平稳降落地面，无人机能将外摄像头监测到的花田数据并传送到无人机上控制系统的单片机，并通过无人机控制系统传送到云端控制系统和手持控制器，进而通过云端控制系统或手持控制器控制无人机控制系统来控制无人机自身路径进而去进行格子蜂箱的放置，无人机控制系统与一般无人机的控制系统相同，其转向系统、动力系统均与单片机连接，工作系统由单片机来控制。
进一步的，在无人机的机身下部设置有载接体，该载接体包括吸附装置、被吸附装置，其中吸附装置设置在无人机支架底部，被吸附装置设置在格子蜂箱顶部；吸附装置为电磁铁或者带气泵的吸盘，且当吸附装置为电磁铁时被吸附装置为铁片，吸附装置为带气泵的吸盘时被吸附装置为光滑表面的平板。
进一步的，被吸附装置与格子蜂箱之间设置有橡胶减震胶垫，通过橡胶减震胶垫来减少机身与载接体之间的振动，防止因为碰撞而导致蜜蜂的死亡。
进一步的，格子蜂箱侧面设置有一条细的小缝为蜜蜂进出口让蜜蜂能够自由进出采取花蜜。
进一步的，格子蜂箱内部有若干个夹层金属蜂脾，夹层金属蜂脾的具体数量要根据无人机的大小和格子蜂箱的大小来决定；夹层金属蜂脾包含金属蜂脾板、活动夹层、吸附板，其中金属蜂脾板包括左右两片，左右两片金属蜂脾板上设置有蜂脾，蜂脾上设置有集蜜孔洞，两片金属蜂脾板靠近活动夹层侧光滑，紧贴活动夹层设置，且一侧都是蜂巢；活动夹层中间有空腔，且靠近金属蜂脾板两侧设置有与金属蜂脾板上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔；活动夹层上方设置有吸附板，吸附板顶部的储蜂箱上设置有电磁铁装置，活动夹层底部设置有真空管，真空管通过泵体与外部相通；电磁铁装置断电状态下，活动夹层上的吸蜜孔与金属蜂脾板上的集蜜孔洞不相对，电磁铁装置通电状态下，活动夹层向上提起一部分让活动夹层上的吸蜜孔与金属蜂脾板上的集蜜孔洞相对；电磁铁装置及与真空管连接的泵体均与储蜂箱内的控制器连接；当不需要收集蜂蜜的时候断开电磁铁装置的电源，让活动夹层回到原来位置，堵住集蜜孔洞，让蜂巢处于密闭的状态，当需要收集蜂蜜的时候则接通电磁铁装置的电源，让活动夹层被电磁铁装置吸起，使集蜜孔洞与活动夹层的吸蜜孔对齐，当真空管外的泵体吸取空气的时候，真空管内会形成负压从而通过集蜜孔洞将蜂蜜从蜂脾中抽出，经吸蜜孔进入活动夹层的空腔后由真空管流出。
进一步的，活动夹层靠近金属蜂脾板两侧与金属蜂脾板上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔处还设置有加热丝，加热丝外设置绝缘装置，加热丝与储蜂箱内的控制器连接，在抽出的过程中将加热丝通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜，当不需要蜂蜜时断开电源让蜂蜡自己凝结达到不毁坏蜂巢的效果。
进一步的，换气箱与储蜂箱相联通，内设置有小型风扇，在储蜂箱内温度过高的情况下，特别是在加热丝工作期间，换气箱能通过小型风扇作用降低储蜂箱内温度，且蜜蜂可以通过储蜂箱与换气箱相联通的孔进入换气箱。
进一步的，设置在无人机支架上的外摄像头通过云台和连接装置与无人机底部连接，且外摄像头放置在无人机的最前端来进行摄像拍照，外摄像头采用360度全方位监控，可对沿路的花田情况进行记录和分析，找出最适宜放置格子蜂箱的位置并将数据传输到控制端，由控制端来完成无人机的路径移动和放置格子蜂箱。
进一步的，在无人机的机身的上方也设置了一块可对蓄电池充电的太阳能电池板，太阳能电池板可通过将太阳能转换为电能和无人机自身所带电源为无人机提供电能。
进一步的，一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其控制方法包括如下步骤：
步骤1：设置在无人机上的外摄像头通过拍照来采集一个地区段的田位置和花期数据，将监测到的数据传输到云端控制系统，蜂农挑选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动，或者云端控制系统基于大数据分析也可选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动；
步骤2：无人机飞到特定区域进行布置格子蜂箱的工作，此时设置在无人机的下方的外摄像头，以及储蜂箱内的内摄像头和温度监测装置将开始工作，不断的将蜂巢内部的情况传输到移动终端或者云端控制系统让蜂农或云端控制系统根据数据对格子蜂箱进行调整；
步骤3：无人机将一个格子蜂箱移动到指定位置后，通过控制无人机上的吸附装置，将到位的格子蜂箱平稳放置后，开始移动下一个格子蜂箱；
步骤4：由于蜜蜂采花蜜一般是由靠近蜂巢近的地方开始，无人机每隔一段时间就开始移动格子蜂箱一定距离，不断缩短蜜蜂的采蜜距离；
步骤5：被无人机释放到花田的格子蜂箱开始有蜜蜂从蜜蜂进出口出入采蜜，当一段时间夹层金属蜂脾上有足够的蜂蜜时蜂农便可以接通电源让电磁铁装置将活动夹层吸起，使集蜜孔洞与活动夹层的吸蜜孔对齐，并使真空管外的泵体开始工作，真空管内形成负压从而通过集蜜孔洞将蜂蜜从蜂脾中抽出，并经吸蜜孔进入活动夹层的空腔后由真空管流出，同时在抽出的过程中将加热丝通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜，等蜂蜜收集完再断开电磁铁装置的电源，让活动夹层回到原来位置，堵住集蜜孔洞，让蜂巢处于密闭的状态，让蜂蜡自己凝结。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、该无人机采蜜装置可以设置在任何无人机的机体上来工作，使得数据信息采集及处理的工作性更强，灵活性更好；2、通过无人机代替蜂农放置格子蜂箱减少了蜂农被蜜蜂蜇伤的风险；3、根据无人机上的外摄像头、格子蜂箱内部的温度监测装置和内摄像头实时监测格子蜂箱的情况做到了最大程度上的节约人力资源；4、利用无人机先对花田进行侦测和观察再通过蜂农决定安置格子蜂箱的位置可以大大减少不必要的时间和物力的浪费；5、采用了物理方法采取花蜜不仅提高了蜂蜜的产量并且不会毁坏蜂巢，使得下一次采集蜂蜜的时间大大缩短，采蜜效果更好；6、在无人机的机体设计上增加了磁悬浮减震的支架来满足无人机的平稳降落，设置了减震橡胶片，使得装置的稳定性和工作性能更好；7、本装置在供电处理上，采用太阳能电池板和无人机的自带电源的有效结合，使得装置在供电上更加节约能源，环保经济。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构图。
图2为本发明装置的人造格子蜂箱结构图。
图3为本发明装置的夹层金属蜂脾结构图。
图4为本发明装置的磁悬浮支架原理结构图。
图5为本发明装置的控制电路工作流程框图。
图中各标号为：磁悬浮支架1、真空管2、外摄像头3、集蜜孔洞4、换气窗5、蜜蜂进出6、夹层金属蜂脾7、金属蜂脾71、活动夹层72、吸附板73、温度监测装置8、太阳能电池板9、吸附装置10、储蜂箱11、电磁铁装置12、被吸附装13、内摄像头14、换气箱15、套筒、16、连接推杆17、上磁铁18、下磁铁19、控制器20、加热丝21、泵体22、小型风扇23、无线信号收发装置24、通信系统25、嵌入式网关26、云端控制系统27、无人机控制系统28、手持控制器29、吸蜜孔30。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明作进一步说明。应该理解，这些描述只是实例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参阅图1-5，一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，主要装置为格子蜂箱和无人机，格子蜂箱包括换气箱15和储蜂箱11，换气箱15设置在储蜂箱11上部且内部中空；储蜂箱11内部有真空管2、夹层金属蜂脾7、温度监测装置8、内摄像头14、控制器20、无线信号收发装置24；格子蜂箱由磁悬浮支架1上的载接体吸附在无人机上；换气箱15上设置有换气窗5，换气箱15顶部设置有太阳能电池板9；外摄像头3设置在无人机上；内摄像头14、温度监测装置8、太阳能电池板9、无线信号收发装置24均与控制器20连接，太阳能电池板9为格子蜂箱内各电子部件和电路供电，控制器20负责接收和处理格子蜂箱内各传感器信号，并控制格子蜂箱各部分电子部件的连通状态；无线信号收发装置24与无人机通过无人机上的通信系统25进行通信，将温度监测装置8、内摄像头14信号经控制器20接收处理后发送给无人机；无人机通过无人机自带通信系统25和嵌入式网关26与云端控制系统27和手持控制器29进行远程通信；设置在无人机上的外摄像头3来收集地区段的花田数据，将该花田数据传送到云端控制系统27和手持控制器29，由云端控制系统27或手持控制器29来指引无人机的路径导航，布置采蜜装置到花田进行采蜜，并由格子蜂箱内的内摄像头14和传感器来对格子蜂箱内的情况进行收集，通过大数据分析总结出格子蜂箱内部情况和蜜源分部、采集情况，然后通过云端控制系统27和手持控制器29装置控制无人机进而来对格子蜂箱作出调节，进而来为蜂蜜生产提供一定的条件。
进一步的，为了更好的适应不同地区段无人机的降落，无人机采用四根支架设计，四根支架采用磁悬浮组件来设计，设计采用的物理原理是“同名磁极相互排斥”，该磁悬浮支架1包括两块磁极大小相同的上磁铁18和下磁铁19，以及套筒16、连接推杆17，在套筒16的两个端口将两块同名磁极的上磁铁18和下磁铁19对立放置，其中，上磁铁18与套筒16固定，下磁铁19与连接推杆17固定；套筒16的上端面与无人机的机身连接，此时上磁铁18和下磁铁19在套筒16内形成了磁悬浮组件，无人机机身处于悬浮状态，在无人机降落时，无人机的四根支架会接触到地面，四根支架会因降落时的受力不平衡性而促使支架的磁悬浮组件的连接推杆在套筒16内发生移动，四根磁悬浮组件组成的支架均能根据具体降落受力情况相互作用，若无人机产生倾斜，四根支架的右边两根支架会产生一个缓冲力来使机身保持平衡，同理其它情况的受力不平衡性，支架均能根据受力产生相应的磁力来使机身保持平衡，使无人机平稳降落地面，无人机能将外摄像头3监测到的花田数据并传送到无人机上控制系统的单片机，并通过无人机控制系统28传送到云端控制系统27和手持控制器29，进而通过云端控制系统27或手持控制器29控制无人机控制系统28来控制无人机自身路径进而去进行格子蜂箱的放置，无人机控制系统28与一般无人机的控制系统相同，其转向系统、动力系统均与单片机连接，工作系统由单片机来控制。
进一步的，在无人机的机身下部设置有载接体，该载接体包括吸附装置10、被吸附装置13，其中吸附装置10设置在无人机支架底部，被吸附装置13设置在格子蜂箱顶部；吸附装置10为电磁铁或者带气泵的吸盘，且当吸附装置10为电磁铁时被吸附装置13为铁片，吸附装置10为带气泵的吸盘时被吸附装置13为光滑表面的平板。
进一步的，被吸附装置13与格子蜂箱之间设置有橡胶减震胶垫，通过橡胶减震胶垫来减少机身与载接体之间的振动，防止因为碰撞而导致蜜蜂的死亡。
进一步的，格子蜂箱侧面设置有一条细的小缝为蜜蜂进出口6让蜜蜂能够自由进出采取花蜜。
进一步的，格子蜂箱内部有若干个夹层金属蜂脾7，夹层金属蜂脾7的具体数量要根据无人机的大小和格子蜂箱的大小来决定；夹层金属蜂脾7包含金属蜂脾板71、活动夹层72、吸附板73，其中金属蜂脾板71包括左右两片，左右两片金属蜂脾板71上设置有蜂脾，蜂脾上设置有集蜜孔洞4，两片金属蜂脾板71靠近活动夹层72侧光滑，紧贴活动夹层72设置，且一侧都是蜂巢；活动夹层72中间有空腔，且靠近金属蜂脾板71两侧设置有与金属蜂脾板71上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔30；活动夹层72上方设置有吸附板73，吸附板73顶部的储蜂箱11上设置有电磁铁装置12，活动夹层72底部设置有真空管2，真空管2通过泵体22与外部相通；电磁铁装置12断电状态下，活动夹层72上的吸蜜孔30与金属蜂脾板71上的集蜜孔洞4不相对，电磁铁装置12通电状态下，活动夹层72向上提起一部分让活动夹层72上的吸蜜孔30与金属蜂脾板71上的集蜜孔洞4相对；电磁铁装置12及与真空管2连接的泵体22均与储蜂箱11内的控制器20连接；当不需要收集蜂蜜的时候断开电磁铁装置12的电源，让活动夹层72回到原来位置，堵住集蜜孔洞4，让蜂巢处于密闭的状态，当需要收集蜂蜜的时候则接通电磁铁装置12的电源，让活动夹层72被电磁铁装置12吸起，使集蜜孔洞4与活动夹层72的吸蜜孔30对齐，当真空管2外的泵体22吸取空气的时候，真空管2内会形成负压从而通过集蜜孔洞4将蜂蜜从蜂脾中抽出，经吸蜜孔30进入活动夹层72的空腔后由真空管2流出。
活动夹层72靠近金属蜂脾板71两侧与金属蜂脾板71上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔30处还设置有加热丝21，加热丝21外设置绝缘装置，加热丝21与储蜂箱11内的控制器20连接，在抽出的过程中将加热丝21通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜，当不需要蜂蜜时断开电源让蜂蜡自己凝结达到不毁坏蜂巢的效果。
进一步的，换气箱15与储蜂箱11相联通，内设置有小型风扇23，在储蜂箱11内温度过高的情况下，特别是在加热丝21工作期间，换气箱15能通过小型风扇23作用降低储蜂箱11内温度，且蜜蜂可以通过储蜂箱11与换气箱15相联通的孔进入换气箱15。
进一步的，设置在无人机支架上的外摄像头3通过云台和连接装置与无人机底部连接，且外摄像头3放置在无人机的最前端来进行摄像拍照，外摄像头采用360度全方位监控，可对沿路的花田情况进行记录和分析，找出最适宜放置格子蜂箱的位置并将数据传输到控制端，由控制端来完成无人机的路径移动和放置格子蜂箱。
进一步的，在无人机的机身的上方也设置了一块可对蓄电池充电的太阳能电池板9，太阳能电池板9可通过将太阳能转换为电能来和无人机自身所带电源为无人机提供电能。
进一步的，一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其控制方法包括如下步骤：
步骤1：设置在无人机上的外摄像头3通过拍照来采集一个地区段的田位置和花期数据，将监测到的数据传输到云端控制系统27，蜂农挑选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动，或者云端控制系统27基于大数据分析也可选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动；
步骤2：无人机飞到特定区域进行布置格子蜂箱的工作，此时设置在无人机的下方的外摄像头3，以及储蜂箱11内的内摄像头14和温度监测装置8将开始工作，不断的将蜂巢内部的情况传输到移动终端或者云端控制系统27让蜂农或云端控制系统27根据数据对格子蜂箱进行调整；
步骤3：无人机将一个格子蜂箱移动到指定位置后，通过控制无人机上的吸附装置10，将到位的格子蜂箱平稳放置后，开始移动下一个格子蜂箱；
步骤4：由于蜜蜂采花蜜一般是由靠近蜂巢近的地方开始，无人机每隔一段时间就开始移动格子蜂箱一定距离，不断缩短蜜蜂的采蜜距离；
步骤5：被无人机释放到花田的格子蜂箱开始有蜜蜂从蜜蜂进出口6出入采蜜，当一段时间夹层金属蜂脾7上有足够的蜂蜜时蜂农便可以接通电源让电磁铁装置12将活动夹层72吸起，使集蜜孔洞4与活动夹层72的吸蜜孔30对齐，并使真空管2外的泵体22开始工作，真空管2内形成负压从而通过集蜜孔洞4将蜂蜜从蜂脾中抽出，并经吸蜜孔30进入活动夹层72的空腔后由真空管2流出，同时在抽出的过程中将加热丝21通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜；等蜂蜜收集完再断开电磁铁装置12的电源，让活动夹层72回到原来位置，堵住集蜜孔洞4，让蜂巢处于密闭的状态，让蜂蜡自己凝结。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：主要装置为格子蜂箱和无人机，格子蜂箱包括换气箱(15)和储蜂箱(11)，换气箱(15)设置在储蜂箱(11)上部且内部中空；储蜂箱(11)内部有真空管(2)、夹层金属蜂脾(7)、温度监测装置(8)、内摄像头(14)、控制器(20)、无线信号收发装置(24)；格子蜂箱由磁悬浮支架(1)上的载接体吸附在无人机上；换气箱(15)上设置有换气窗(5)，换气箱(15)顶部设置有太阳能电池板(9)；外摄像头(3)设置在无人机上；内摄像头(14)、温度监测装置(8)、太阳能电池板(9)、无线信号收发装置(24)均与控制器(20)连接，太阳能电池板(9)为格子蜂箱内各电子部件和电路供电，控制器(20)负责接收和处理格子蜂箱内各传感器信号，并控制格子蜂箱各部分电子部件的连通状态；无线信号收发装置(24)与无人机通过无人机上的通信系统(25)进行通信，将温度监测装置(8)、内摄像头(14)信号经控制器(20)接收处理后发送给无人机；无人机通过无人机上的通信系统(25)和嵌入式网关(26)与云端控制系统(27)和手持控制器(29)进行远程通信；设置在无人机上的外摄像头(3)来收集地区段的花田数据，将该花田数据传送到云端控制系统(27)和手持控制器(29)，由云端控制系统(27)或手持控制器(29)来指引无人机的路径导航，布置采蜜装置到花田进行采蜜，并由格子蜂箱内的内摄像头(14)和传感器来对格子蜂箱内的情况进行收集，通过大数据分析总结出格子蜂箱内部情况和蜜源分部、采集情况，然后通过云端控制系统(27)和手持控制器(29)装置控制无人机进而来对格子蜂箱作出调节，进而来为蜂蜜生产提供一定的条件；
格子蜂箱内部有若干个夹层金属蜂脾(7)，夹层金属蜂脾(7)的具体数量要根据无人机的大小和格子蜂箱的大小来决定；夹层金属蜂脾(7)包含金属蜂脾板(71)、活动夹层(72)、吸附板(73)，其中金属蜂脾板(71)包括左右两片，左右两片金属蜂脾板(71)上设置有蜂脾，蜂脾上设置有集蜜孔洞(4)，两片金属蜂脾板(71)靠近活动夹层(72)侧光滑，紧贴活动夹层(72)设置，且一侧都是蜂巢；活动夹层(72)中间有空腔，且靠近金属蜂脾板(71)两侧设置有与金属蜂脾板(71)上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔(30)；活动夹层(72)上方设置有吸附板(73)，吸附板(73)顶部的储蜂箱(11)上设置有电磁铁装置(12)，活动夹层(72)底部设置有真空管(2)，真空管(2)通过泵体(22)与外部相通；电磁铁装置(12)断电状态下，活动夹层(72)上的吸蜜孔(30)与金属蜂脾板(71)上的集蜜孔洞(4)不相对，电磁铁装置(12)通电状态下，活动夹层(72)向上提起一部分让活动夹层(72)上的吸蜜孔(30)与金属蜂脾板(71)上的集蜜孔洞(4)相对；电磁铁装置(12)与真空管(2)连接的泵体(22)均与储蜂箱(11)内的控制器(20)连接；当不需要收集蜂蜜的时候断开电磁铁装置(12)的电源，让活动夹层(72)回到原来位置，堵住集蜜孔洞(4)，让蜂巢处于密闭的状态，当需要收集蜂蜜的时候则接通电磁铁装置(12)的电源，让活动夹层(72)被电磁铁装置(12)吸起，使集蜜孔洞(4)与活动夹层(72)的吸蜜孔(30)对齐，当真空管(2)外的泵体(22)吸取空气的时候，真空管(2)内形成负压从而通过集蜜孔洞(4)将蜂蜜从蜂脾中抽出，经吸蜜孔(30)进入活动夹层(72)的空腔后由真空管(2)流出。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：无人机采用四根支架设计，四根支架采用磁悬浮组件来设计，设计采用的物理原理是“同名磁极相互排斥”，该磁悬浮支架(1)包括两块磁极大小相同的上磁铁(18)和下磁铁(19)，以及套筒(16)、连接推杆(17)，在套筒(16)的两个端口将两块同名磁极的上磁铁(18)和下磁铁(19)对立放置，其中，上磁铁(18)与套筒(16)固定，下磁铁(19)与连接推杆(17)固定；套筒(16)的上端面与无人机的机身连接，此时上磁铁(18)和下磁铁(19)在套筒(16)内形成了磁悬浮组件，无人机机身处于悬浮状态，在无人机降落时，无人机的四根支架会接触到地面，四根支架会因降落时的受力不平衡性而促使支架的磁悬浮组件的连接推杆（17）在套筒(16)内发生移动，四根支架均能根据具体降落受力情况相互作用，若无人机产生倾斜，四根支架的右边两根支架会产生一个缓冲力来使机身保持平衡，同理其它情况的受力不平衡性，支架均能根据受力产生相应的磁力来使机身保持平衡，使无人机平稳降落地面，无人机能将外摄像头(3)监测到的花田数据传送到无人机控制系统的单片机，并通过无人机控制系统(28)传送到云端控制系统(27)和手持控制器(29)，进而通过云端控制系统(27)或手持控制器(29)控制无人机控制系统(28)来控制无人机自身路径进而去进行格子蜂箱的放置，无人机控制系统(28)与一般无人机的控制系统相同，其转向系统、动力系统均与单片机连接，工作系统由单片机来控制。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：无人机的机身下部设置有载接体，该载接体包括吸附装置(10)、被吸附装置(13)，其中吸附装置(10)设置在无人机支架底部，被吸附装置(13)设置在格子蜂箱顶部；吸附装置(10)为电磁铁或者带气泵的吸盘，且当吸附装置(10)为电磁铁时被吸附装置(13)为铁片，吸附装置(10)为带气泵的吸盘时被吸附装置(13)为光滑表面的平板。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：被吸附装置(13)与格子蜂箱之间设置有橡胶减震胶垫，通过橡胶减震胶垫来减少机身与载接体之间的振动，防止因为碰撞而导致蜜蜂的死亡。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：格子蜂箱侧面设置有一条细的小缝为蜜蜂进出口(6)让蜜蜂能够自由进出采取花蜜。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：活动夹层(72)靠近金属蜂脾板(71)两侧与金属蜂脾板(71)上集蜜孔洞(4)相对应的吸蜜孔(30)处还设置有加热丝(21)，加热丝(21)与储蜂箱(11)内的控制器(20)连接，加热丝(21)外设置绝缘装置，在将蜂蜜从蜂脾中抽出的过程中加热丝(21)通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜，当不需要蜂蜜时断开电源让蜂蜡自己凝结达到不毁坏蜂巢的效果。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：换气箱(15)与储蜂箱(11)相联通，内设置有小型风扇(23)，在储蜂箱(11)内温度过高的情况下，换气箱(15)能通过小型风扇(23)作用降低储蜂箱(11)内温度，且蜜蜂能够通过储蜂箱(11)与换气箱(15)相联通的孔进入换气箱(15)。
8.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：设置在无人机上的外摄像头(3)通过云台和连接装置与无人机底部连接，且外摄像头(3)放置在无人机的最前端来进行摄像拍照，外摄像头采用360度全方位监控，能对沿路的花田情况进行记录和分析，找出最适宜放置格子蜂箱的位置并将数据传输到控制端，由控制端来完成无人机的路径移动和放置格子蜂箱。
9.根据权利要求1所述的一种基于无人机和计算机远程控制的智能蜂蜜箱，其特征在于：其控制方法包括如下步骤：
步骤1：设置在无人机上的外摄像头(3)通过拍照来采集一个地区段的花田位置和花期数据，将监测到的数据传输到云端控制系统(27)，蜂农挑选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动，云端控制系统(27)基于大数据分析选出适宜的花田让控制端来指引无人机的飞行系统进行路径移动；
步骤2：无人机飞到特定区域进行布置格子蜂箱的工作，此时设置在无人机的下方的外摄像头(3)，以及储蜂箱(11)内的内摄像头(14)和温度监测装置(8)开始工作，不断的将蜂巢内部的情况传输到移动终端或者云端控制系统(27)让蜂农或云端控制系统(27)根据数据对格子蜂箱进行调整；
步骤3：无人机将一个格子蜂箱移动到指定位置后，通过控制无人机上的吸附装置(10)，将到位的格子蜂箱平稳放置后，开始移动下一个格子蜂箱；
步骤4：由于蜜蜂采花蜜一般是由靠近蜂巢近的地方开始，无人机每隔一段时间就开始移动格子蜂箱一定距离，不断缩短蜜蜂的采蜜距离；
步骤5：被无人机释放到花田的格子蜂箱开始有蜜蜂从蜜蜂进出口(6)出入采蜜，当一段时间后夹层金属蜂脾(7)上有足够的蜂蜜时蜂农接通电源让电磁铁装置(12)将活动夹层(72)吸起，使集蜜孔洞(4)与活动夹层(72)的吸蜜孔(30)对齐，并使真空管(2)外的泵体(22)开始工作，真空管(2)内形成负压从而通过集蜜孔洞(4)将蜂蜜从蜂脾中抽出，并经吸蜜孔(30)进入活动夹层(72)的空腔后由真空管(2)流出，同时在抽出的过程中加热丝(21)通电，使金属材质的蜂脾加热，让蜂蜡融化更快的抽出蜂蜜；等蜂蜜收集完再断开电磁铁装置(12)的电源，让活动夹层(72)回到原来位置，堵住集蜜孔洞(4)，让蜂巢处于密闭的状态，让蜂蜡自己凝结。
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