CN205593601U - 一种农用喷药无人机余药量无线检测装置 - Google Patents

一种农用喷药无人机余药量无线检测装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，包括控制器，液位监测模块，姿态检测模块，显示模块和无线收发模块，控制器的输入端分别与所述液位监测模块、姿态检测模块连接，所述控制的输出端分别与所述显示模块、无线收发模块连接；液位监测模块包括液位传感器，姿态检测模块包括姿态传感器，控制器根据检测到的姿态信息实现对液位信息的实时修正。本实用新型可实现对飞行过程中的农用喷药无人机的剩余农药量进行实时检测，以使飞手及时了解农用喷药无人机当前的工作载荷及可以喷洒的作业量，乃至农用喷药无人机的安全飞行提供保障，也为飞行作业规划提供数据依据。

Description

一种农用喷药无人机余药量无线检测装置
技术领域
本实用新型涉及测控技术领域，具体涉及一种农用喷药无人机余药量无线检测装置。
背景技术
随着农业从业人员的日益减少，农业生产的各个环节越来越依靠科学技术和现代农业装备。喷药环节也不例外，农用喷药无人机具有作业高度低、飘移少、可空中悬停、无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性、防治效果高、远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点，从而成为了一个新兴的农用设备产业。经过近些年的快速发展，喷药无人机技术取得了较大的发展，依据规划航迹自主喷药技术也得到了一定的应用。
为了更好的实现无人机的自主喷药，提高喷药无人机的工作效率，飞行安全性，实现精准作业规划，需实时了解喷药无人机药箱内的存药量。现存喷药无人机基本无此项功能，特别是能够在飞行过程中，飞机在姿态变换的情况下，实现对药箱剩余药量精确测量。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种可实现对飞行过程中的农用喷药无人机的剩余农药量进行实时检测，以使飞手及时了解农用喷药无人机当前的工作载荷及可以喷洒的作业量，乃至农用喷药无人机的安全飞行提供保障，也为飞行作业规划提供数据依据的农用喷药无人机余药量无线检测装置。
技术方案：本实用新型所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，包括控制器，液位监测模块，姿态检测模块，显示模块和无线收发模块，所述控制器的输入端分别与所述液位监测模块、姿态检测模块连接，所述控制的输出端分别与所述显示模块、无线收发模块连接；所述液位监测模块包括液位传感器，所述液位传感器将检测到的液位信息送控制器处理，并通过显示模块进行液位信息显示，所述姿态检测模块包括姿态传感器，所述姿态传感器将检测到的喷药无人机的实时姿态信息传输给控制器处理，所述控制器根据检测到的姿态信息实现对液位信息的实时修正。
进一步的，所述液位传感器采用两个压阻式压力传感器。
进一步的，所述两个压阻式压力传感器分别安装在喷药无人机药箱底部，且采用对角安装的形式。
进一步的，所述姿态传感器采用3轴自由度加速度传感器模块MPU6050，实时检测喷药无人机的俯仰角，偏航角及倾斜角状态。
进一步的，所述传感器模块MPU6050通过IIC总线与控制器连接。
进一步的，所述控制器采用PIC16F877单片机。
进一步的，所述无线收发模块采用NRF24L01，该模块工作在2.4GHz频段。
有益效果：本实用新型可实现对飞行过程中的农用喷药无人机的剩余农药量进行实时检测，以使飞手及时了解农用喷药无人机当前的工作载荷及可以喷洒的作业量，乃至农用喷药无人机的安全飞行提供保障，也为飞行作业规划提供数据依据。
附图说明
图1为本实用新型的控制原理框图示意图。
具体实施方式
如图1所示的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，包括控制器，液位监测模块，姿态检测模块，显示模块和无线收发模块，所述控制器的输入端分别与所述液位监测模块、姿态检测模块连接，所述控制的输出端分别与所述显示模块、无线收发模块连接；所述液位监测模块包括液位传感器，所述液位传感器将检测到的液位信息送控制器处理，并通过显示模块进行液位信息显示，所述姿态检测模块包括姿态传感器，所述姿态传感器将检测到的喷药无人机的实时姿态信息传输给控制器处理，所述控制器根据检测到的姿态信息实现对液位信息的实时修正。
所述液位传感器采用压阻式压力传感器，通过测量药箱内药液作用在压力传感器的压力信号，从而得出液位高度。为了实现对液位的精确测量，减小飞行作业过程中，由于喷药无人机姿态变化而引起的测量误差，采用2个液位传感器和飞行姿态传感器相结合实时对测量液位进行修正。2个液位传感器分别安装在喷药无人机药箱底部，采用对角安装的形式。2个液位传感器分别输出0~5V额定电压信号。液位传感器输出的模拟电压信号送控制器PIC16F877，经PIC16F877内部的AD转换器转换成数字量。
飞行姿态传感器采用3轴自由度加速度传感器模块MPU6050，该传感器可以实时检测喷药无人机的飞行姿态，包括俯仰角，偏航角及倾斜角。三轴加速度传感器MPU6050通过IIC总线和PIC16F877进行通信。该装置，通过喷药无人机俯仰角及倾斜角的变换，实时对液位传感器检测的液位数据进行修正。
显示模块采用液晶显示模组，可以本地实时显示药箱剩余药量，主要用于系统测试。
无线收发模块用于将药箱剩余药量数据通过无线的方式传送到操作终端，从而实现飞手实时了解农用喷药无人机药箱的剩余农药量信息。对药箱剩余药量的检测可以为精准喷药提供数据支持。无线收发模块，采用NRF24L01。该模块工作在2.4GHz频段。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：包括控制器，液位监测模块，姿态检测模块，显示模块和无线收发模块，所述控制器的输入端分别与所述液位监测模块、姿态检测模块连接，所述控制的输出端分别与所述显示模块、无线收发模块连接；所述液位监测模块包括液位传感器，所述液位传感器将检测到的液位信息送控制器处理，并通过显示模块进行液位信息显示，所述姿态检测模块包括姿态传感器，所述姿态传感器将检测到的喷药无人机的实时姿态信息传输给控制器处理，所述控制器根据检测到的姿态信息实现对液位信息的实时修正。
2.根据权利要求1所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述液位传感器采用两个压阻式压力传感器。
3.根据权利要求2所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述两个压阻式压力传感器分别安装在喷药无人机药箱底部，且采用对角安装的形式。
4.根据权利要求1所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述姿态传感器采用3轴自由度加速度传感器模块MPU6050，实时检测喷药无人机的俯仰角，偏航角及倾斜角状态。
5.根据权利要求4所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述传感器模块MPU6050通过IIC总线与控制器连接。
6.根据权利要求1所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述控制器采用PIC16F877单片机。
7.根据权利要求1所述的一种农用喷药无人机余药量无线检测装置，其特征在于：所述无线收发模块采用NRF24L01，该模块工作在2.4GHz频段。
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