CN207208461U - 一种半自动控制植保无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及飞行器系统技术领域，具体涉及一种半自动控制植保无人机，包括机体、地面服务器、远程遥控电机和喷洒装置，所述机体包括机舱、尾翼、旋翼、脚架，所述机舱内部设有GPS定位系统、半自动操作系统、发动机、摄像机和轨迹记录仪，所述GPS定位系统和摄像机连接轨迹记录仪，所述轨迹记录仪向地面服务器传输数据，所述远程遥控电机控制半自动操作系统，所述半自动操作系统控制喷洒装置和发动机。本实用新型可以减少操作辅助人员，操作简单，可提高喷洒农药的效率，无人机也有一定自我保护能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器系统控制领域，特别是一种半自动控制植保无人机。
背景技术
中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20％。农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计，想必更是一个惊人数字。
植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展。1990年，日本山叶公司率先推出世界上第一架无人机，主要用于喷洒农药。我国南方首先应用于水稻种植区的农药喷洒。2016年，农业植保无人机逐渐成为行业新宠，各地陆续出现使用无人机用于植保的案例。据农业部最新统计，截至2016年6月5日，我国生产专业级无人机的公司有300多家，其中有200多家是植保无人机生产厂家，生产各类植保无人机共178个品种，保有量超过5000架。
现有技术中，有运用方向定位系统来确定无人机实时位置，再通过预先设定的直角坐标系进行飞行路线的执行，从而完成对预设飞行路线的执行。但无人机的操纵仍然主要依靠人眼原地远距离观察无人机飞行高度与姿态，并靠遥控器来控制飞行，由于距离和无人机速度的影响，需要操控者实时操控无人机的飞行状态，这样就无法同时很好地控制无人机。
实用新型内容
本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在农间作业时需要操作辅助人员浪费人力、无人机操作困难发生漏喷或复喷以及易发生无人机坠落或坠毁的问题，提供一种半自动控制植保无人机，可以减少操作辅助人员，操作简单，可提高喷洒农药的效率，无人机也有一定自我保护能力。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种半自动控制植保无人机，包括机体、地面服务器、远程遥控电机和喷洒装置，所述机体包括机舱、尾翼、旋翼、脚架，所述机舱内部设有GPS定位系统、半自动操作系统、发动机、摄像机和轨迹记录仪，所述GPS定位系统、摄像机和压力传感器连接轨迹记录仪，所述轨迹记录仪向地面服务器传输数据，所述远程遥控电机控制半自动操作系统，所述半自动操作系统控制喷洒装置和发动机。
进一步，所述半自动操作系统包括：
定高飞行模块，用于限定无人机的高度，防止因操作问题发生骤降或骤升，造成损害；
自动增稳模块，用于增加无人机的稳定性，防止发生摇晃或因风力等自然因素造成的轨迹偏移以及增强无人机的负重能力；
自动悬停模块，用于在不能接受远程遥控电机信号的地方进行空中悬停，防止发生坠落或坠毁；
自动起降模块，用于启动远程遥控电机时在一定时间内提供上升加速度和下降加速度；
操控喷洒模块，用于操作控制喷洒装置的运行和检测；
机翼运行模块，用于操控发动机对整个无人机的飞行进行控制。
进一步，所述喷洒装置包括压力传感器、喷壶、喷嘴、压力泵、软管，所述GPS定位系统、摄像机与压力传感器将数据传输给轨迹记录仪，并且轨迹记录仪自动将地理信息与喷洒数据传输到地面服务器，以积累数据。
进一步，所述摄像机处于机舱前部，并且机舱前有圆孔，摄像头从圆孔对周围环境进行摄像。
进一步，所述地面服务器连接互联网，进行网络数据共享，形成大数据，方便形成各区域地理数据以及预防自然灾害等。
进一步，所述旋翼采用单旋翼、四旋翼或者八旋翼。
进一步，所述尾翼上翘，采用独立电机控制，避免传统油机用皮带传输的弊端。
进一步，所述发动机处于机舱后部，采用油电混合动力，连接控制旋翼和尾翼。
进一步，所述喷洒装置设置在机体外部，其中，所述喷壶设置在机体两侧，由合金铸成的长方体框架支撑，所述压力泵和喷嘴设置在机体底部，所述喷壶通过软管连接到压力泵，压力泵再连接到喷嘴，所述压力传感器设置在喷壶底部与喷壶相接触。
进一步，所述喷嘴使用进口陶瓷。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
1、使用远程遥控电机启动控制，减少了操作辅助人员；
2、在接受不到信号或出故障时，可以进行自动悬停，不会坠落或坠毁，提高了飞机的安全性；
3、动力系统采用油电混合动力，可以避免单一动力会出现的动力不足、污染环境等问题；
4、采用的半自动操作系统，可以减少飞手的培训时间，让新手能够尽快掌握操作要领，操作简便。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中标记：1-机体，11-机舱，12-尾翼，13-旋翼，14-脚架，2-喷洒装置，3-发动机，4-半自动操作系统，5-GPS定位系统，6-摄像机，7-轨迹记录仪，8-远程遥控电机，9-地面服务器。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种半自动控制植保无人机，包括机体1、地面服务器9、远程遥控电机8和喷洒装置2，所述机体1包括机舱11、尾翼12、旋翼13、脚架14，所述机舱11内部设有GPS定位系统5、半自动操作系统4、发动机3、摄像机6和轨迹记录仪7，所述发动机3连接旋翼13和尾翼12，所述喷洒装置2包括压力传感器、喷壶、喷嘴、压力泵、软管，所述GPS定位系统5、摄像机6和压力传感器连接轨迹记录仪7，所述轨迹记录仪7向地面服务器9传输数据，所述远程遥控电机8控制半自动操作系统4，所述半自动操作系统4控制喷洒装置2和发动机3，所述半自动操作系统4包括
定高飞行功能模块，用于限定无人机的高度，防止因操作问题发生骤降或骤升，造成损害；
自动增稳功能模块，用于增加无人机的稳定性，防止发生摇晃或因风力等自然因素造成的轨迹偏移以及增强无人机的负重能力；
自动悬停功能模块，用于在不能接受远程遥控电机8信号的地方进行空中悬停，防止发生坠落或坠毁；
自动起降功能模块，用于启动远程遥控电机8时在一定时间内提供上升加速度和下降加速度；
操控喷洒模块，用于操作控制喷洒装置的运行和检测；
机翼运行模块，用于操控发动机对整个无人机的飞行进行控制。
本实用新型如图1所示，其中，图中机舱11内的位置关系不代表实际情况的位置关系。
所述GPS定位系统5、摄像机6与压力传感器将数据传输给轨迹记录仪7，并且轨迹记录仪7自动将地理信息与喷洒数据传输到地面服务器9，以积累数据。
所述摄像机6处于机舱11前部，并且机舱11前有圆孔，以便摄像头对周围环境进行摄像。
所述地面服务器9连接互联网，进行网络数据共享，形成大数据，方便形成各区域地理数据、天气数据，可预防自然灾害等。
所述旋翼13采用单旋翼、四旋翼或者八旋翼。
所述尾翼12上翘，采用独立电机控制，避免传统油机用皮带传输的弊端。
所述发动机3处于机舱11后部，采用油电混合动力，避免如汽油等造成农作物污染或环境污染。
所述喷洒装置2设置在机体1外部，其中，所述喷壶设置在机体1两侧，由合金铸成的长方体框架支撑，所述压力泵和喷嘴设置在机体1底部，所述喷壶通过软管连接到压力泵，压力泵再连接到喷嘴，所述压力传感器设置在喷壶底部与喷壶相接触。
所述喷嘴使用进口陶瓷。
实施例1
无人机田间作业时，重喷和漏喷现象难免发生，轨迹记录仪不仅可以进行喷洒轨迹的记录和管理，对漏喷和复喷进行警告，还可以预设喷洒范围，自动测量喷洒区域面积，超越约定喷洒边界时自动关闭喷头，从而使得农业喷洒作业更加智能化，同时可有效帮助用户对喷洒飞行过程及喷洒结算进行管理，从源头上对残留农药进行控制管理。半自动操作系统的定高飞行(精度达到0.5米)、自动增稳、自动悬停、自动起降等特色功能，不仅可以实现规模农业中连续作业的需要，整体可操作性、安全性、便捷性在植保无人机领域中更是具有无可比拟的优势。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种半自动控制植保无人机，包括机体(1)、地面服务器(9)、远程遥控电机(8)和喷洒装置(2)，其特征在于，所述机体(1)包括机舱(11)、尾翼(12)、旋翼(13)和脚架(14)；所述机舱(11)内部设有GPS定位系统(5)、半自动操作系统(4)、发动机(3)、摄像机(6)和轨迹记录仪(7)；所述GPS定位系统(5)和摄像机(6)连接轨迹记录仪(7)；所述轨迹记录仪(7)向地面服务器(9)传输数据；所述远程遥控电机(8)控制半自动操作系统(4)；所述半自动操作系统(4)控制喷洒装置(2)和发动机(3)。
2.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述喷洒装置(2)包括压力传感器、喷壶、喷嘴、软管、压力泵，所述GPS定位系统(5)、摄像机(6)与压力传感器将数据传输给轨迹记录仪(7)，并且轨迹记录仪(7)自动将地理信息与喷洒数据传输到地面服务器(9)，以积累数据。
3.根据权利要求2所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述喷洒装置(2)设置在机体(1)外部，其中，所述喷壶设置在机体(1)两侧，由合金铸成的长方体框架支撑，所述压力泵和喷嘴设置在机体(1)底部，所述喷壶通过软管连接到压力泵，压力泵再连接到喷嘴，所述压力传感器设置在喷壶底部与喷壶相接触。
4.根据权利要求3所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述喷嘴使用进口陶瓷。
5.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述摄像机(6)处于机舱(11)前部，并且机舱(11)前有圆孔，摄像头从圆孔进行摄像。
6.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述地面服务器(9)连接互联网，进行网络数据共享，形成大数据。
7.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述旋翼(13)采用单旋翼、四旋翼或者八旋翼。
8.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述尾翼(12)上翘，采用独立电机控制。
9.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述发动机(3)处于机舱(11)后部，采用油电混合动力，连接控制尾翼(12)和旋翼(13)。
10.根据权利要求1所述的一种半自动控制植保无人机，其特征在于，所述半自动操作系统(4)包括定高飞行模块、自动增稳模块、自动悬停模块、自动起降模块、操控喷洒模块和机翼运行模块。
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| CN201720754327.7U CN207208461U (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种半自动控制植保无人机 |
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| CN201720754327.7U Active CN207208461U (zh) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | 一种半自动控制植保无人机 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109874772A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-14 | 山东昆丰农林科技股份有限公司 | 一种航空农林作业监控方法及系统 |
| CN112105461A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-12-18 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 一种控制方法、控制设备、可移动平台及控制系统 |
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2017
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| CN109874772B (zh) * | 2019-01-29 | 2022-08-23 | 山东昆丰农林科技股份有限公司 | 一种航空农林作业监控方法及系统 |
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