CN211123767U - 一种精准播种无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精准播种无人机，包括无人机本体，其特征在于，还包括设置在所述无人机本体上的播种装置、主控制器、电源和图传相机；所述播种装置包括种子存储仓和拨种仓，所述种子存储仓和拨种仓设置在支撑板上，所述支撑板通过连接柱和所述无人机本体连接，所述拨种仓的拨种盘由拨种电机驱动，所述拨种仓的出口与硬质闭合管道的入口对接，所述硬质闭合管道的出口与枪管的入口对接，所述硬质闭合管道的末端两侧分别与相对应的摩擦轮连接；所述硬质闭合管道、枪管和摩擦轮通过支架设置在所述支撑板下方；所述拨种电机、摩擦轮、图传相机与所述主控制器连接，所述主控制器的接收器与遥控器配合。本实用新型自动化程度高、种子存活率高。

Description

一种精准播种无人机

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种精准播种无人机。

背景技术

我国农业现代化高速发展，对农业机械化、信息化及自动化的要求越来越高。为了响应农业可持续发展，提高农业作业效率和作业效果，精准农业航空概念随之而出。

无人机撒播技术是精准农业航空的应用之一，农用无人机具有适用性好、效率高、操控人员安全系数高及作物损伤小等优点，解决了传统农业播种中人工播种速度较慢且成本高、而播种机播种两边轮胎压痕严重导致的土地坑洼进而导致的植株发育不均衡的严重问题。

现有技术中，无人机播种得到了实现，但普遍存在的问题是：目前应用在无人机上的撒播装置多以高压气体为动力，高压气罐较重且安全性较低，限制了无人机播种技术的应用及推广；且现有无人机撒播出来的种子多暴露在田地表面或浅层上，暴风雨、太阳的暴晒或是鸟类寻食都会影响种子的生根发芽，因此种子的存活率难以保障。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型设计了一种精准播种无人机。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种精准播种无人机，包括无人机本体，还包括设置在所述无人机本体上的播种装置、主控制器、电源和图传相机；所述播种装置包括种子存储仓和拨种仓，所述种子存储仓和拨种仓设置在支撑板上，所述支撑板通过连接柱和所述无人机本体连接，所述拨种仓的拨种盘由拨种电机驱动，所述拨种仓的出口与硬质闭合管道的入口对接，所述硬质闭合管道的出口与枪管的入口对接，所述硬质闭合管道的末端两侧分别与相对应的摩擦轮连接；所述硬质闭合管道、枪管和摩擦轮通过支架设置在所述支撑板下方；所述拨种电机、摩擦轮、图传相机与所述主控制器连接，所述主控制器的接收器与遥控器配合。

进一步，所述支撑板与所述支架的顶板之间通过水平调整电机转动连接，所述水平调整电机与所述主控制器连接。

进一步，所述水平调整电机采用内径为18mm的空心轴。

进一步，所述枪管和摩擦轮以可俯仰转动的方式设置在所述支架上。

进一步，所述图传相机设置在所述支架的第二层支撑板上，所述枪管和摩擦轮设置在所述支架的第三层支撑板上，所述第二层支撑板和第三层支撑板固连且通过俯仰调整电机与所述支架的竖板转动连接，所述俯仰调整电机与所述主控制器连接。

进一步，所述枪管的最大俯角是90度以垂直于地面。

进一步，所述硬质闭合管道与所述支架的顶板固连。

进一步，所述硬质闭合管道的每一个转角处均设有5个外径为5mm的轴承。

进一步，所述硬质闭合管道采用聚乳酸材料制成。

进一步，所述拨种盘的拨齿齿形为渐开线齿形。

进一步，所述无人机本体包括无人机机架及设置在所述无人机机架上的GPS模块、飞行控制器和动力电机，所述动力电机与相应的电子调速器连接，所述GPS模块和所述电子调速器分别与所述飞行控制器连接，所述动力电机和所述飞行控制器分别与所述主控制器连接。

进一步，所述动力电机有四个，且分别通过相应的电机座与所述无人机机架连接。

进一步，所述电源由四块大容量电池组成，且安装在所述无人机机架上。

进一步，所述主控制器设置在所述支架的第三层支撑板上。

进一步，种子外表面由外向内依次包裹有可降解保护层和养料层。

工作时，先接通电源，起飞无人机，通过遥控器控制无人机工作，使无人机飞行到所要工作的区域处，利用远程地面站在地图上标定播种点位及飞行路线，标定后远程地面站利用实时信号通过飞行控制器控制无人机准确飞行至播种地点上空5米处，此时播种装置开始工作，接收机接受到遥控发送的播种信号后，主控制器根据图传相机的信息，控制拨种电机和摩擦轮转动，种子存储仓中存储的种子经拨种电机，从硬质闭合管道处漏下，摩擦轮将漏下的种子加速挤出,从而将种子经枪管发射入地面下6cm左右，完全满足种子发育所需要的深度。

进一步的，播种过程中，主控制器不断根据图传相机的实时图传判断种子落点与预期落点的误差，实时控制水平调整电机和俯仰调整电机，修正种子落点，进一步实现精准播种的目的。

该精准播种无人机具有以下有益效果：

（1）本实用新型通过控制摩擦轮及拨种电机的转动，将种子存储仓中的经过加工处理的种子发射出去，播种装置具有小型化、后座力小、安全且性能强劲等特点，改变了以往采用气体作为动力的方式，同时，该播种装置对种子本身损伤也较小，可以将种子射入地面以下6厘米左右，解决了种子暴露在田地表面或浅层上，因暴风雨、太阳的暴晒或是鸟类寻食而导致的种子的存活率低的问题。

（2）本实用新型中，利用图传相机实现了精准播种的目的，结合水平调整电机和俯仰调整电机，进一步提高了精准播种的精度。

（3）本实用新型中，利用可降解保护层包裹一定的种子发芽所需的营养成分，将种子包裹在最里层，这样既可保护种子减小发射带来的损伤又能使种子顺利发芽，提高种子的发芽率。

（4）本实用新型设计安装有四块大容量电池及大容量种子存储仓，在一次巡航过程可长时间持续工作，大大地提高了工作效率。

（5）本实用新型利用无人机将种子运送到计划种植的地方，通过远程控制系统，控制播种装置向地面发射合理数量的种子，以达到播种的目的，自动化程度高。

附图说明

图1：本实用新型实施方式中精准播种无人机的结构示意图；

图2：本实用新型实施方式中播种装置的结构示意图；

图3：本实用新型实施方式中无人机本体的结构示意图；

图4：本实用新型实施方式中的电路连接示意框图。

附图标记说明：

1—无人机本体；10—GPS模块；11—动力电机；12—电子调速器；13—飞行控制器；14—无人机机架；2—播种装置；20—种子存储仓；21—拨种仓；22—拨种电机；23—支撑板；24—硬质闭合管道；25—水平调整电机；26—支架；27—俯仰调整电机；28—枪管；29—摩擦轮；3—主控制器；30—接收器；4—电源；5—图传相机。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图4示出了本实用新型一种精准播种无人机的具体实施方式。图1是本实施方式中精准播种无人机的结构示意图；图2是本实施方式中播种装置的结构示意图；图3是本实施方式中无人机本体的结构示意图；图4是本实施方式中的电路连接示意框图。

如图1至图3所示，本实施方式中的精准播种无人机，包括无人机本体1及设置在无人机本体1上的播种装置2、主控制器3、电源4和图传相机5；播种装置2包括种子存储仓20和拨种仓21，种子存储仓20和拨种仓21设置在支撑板23上，支撑板23通过连接柱和无人机本体1连接，拨种仓21的拨种盘由拨种电机22驱动，拨种仓21的出口与硬质闭合管道24的入口对接，硬质闭合管道24的出口与枪管28的入口对接，硬质闭合管道24的末端两侧分别与相对应的摩擦轮29连接；硬质闭合管道24、枪管28和摩擦轮29通过支架26设置在支撑板23下方；拨种电机、摩擦轮29、图传相机5与主控制器3连接，主控制器3的接收器30与遥控器配合。电源4为各电器电子元件提供电能。

优选地，支撑板23与支架26的顶板之间通过水平调整电机25转动连接，水平调整电机25与主控制器3连接，如图2和图4所示。

本实施例中，水平调整电机25采用内径为18mm的空心轴。具体地，水平调整电机25采用大疆6020电机，此款电机采取18mm空心轴设计，可通过种子。

优选地，枪管28和摩擦轮29以可俯仰转动的方式设置在所述支架上，如图1和图2所示。摩擦轮29将种子存储仓20中的种子通过枪管28发射出去。

本实施例中，图传相机5设置在支架26的第二层支撑板上，枪管28和摩擦轮29设置在支架26的第三层支撑板上，第二层支撑板和第三层支撑板固连且通过俯仰调整电机27与支架26的竖板转动连接，俯仰调整电机27与主控制器3连接，如图1和图2所示。

优选地，枪管28的最大俯角是90度以垂直于地面，种子可垂直地射向地面。

本实施例中，硬质闭合管道24与支架26的顶板固连，如图1和图2所示。

本实施例中，硬质闭合管道24的每一个转角处均设有5个外径为5mm的轴承。

本实施例中，硬质闭合管道24采用聚乳酸材料制成。

优选地，拨种仓21的拨种盘的拨齿齿形为渐开线齿形。

优选地，无人机本体1包括无人机机架14及设置在无人机机架14上的GPS模块10、飞行控制器13和动力电机11，动力电机11与相应的电子调速器12连接， GPS模块10和电子调速器12分别与飞行控制器13连接，动力电机11和飞行控制器13分别与主控制器3连接，如图1、图3和图4所示。

本实施例中，动力电机11有四个，且分别通过相应的电机座与无人机机架14连接，如图3所示。

本实施例中，电源4由四块大容量电池组成，且安装在无人机机架14上，如图1和图3所示。

本实施例中，主控制器3设置在支架26的第三层支撑板上，如图1和图2所示。

本实施例中，种子外表面由外向内依次包裹有可降解保护层和养料层。

工作时，先接通电源4，起飞无人机，通过遥控器控制无人机工作，使无人机飞行到所要工作的区域处，利用远程地面站在地图上标定播种点位及飞行路线，标定后远程地面站利用实时信号通过飞行控制器控制无人机准确飞行至播种地点上空5米处，此时播种装置2开始工作，接收机30接受到播种信号后，主控制器3根据图传相机5的信息，控制水平调整电机25、俯仰调整电机27、拨种电机22和摩擦轮29转动，种子存储仓20中存储的种子经拨种电机22，从硬质闭合管道24处漏下，摩擦轮29将漏下的种子加速挤出,从而将种子经枪管28发射入地面下6cm左右，完全满足种子发育所需要的深度；播种过程中，主控制器3不断根据图传相机5的实时图传判断种子落点与预期落点的误差，实时控制水平调整电机25和俯仰调整电机27，修正种子落点，从而实现精准播种的目的。

本实用新型通过控制摩擦轮及拨种电机的转动，将种子存储仓中的经过加工处理的种子发射出去，播种装置具有小型化、后座力小、安全且性能强劲等特点，改变了以往采用气体作为动力的方式，同时，该播种装置对种子本身损伤也较小，可以将种子射入地面以下6厘米左右，解决了种子暴露在田地表面或浅层上，因暴风雨、太阳的暴晒或是鸟类寻食而导致的种子的存活率低的问题。

本实用新型中，利用图传相机实现了精准播种的目的，结合水平调整电机和俯仰调整电机，进一步提高了精准播种的精度。

本实用新型中，利用可降解保护层包裹一定的种子发芽所需的营养成分，将种子包裹在最里层，这样既可保护种子减小发射带来的损伤又能使种子顺利发芽，提高种子的发芽率。

本实用新型设计安装有四块大容量电池及大容量种子存储仓，在一次巡航过程可长时间持续工作，大大地提高了工作效率。

本实用新型利用无人机将种子运送到计划种植的地方，通过远程控制系统，控制播种装置向地面发射合理数量的种子，以达到播种的目的，自动化程度高。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种精准播种无人机，包括无人机本体，其特征在于，还包括设置在所述无人机本体上的播种装置、主控制器、电源和图传相机；所述播种装置包括种子存储仓和拨种仓，所述种子存储仓和拨种仓设置在支撑板上，所述支撑板通过连接柱和所述无人机本体连接，所述拨种仓的拨种盘由拨种电机驱动，所述拨种仓的出口与硬质闭合管道的入口对接，所述硬质闭合管道的出口与枪管的入口对接，所述硬质闭合管道的末端两侧分别与相对应的摩擦轮连接；所述硬质闭合管道、枪管和摩擦轮通过支架设置在所述支撑板下方；所述拨种电机、摩擦轮、图传相机与所述主控制器连接，所述主控制器的接收器与遥控器配合。

2.根据权利要求1所述的精准播种无人机，其特征在于，所述支撑板与所述支架的顶板之间通过水平调整电机转动连接，所述水平调整电机与所述主控制器连接。

3.根据权利要求2所述的精准播种无人机，其特征在于，所述水平调整电机采用内径为18mm的空心轴。

4.根据权利要求1、2或3所述的精准播种无人机，其特征在于，所述枪管和摩擦轮以可俯仰转动的方式设置在所述支架上。

5.根据权利要求4所述的精准播种无人机，其特征在于，所述图传相机设置在所述支架的第二层支撑板上，所述枪管和摩擦轮设置在所述支架的第三层支撑板上，所述第二层支撑板和第三层支撑板固连且通过俯仰调整电机与所述支架的竖板转动连接，所述俯仰调整电机与所述主控制器连接。

6.根据权利要求4所述的精准播种无人机，其特征在于，所述枪管的最大俯角是90度以垂直于地面。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的精准播种无人机，其特征在于，所述硬质闭合管道与所述支架的顶板固连；所述硬质闭合管道的每一个转角处均设有5个外径为5mm的轴承。

8.根据权利要求1、2、3、5或6所述的精准播种无人机，其特征在于，所述拨种盘的拨齿齿形为渐开线齿形。

9.根据权利要求1、2、3、5或6所述的精准播种无人机，其特征在于，所述无人机本体包括无人机机架及设置在所述无人机机架上的GPS模块、飞行控制器和动力电机，所述动力电机与相应的电子调速器连接，所述GPS模块和所述电子调速器分别与所述飞行控制器连接，所述动力电机和所述飞行控制器分别与所述主控制器连接。

10.根据权利要求1、2、3、5或6所述的精准播种无人机，其特征在于，所述电源由四块大容量电池组成，且安装在所述无人机本体的无人机机架上。

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