CN214959740U - 一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，且公开了一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，包括机体和多个机翼，多个机翼分别与机体的四周侧壁固定连接，且多个机翼对称分布，机体的下端固定连接有两个对称设置的固定板，两个固定板之间设有摄像机，摄像机的左右两侧均固定连接有转轴，两个转轴相反的两端均通过第一滚动轴承分别与两个固定板转动连接，其中一个固定板的右侧壁固定连接有驱动箱。该基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，可以远程控制对农作物的生长状态进行图像采集、记载、分析和发送，便于人们及时了解农作物的生长情况，且便于检测无人机的飞行状态，便于人们进行调整，提高图像数据采集效果。

Description

一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

目前，人们还将无人机运用在农业生产方面，研发出植保无人机，通过在无人机上安装摄像头，从而能够控制无人机飞行对农作物进行拍摄图像，并将图像发生至终端，便于人们观察农作物的生长状况，但是，现有技术中，无人机在飞行时，机体直接裸露在外部，没有防护装置，当飞行过程中遇到障碍物时，容易发生碰撞而造成损坏，因此提出一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，具备能够对无人机的四周进行防护，减小无人机与障碍物的撞击力度，提高对无人机的保护性，避免无人机损坏等优点，解决了无人机在飞行时，机体直接裸露在外部，没有防护装置，当飞行过程中遇到障碍物时，容易发生碰撞而造成损坏的问题。

(二)技术方案

为实现上述能够对无人机的四周进行防护，减小无人机与障碍物的撞击力度，提高对无人机的保护性，避免无人机损坏的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，包括机体和多个机翼，多个所述机翼分别与机体的四周侧壁固定连接，且多个机翼对称分布，多个机翼的下端均设有防护机构，所述机体的下端固定连接有两个对称设置的固定板，两个所述固定板之间设有摄像机，所述摄像机的左右两侧均固定连接有转轴，两个所述转轴相反的两端均通过第一滚动轴承分别与两个固定板转动连接，其中一个所述固定板的右侧壁固定连接有驱动箱，所述驱动箱的内部设有驱动机构并与其中一个转轴连接，所述摄像机的内部设有数据采集系统和无线电波系统，所述机体的下端固定连接有两个对称设置的支撑架，两个所述支撑架分别位于机体的下端左右两侧设置，且两个支撑架的下方均设有缓冲机构；

所述防护机构包括套筒、伸缩杆、防护杆及缓冲弹簧，所述套筒与机翼的下端远离机体的一侧固定连接，所述伸缩杆位于套筒的内部并与套筒滑动套接，且伸缩杆位于套筒内部的一端与缓冲弹簧固定连接，所述伸缩杆的另一端与防护杆固定连接，所述防护杆为弧形设置。

优选的，所述缓冲机构包括固定杆、缓冲杆和两个缓冲气缸，所述固定杆位于支撑架的内部下方固定设置，两个所述缓冲气缸的上端均与固定杆的下侧杆壁对称对固定连接，两个所述缓冲气缸的下端均与缓冲杆的上侧杆壁固定连接。

优选的，所述伸缩杆的杆壁位于套筒内部的一端固定连接有两个对称设置的滑块，所述套筒的内侧壁开设有两个与滑块相匹配的滑槽。

优选的，所述无线电波系统采用监视雷达和检测转发器组成，所述监视雷达的输出端与检测转发器信号连接。

优选的，所述机体的上端中部固定设有无线电导航模块。

优选的，所述机体的下端固定连接有两组对称设置的LED照明灯，两组所述LED照明灯分别位于摄像机的左右两侧设置。

优选的，所述驱动机构包括伺服电机、蜗杆和蜗轮，所述蜗轮与其中一个所述转轴位于驱动箱内部的一端固定套接，所述蜗杆位于蜗轮的上方并与蜗轮啮合连接，所述伺服电机与驱动箱的其中一个内侧壁固定连接，且伺服电机的输出端通过联轴器与蜗杆的一端转动连接，所述蜗杆的另一端通过第二滚动轴承与驱动箱的另一侧壁转动连接。

优选的，所述驱动箱的上侧壁开设有多个均匀分布的散热孔，多个所述散热孔的内部均固定连接有防尘网。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，具备以下有益效果：

1、该基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，通过设有的多个防护杆、多个伸缩杆、多个弹簧及多个套筒的相互配合，便于对无人机的四周进行防护，减小无人机与障碍物的撞击力度，避免无人机损坏，通过设有的两个支撑架、两个固定杆、两个缓冲杆及两组气缸的相互配合，能够减小无人机降落时与地面的冲击力，避免无人机损坏。

2、该基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，通过设有的伺服电机、蜗轮和蜗杆的相互配合，便于调节摄像机的拍摄角度，便于从不同方向拍摄观察农作物的生长状态，便于人们使用。

附图说明

图1为本发明提出的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机正面结构示意图；

图2为本发明提出的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机图1 中驱动箱的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机图1 中套筒和伸缩杆的俯视结构示意图；

图4为本发明提出的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机图1 中支撑架的侧面结构示意图。

图中：1机体、2机翼、3固定板、4摄像机、5转轴、6驱动箱、7支撑架、8无线电导航模块、9LED照明灯、10伺服电机、11蜗杆、12蜗轮、13 防尘网、14套筒、15伸缩杆、16防护杆、17缓冲弹簧、18固定杆、19缓冲杆、20缓冲气缸、21滑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，包括机体1和多个机翼2，多个机翼2分别与机体1的四周侧壁固定连接，且多个机翼2对称分布，多个机翼2的下端均设有防护机构，机体1的下端固定连接有两个对称设置的固定板3，两个固定板3之间设有摄像机4，摄像机4的左右两侧均固定连接有转轴5，两个转轴5相反的两端均通过第一滚动轴承分别与两个固定板3转动连接，其中一个固定板3的右侧壁固定连接有驱动箱6，驱动箱6的内部设有驱动机构并与其中一个转轴 5连接，摄像机4的内部设有数据采集系统和无线电波系统，机体1的下端固定连接有两个对称设置的支撑架7，两个支撑架7分别位于机体1的下端左右两侧设置，且两个支撑架7的下方均设有缓冲机构；

防护机构包括套筒14、伸缩杆15、防护杆16及缓冲弹簧17，套筒14与机翼2的下端远离机体1的一侧固定连接，伸缩杆15位于套筒14的内部并与套筒14滑动套接，且伸缩杆15位于套筒14内部的一端与缓冲弹簧17固定连接，伸缩杆15的另一端与防护杆16固定连接，防护杆16为弧形设置。

缓冲机构包括固定杆18、缓冲杆19和两个缓冲气缸20，固定杆18位于支撑架7的内部下方固定设置，两个缓冲气缸20的上端均与固定杆18的下侧杆壁对称对固定连接，两个缓冲气缸20的下端均与缓冲杆19的上侧杆壁固定连接，当无人机降落时，两个缓冲杆19与地面接触，通过设有的两组缓冲气缸20能够对两个缓冲杆19进行缓冲，从而能够对无人机进行缓冲，减小无人机降落与地面的冲击力，避免无人机内部元件损坏。

伸缩杆15的杆壁位于套筒14内部的一端固定连接有两个对称设置的滑块21，套筒14的内侧壁开设有两个与滑块21相匹配的滑槽，能够使伸缩杆 15位于套筒14内部滑动时更加稳定，且避免伸缩杆15从套筒14中脱离。

无线电波系统采用监视雷达和检测转发器组成，监视雷达的输出端与检测转发器信号连接，监视雷达通过发射无线电波，并通过无线电波反射或折射进行检测数据，通过检测转发器将检测数据发送至远程控制终端。

机体1的上端中部固定设有无线电导航模块8，便于对无人机的飞行路径进行定位导航，避免无人机飞行路径混乱迷失而导致无人机丢失。

机体1的下端固定连接有两组对称设置的LED照明灯9，两组LED照明灯 9分别位于摄像机4的左右两侧设置，通过设有的两组LED照明灯9能够对农作物进行照明，从而能够提高摄像机4的拍摄效果，便于无人机在夜间或昏暗环境下进行工作。

驱动机构包括伺服电机10、蜗杆11和蜗轮12，蜗轮12与其中一个转轴 5位于驱动箱6内部的一端固定套接，蜗杆11位于蜗轮12的上方并与蜗轮 12啮合连接，伺服电机10与驱动箱6的其中一个内侧壁固定连接，且伺服电机10的输出端通过联轴器与蜗杆11的一端转动连接，蜗杆11的另一端通过第二滚动轴承与驱动箱6的另一侧壁转动连接，伺服电机10带动蜗杆11旋转，蜗杆11带动蜗轮12旋转，蜗轮12带动其中一个转轴5旋转，转轴5带动摄像机4转动，从而便于调节摄像机4的拍摄角度，便于从而不同角度拍摄农作物的生长状态，便于提高分析准确性。

驱动箱6的上侧壁开设有多个均匀分布的散热孔，多个散热孔的内部均固定连接有防尘网13，便于伺服电机10工作时进行散热，且避免灰尘通过散热孔进入驱动箱6的内部。

综上所述，该基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，使用时，通过多个机翼2和机体1带动摄像机4进行移动拍摄，并将拍摄的图像发送至远程控制终端，便于人们直接观看，通过设有的监视雷达能够检测出摄像机与农作物之间的拍摄距离，且能够检测出机体的飞行速度，通过设有的检测转发器能够将多个检测数据发送至远程控制终端，便于人们更好的控制无人机的飞行状态，提高图像拍摄效果，通过伺服电机10带动蜗杆11旋转，蜗杆11带动蜗轮12旋转，蜗轮12带动其中一个转轴5旋转，转轴5带动摄像机4转动，从而便于调节摄像机4的拍摄角度，便于从而不同角度拍摄农作物的生长状态，便于提高分析准确性；

通过设有的多个防护杆16能够对无人机的四周进行防护，通过设有的多个缓冲弹簧15能够对多个伸缩杆15进行缓冲，从而当无人机飞行撞击到障碍物时，通过设有的防护杆16和缓冲弹簧15能够降低无人机与障碍物的撞击力度，避免无人机损坏。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，包括机体(1)和多个机翼(2)，其特征在于：多个所述机翼(2)分别与机体(1)的四周侧壁固定连接，且多个机翼(2)对称分布，多个机翼(2)的下端均设有防护机构，所述机体(1)的下端固定连接有两个对称设置的固定板(3)，两个所述固定板(3)之间设有摄像机(4)，所述摄像机(4)的左右两侧均固定连接有转轴(5)，两个所述转轴(5)相反的两端均通过第一滚动轴承分别与两个固定板(3)转动连接，其中一个所述固定板(3)的右侧壁固定连接有驱动箱(6)，所述驱动箱(6)的内部设有驱动机构并与其中一个转轴(5)连接，所述摄像机(4)的内部设有数据采集系统和无线电波系统，所述机体(1)的下端固定连接有两个对称设置的支撑架(7)，两个所述支撑架(7)分别位于机体(1)的下端左右两侧设置，且两个支撑架(7)的下方均设有缓冲机构；

所述防护机构包括套筒(14)、伸缩杆(15)、防护杆(16)及缓冲弹簧(17)，所述套筒(14)与机翼(2)的下端远离机体(1)的一侧固定连接，所述伸缩杆(15)位于套筒(14)的内部并与套筒(14)滑动套接，且伸缩杆(15)位于套筒(14)内部的一端与缓冲弹簧(17)固定连接，所述伸缩杆(15)的另一端与防护杆(16)固定连接，所述防护杆(16)为弧形设置。

2.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述缓冲机构包括固定杆(18)、缓冲杆(19)和两个缓冲气缸(20)，所述固定杆(18)位于支撑架(7)的内部下方固定设置，两个所述缓冲气缸(20)的上端均与固定杆(18)的下侧杆壁对称对固定连接，两个所述缓冲气缸(20)的下端均与缓冲杆(19)的上侧杆壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述伸缩杆(15)的杆壁位于套筒(14)内部的一端固定连接有两个对称设置的滑块(21)，所述套筒(14)的内侧壁开设有两个与滑块(21)相匹配的滑槽。

4.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述无线电波系统采用监视雷达和检测转发器组成，所述监视雷达的输出端与检测转发器信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述机体(1)的上端中部固定设有无线电导航模块(8)。

6.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述机体(1)的下端固定连接有两组对称设置的LED照明灯(9)，两组所述LED照明灯(9)分别位于摄像机(4)的左右两侧设置。

7.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机(10)、蜗杆(11)和蜗轮(12)，所述蜗轮(12)与其中一个所述转轴(5)位于驱动箱(6)内部的一端固定套接，所述蜗杆(11)位于蜗轮(12)的上方并与蜗轮(12)啮合连接，所述伺服电机(10)与驱动箱(6)的其中一个内侧壁固定连接，且伺服电机(10)的输出端通过联轴器与蜗杆(11)的一端转动连接，所述蜗杆(11)的另一端通过第二滚动轴承与驱动箱(6)的另一侧壁转动连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于视觉图像数据处理与识别的植保无人机，其特征在于：所述驱动箱(6)的上侧壁开设有多个均匀分布的散热孔，多个所述散热孔的内部均固定连接有防尘网(13)。

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