CN219172661U - 一种播撒机构、播撒系统及无人设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种播撒机构、播撒系统及无人设备，涉及无人设备技术领域。本申请提供的播撒机构包括播撒盘，播撒盘竖直安装在料箱的出料口的下方，播撒盘设置有多个拨片，拨片一侧形成拨动面，拨动面用于与料箱输送的物料接触，并在播撒盘转动时拨动物料；至少一个拨片上设置有压力传感器，压力传感器安装在拨片的拨动面。通过上述技术手段，在播撒机构的拨片上安装压力传感器，根据压力传感器产生的压力信号精准检测料箱是否缺料，解决了现有技术中通过毫米波雷达进行缺料检测不准确的问题，避免无人设备出现空飞的现象，有利于提高无人设备的播撒作业效率。

Description

一种播撒机构、播撒系统及无人设备

技术领域

本申请涉及无人设备技术领域，尤其涉及一种播撒机构、播撒系统及无人设备。

背景技术

随着科技的发展，无人设备在农业领域中应用越来越多，例如无人设备可通过播撒机构将料箱内的物料或种子播撒到农田中，极大降低了用户的工作量，便且方便用户进行管理。在播撒作业时，无人设备会实时监控料箱内的物料，以在料箱没有物料时及时补充物料或者停止作业，避免无人设备空飞。

在现有技术中，通过料箱上方的毫米波雷达探测雷达到物料表面的距离，将该距离和料箱的尺寸进行比较，确定物料是否已经到料箱底部。但毫米波雷达探测值或预估算法不准确时，会导致缺料检测错误。例如料箱实际已经空箱，但毫米波雷达确定探测到料箱还有物料，则此时无人设备会继续飞行但没有播撒物料，造成无人设备的空飞。

实用新型内容

本申请提供一种播撒机构、播撒系统及无人设备，通过在播撒机构的拨片上安装压力传感器，根据压力传感器产生的压力信号精准检测料箱是否缺料，解决了现有技术中通过毫米波雷达进行缺料检测不准确的问题，避免无人设备出现空飞的现象，有利于提高无人设备的播撒作业效率。

第一方面，本申请提供了一种播撒机构，播撒盘，其中：

所述播撒盘竖直安装在料箱的出料口的下方，所述播撒盘设置有多个拨片，所述拨片一侧形成拨动面，所述拨动面用于与所述料箱输送的物料接触，并在所述播撒盘转动时拨动物料；

至少一个所述拨片上设置有压力传感器，所述压力传感器安装在所述拨片的拨动面。

第二方面，本申请提供了一种播撒系统，包括料箱和如第一方面所述的播撒机构，所述料箱的出料口位于所述播撒机构中竖直安装的播撒盘的上方。

第三方面，本申请提供了一种无人设备，包括如第二方面所述的无人设备。

在本申请中，料箱从出料口向播撒盘输送物料时，物料自上而下落入播撒盘内，落入播撒盘内的物料被高速旋转的拨片拨动，并被拨片从撒料口拨出，完成对物料的自动播撒。拨片通过接触物料的拨动面在旋转时拨动物料时，安装在拨动面的压力传感器会受到物料的撞击而产生压力，当料箱有物料输出时，压力传感器可以实时检测到有效压力值。当料箱没有物料输出时，安装在拨动面的压力传感器未受到物料的撞击，压力传感器检测到的压力值很小或趋向于零。因此根据压力传感器检测的压力值可实时准确地检测料箱是否缺料，解决了现有技术中通过毫米波雷达进行缺料检测不准确的问题，避免无人设备出现空飞的现象，有利于提高无人设备的播撒作业效率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种播撒盘的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的压力传感器有线连接控制单元的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的压力传感器无线连接控制单元的结构示意图；

图中，10、播撒盘；11、拨片；12、压力传感器；13、转轴；14、滑环；15、第一无线收发器；16、第二无线收发器；20、控制单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

在一实施例中，无人设备装载播撒机构和料箱进行播撒作业，播撒机构通过播撒盘将料箱输送的物料播撒到无人设备下方的农田里。料箱上方安装有毫米波雷达，其用于通过探测雷达到料箱存储的物料表面的距离，并将该距离和料箱的尺寸进行比较，当该距离小于料箱尺寸时确定料箱还有物料，当该距离等于料箱尺寸时确定料箱缺料。但是毫米波雷达探测值或预估算法不准确时，可能会出现料箱实际已经空箱，但毫米波雷达确定探测到料箱还有物料的情况，此时无人设备以为料箱还有物料然后往前飞行，但播撒机构却无法再播撒物料，导致无人设备空飞了一段路程，无端消耗无人设备的能量。缺料时无人设备需飞回指定地点补充物料，而无人设备空飞之后无法确定哪块区域未进行播撒，导致需工作人员花费一定时间确定无人设备从那块区域开始继续播撒作业，大大影响无人设备的作业效率。

为解决上述现有技术存在的技术问题，本实施例提供了一种播撒机构、播撒系统以及无人设备，以精准检测料箱是否缺料，避免无人设备出现空飞的现象。

本实施例中提供了一种无人设备(图未示)，该无人设备至少可以用于物料或种子的播撒，换而言之，该无人设备包括播撒系统(图未示)，该播撒系统用于物料或者种子的播撒，以执行用户设定的播撒作业。其中，物料可以是粉剂、药剂、肥料或饲料等。需要说明的，该无人设备可以是无人飞行器、无人车或者无人船等。

本实施例提供了一种播撒系统，其包括播撒机构和料箱，料箱用于存储物料和向播撒机构输送物料，播撒机构用于将料箱输送的物料播撒到无人设备下方的作业地块中。在本实施例中，播撒机构包括播撒盘，播撒盘旋转时可以向物料提供作用力，使得物料或者种子从播撒机构中播撒出，从而播撒到无人设备下方的作业地块中。

图1是本申请实施例提供的一种播撒盘的结构示意图。如图1所示，播撒盘10竖直安装在料箱的出料口的下方，播撒盘10设置有多个拨片11，拨片11一侧形成拨动面，拨动面用于与料箱输送的物料接触，并在播撒盘10转动时拨动物料。示例性的，播撒盘10包括一个转动盘和多个拨片11，多个拨片11均匀设置在转动盘上，转动盘转动时带动拨片11转动。当料箱内的物料输送到播撒机构时，物料自上而下落入播撒盘10内，物料与拨片11的拨动面接触，并被高速转动的拨片11拨动。当物料被拨片11拨动到播撒机构的撒料口时，物料顺势从撒料口播撒而出落入无人设备下方的作业地块内。在该实施例中，播撒机构还包括壳体，壳体内设置有容置空间，播撒盘10设置在空置空间中。壳体的侧下方开始有开口，该开口作为播撒机构的撒料口，当播撒盘10内的拨片11将物料拨动到壳体的侧下方时，物料从撒料口中播撒而出。

参考图1，至少一个拨片11上设置有压力传感器12，压力传感器12安装在拨片11的拨动面。示例性的，当料箱输送物料时，物料撞击到拨片11的拨动面，此时拨动面上安装的压力传感器12可检测到物料撞击拨动面时的作用力而产生一定的压力值。当料箱缺料而没有物料输送时，拨动面上安装的压力传感器12只能检测到拨片11旋转时的风力撞击拨动面时产生的压力值，该压力值近似于零。因此可根据压力传感器12采集到的压力值判断料箱是否缺料，提高检测的精度。而且播撒盘10的转速较高，装设有压力传感器12的拨片11的旋转周期较短，即压力传感器12能够实时检测到料箱是否有物料输送下来，实现对料箱是否缺料的实时检测。

在一实施例中，播撒盘10也可以水平安装在料箱的出料口的下方。

在一实施例中，播撒机构还包括控制单元20，控制单元20连接压力传感器12。控制单元20用于，在确定压力传感器12检测到的压力值小于或等于预设阈值的情况下，确定料箱缺料；在确定压力传感器12到的压力值大于预设阈值的情况下，确定料箱有料。其中，预设阈值可看作拨片11没有拨动物料而转动时对应安装的压力传感器12检测到的最大压力值，预设阈值可通过实验确定。压力传感器12可将检测到的压力值发送至控制单元20，以使控制单元20根据压力值确定料箱是否缺料。可理解，当压力传感器12检测到的压力值小于或等于预设阈值时，表明当前拨片11没有拨动物料，即料箱没有将物料输送到播撒盘10中，此时控制单元20可确定料箱缺料。在压力传感器12检测到的压力值大于预设阈值时，表明当前拨片11有拨动物料，即料箱有将物料输送到播撒盘10中，此时控制单元20可确定料箱有料。当控制单元20确定料箱缺料时，可通知无人设备的飞控模块播撒系统缺料，飞控模块可控制无人设备返回补料点补充物料，以避免无人设备在缺料情况下空飞消耗能量。

在该实施例中，飞控模块在接收到控制单元20发送的播撒系统缺料通知时，可将压力传感器12反馈压力值的时间戳与无人设备定位系统的时间戳对齐，准确计算出无人设备飞行到何处时将料箱内的物料播撒完毕，并记录对应的位置坐标，以便无人设备补料后从该位置坐标继续播撒作业，有效提高无人设备的作业效率。

需要说明的，当无人设备启动播撒系统时料箱才会向播撒机构输送物料，相应的，播撒机构才会启动压力传感器12检测料箱是否缺料。当播撒系统处于关闭状态时，压力传感器12也会处于关闭状态，因此在播撒系统关闭料箱不向播撒机构输送物料的情况下，压力传感器12不会产生压力信号，不会出现误检测料箱缺料的问题。

在本实施例中，为实现压力传感器12和控制单元20之间的通讯连接，本实施例提供了两种连接方式，一种是有线连接，另一种是无线连接。

在一实施例中，图2是本申请实施例提供的压力传感器有线连接控制单元的结构示意图。如图2所示，播撒盘10的中心设置有转轴13，转轴13内设置有走线通道，压力传感器12的通讯线路和供电线路经过走线通道连接控制单元20。示例性的，控制单元20可通过供电线路向压力传感器12供电，以保证压力传感器12的正常工作。压力传感器12可通过通讯线路将采集到的压力值信号传输至控制单元20，以使控制单元20根据压力值信号判断料箱是否缺料。而将供电线路和通讯线路设置在转轴13内设的走线通道中，可以提高线路的整洁性。

在该实施例中，参考图2，为防止播撒盘10旋转时通讯线路和供电线路缠绕，可在转轴13的一端加装滑环14。压力传感器12的通讯线路和供电线路经过走线通道连接滑环14的转动端子，滑环14的固定端子连接控制单元20。示例性的，当压力传感器12的通讯线路和供电线路随着拨片11的转动而转动时，滑环14的转动端子也随之转动，通讯线路和供电线路不会出现缠绕，保证通讯线路和供电线路的使用安全。而滑环14的固定端子一直保持不动，并将通讯线路传输的压力值信号传输至控制单元20，以及接收到控制单元20传输的供电电能，并将供电电能传输给供电线路。

在另一实施例中，图3是本申请实施例提供的压力传感器无线连接控制单元的结构示意图。如图3所示，播撒机构包括第一无线收发器15和第二无线收发器16，播撒盘10的中心设置有转轴13，播撒盘10的转轴13内设置有走线通道，压力传感器12的通讯线路通过走线通道连接第一无线收发器15，第一无线收发器15无线连接第二无线收发器16，第二无线收发器16连接控制单元20。示例性的，当压力传感器12通过通讯线路将采集到的压力值信号发送至第一无线收发器15后，第一无线收发器15将压力值信号无线转发给第二无线收发器16，第二无线收发器16将压力值信号转发给控制单元20，以使控制单元20根据压力值信号判断料箱是否缺料。本实施例通过设置第一无线收发器15和第二无线收发器16，可解决控制单元20不能与播撒盘10靠近设置的问题。

在该实施例中，为防止通讯线路出现缠绕问题，同样可以在转轴13的一端加装滑环14。参考图3，压力传感器12的通讯线路经过走线通道连接滑环14的转动端子，滑环14的固定端子连接第一无线收发器15。示例性的，当压力传感器12的通讯线路随着拨片11的转动而转动时，滑环14的转动端子也随之转动，通讯线路不会出现缠绕，保证通讯线路的使用安全。而滑环14的固定端子一直保持不动，并将通讯线路传输的压力值信号传输至第一无线收发器15。

在该实施例中，为保证压力传感器12的正常工作，播撒机构还包括无线供电模块，无线供电模块用于给压力传感器12进行无线充电。

综上所述，本申请实施例提供的播撒机构、播撒系统以及无人设备，在料箱从出料口向播撒盘10输送物料时，物料自上而下落入播撒盘10内，落入播撒盘10内的物料被高速旋转的拨片11拨动，并被拨片11从撒料口拨出，完成对物料的自动播撒。拨片11通过接触物料的拨动面在旋转时拨动物料时，安装在拨动面的压力传感器12会受到物料的撞击而产生压力，当料箱有物料输出时，压力传感器12可以实时检测到有效压力值。当料箱没有物料输出时，安装在拨动面的压力传感器12未受到物料的撞击，压力传感器12检测到的压力值很小或趋向于零。因此根据压力传感器12检测的压力值可实时准确地检测料箱是否缺料，解决了现有技术中通过毫米波雷达进行缺料检测不准确的问题，避免无人设备出现空飞的现象，有利于提高无人设备的播撒作业效率。无人设备可以是无人飞行器、无人车等。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种播撒机构，其特征在于，包括播撒盘，其中：

所述播撒盘竖直或水平安装在料箱的出料口的下方，所述播撒盘设置有多个拨片，所述拨片一侧形成拨动面，所述拨动面用于与所述料箱输送的物料接触，并在所述播撒盘转动时拨动物料；

至少一个所述拨片上设置有压力传感器，所述压力传感器安装在所述拨片的拨动面。

2.根据权利要求1所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒机构还包括控制单元，所述控制单元连接所述压力传感器，其中：

所述控制单元用于，在确定所述压力传感器检测到的压力值小于或等于预设阈值的情况下，确定所述料箱缺料；在确定所述压力传感器到的压力值大于预设阈值的情况下，确定所述料箱有料。

3.根据权利要求2所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒盘的中心设置有转轴，所述转轴内设置有走线通道，所述压力传感器的通讯线路经过所述走线通道连接所述控制单元。

4.根据权利要求3所述的播撒机构，其特征在于，所述压力传感器的供电线路经过所述走线通道连接所述控制单元。

5.根据权利要求4所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒机构还包括滑环，所述滑环安装在所述转轴的一端，所述压力传感器的通讯线路和供电线路经过所述走线通道连接所述滑环的转动端子，所述滑环的固定端子连接所述控制单元。

6.根据权利要求2所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒机构还包括第一无线收发器和第二无线收发器，所述播撒盘的中心设置有转轴，所述播撒盘的转轴内设置有走线通道，所述压力传感器的通讯线路通过所述走线通道连接所述第一无线收发器，所述第一无线收发器无线连接所述第二无线收发器，所述第二无线收发器连接所述控制单元。

7.根据权利要求6所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒机构还包括滑环，所述滑环安装在所述转轴的一端，所述压力传感器的通讯线路经过所述走线通道连接所述滑环的转动端子，所述滑环的固定端子连接所述第一无线收发器。

8.根据权利要求6所述的播撒机构，其特征在于，所述播撒机构还包括无线供电模块，所述无线供电模块用于给所述压力传感器进行无线充电。

9.一种播撒系统，其特征在于，包括料箱和如权利要求1-8任意一项所述的播撒机构，所述料箱的出料口位于所述播撒机构中竖直安装的播撒盘的上方。

10.一种无人设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的播撒系统。

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