JP2021534781A - 材料散布装置、無人航空機および材料散布方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、出願番号が201811162341.3、出願日が2018年9月30日の中国特許出願に基づくものであり、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願の内容は全て参照として本出願に組み込まれる。
材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、
前記材料コレクタは、
材料箱に連通する上部開口と下部開口とを有するハウジングと、
前記下部開口に位置し、駆動部材によって回転駆動され、材料をするための材料収集キャビティが設けられる材料収集ホイールと、を含み、
前記コントローラは、前記駆動部材に電気的に接続され、
前記材料レシーバは、前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料フィーダに連通し、前記材料収集キャビティ内の材料は、前記材料レシーバを通過して前記材料フィーダに入り、前記材料フィーダによって散布される材料散布装置を提供する。
前記ハウジングの上部開口に位置し、前記駆動部材によって駆動される撹拌部材を含む。
前記材料供給チューブは、空気源入口、材料入口および材料出口が設けられる三方管であり、前記材料入口は、前記空気源入口と前記材料出口との間に位置し、前記送風部品は、前記空気源入口に設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記材料入口を介して前記材料供給チューブに連通する。
前記無人航空機が材料を散布する際に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップと、
前記目標散布量に基づいて、前記無人航空機の材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定するステップと、
前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させるステップと、を含む。
前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定するステップを含む。
前記材料散布装置の撹拌部材を駆動して撹拌させるように、前記材料散布装置の駆動部材を制御するステップと、
高速気流を提供するように前記材料散布装置の送風部品を制御するステップと、をさらに含む。
前記散布幅に基づいて前記材料散布装置の目標散布高さを決定するステップと、
前記リアルタイム飛行高さを前記目標散布高さに調整するステップと、をさらに含む。
前記材料散布装置の動作状態情報を取得するステップと、
前記動作状態情報を地上ステーションに送信するための前記無人航空機の飛行制御モジュールに前記動作状態情報を送信するステップと、をさらに含む。
飛行状態情報および現在のルート情報を含む前記無人航空機の飛行情報を取得するステップと、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすと判断された場合、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートであると判断された場合、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得するステップと、を含む。
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たさないと判断された場合、前記自動散布モードを終了するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートではないと判断された場合、材料の散布を停止するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
本出願の実施例の材料散布装置は、材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、材料コレクタは、ハウジングの下部開口に位置する材料収集ホイールを含み、材料収集ホイールには、材料を収容するための材料収集キャビティが設けられ、材料収集ホイールは、駆動部材によって駆動され、コントローラは駆動部材に電気的に接続される。本出願の実施例の材料散布装置は、材料散布中に、コントローラにより駆動部材を制御して材料収集ホイールを対応する速度で回転駆動させることにより、材料収集ホイールによる材料の正確な収集を実現でき、従来の材料散布装置が散布量を制御できないという問題を解決し、無人航空機による材料散布量の正確な制御を実現することができる。
材料散布装置が材料を散布する際に、コントローラ4は、撹拌部材11を駆動して材料を撹拌させるようにサーボ12を制御することによって、ガイドフレーム13内の材料が撹拌作用で下部開口1102に流れ、同時にコントローラ4は、駆動部材15を制御して材料収集ホイール18を回転駆動させることにより、材料収集ホイール18の材料収集キャビティ181が材料を収集し始める。撹拌部材11の撹拌作用により、材料が固まったり、材料に不純物が混じったりするによって流動性が不足になって材料収集キャビティ181が材料を収集できない、または収集した材料の量が十分でないという問題を回避することができ、且つ、材料収集ホイール18の回転速度を制御することによって、材料の散布量を制御することができる。
110 ハウジング
1101 上部開口
1102 下部開口
11 撹拌部材
1111 回転軸
1112 撹拌ブラケット
1113 撹拌本体
12 サーボ
13 ガイドフレーム
131 仕切り板
14 カバープレート
15 駆動部材
16 第1の歯車
17 第2の歯車
18 材料収集ホイール
181 材料収集キャビティ
182 軸受
19 軸受台
112 材料ガイドプレート
113 材料掻き取りストリップ
2 材料レシーバ
21 シーリングガスケット
22 材料受け皿
23 材料受け取りチューブ
3 材料フィーダ
31 送風部品
32 固定フレーム
33 材料供給チューブ
331 空気源入口
332 材料入口
333 材料出口
334 ボス
34 分流器
341 分流器入口
342 分流器出口
343 係止溝
344 鍔
35 温度センサ
36 照明装置
4 コントローラ
10 無人航空機本体
20 材料箱
Claims (27)
- 材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、
前記材料コレクタは、
材料箱に連通する上部開口と、下部開口とを有するハウジングと、
前記下部開口に位置し、駆動部材によって回転駆動され、材料を収容するための材料収集キャビティが設けられる材料収集ホイールと、を含み、
前記コントローラは、前記駆動部材に電気的に接続され、
前記材料レシーバは、前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料フィーダに連通し、前記材料収集キャビティ内の材料は、前記材料レシーバを通過して前記材料フィーダに入り、前記材料フィーダによって散布される、
ことを特徴とする材料散布装置。 - 前記材料コレクタは、
前記ハウジングの上部開口に位置し、前記駆動部材によって駆動される撹拌部材を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の材料散布装置。 - 前記撹拌部材は、複数あり、複数の前記撹拌部材は、1つまたは複数の前記駆動部材によって駆動される、
ことを特徴とする請求項2に記載の材料散布装置。 - 前記下部開口の両側には、前記材料収集ホイールの円周面まで延びる材料ガイドプレートおよび材料掻き取りストリップがそれぞれ設けられる、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 前記ハウジング内に漏斗状のガイドフレームが嵌合され、前記ガイドフレームの小さいほうの開口の一端が前記下部開口を向いている、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 前記ガイドフレームの下部開口には、前記下部開口を前記材料収集キャビティに対応する複数の材料排出口に分割する仕切り板が設けられる、
ことを特徴とする請求項5に記載の材料散布装置。 - 前記材料レシーバは、材料受け取りチューブを含み、前記材料フィーダは、材料供給チューブを含み、前記材料受け取りチューブは、一端が前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料収集キャビティに正対して設けられ、他端が前記材料供給チューブに連通する、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 前記材料収集ホイールに、軸方向に沿う方向に少なくとも一列の前記材料収集キャビティが設けられ、各列に同じ数の材料収集キャビティが含まれる、
ことを特徴とする請求項7に記載の材料散布装置。 - 前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブの数および各列における材料収集キャビティの数と同じであり、前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブに1対1で対応して連通する、
ことを特徴とする請求項8に記載の材料散布装置。 - 前記材料レシーバは、材料受け皿をさらに含み、前記材料受け皿の底部に漏斗状の接続部が設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記接続部に接続される、
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 前記材料受け皿と前記ハウジングとの取り付け面の間にシーリングガスケットが設けられる、
ことを特徴とする請求項10に記載の材料散布装置。 - 前記材料フィーダは、前記材料供給チューブを固定する固定フレームと、前記コントローラに電気的に接続される送風部品とをさらに含み、
前記材料供給チューブは、空気源入口、材料入口および材料出口が設けられる三方管であり、前記材料入口は、前記空気源入口と前記材料出口との間に位置し、前記送風部品は、前記空気源入口に設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記材料入口を介して前記材料供給チューブに連通する、
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 前記空気源入口の面積は、前記材料出口の面積より大きい、
ことを特徴とする請求項12に記載の材料散布装置。 - 前記材料フィーダは、前記材料供給チューブの前記材料出口が設けられる一端に脱着可能に接続される分流器をさらに含む、
ことを特徴とする請求項12に記載の材料散布装置。 - 前記分流器の前記材料供給チューブから離れる一端の断面が楕円形である、
ことを特徴とする請求項14に記載の材料散布装置。 - 前記分流器は伸縮自在な分流器である、
ことを特徴とする請求項14または15に記載の材料散布装置。 - 前記材料散布装置は、前記コントローラに電気的に接続される温度センサおよび/または照明装置をさらに含む、
ことを特徴とする請求項1〜16のいずれか1項に記載の材料散布装置。 - 無人航空機本体、材料箱、飛行制御モジュールおよび請求項1〜17のいずれか1項に記載の材料散布装置を含み、前記材料散布装置の材料コレクタは前記材料箱の下方に接続され、前記材料散布装置の材料フィーダは、前記無人航空機本体に接続され、前記コントローラは、前記飛行制御モジュールに電気的に接続される、
ことを特徴とする無人航空機。 - 請求項18に記載の無人航空機に適用される材料散布方法であって、
前記無人航空機が材料を散布する際に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップと、
前記目標散布量に基づいて、前記無人航空機の材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定するステップと、
前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させるステップと、を含む、
ことを特徴とする材料散布方法。 - 前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行速度を含み、前記予め設定された散布パラメータは、予め設定された飛行速度および予め設定された散布量を含み、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップは、
前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定するステップを含む、
ことを特徴とする請求項19に記載の材料散布方法。 - 前記材料散布装置の材料コレクタが撹拌部材を含み、且つ材料フィーダが送風部品を含む場合、前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の撹拌部材を駆動して撹拌させるように、前記材料散布装置の駆動部材を制御するステップと、
高速気流を提供するように前記材料散布装置の送風部品を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19〜20のいずれか1項に記載の材料散布方法。 - 前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行高さを含み、前記予め設定された散布パラメータは、散布幅を含み、前記材料散布方法は、
前記散布幅に基づいて前記材料散布装置の目標散布高さを決定するステップと、
前記リアルタイム飛行高さを前記目標散布高さに調整するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19〜21のいずれか1項に記載の材料散布方法。 - 前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の動作状態情報を取得するステップと、
前記動作状態情報を地上ステーションに送信するための前記無人航空機の飛行制御モジュールに前記動作状態情報を送信するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19〜22のいずれか1項に記載の材料散布方法。 - 前記動作状態情報は、バッテリー情報、駆動部材の動作情報、通信接続状態情報および送風部品の動作情報のうちの少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする請求項23に記載の材料散布方法。 - 予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップの前に、
飛行状態情報および現在のルート情報を含む前記無人航空機の飛行情報を取得するステップと、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすと判断された場合、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートであると判断された場合、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項19〜24のいずれか1項に記載の材料散布方法。 - 前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記材料散布方法は、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たさないと判断された場合、前記自動散布モードを終了するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19〜24に記載の材料散布方法。 - 前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記飛行状態情報は、現在のルート情報を含み、前記材料散布方法は、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートではないと判断された場合、材料の散布を停止するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項19〜24に記載の材料散布方法。
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