TWI785900B - 基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統及其方法 - Google Patents
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Abstract
一種基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統及其方法，無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器以分別計算殘餘電量航行距離以及殘餘農藥量航行距離並選取距離較小的距離，伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離以生成噴灑路徑，無人機依據噴灑路徑控制無人機進行自動農藥噴灑作業，伺服器再對無人機提供的噴灑影片分析出噴灑作業不全區域結合終點位置以及農藥充電補給處的位置資訊生成二次噴灑路徑，無人機依據二次噴灑路徑控制無人機再次進行自動農藥噴灑作業，藉此可以達成基於殘餘量提供無人機農藥噴灑路徑規劃的技術功效。
Description
一種路徑規劃系統及其方法，尤其是指一種基於殘餘電量或是殘餘農藥量以進行無人機農藥噴灑的路徑規劃系統及其方法。
現有無人機可以應用在各式各樣的領域，對於無人機應用於大面積農地的噴灑，無人機會沿著設定好的路徑進行大面積農地的自動噴灑作業，藉此可以大幅的降低人力成本。
然而，現有無人機應用於大面積農地的噴灑，僅會沿著設定好的路徑進行大面積農地的自動噴灑作業，若是在無人機進行自動噴灑作業時殘餘電量以及殘餘農藥量不足，該自動噴灑作業則是無法提供農藥噴灑且浪費時間。
綜上所述，可知先前技術中長期以來一直存在無人機進行自動噴灑作業不具備殘餘電量以及殘餘農藥量反饋導致無法提供農藥噴灑且浪費時間的問題，因此有必要提出改進的技術手段，來解決此一問題。
有鑒於先前技術存在無人機進行自動噴灑作業不具備殘餘電量以及殘餘農藥量反饋導致無法提供農藥噴灑且浪費時間的問題，本發明遂揭露一種基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統及其方法，其中：
本發明所揭露的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，大面積農地預先劃分為多個子區域，並於大面積農地四周設置有農藥充電補給處，其包含：無人機以及伺服器，無人機更包含：無人機傳輸模組、飛行控制模組以及錄影模組；伺服器更包含：伺服器傳輸模組、距離計算模組、路徑規劃模組以及影片分析模組。
無人機的無人機傳輸模組是提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊，接收噴灑路徑，提供噴灑影片，接收接續噴灑路徑，接收二次噴灑路徑；無人機的飛行控制模組是依據噴灑路徑控制無人機於大面積農地進行自動農藥噴灑作業，依據接續噴灑路徑控制無人機於大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業，以及依據二次噴灑路徑控制無人機於大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業；及無人機的錄影模組是於自動農藥噴灑作業過程中錄製噴灑影片。
伺服器的伺服器傳輸模組是自無人機傳輸模組接收殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊，傳送噴灑路徑至無人機傳輸模組，自無人機傳輸模組接收噴灑影片，傳送接續噴灑路徑至無人機傳輸模組，傳送二次噴灑路徑至無人機傳輸模組；伺服器的距離計算模組是依據殘餘電量資訊計算出殘餘電量航行距離，依據殘餘農藥量資訊計算出殘餘農藥量航行距離，距離較小的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離被選取；伺服器的路徑規劃模組是自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離於大面積農地進行路徑規劃以生成噴灑路徑，由農藥充電補給處的位置資訊至終點位置且排除已被包含於噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成接續噴灑路徑，由終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑；及伺服器的影片分析模組是對噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域。
本發明所揭露的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，大面積農地預先劃分為多個子區域，並於大面積農地四周設置有農藥充電補給處，其包含下列步驟：
首先，無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器；接著，伺服器依據殘餘電量資訊計算出殘餘電量航行距離，伺服器依據殘餘農藥量資訊計算出殘餘農藥量航行距離，距離較小的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離被選取；接著，伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離於大面積農地進行路徑規劃以生成噴灑路徑；接著，伺服器傳送噴灑路徑至無人機；接著，無人機依據噴灑路徑控制無人機於大面積農地進行自動農藥噴灑作業；接著，伺服器於無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至終點位置且排除已被包含於噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成接續噴灑路徑；接著，伺服器傳送接續噴灑路徑至無人機；接著，無人機依據接續噴灑路徑控制無人機於大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業；接著，無人機於自動農藥噴灑作業過程中錄製噴灑影片並傳送至伺服器；接著，伺服器對噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域；接著，伺服器由終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑；接著，伺服器傳送二次噴灑路徑至無人機；最後，無人機依據二次噴灑路徑控制無人機於大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業。
本發明所揭露的系統及方法如上，與先前技術之間的差異在於無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器以分別計算殘餘電量航行距離以及殘餘農藥量航行距離並選取距離較小的距離，伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離以生成噴灑路徑，無人機依據噴灑路徑控制無人機進行自動農藥噴灑作業，伺服器再對無人機提供的噴灑影片分析出噴灑作業不全區域結合終點位置以及農藥充電補給處的位置資訊生成二次噴灑路徑，無人機依據二次噴灑路徑控制無人機再次進行自動農藥噴灑作業。
透過上述的技術手段，本發明可以達成基於殘餘量提供無人機農藥噴灑路徑規劃的技術功效。
以下將配合圖式及實施例來詳細說明本發明的實施方式，藉此對本發明如何應用技術手段來解決技術問題並達成技術功效的實現過程能充分理解並據以實施。
以下首先要說明本發明所揭露的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，並請參考「第1圖」以及「第2圖」所示，「第1圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統的系統方塊圖；「第2圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的農地與子區域示意圖。
本發明所揭露的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，大面積農地30預先劃分為多個子區域31，並於大面積農地30四周設置有農藥充電補給處32，其包含：無人機10以及伺服器20，無人機10更包含：無人機傳輸模組11、飛行控制模組12以及錄影模組13；伺服器20更包含：伺服器傳輸模組21、距離計算模組22、路徑規劃模組23以及影片分析模組24。
無人機10與伺服器20是透過無線傳輸方式建立連線，前述的無線傳輸方式例如是：Wi-Fi、行動通訊網路（例如是：3G、4G、5G…等）…等，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇，在需要使用無人機10進行自動農藥噴灑作業時，無人機10的無人機傳輸模組11會將殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊提供至伺服器20，殘餘電量的檢測以及殘餘農藥量的檢測請參考現有技術的說明，本發明在此不再進行贅述。
在無人機10的無人機傳輸模組11將殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊提供至伺服器20時，伺服器20的伺服器傳輸模組21即可自無人機10的無人機傳輸模組11接收殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊。
在伺服器20的伺服器傳輸模組21接收殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊時，伺服器20的距離計算模組22即可依據殘餘電量資訊計算出殘餘電量航行距離，依據殘餘農藥量資訊計算出殘餘農藥量航行距離，並且距離較小的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離被選取。
伺服器20的距離計算模組22會預先儲存消耗電量與航行距離的對應關係（例如：無人機10每消耗1%電量時，無人機10可以航行500公尺…等，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇），伺服器20的距離計算模組22即可透過消耗電量與航行距離的對應關係以計算出殘餘電量資訊對應的殘餘電量航行距離，值得注意的是，伺服器20的距離計算模組22所計算出的殘餘電量航行距離並非是使用完整的殘餘電量資訊，而是會將殘餘電量資訊減去安全殘餘電量以計算出殘餘電量資訊對應的殘餘電量航行距離。
伺服器20的距離計算模組22會預先儲存消耗農藥量與航行距離的對應關係（例如：農藥每消耗100cc時，無人機10可以航行100公尺…等，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇），伺服器20的距離計算模組22即可透過消耗農藥量與航行距離的對應關係以計算出殘餘農藥量資訊對應的殘餘農藥量航行距離。
在伺服器20的距離計算模組22分別計算出殘餘電量航行距離以及殘餘農藥量航行距離後，若是殘餘電量航行距離大於殘餘農藥量航行距離時，伺服器20的距離計算模組22即會選取殘餘農藥量航行距離，反之，若是殘餘電量航行距離小於殘餘農藥量航行距離時，伺服器20的距離計算模組22即會選取殘餘電量航行距離。
在伺服器20的距離計算模組22選取殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離時，伺服器20的路徑規劃模組23是自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離於大面積農地進行路徑規劃以生成噴灑路徑41，噴灑路徑41的總距離即為殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離，噴灑路徑41的示意請參考「第3圖」所示，「第3圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的噴灑路徑示意圖。
在伺服器20的路徑規劃模組23生成噴灑路徑41後，即可透過伺服器20的伺服器傳輸模組21將噴灑路徑41傳送至無人機10，無人機10的無人機傳輸模組11即可自伺服器20的伺服器傳輸模組21接收噴灑路徑41，在無人機10的無人機傳輸模組11接收到噴灑路徑41時，無人機10的飛行控制模組12即可依據噴灑路徑41控制無人機10以固定的飛行速度與固定的飛行高度於大面積農地30進行自動農藥噴灑作業。
在無人機10進行自動農藥噴灑作業時，無人機10的錄影模組13即可於自動農藥噴灑作業過程中錄製噴灑影片，當無人機10停止飛行時，即完成噴灑影片的錄製，並再透過無人機10的無人機傳輸模組11將噴灑影片提供至伺服器20。
伺服器20的伺服器傳輸模組21是即可自無人機10的無人機傳輸模組11接收噴灑影片，並由伺服器20的影片分析模組24對噴灑影片依據每一個子區域31進行該子區域31被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，無人機10進行自動農藥噴灑作業時，會受到外在環境（例如：溫度、濕度、風向、風速…等，在此僅為舉例說明之，並不以此侷限本發明的應用範疇）而使得每一個子區域31可能會完全為被噴灑農藥區域、完全為未被噴灑農藥區域或是部分為被噴灑農藥區域以及部分為未被噴灑農藥區域，伺服器20的影片分析模組24可以依據噴灑影片中無人機10的位置來決定是對哪一個子區域31進行被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當該子區域31未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域31將被設定為噴灑作業不全區域33，噴灑作業不全區域33的示意請參考「第4圖」所示，「第4圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的噴灑作業不全區域示意圖。
當無人機10到達農藥充電補給處32進行充電與農藥補給時，伺服器20的路徑規劃模組23會由農藥充電補給處的位置資訊至終點位置且排除已被包含於噴灑路徑41的子區域再次進行路徑規劃以生成接續噴灑路徑42，接續噴灑路徑42的示意請參考「第5圖」所示，「第5圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的接續噴灑路徑示意圖。
在伺服器20的路徑規劃模組23生成接續噴灑路徑42後，伺服器20的伺服器傳輸模組21即可將接續噴灑路徑42傳送至無人機10的無人機傳輸模組11，無人機10的飛行控制模組12即可依據接續噴灑路徑42控制無人機10以固定的飛行速度與固定的飛行高度於大面積農地30進行自動農藥噴灑作業，藉此以完成大面積農地30的初步自動農藥噴灑作業。
當無人機10到達終點位置時，伺服器20的路徑規劃模組23會由終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域33的子區域且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離（當無人機10到達終點位置時，無人機10再次提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊，使伺服器20的距離計算模組22重新計算並選取出殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離）進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑43，二次噴灑路徑43的示意請參考「第6A圖」所示，「第6A圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的二次噴灑路徑示意圖。
「第6B圖」與「第6A圖」的差別在於，「第6A圖」中的飛行距離可以直接涵蓋所有的噴灑作業不全區域33，「第6B圖」則是飛行距離無法直接涵蓋所有的噴灑作業不全區域33，使伺服器20的路徑規劃模組23進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑43僅會經過部分的噴灑作業不全區域33，二次噴灑路徑43的示意請參考「第6B圖」所示，「第6B圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的二次噴灑路徑示意圖。
在伺服器20的路徑規劃模組23生成二次噴灑路徑43後，伺服器20的伺服器傳輸模組21即可將二次噴灑路徑43傳送至無人機10的無人機傳輸模組11，無人機10的飛行控制模組12即可依據二次噴灑路徑43控制無人機10以固定的飛行速度與固定的飛行高度於大面積農地30進行自動農藥噴灑作業。
當無人機10到達農藥充電補給處32進行充電與農藥補給時，伺服器20的路徑規劃模組23會由農藥充電補給處的位置資訊至起始位置且排除已被包含於二次噴灑路徑43的作業不全區域33再次進行路徑規劃以生成接續二次噴灑路徑44，接續二次噴灑路徑44的示意請參考「第7圖」所示，「第7圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的接續二次噴灑路徑示意圖。
在伺服器20的路徑規劃模組23生成接續二次噴灑路徑44後，伺服器20的伺服器傳輸模組21即可將接續二次噴灑路徑44傳送至無人機10的無人機傳輸模組11，無人機10的飛行控制模組12即可依據接續二次噴灑路徑44控制無人機10以固定的飛行速度與固定的飛行高度於大面積農地30進行自動農藥噴灑作業，藉此以完成大面積農地30的二次自動農藥噴灑作業。
伺服器20的影片分析模組24更進一步當該子區域31未被噴灑農藥區域的占比小於預設值且大於0時，該子區域31對未被噴灑農藥區域進行標示34以生成人工作業標示圖像51，人工作業標示圖像51的示意請參考「第8圖」所示，「第8圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的人工作業標示圖像示意圖。
在伺服器20的影片分析模組24生成人工作業標示圖像51後，伺服器20的伺服器傳輸模組21即可將人工作業標示圖像51傳送至作業人員隨身裝置並加以顯示，藉此提供作業人員進行小範圍農藥人工噴灑。
接著，以下將說明本發明的運作方法，並請同時參考「第9A圖」以及「第9B圖」所示，「第9A圖」以及「第9B圖」繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法的方法流程圖。
本發明所揭露的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，大面積農地預先劃分為多個子區域，並於大面積農地四周設置有農藥充電補給處，其包含下列步驟：
首先，無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器（步驟601）；接著，伺服器依據殘餘電量資訊計算出殘餘電量航行距離，伺服器依據殘餘農藥量資訊計算出殘餘農藥量航行距離，距離較小的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離被選取（步驟602）；接著，伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離於大面積農地進行路徑規劃以生成噴灑路徑（步驟603）；接著，伺服器傳送噴灑路徑至無人機（步驟604）；接著，無人機依據噴灑路徑控制無人機於大面積農地進行自動農藥噴灑作業（步驟605）；接著，伺服器於無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至終點位置且排除已被包含於噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成接續噴灑路徑（步驟606）；接著，伺服器傳送接續噴灑路徑至無人機（步驟607）；接著，無人機依據接續噴灑路徑控制無人機於大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業（步驟608）；接著，無人機於自動農藥噴灑作業過程中錄製噴灑影片並傳送至伺服器（步驟609）；接著，伺服器對噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域（步驟610）；接著，伺服器由終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑（步驟611）；接著，伺服器傳送二次噴灑路徑至無人機（步驟612）；最後，無人機依據二次噴灑路徑控制無人機於大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業（步驟613）。
綜上所述，可知本發明與先前技術之間的差異在於無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器以分別計算殘餘電量航行距離以及殘餘農藥量航行距離並選取距離較小的距離，伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離以生成噴灑路徑，無人機依據噴灑路徑控制無人機進行自動農藥噴灑作業，伺服器再對無人機提供的噴灑影片分析出噴灑作業不全區域結合終點位置以及農藥充電補給處的位置資訊生成二次噴灑路徑，無人機依據二次噴灑路徑控制無人機再次進行自動農藥噴灑作業。
藉由此一技術手段可以來解決先前技術所存在無人機進行自動噴灑作業不具備殘餘電量以及殘餘農藥量反饋導致無法提供農藥噴灑且浪費時間的問題，進而達成基於殘餘量提供無人機農藥噴灑路徑規劃的技術功效。
雖然本發明所揭露的實施方式如上，惟所述的內容並非用以直接限定本發明的專利保護範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作些許的更動。本發明的專利保護範圍，仍須以所附的申請專利範圍所界定者為準。
10:無人機
11:無人機傳輸模組
12:飛行控制模組
13:錄影模組
20:伺服器
21:伺服器傳輸模組
22:距離計算模組
23:路徑規劃模組
24:影片分析模組
30:農地
31:子區域
32:農藥充電補給處
33:噴灑作業不全區域
34:標示
41:噴灑路徑
42:接續噴灑路徑
43:二次噴灑路徑
44:接續二次噴灑路徑
51:人工作業標示圖像
步驟 601:無人機提供殘餘電量資訊以及殘餘農藥量資訊至伺服器
步驟 602:伺服器依據殘餘電量資訊計算出殘餘電量航行距離，伺服器依據殘餘農藥量資訊計算出殘餘農藥量航行距離，距離較小的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離被選取
步驟 603:伺服器自起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離於大面積農地進行路徑規劃以生成噴灑路徑
步驟 604:伺服器傳送噴灑路徑至無人機
步驟 605:無人機依據噴灑路徑控制無人機於大面積農地進行自動農藥噴灑作業
步驟 606:伺服器於無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至終點位置且排除已被包含於噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成接續噴灑路徑
步驟 607:伺服器傳送接續噴灑路徑至無人機
步驟 608:無人機依據接續噴灑路徑控制無人機於大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業
步驟 609:無人機於自動農藥噴灑作業過程中錄製噴灑影片並傳送至伺服器
步驟 610:伺服器對噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域
步驟 611:伺服器由終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的殘餘電量航行距離或是殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成二次噴灑路徑
步驟 612:伺服器傳送二次噴灑路徑至無人機
步驟 613:無人機依據二次噴灑路徑控制無人機於大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業
第1圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統的系統方塊圖。
第2圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的農地與子區域示意圖。
第3圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的噴灑路徑示意圖。
第4圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的噴灑作業不全區域示意圖。
第5圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的接續噴灑路徑示意圖。
第6A圖以及第6B圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的二次噴灑路徑示意圖。
第7圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的接續二次噴灑路徑示意圖。
第8圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃的人工作業標示圖像示意圖。
第9A圖以及第9B圖繪示為本發明基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法的方法流程圖。
10:無人機
11:無人機傳輸模組
12:飛行控制模組
13:錄影模組
20:伺服器
21:伺服器傳輸模組
22:距離計算模組
23:路徑規劃模組
24:影片分析模組
Claims (10)
- 一種基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，一大面積農地預先劃分為多個子區域，並於所述大面積農地四周設置有農藥充電補給處，其包含： 一無人機，所述無人機更包含： 一無人機傳輸模組，提供一殘餘電量資訊以及一殘餘農藥量資訊，接收一噴灑路徑，提供一噴灑影片，接收一接續噴灑路徑，接收一二次噴灑路徑； 一飛行控制模組，依據所述噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地進行自動農藥噴灑作業，依據所述接續噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業，以及依據所述二次噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業；及 一錄影模組，於自動農藥噴灑作業過程中錄製所述噴灑影片；及 一伺服器，所述伺服器更包含： 一伺服器傳輸模組，自所述無人機傳輸模組接收所述殘餘電量資訊以及所述殘餘農藥量資訊，傳送所述噴灑路徑至所述無人機傳輸模組，自所述無人機傳輸模組接收噴灑影片，傳送所述接續噴灑路徑至所述無人機傳輸模組，傳送所述二次噴灑路徑至所述無人機傳輸模組； 一距離計算模組，依據所述殘餘電量資訊計算出一殘餘電量航行距離，依據所述殘餘農藥量資訊計算出一殘餘農藥量航行距離，距離較小的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離被選取； 一路徑規劃模組，自一起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離於所述大面積農地進行路徑規劃以生成所述噴灑路徑，由農藥充電補給處的位置資訊至一終點位置且排除已被包含於所述噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成所述接續噴灑路徑，由所述終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成所述二次噴灑路徑；及 一影片分析模組，對所述噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域。
- 如請求項1所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，其中所述距離計算模組依據預先儲存消耗電量與航行距離的對應關係以計算出殘餘電量資訊對應的所述殘餘電量航行距離。
- 如請求項1所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，其中所述距離計算模組依據預先儲存消耗農藥量與航行距離的對應關係計算出所述殘餘農藥量資訊對應的所述殘餘農藥量航行距離。
- 如請求項1所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，其中所述路徑規劃模組更包含當所述無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至所述起始位置且排除已被包含於所述二次噴灑路徑中被設定為噴灑作業不全區域的子區域再次進行路徑規劃以生成一接續二次噴灑路徑，再由所述伺服器傳輸模組傳送所述接續二次噴灑路徑至所述無人機傳輸模組，所述飛行控制模組依據所述接續二次噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地進行自動農藥噴灑作業。
- 如請求項1所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃系統，其中所述影片分析模組更包含當未被噴灑農藥區域的占比小於預設值且大於0時，該子區域對未被噴灑農藥區域進行標示以生成一人工作業標示圖像，再由伺服器傳輸模組傳送所述人工作業標示圖像至一作業人員隨身裝置並加以顯示。
- 一種基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，一大面積農地預先劃分為多個子區域，並於所述大面積農地四周設置有農藥充電補給處，其包含下列步驟： 一無人機提供一殘餘電量資訊以及一殘餘農藥量資訊至一伺服器； 所述伺服器依據所述殘餘電量資訊計算出一殘餘電量航行距離，所述伺服器依據所述殘餘農藥量資訊計算出一殘餘農藥量航行距離，距離較小的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離被選取； 所述伺服器自一起始位置至農藥充電補給處的位置資訊且飛行距離為被選取的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離於所述大面積農地進行路徑規劃以生成所述噴灑路徑； 所述伺服器傳送所述噴灑路徑至所述無人機； 所述無人機依據所述噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地進行自動農藥噴灑作業； 所述伺服器於所述無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至一終點位置且排除已被包含於所述噴灑路徑的子區域再次進行路徑規劃以生成一接續噴灑路徑； 所述伺服器傳送所述接續噴灑路徑至所述無人機； 所述無人機依據所述接續噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地接續進行自動農藥噴灑作業； 所述無人機於自動農藥噴灑作業過程中錄製一噴灑影片並傳送至所述伺服器； 所述伺服器對所述噴灑影片依據每一個子區域進行該子區域被噴灑農藥區域與未被噴灑農藥區域分析，當未被噴灑農藥區域的占比大於等於預設值時，該子區域將被設定為噴灑作業不全區域； 所述伺服器由一終點位置至農藥充電補給處的位置資訊依據被設定為噴灑作業不全區域的子區域且飛行距離為被選取的所述殘餘電量航行距離或是所述殘餘農藥量航行距離進行路徑規劃以生成一二次噴灑路徑； 所述伺服器傳送所述二次噴灑路徑至所述無人機；及 所述無人機依據所述二次噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地再次進行自動農藥噴灑作業。
- 如請求項6所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，其中所述伺服器依據所述殘餘電量資訊計算出所述殘餘電量航行距離的步驟是依據預先儲存消耗電量與航行距離的對應關係以計算出所述殘餘電量資訊對應的所述殘餘電量航行距離。
- 如請求項6所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，其中所述伺服器依據所述殘餘農藥量資訊計算出所述殘餘農藥量航行距離的步驟是依據預先儲存消耗農藥量與航行距離的對應關係計算出所述殘餘農藥量資訊對應的所述殘餘農藥量航行距離。
- 如請求項6所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，其中所述基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法更包含下列步驟： 所述伺服器於所述無人機到達農藥充電補給處時，由農藥充電補給處的位置資訊至所述起始位置且排除已被包含於所述二次噴灑路徑中被設定為噴灑作業不全區域的子區域再次進行路徑規劃以生成一接續二次噴灑路徑； 所述伺服器傳送所述接續二次噴灑路徑至所述無人機；及 所述無人機依據所述接續二次噴灑路徑控制所述無人機於所述大面積農地進行自動農藥噴灑作業。
- 如請求項6所述的基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法，其中所述基於殘餘量的無人機農藥噴灑路徑規劃方法更包含下列步驟： 所述伺服器當未被噴灑農藥區域的占比小於預設值且大於0時，該子區域對未被噴灑農藥區域進行標示以生成一人工作業標示圖像；及 所述伺服器傳送所述人工作業標示圖像至一作業人員隨身裝置並加以顯示。
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