一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)施藥技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)藥生產(chǎn)技術(shù)發(fā)達(dá)，但農(nóng)藥使用技術(shù)落后。農(nóng)藥的低效率利用及不合理使用造成了一系列的負(fù)面影響，已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約因素。目前無人機(jī)由于成本低，技術(shù)門檻低，植保作業(yè)方便等特點(diǎn)，發(fā)展非常迅速，但是與之匹配的機(jī)載施藥機(jī)缺乏，導(dǎo)致無人機(jī)噴藥的優(yōu)勢(shì)沒有充分的發(fā)揮出來。而且，由于無人機(jī)可以在作物冠層以上1.5-2米處懸停，因此作為穩(wěn)定的空中平臺(tái)非常適合機(jī)載變量施藥機(jī)的使用。因此，目前亟需一種智能化的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，使得可實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的智能自動(dòng)變量施藥，減少農(nóng)藥漂移及提高有效利用率。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其包括上位機(jī)、下位機(jī)、GPS定位機(jī)構(gòu)及依次連通的藥箱、直流栗、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設(shè)置在無人機(jī)底部的噴桿上；所述GPS定位機(jī)構(gòu)用于定位所述無人機(jī)的地理位置，并反饋給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)用于對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行變量施藥的決策，并將決策信號(hào)發(fā)送給所述下位機(jī)，所述下位機(jī)與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應(yīng)所述決策信號(hào)以調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速與所霧化的霧滴粒徑。
[0007]其中，所述上位機(jī)與多路第一風(fēng)速風(fēng)向儀連接，多路所述第一風(fēng)速風(fēng)向儀分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在地面不同的作業(yè)區(qū)域，用于檢測(cè)各個(gè)作業(yè)區(qū)域的風(fēng)量信息。
[0008]其中，所述上位機(jī)與第二風(fēng)速風(fēng)向儀連接，所述第二風(fēng)速風(fēng)向儀設(shè)置在所述噴桿上，用于檢測(cè)所述離心霧化盤噴頭周圍的風(fēng)量信息。
[0009]其中，所述上位機(jī)與多路所述第一風(fēng)速風(fēng)向儀之間采用無線通訊連接。
[0010]其中，所述下位機(jī)與所述直流栗通訊連接，用于控制所述直流栗的啟閉。
[0011]其中，所述下位機(jī)與所述高頻電磁閥通訊連接，用于控制高頻電磁閥進(jìn)行高頻動(dòng)作。
[0012]其中，所述無人機(jī)采用遙控裝置對(duì)其飛行作業(yè)姿態(tài)進(jìn)行控制。
[0013](三)有益效果
[0014]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本實(shí)用新型農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)采用智能控制系統(tǒng)，可針對(duì)田間不同位置及病害情況實(shí)施動(dòng)態(tài)變量噴藥；可采集不同時(shí)間點(diǎn)風(fēng)速信息，根據(jù)風(fēng)速變化調(diào)節(jié)施藥量大小和霧滴大小以及噴幅，避免風(fēng)速大小變化造成無人機(jī)施藥漂移非常嚴(yán)重的問題；減少農(nóng)藥漂移及提高有效利用率；本實(shí)用新型針對(duì)變量噴藥，可以根據(jù)處方圖指導(dǎo)噴藥裝備變量作業(yè)，具有很好的應(yīng)用潛力。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)的工作狀態(tài)圖。
[0017]其中，1:藥箱；2:直流栗；3:下位機(jī)；4:上位機(jī)；6:GPS定位機(jī)構(gòu)；7:第一風(fēng)速風(fēng)向儀；8:高頻電磁閥；9:離心霧化盤噴頭；10:第二風(fēng)速風(fēng)向儀；11:無人機(jī)；12:風(fēng)向。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不能用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0019]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0020]在本實(shí)用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0021]如圖1-2所示，本實(shí)施例提供的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其包括上位機(jī)4、下位機(jī)3、GPS定位機(jī)構(gòu)6及依次連通的藥箱1、直流栗2、高頻電磁閥8與離心霧化盤噴頭9 ;離心霧化盤噴頭9間隔地設(shè)置在無人機(jī)11底部的噴桿上；GPS定位機(jī)構(gòu)6用于定位無人機(jī)11的地理位置，并反饋給上位機(jī)4 ;上位機(jī)4用于對(duì)無人機(jī)11進(jìn)行變量施藥的決策，并將決策信號(hào)發(fā)送給下位機(jī)3，下位機(jī)3與離心霧化盤噴頭9通訊連接，離心霧化盤噴頭9用于響應(yīng)決策信號(hào)以調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速與所霧化的霧滴粒徑。其中，離心霧化盤噴頭9采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過電機(jī)帶動(dòng)霧化盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，霧化盤可將霧滴霧化并拋灑出去；同時(shí)在上位機(jī)4的控制下對(duì)其自身轉(zhuǎn)速、霧滴粒徑進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0022]具體而言，在無人機(jī)11上安裝該航空施藥機(jī)，實(shí)現(xiàn)無人變量施藥作業(yè)。無人機(jī)11通過遙控裝置對(duì)其飛行作業(yè)姿態(tài)進(jìn)行控制，即，飛機(jī)操作員可操作該遙控裝置對(duì)飛機(jī)植保作業(yè)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以強(qiáng)制無人機(jī)11停止作業(yè)，自動(dòng)返回或人工操作返回。此外，上位機(jī)4與多路第一風(fēng)速風(fēng)向儀7連接，多路第一風(fēng)速風(fēng)向儀7分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在地面不同的作業(yè)區(qū)域，用于檢測(cè)各個(gè)作業(yè)區(qū)域的風(fēng)量信息。優(yōu)選的，上位機(jī)4與多路第一風(fēng)速風(fēng)向儀7之間采用無線通訊連接。風(fēng)速可通過無線多路風(fēng)速風(fēng)向儀發(fā)送給上位機(jī)4，成為上位機(jī)4的決策依據(jù)。上位機(jī)4決策信號(hào)發(fā)送給下位機(jī)3，實(shí)現(xiàn)在線動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
[0023]其中，下位機(jī)3與直流栗2通訊連接，用于控制直流栗2的啟閉。下位機(jī)3與高頻電磁閥8通訊連接，用于控制高頻電磁閥8進(jìn)行高頻動(dòng)作。
[0024]此外，上位機(jī)4與第二風(fēng)速風(fēng)向儀10連接(微型風(fēng)速風(fēng)向儀)，第二風(fēng)速風(fēng)向儀10設(shè)置在噴桿上，用于檢測(cè)離心霧化盤噴頭9周圍的風(fēng)量信息。微型風(fēng)速風(fēng)向儀固定在噴桿上，用來檢測(cè)機(jī)身風(fēng)場(chǎng)和側(cè)風(fēng)耦合后在噴頭附近的風(fēng)場(chǎng)情況，用來對(duì)決策系統(tǒng)提供輔助校準(zhǔn)，高頻電磁閥8可實(shí)現(xiàn)各路霧化盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度的快速調(diào)節(jié)，以便實(shí)現(xiàn)不同噴頭的在不同風(fēng)速下的幅寬變化及幅寬組合，消除漂移對(duì)施藥的影響。
[0025]實(shí)施過程中，首先將該施藥機(jī)設(shè)置為作業(yè)測(cè)試狀態(tài)，上位機(jī)4通過機(jī)載GPS獲得飛機(jī)當(dāng)前的經(jīng)瑋度坐標(biāo)，根據(jù)控制信號(hào)，同時(shí)采集坐標(biāo)計(jì)算當(dāng)前位置的施藥量，根據(jù)施藥量控制施藥機(jī)進(jìn)行變量作業(yè)。高頻電磁閥8和下位機(jī)3通過電纜連接，收到下位機(jī)3的信號(hào)后會(huì)自動(dòng)高頻動(dòng)作，使得離心霧化盤噴頭9的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，通過占空比改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)速后，在藥量調(diào)節(jié)時(shí)，噴霧效果會(huì)隨高頻電磁閥8的占空比正比例變化。同樣，直流栗2通過占空比方式可調(diào)節(jié)其流量的大小，在施藥機(jī)作業(yè)時(shí)可發(fā)送信號(hào)給下位機(jī)3，實(shí)現(xiàn)其流量的變量調(diào)節(jié)，完成對(duì)霧滴大小的調(diào)節(jié)。
[0026]同時(shí)，無線多路風(fēng)向風(fēng)速儀(第一風(fēng)速風(fēng)向儀7)對(duì)應(yīng)設(shè)置在不同的作業(yè)區(qū)域，該作業(yè)區(qū)域劃分為P、L、R、S，無線多路風(fēng)向風(fēng)速儀采集施藥農(nóng)田范圍內(nèi)近地面風(fēng)速的變化數(shù)據(jù)(如圖2中的風(fēng)向12的變化)，并將風(fēng)速數(shù)據(jù)發(fā)送給機(jī)載施藥機(jī)，通過無線接收到的風(fēng)速信號(hào)大小，控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前時(shí)間點(diǎn)的風(fēng)速變化來變量的調(diào)節(jié)施藥作業(yè)參數(shù)。
[0027]綜上所述，本實(shí)用新型基于處方圖技術(shù)公開了一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，采用智能控制的結(jié)構(gòu)，針對(duì)田間不同位置根據(jù)病害情況實(shí)施動(dòng)態(tài)變量噴藥，采集不同時(shí)間點(diǎn)風(fēng)速信息，根據(jù)風(fēng)速變化調(diào)節(jié)施藥量大小和霧滴大小以及噴幅，避免風(fēng)速大小變化造成無人機(jī)施藥漂移非常嚴(yán)重的問題，減少農(nóng)藥漂移及提高有效利用率，本實(shí)用新型針對(duì)變量噴藥，可以根據(jù)處方圖來指導(dǎo)噴藥裝備變量作業(yè)，具有很好的應(yīng)用潛力。
[0028]本實(shí)用新型的實(shí)施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實(shí)用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本實(shí)用新型的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本實(shí)用新型從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，包括上位機(jī)、下位機(jī)、GPS定位機(jī)構(gòu)及依次連通的藥箱、直流栗、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設(shè)置在無人機(jī)底部的噴桿上；所述GPS定位機(jī)構(gòu)用于定位所述無人機(jī)的地理位置，并反饋給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)用于對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行變量施藥的決策，并將決策信號(hào)發(fā)送給所述下位機(jī)，所述下位機(jī)與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應(yīng)所述決策信號(hào)以調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速與所霧化的霧滴粒徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述上位機(jī)與多路第一風(fēng)速風(fēng)向儀連接，多路所述第一風(fēng)速風(fēng)向儀分別對(duì)應(yīng)設(shè)置在地面不同的作業(yè)區(qū)域，用于檢測(cè)各個(gè)作業(yè)區(qū)域的風(fēng)量信息。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述上位機(jī)與第二風(fēng)速風(fēng)向儀連接，所述第二風(fēng)速風(fēng)向儀設(shè)置在所述噴桿上，用于檢測(cè)所述離心霧化盤噴頭周圍的風(fēng)量信息。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述上位機(jī)與多路所述第一風(fēng)速風(fēng)向儀之間采用無線通訊連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述下位機(jī)與所述直流栗通訊連接，用于控制所述直流栗的啟閉。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述下位機(jī)與所述高頻電磁閥通訊連接，用于控制高頻電磁閥進(jìn)行高頻動(dòng)作。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)，其特征在于，所述無人機(jī)采用遙控裝置對(duì)其飛行作業(yè)姿態(tài)進(jìn)行控制。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)施藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)。該農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)包括：上位機(jī)、下位機(jī)、GPS定位機(jī)構(gòu)及依次連通的藥箱、直流泵、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設(shè)置在無人機(jī)底部的噴桿上；所述GPS定位機(jī)構(gòu)用于定位所述無人機(jī)的地理位置，并反饋給所述上位機(jī)；所述上位機(jī)用于對(duì)所述無人機(jī)進(jìn)行變量施藥的決策，并將決策信號(hào)發(fā)送給所述下位機(jī)，所述下位機(jī)與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應(yīng)所述決策信號(hào)以調(diào)節(jié)其自身轉(zhuǎn)速與所霧化的霧滴粒徑。該農(nóng)用無人機(jī)機(jī)載變量施藥機(jī)有效減少了農(nóng)藥漂移的影響，從而提高農(nóng)藥的有效利用率。
【IPC分類】A01M7/00
【公開號(hào)】CN205018139
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520739760
【發(fā)明人】馬偉, 王秀, 鄒偉, 王松林
【申請(qǐng)人】北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日