本發(fā)明涉及無人機(jī)領(lǐng)域，特別涉及一種灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機(jī)，簡稱無人機(jī)(uav)，是一種處在迅速發(fā)展中的新概念武器裝備，其具有機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)快速、無人飛行、操作要求低的優(yōu)點(diǎn)。無人機(jī)通過搭載多類傳感器，可以實(shí)現(xiàn)影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測功能，是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感的有力補(bǔ)充。目前，無人機(jī)的使用范圍已經(jīng)擴(kuò)寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域，具體在電力、通信、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，為了實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物的灌溉，通常在無人機(jī)上安裝水箱和噴頭，利用噴頭噴灑水流進(jìn)行灌溉。但是在實(shí)際操作過程中，由于忽略風(fēng)向，特別是在噴頭噴灑方向與風(fēng)力方向相反使，風(fēng)的阻力導(dǎo)致噴頭噴出的水流距離減小，導(dǎo)致水流無法噴灑到指定要求范圍，無法實(shí)現(xiàn)對農(nóng)作物的精確灌溉，不僅如此，在灌溉過程中，由于農(nóng)作物的長勢、環(huán)境各不相同，某些位置的農(nóng)作物需要大量灌溉而某些位置則需要少量灌溉，但是，現(xiàn)有的無人機(jī)采用的灌溉方式大都為均勻灌溉，難以實(shí)現(xiàn)“因地制宜”的方式，從而導(dǎo)致設(shè)備的實(shí)用性降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)，包括主體、設(shè)置在主體下方的圖像采集機(jī)構(gòu)、設(shè)置在主體上方的蓄水箱和設(shè)置在主體兩側(cè)的飛行單元，所述主體上設(shè)有若干灌溉組件，所述灌溉組件周向均勻分布在主體的外側(cè)，所述灌溉組件包括風(fēng)力檢測單元和灌溉單元；

所述灌溉單元包括水管和噴頭，所述噴頭固定在主體上且通過水管與蓄水箱連通，所述噴頭內(nèi)設(shè)有調(diào)速單元，所述調(diào)速單元包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一連桿、第二連桿、移動(dòng)塊、堵塞塊和兩個(gè)限位單元，兩個(gè)所述限位單元設(shè)置在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的兩側(cè)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在噴頭內(nèi)的底部且與第一連桿傳動(dòng)連接，所述第一連桿通過第二連桿與移動(dòng)塊鉸接，所述移動(dòng)塊與堵塞塊固定連接，所述堵塞塊的形狀為球形，所述堵塞塊的半徑大于噴頭的口徑；

所述圖像采集機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)單元、鉸接塊、轉(zhuǎn)動(dòng)桿和攝像頭，所述鉸接塊固定在主體的下方，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿的頂端與鉸接塊鉸接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿的另一端與攝像頭固定連接，所述驅(qū)動(dòng)單元與轉(zhuǎn)動(dòng)桿傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)單元包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)、緩沖塊、第三驅(qū)動(dòng)軸、套環(huán)和兩個(gè)支桿，兩個(gè)所述支桿的頂端均與主體固定連接，兩個(gè)支桿中，其中一個(gè)支桿的底端與第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定連接，另一個(gè)支桿的底端與緩沖塊固定連接，所述第三驅(qū)動(dòng)軸設(shè)置在第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)和緩沖塊之間，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)與第三驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述套環(huán)套設(shè)在第三驅(qū)動(dòng)軸上，所述第三驅(qū)動(dòng)軸的外周上設(shè)有外螺紋，所述套環(huán)內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述第三驅(qū)動(dòng)軸上的外螺紋與套環(huán)內(nèi)的內(nèi)螺紋相匹配。

作為優(yōu)選，為了帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圖像采集機(jī)構(gòu)還包括固定桿和固定環(huán)，所述固定桿固定在套環(huán)上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿上設(shè)有開口，所述固定桿設(shè)置在開口內(nèi)，所述固定環(huán)與固定桿遠(yuǎn)離套環(huán)的一端固定連接，所述固定環(huán)的直徑大于開口的寬度。

作為優(yōu)選，為了能夠檢測各方向的風(fēng)的阻力，所述風(fēng)力檢測單元包括套管、壓力傳感器、彈簧和風(fēng)板，所述套管與主體固定連接，所述壓力傳感器固定在套管內(nèi)的底部，所述風(fēng)板設(shè)置在套管的外部且通過彈簧與壓力傳感器連接。

作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的飛行功能，所述飛行單元包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一驅(qū)動(dòng)軸和若干槳葉，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與主體固定連接，所述槳葉周向均勻分布在第一驅(qū)動(dòng)軸的外周，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過第一驅(qū)動(dòng)軸與槳葉傳動(dòng)連接。

作為優(yōu)選，為了提高無人機(jī)的智能化程度，所述主體內(nèi)設(shè)有中央控制裝置，所述中央控制裝置包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的風(fēng)力檢測模塊、圖像采集模塊和電機(jī)控制模塊，所述壓力傳感器與風(fēng)力檢測模塊電連接，所述攝像頭與圖像采集模塊電連接，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)均與電機(jī)控制模塊電連接。

作為優(yōu)選，為了固定移動(dòng)塊的移動(dòng)方向，所述限位單元包括限位桿和限位桿，所述限位桿固定在噴頭內(nèi)的底部，所述限位桿與移動(dòng)塊固定連接。

作為優(yōu)選，為了提高無人機(jī)的續(xù)航能力，所述蓄水箱的頂部設(shè)有太陽能板。

作為優(yōu)選，利用橡膠具有彈性的特點(diǎn)，為了能使堵塞塊堵住噴頭，所述堵塞塊為橡膠塊。

作為優(yōu)選，為了能對不同距離的農(nóng)作物進(jìn)行拍攝，所述攝像頭為變焦鏡頭。

作為優(yōu)選，為了方便遙控操作，所述主體內(nèi)還設(shè)有藍(lán)牙。

本發(fā)明的有益效果是，該灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)通過風(fēng)力檢測單元檢測風(fēng)的阻力，由調(diào)速單元調(diào)節(jié)從噴頭噴出的水流，完成農(nóng)作物的精確灌溉，不僅如此，通過圖像采集機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)，由攝像頭采集圖像判斷長勢，確定灌溉時(shí)間，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的精確灌溉，提高了設(shè)備的實(shí)用性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的主體的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的風(fēng)力檢測單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的圖像采集機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)的系統(tǒng)原理圖；

圖中：1.主體，2.圖像采集機(jī)構(gòu)，3.第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，4.第一驅(qū)動(dòng)軸，5.槳葉，6.蓄水箱，7.太陽能板，8.風(fēng)力檢測單元，9.灌溉單元，10.水管，11.噴頭，12.套管，13.壓力傳感器，14.彈簧，15.風(fēng)板，16.第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，17.第一連桿，18.第二連桿，19.移動(dòng)塊，20.堵塞塊，21.限位桿，22.限位板，23.鉸接塊，24.轉(zhuǎn)動(dòng)桿，25.開口，26.固定桿，27.固定環(huán)，28.攝像頭，29.支桿，30.第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)，31.緩沖塊，32.第三驅(qū)動(dòng)軸，33.套環(huán)，34.中央控制模塊，35.風(fēng)力檢測模塊，36圖像采集模塊，37.電機(jī)控制模塊。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖6所示，一種灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)，包括主體1、設(shè)置在主體1下方的圖像采集機(jī)構(gòu)2、設(shè)置在主體1上方的蓄水箱6和設(shè)置在主體1兩側(cè)的飛行單元，所述主體1上設(shè)有若干灌溉組件，所述灌溉組件周向均勻分布在主體1的外側(cè)，所述灌溉組件包括風(fēng)力檢測單元8和灌溉單元9；

所述灌溉單元9包括水管10和噴頭11，所述噴頭11固定在主體1上且通過水管10與蓄水箱6連通，所述噴頭11內(nèi)設(shè)有調(diào)速單元，所述調(diào)速單元包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16、第一連桿17、第二連桿18、移動(dòng)塊19、堵塞塊20和兩個(gè)限位單元，兩個(gè)所述限位單元設(shè)置在第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16的兩側(cè)，所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16固定在噴頭11內(nèi)的底部且與第一連桿17傳動(dòng)連接，所述第一連桿17通過第二連桿18與移動(dòng)塊19鉸接，所述移動(dòng)塊19與堵塞塊20固定連接，所述堵塞塊20的形狀為球形，所述堵塞塊20的半徑大于噴頭11的口徑；

所述圖像采集機(jī)構(gòu)2包括驅(qū)動(dòng)單元、鉸接塊23、轉(zhuǎn)動(dòng)桿24和攝像頭28，所述鉸接塊23固定在主體1的下方，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿24的頂端與鉸接塊23鉸接，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿24的另一端與攝像頭28固定連接，所述驅(qū)動(dòng)單元與轉(zhuǎn)動(dòng)桿24傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)單元包括第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30、緩沖塊31、第三驅(qū)動(dòng)軸32、套環(huán)33和兩個(gè)支桿29，兩個(gè)所述支桿29的頂端均與主體1固定連接，兩個(gè)支桿29中，其中一個(gè)支桿29的底端與第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30固定連接，另一個(gè)支桿29的底端與緩沖塊31固定連接，所述第三驅(qū)動(dòng)軸32設(shè)置在第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30和緩沖塊31之間，所述第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30與第三驅(qū)動(dòng)軸32傳動(dòng)連接，所述套環(huán)33套設(shè)在第三驅(qū)動(dòng)軸32上，所述第三驅(qū)動(dòng)軸32的外周上設(shè)有外螺紋，所述套環(huán)33內(nèi)設(shè)有內(nèi)螺紋，所述第三驅(qū)動(dòng)軸32上的外螺紋與套環(huán)33內(nèi)的內(nèi)螺紋相匹配。

作為優(yōu)選，為了帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿24轉(zhuǎn)動(dòng)，所述圖像采集機(jī)構(gòu)2還包括固定桿26和固定環(huán)27，所述固定桿26固定在套環(huán)33上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿24上設(shè)有開口25，所述固定桿26設(shè)置在開口25內(nèi)，所述固定環(huán)27與固定桿26遠(yuǎn)離套環(huán)33的一端固定連接，所述固定環(huán)27的直徑大于開口25的寬度。

作為優(yōu)選，為了能夠檢測各方向的風(fēng)的阻力，所述風(fēng)力檢測單元8包括套管12、壓力傳感器13、彈簧14和風(fēng)板15，所述套管12與主體1固定連接，所述壓力傳感器13固定在套管12內(nèi)的底部，所述風(fēng)板15設(shè)置在套管12的外部且通過彈簧14與壓力傳感器13連接。

作為優(yōu)選，為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的飛行功能，所述飛行單元包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、第一驅(qū)動(dòng)軸4和若干槳葉5，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3與主體1固定連接，所述槳葉5周向均勻分布在第一驅(qū)動(dòng)軸4的外周，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3通過第一驅(qū)動(dòng)軸4與槳葉5傳動(dòng)連接。

作為優(yōu)選，為了提高無人機(jī)的智能化程度，所述主體1內(nèi)設(shè)有中央控制裝置，所述中央控制裝置包括中央控制模塊34、與中央控制模塊34連接的風(fēng)力檢測模塊35、圖像采集模塊36和電機(jī)控制模塊37，所述壓力傳感器13與風(fēng)力檢測模塊35電連接，所述攝像頭28與圖像采集模塊36電連接，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30均與電機(jī)控制模塊37電連接。其中，中央控制模塊34，用來控制系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)模塊智能化運(yùn)行的模塊，在這里，中央控制模塊34不僅是plc，還可以是單片機(jī)，從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的智能化；風(fēng)力檢測模塊35，通過壓力傳感器13檢測到的壓力數(shù)據(jù)判斷該方向上的風(fēng)的阻力；圖像采集模塊36，通過攝像頭28進(jìn)行拍攝采集農(nóng)作物生產(chǎn)的圖像，從而判斷農(nóng)作物的長勢和生長環(huán)境；電機(jī)控制模塊37，控制第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3、第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16和第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30的運(yùn)行，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)3能夠帶動(dòng)槳葉5轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的飛行功能，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)，利用第一連桿17和第二連桿18，使堵塞塊20移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)噴頭11噴出的水流速度；第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30能夠帶動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)，使套環(huán)33移動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿24轉(zhuǎn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)攝像頭28的角度，提高設(shè)備的智能化程度。

作為優(yōu)選，為了固定移動(dòng)塊19的移動(dòng)方向，所述限位單元包括限位桿21和限位桿22，所述限位桿22固定在噴頭11內(nèi)的底部，所述限位桿22與移動(dòng)塊19固定連接。

作為優(yōu)選，為了提高無人機(jī)的續(xù)航能力，所述蓄水箱6的頂部設(shè)有太陽能板7。

作為優(yōu)選，利用橡膠具有彈性的特點(diǎn)，為了能使堵塞塊20堵住噴頭11，所述堵塞塊20為橡膠塊。

作為優(yōu)選，為了能對不同距離的農(nóng)作物進(jìn)行拍攝，所述攝像頭28為變焦鏡頭。

作為優(yōu)選，為了方便遙控操作，所述主體1內(nèi)還設(shè)有藍(lán)牙。

在無人機(jī)進(jìn)行灌溉的同時(shí)，由主體1外周的各風(fēng)力檢測單元8檢測該方向上的風(fēng)力，風(fēng)吹動(dòng)燈板15通過彈簧14，使壓力傳感器13檢測到壓力數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力數(shù)據(jù)越高時(shí)，表示該方向上的風(fēng)的阻力較強(qiáng)，，當(dāng)壓力數(shù)據(jù)較低時(shí)，表示風(fēng)的阻力較小，為了保證水流灌溉到指定位置，通過噴頭11內(nèi)部的調(diào)速單元調(diào)節(jié)從水流噴出的速度，保證水流能夠噴灑到指定位置，調(diào)速單元運(yùn)行時(shí)，由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16帶動(dòng)第一連桿17轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過第二連桿18帶動(dòng)移動(dòng)塊19移動(dòng)，使堵塞塊20靠近或遠(yuǎn)離噴頭11的出口處，進(jìn)而改變噴頭11出口處的空間大小，當(dāng)堵塞塊20靠近噴頭11出口處時(shí)，空間減小，水流速度增大，反之水流速度減小，由于改變了水流速度，因此能夠保證在受風(fēng)力影響下將水流準(zhǔn)確噴灑至指定范圍。該灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)通過風(fēng)力檢測單元8檢測風(fēng)的阻力，由調(diào)速單元調(diào)節(jié)從噴頭11噴出的水流，完成農(nóng)作物的精確灌溉。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精確灌溉，由主體1下方的圖像采集機(jī)構(gòu)2拍攝無人機(jī)下方的農(nóng)作物的長勢，并根據(jù)長勢確定灌溉單元9的作業(yè)時(shí)間，圖像采集機(jī)構(gòu)2運(yùn)行時(shí)，由第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)30帶動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)軸32轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第三驅(qū)動(dòng)軸32上的外螺紋與套環(huán)33內(nèi)的內(nèi)螺紋相匹配，使套環(huán)33沿著第三驅(qū)動(dòng)軸32方向移動(dòng)，帶動(dòng)固定在套環(huán)33上的固定桿26移動(dòng)，從而使固定桿26在轉(zhuǎn)動(dòng)桿24內(nèi)開口25內(nèi)移動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)桿24以鉸接塊23為圓心進(jìn)行角度轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)桿24一端的攝像頭28進(jìn)行圖像采集，當(dāng)采集圖像后進(jìn)行圖像分析，判斷農(nóng)作物的長勢，從而確定灌溉時(shí)間，當(dāng)達(dá)到該時(shí)間后，由調(diào)速單元中的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)16轉(zhuǎn)動(dòng)，使堵塞塊20堵住噴頭11，從而完成該位置的灌溉操作。該灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)通過圖像采集機(jī)構(gòu)2使轉(zhuǎn)動(dòng)桿24轉(zhuǎn)動(dòng)，由攝像頭28采集圖像判斷長勢，確定灌溉時(shí)間，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的精確灌溉，提高了設(shè)備的實(shí)用性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該灌溉精準(zhǔn)的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能型無人機(jī)通過風(fēng)力檢測單元8檢測風(fēng)的阻力，由調(diào)速單元調(diào)節(jié)從噴頭11噴出的水流，完成農(nóng)作物的精確灌溉，不僅如此，通過圖像采集機(jī)構(gòu)2使轉(zhuǎn)動(dòng)桿24轉(zhuǎn)動(dòng)，由攝像頭28采集圖像判斷長勢，確定灌溉時(shí)間，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的精確灌溉，提高了設(shè)備的實(shí)用性。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。