一种生态监控和维护无人机的制作方法

文档序号:15485543发布日期:2018-09-21 19:46阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种生态监控和维护无人机,其特征在于包括:磁悬浮支架(1)、杀虫装置(2)、摄像机(3)、红外检测装置(4)、进风通道(5)、培养装置(6)、太阳能电池板(7)、载接体(8)、电控阀门、控制系统,该杀虫及空气采集装置主要设置在无人机上,杀虫装置(2)、摄像机(3)、红外检测装置(4)、培养装置(6)均设置在载接体(8)上,杀虫装置(2)、摄像机(3)、红外检测装置(4)、培养装置(6)、太阳能电池板(7)均与控制系统的单片机连接,电控阀门设置在机体上的杀虫装置(2)、空气进风通道(5)、培养基装置(6)等地方,主要是控制各部分的连通状态;通过设置在无人机上的摄像机(3)和红外检测装置(4)来检测地区段的害虫数据,将该害虫数据传送到控制系统,由控制系统来指引无人机的路径导航,由杀虫装置(2)来对害虫进行诱捕杀灭,并由杀虫装置(2)上的集虫装置来对死亡害虫进行收集,由摄像机(3)来对死亡害虫进行计数和地区段的农作物生长情况进行拍照上传到控制系统的单片机,由单片机将采集信息通过无线通讯模块与PC云端和手持端进行数据交流分析,空气中的花粉孢子尘粒将通过空气进风通道(5)进入到培养基装置(6)进行捕捉和短暂性的培养,进而来为农林植株培育研究和农作物生长提供一定的条件,由无人机上设置的磁悬浮支架(1)来完成无人机的安全降落;所述的杀虫装置(2)设置在无人机的载接体(8)上,杀虫装置(2)主要由遮光顶板(201)、汞灯(202)、电击杀虫网(203)、蚊虫尸体收集管道(204)、集虫器(205)、电控阀门组成,该杀虫装置(2)设置为灯罩式的圆柱装置,上方的杀虫器通过蚊虫尸体收集管道(204)与下方集虫器(205)连接,尸体收集管道(205)和集虫器(206)设置在载接体(8)的内部,电控阀门设置在集虫器(206)的底部,也是整个杀虫装置(2)底部,电控阀门采用现有技术,即通过通断电实现阀门的开闭,整个装置贯穿载接体(8),当下方电控阀门打开时杀虫装置(2)上下贯通,蚊虫尸体落入下方地面,蚊虫尸体管道(204)与上方的顶板(201)直径大小相同且均大于环形设置的电击杀虫网(204)的直径,杀虫灯采用汞灯(202)来进行灯光害虫诱捕,由于昆虫的复眼对波长为3300-4000nm的紫外线辐射非常敏感,因此专门设置了光波为3600的黑光灯来对害虫进行诱捕,电击杀虫网(203)的设置主要采用高压电击设计,当蚊虫由于汞灯(202)的诱惑进入到杀虫网(203)会触及到电击网(203)而被杀灭,并进入下方的蚊虫尸体管道(204)进而储存在蚊虫尸体管道(204)的下方设置的集虫器(205)内,该集虫器(205)主要设置在载接体(8)的下底面,集虫器(205)的下方设置了电控门(206),当集虫器(205)内储存一定量的蚊虫后,电控阀门(206)打开,尸体将由电控阀门落到对应尸体储集地面。

2.根据权利要求1所述的一种生态监控和维护无人机,其特征在于:该装置通过连接装置可设置在多种类型的无人机上,为了更好的适应不同地区段无人机的降落,无人机采用四根支架(1)设计,四根支架(1)采用磁悬浮组件来设计,设计采用的物理原理是“同名磁极相互排斥”,该磁悬浮支架(1)包括两块磁极大小相同的磁铁(101)和磁铁(102)、套筒(103)、连接推杆(104),在套筒(103)的两个端口将两块同名磁极的磁铁(101)和磁铁(102)对立放置,连接推杆(104)的下端面与磁铁(101)连接,上端面与无人机的机身连接,此时两块磁铁在套筒(103)内形成了磁悬浮组件,四根支架(1)中的磁悬浮力刚好与机身同重,此时无人机机身通过连接推杆(104)与磁悬浮组件的上方磁铁(101)间接接触,而与下方磁铁(102)并无接触,无人机机身处于悬浮状态,下方磁铁(102)与套筒(103)相连,不会在套筒(103)内移动,而磁铁(101)与连接推杆(104)间接相连可在套筒(103)内移动,在无人机降落时,无人机的四脚支架(1)会接触到地面,四脚支架(1)会因降落时的受力不平衡性而促使支架(1)的磁悬浮组件的推杆(104)在套筒(103)内发生移动,四根磁悬浮组件组成的支架(1)均能根据具体降落受力情况相互作用,若无人机产生向右的倾斜,四脚支架(1)的右边两支支架(1)会产生一个缓冲力来使机身保持平衡,同理其它情况的受力不平衡性,支架(1)均能根据受力产生相应的磁力来使机身保持平衡,使无人机平稳降落地面,无人机可根据摄像头(3)和红外检测装置(4)检测到的地段的害虫数据并传送到控制系统的单片机来控制自身路径转移进而去进行害虫捕杀和空气采集,无人机的内部工作系统与一般无人机相同,其转向系统、动力系统等各项飞行系统均与单片机连接,工作系统由单片机来控制。

3.根据权利要求1所述的一种生态监控和维护无人机,其特征在于:在无人机的机身下部设置有载接体(8),该载接体(8)的尺寸小于无人机的机身,载接体(8)设置为长方体的盒装,该载接体(8)通过四根连接柱来与无人机的机身连接,在与无人机的机身连接处设置有橡胶减震胶垫,通过减震胶垫来减少机身与载接体(8)之间的振动性,此外在载接体(8)的内底部设置有橡胶减震垫片用于平衡振动,橡胶减震垫片的上面放置培养基装置(6),载接体(8)的上顶部用于载接包括杀虫装置(2)、摄像机(3)、红外检测装置(4),且这些装置均通过连接件与载接体(8)之间实现了牢固的连接。

4.根据权利要求1所述的一种生态监控和维护无人机,其特征在于:设置在无人机的载接体(8)上的摄像头(3)通过云台和连接装置与载接体(8)连接,且摄像头(3)放置在无人机的最前端来进行摄像拍照(3),摄像头(3)采用360度全方位监控,该摄像头(3)主要有三种作用,其一可对昆虫飞到杀虫网(204)的昆虫进行拍照记录并上传到控制端来分析捕杀害虫的数据情况,其二可对农林片段的动植物情况进行拍照采集,包括对整片地段的动物的检测拍照,对植被的生长情况进行采集,摄像头(3)将这些数据传送到单片机,由单片机来完成信息数据的采集和与PC云端的信息交流,进而更好的来对本区段的物种研究和病虫害防治提供条件,其三可与红外检测装置(4)一起对农林地段的害虫数据进行检测,通过检测区段的大致害虫数量并将数据传输到控制端,由控制端来完成无人机的路径移动。

5.根据权利要求1所述的一种生态监控和维护无人机,其特征在于:在无人机的机身的上方设置了一块可对蓄电池充电的太阳能电池板(7),太阳能电池板(7)可通过将太阳能转换为电能来为该发明装置提供部分电能,与无人机自身所带电源一起为无人机的工作提供电能。

6.根据权利要求1所述的一种农林杀虫及空气采集多旋翼式无人机,其特征在于:该发明装置的控制系统包括无线通讯模块、单片机、手持数据接收端、PC数据端,无线通讯模块采用的是现有技术来实现,单片机设置有通信串口,通信串口与计算机连接,该装置的摄像头(3)、红外检测装置(4)、培养装置(6)以及电控阀门均与单片机连接,单片机将接收摄像头(3)和红外检测装置(4)检测到的区段害虫数据,接收摄像头(3)采集的害虫捕杀数据以及农林生长图像数据,单片机通过通信串口来将接收到的信息数据传输到计算机,计算机进行数据处理之后通过通信串口传递给单片机,单片机将通过接收到的计算机的数据信息来控制无人机的路径移动,通过接收到的计算机信息来控制装置的电控阀门的打开和关闭来控制装置的杀虫装置(2)和培养装置(6)的工作实现;单片机接收到的信号数据将通过无线通讯模块进行数据信息交换并传输到手持端,通过通信串口与PC云端进行数据交流,进一步促使单片机和手持端以及PC云端之间可进行数据交换,手持端与PC端的设置将有效提高控制系统数据处理的效率。

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