一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器的制作方法

本发明涉及农业飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器。

背景技术：

目前，多旋翼飞行器是一种结构简单，操作灵活，飞行姿态稳定的飞行器，随着科技的发展和人类生活水平的不断提高，微处理器和传感器的不断发展，多旋翼飞行器广泛应用于航模、空中拍摄平台、农业植保等领域，而且，劳动强度大的农业种植生产领域耗费大量的时间和人力的现状也不断得到改善；虽然飞行器用于农业喷洒农药方面有一定的贡献，但是，现有的喷洒农药飞行器只能在进行喷洒的飞行过程中进行图片的拍摄，并不能进行实时回传影像和图片，以至于不能及时获取每棵作物的生长情况以及喷洒农药的用量程度。

因此，提供一种能够实时监控喷洒型多旋翼飞行器进行实时掌控飞行器的飞行状态和喷洒状态是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器，本发明通过主控端与飞行器通过无线收发器进行无线连接，实时接收飞行器的定位信息以及拍摄作物的图像或监控信息，根据作物实际情况进行监控喷洒药物；本发明实时性强、应用方便、结构简便，适合大型农作物种植基地。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器，其特征在于，包括主控端,与所述主控端无线连接的旋翼飞行器；

所述旋翼飞行器,包括:旋翼组件、所述旋翼组件螺栓连接的功能板、所述功能板底部连接的蓄电池以及与所述蓄电池螺纹连接的储物箱；

所述旋翼组件包括壳体、所述壳体设置有限定若干机轴一侧的限位孔以及位于所述机轴另一侧顶部无刷电机螺接的桨叶；

所述功能板设有与中心控制板内部连接的无线收发器、风速监测仪、警示灯控制器和摄相支架连接的360度全景摄相头；

所述蓄电池设有电量检测计；

所述储物箱通过智能开关阀螺纹连接喷洒管，所述喷洒管一侧设有花洒，所述储物箱内部设有容量计；

所述中心控制板包括电源模块、与所述电源模块电连接的无线处理模块和与所述无线处理模块电连接的动力驱动模块；

所述主控端与所述中心控制板通过所述无线收发器无线连接。

优选的，所述储物箱与蓄电池采用螺纹连接，方便工作，当进行前期或后期巡航时，取下储物箱，减轻飞行器的重量；需要进行喷洒时，还能够方便更换储物箱的储存物质类别。

优选的，本发明功能板两侧均设有360度全景摄相头，对工作对象以及喷洒状态进行拍摄，得到的图像或监控信息更加清晰、生动真实。

优选的，本发明设有风速监测仪，判断实时风向和风速，以便根据情况喷洒，达到喷洒充分全面，提高工作效率。

优选的，所述电源模块包括充放电单元以及与所述容量计和所述电量检测计相连接的检测单元，充放电控制单元能够实现对蓄电池的充放电控制，电量检测计能够监测电量百分比，容量计能够监测储物箱药量的多少，防止工作过程中出现因电量不足或药量不足造成的延误。

优选的，所述无线处理模块包括图像处理单元和定位单元；所述图像处理单元通过无线收发器进行实时反馈到主控端，使主控端能够及时处理相关信息，进行指令调整；所述定位单元采用gps定位芯片，实现对飞行器的标准定位和追踪。

优选的，所述动力驱动模块包括锁定单元和转速控制单元，所述转速控制单元连接有电子转速器；锁定单元和转速控制单元共同作用，起飞后锁定单元将信号传输到转速控制单元，进行转速自动锁定，需要时也可进行解锁，操作方便。

优选的，所述警示灯控制器设置有两个，分别为红色和绿色控制模式，当电量低于20%时警示灯控制器红灯长亮，当储物箱的容量低于10%时警示灯控制器绿灯长亮；当蓄电池进行充电时红灯亮，充电完毕后红灯熄灭，绿灯亮，既能够实现对飞行器状态进行判断，也可避免电量不足和储物不足导致工作延误。

优选的，所述智能控制开关阀分为大小两个档位，通过主控端进行无线控制，当收到作物状态和环境状况的反馈信息时，选择相应的档位对作物进行喷洒。

优选的，所述主控端为手机或者电脑等电子设备进行实时操纵，简单方便。

优选的，本发明采用八轴旋翼飞行器，稳定性高，平衡性高，安全可靠；所述桨叶采用双桨共轴式，双桨共轴的结构使一个轴上的扭矩自身可以抵消，平衡性能好。

优选的，装置各部件采用螺栓固定，组成可拆卸式连接，组装方便，易于更换部件。

优选的，所述花洒设有若干紧密的圆孔，分散水流，增大喷洒面积。另外，本发明的喷洒装置喷洒管和花洒一体连接，喷洒管一侧与开关阀螺旋连接，根据喷洒的物质不同，可以对其进行更换，改变花洒的细孔大小，根据不同的物质，连接相应的喷洒装置。

优选的，所述储物箱底部四个角均设有相同的支座，保证地面平稳放置。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器，通过手机或者电脑等其他电子设备进行无线控制，通过无线处理模块对图像或监控信息和定位信息进行实时回传后，不仅能够获得作物的生长状况，还可对每片农作物进行不同的喷洒方案；并且，电量检测计和容量计与警示灯控制器连接，达到了实时监控飞行器状态以及喷洒状况的技术效果。

本发明的有益效果是：①可靠稳定：多旋翼没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，可靠性较高；②操作简单：多旋翼飞行器的操控原理很简单，主控端能够控制飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动，操控这四个方向就可以控制飞行器的飞行状态；③勤务性高：多旋翼飞行器结构简单，若无刷电机、电子调速器、蓄电池、桨叶和旋翼组件损坏，很容易替换。④实时性高，通过无线连接，及时获取摄相和位置信息，时效快，效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的多旋翼飞行器装置结构示意图；

图2附图为本发明提供的工作原理流程框图示意图。

在图1中：

1为旋翼组件、11为壳体、111为限位孔、12为机轴、13为桨叶、14为无刷电机，2为功能板，21为无线收发器、22为风速测试仪、23为警示灯控制器、24为360度全景摄相头、25为摄相支架，3为蓄电池，4为储物箱、41为智能开关阀、42为喷洒管、43为花洒、44为支座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器，主要包括旋翼组件、功能板、蓄电池以及蓄电池底部螺纹连接的储物箱；通过功能板组件和各个模块的连接控制，实现对多旋翼飞行器的状态和工作状态实时监控的技术效果，本发明结构简便，操作简单，能够广泛应用于监控作物和作物保护方面。

参见附图1为本发明装置的结构示意图，本发明提供了一种实时喷洒型多旋翼飞行器，包括：旋翼组件1、壳体11、限位孔111、机轴12、桨叶13、无刷电机14，功能板2，无线收发器21、风速测试仪22、警示灯控制器23、360度全景摄相头24、摄相支架25，蓄电池3，储物箱4、智能开关阀41、喷洒管42、花洒43、支座44。参见附图2为本发明的工作原理流程结构框图。

为了进一步优化上述技术方案，储物箱4与蓄电池3采用螺纹连接，方便取下和安装。

为了进一步优化上述技术方案，电源模块包括充放电单元以及与容量计和电量检测计相连接的检测单元。

为了进一步优化上述技术方案，无线处理模块包括图像处理单元和定位单元；图像处理单元通过360度全景摄相头24进行拍摄，通过无线收发器21进行实时反馈到主控端；定位单元采用gps定位芯片。

为了进一步优化上述技术方案，本发明在功能板2两侧均设有摄相头支架25连接的360度全景摄相头24，进行信息采集。

为了进一步优化上述技术方案，动力驱动模块包括锁定单元和转速控制单元，转速控制单元连接有电子转速器。

为了进一步优化上述技术方案，警示灯控制器23设置有两个，分别为红色和绿色控制模式，当蓄电池3的电量低于20%时警示灯控制器23红灯长亮，当储物箱4的容量低于10%时警示灯控制器23绿灯长亮；当蓄电池3进行充电时红灯亮，充电完毕后红灯熄灭。

为了进一步优化上述技术方案，本发明设置有风速测试仪22，及时获取环境信息。

为了进一步优化上述技术方案，智能控制开关阀41分为大小两个档位，通过主控端进行无线控制，当收到图像或监控信息时，选择相应的档位对作物进行喷洒。

为了进一步优化上述技术方案，主控端为手机或者电脑等电子设备进行实时操纵。

为了进一步优化上述技术方案，本发明采用八轴旋翼飞行器，壳体11设有与机轴12匹配的限位孔111，桨叶13采用双桨共轴式，双桨共轴的结构使一个轴上的扭矩自身可以抵消。

为了进一步优化上述技术方案，装置各部件采用螺栓固定，组成可拆卸式连接。

为了进一步优化上述技术方案，喷洒装置花洒43的头部设有若干紧密圆孔，分散水流。另外，本发明的喷洒装置喷洒管42和花洒43一体连接，喷洒管42一侧与开关阀41螺旋连接，根据喷洒的物质不同，可以对其进行更换，改变花洒的细孔大小，根据不同的物质，连接相应的喷洒装置。

为了进一步优化上述技术方案，储物箱3底部四个角均设有相同的支座44，保证放置地面平稳性好。

需要说明的是，本发明的一种实时监控喷洒型多旋翼飞行器，可以进行多项农业工作，效率高效，操作方便，安全可靠。

实施例1：前期巡航

当飞行器进行前期巡航操作前，先不需安装储物箱4，然后检查飞行器是否连接稳固，将飞行器和主控端进行无线连接，进行试飞测试，保证设备运作正常，安全可靠。

当试飞无误后，进行喷洒前的准备工作，目的在于提前了解农作物的生长状态，初步制定合适的喷洒方案。主控端发送起飞信号通过无线收发器21传送至中心控制板26的动力驱动模块，动力驱动模块的锁定单元传送信号至转速控制单元，转速控制单元将信号传送至电子调速器，电子调速器启动无刷电机14转动，从而带动桨叶13的转动，当达到一定的转速后离开底面，主控端传输信号至定位单元，调整飞行器的飞行方向及角度；然后当飞行器进入场地时，主控端发送锁定信号到中心控制板26的动力驱动模块，动力驱动模块的锁定单元传输信号至转速控制单元，转速控制单元锁定电子转速器的转速，从而控制无刷电机14的转速，进而控制了桨叶13的转速，保证飞行器平稳飞行；然后，启动图像单元，摄相模式分为两种，一种是拍摄图片，另一种是进行录像，本次主要进行拍摄录像，所拍摄信息进行实时回传，方便主控端对农作物的生长情况进行了解，拍摄完毕后返航并使其安全着陆。

实施例2：喷洒农药

本实施例多旋翼飞行器采用八轴旋翼飞行器，首先，检测飞行器连接是否稳固，确定各部件连接状态，确定是否与主控端无线连接；在储物箱4装上适量的农药，然后将储物箱4拧紧在飞行器底部。

其次，主控端将信号发送到电源模块，电源模块将信号传输给定位单元，调整位置；而后将信号再次传输到转速控制单元，启动电子调速器和无刷电机带动桨叶13的转动；带飞行平稳后，主控端将锁定信号传输至锁定单元，锁定单元传送信号到转速控制单元锁定电子调速器，无刷电机工作在在一定的频率，使桨叶13的转速保持不变。

当飞行器工作时，（由附图1的位置来说明左右方位）左侧的360度全景摄相头24拍摄检测到有作物时，无线处理模块将接收到有作物的信号通过无线收发器21发送到图像单元；随之，图像单元启动摄相装置对田地进行360度全景实时录像，然后通过无线收发器21反馈到主控端，通过对录像的观察，判断作物的情况，对开关阀进行档位的适应性的调整，调整喷洒状态，确保工作的高效性；由此，主控端通过图像单元实现了同步监测飞行器以及喷洒过程的工作状态的效果。

进一步，本发明还设有风速测试仪22和两个警示灯控制器23；当飞行器进行实时工作时，根据风速测速仪22反馈的信息可以得知风速和风向，在操作时，可以进行微调来提高喷洒效率的高效性；同时，蓄电池3设有的电量检测仪可对其电量进行检测，当电量低于20%时，检测单元将电量不足信号传输给警示灯控制器23，此时，红灯长亮；储物箱4设有的容量计对其药物容量进行检测，当药物容量低于10%时，检测单元将药物不足信号传输给警示灯控制器23，此时，绿灯长亮，由此避免了因电量问题和药物容量不足造成工作的延误；当对蓄电池3进行通电时，红色指示灯一直亮，当红色灯熄灭，绿灯变亮时提示电量已充满；本装置不仅结构简单，而且操作简便，达到了实时检测、实时监控的技术效果。

实施例3：喷水润湿土地

在作物耕作前期，需要保证土壤的肥沃性，需要定期对土壤进行洒水操作，如果采用大型喷灌型装置，其喷射范围有限，而且可能会重复喷灌造成水资源的浪费，因此，本发明可以进行移动喷洒，保证喷洒面积又不会重复喷洒，节约水资源。

首先，检测飞行器连接是否稳固，确定各部件连接状态，确定是否与主控端无线连接；在储物箱4装上适量的水，然后将储物箱4拧紧在飞行器底部。

其次，主控端将信号发送到电源模块，电源模块将信号传输给定位单元，调整位置；而后将信号再次传输到转速控制单元，启动电子调速器和无刷电机带动桨叶13的转动；带飞行平稳后，主控端将锁定信号传输至锁定单元，锁定单元传送信号到转速控制单元锁定电子调速器，无刷电机工作在在一定的频率，使桨叶13的转速保持不变。

当飞行器工作时，图像单元启动摄相装置对田地进行360度全景实时录像，然后通过无线收发器21反馈到主控端，通过对录像的观察，判断土壤的情况，对开关阀进行档位的适应性的调整，调整喷洒状态，确保工作的高效性；由此，主控端通过图像单元实现了同步监测飞行器以及喷洒过程的工作状态的效果。

进一步，本发明还设有风速测试仪22和两个警示灯控制器23；当飞行器进行实时工作时，根据风速测速仪22反馈的信息可以得知风速和风向，在操作时，可以进行微调来提高喷洒效率的高效性；同时，蓄电池3设有的电量检测仪可对其电量进行检测，当电量低于20%时，检测单元将电量不足信号传输给警示灯控制器23，此时，红灯长亮；储物箱4设有的容量计对其药物容量进行检测，当水容量低于10%时，检测单元将水量不足信号传输给警示灯控制器23，此时，绿灯长亮，由此避免了因电量问题和水分容量不足造成工作的延误；当对蓄电池3进行通电时，红色指示灯一直亮，当红色灯熄灭，绿灯变亮时提示电量已充满；本装置不仅结构简单，而且操作简便，达到了实时检测、实时监控的技术效果。

实施例4：喷洒化肥

本实例采用的多旋翼飞行器为十二轴飞行器，使得在喷洒工作的过程中更加稳定，安全可靠，灵活性更好。

在作物耕作前期，需要对土壤进行施肥以及一系列种植准备，因化肥的重量相比同容量的液体物质较重，本实施例多旋翼飞行器采用十二轴旋翼飞行器，对土壤进行施肥工作。

首先，检测飞行器连接是否稳固，确定各部件连接状态，确定是否与主控端无线连接；更换喷洒装置，主要是换为适合化肥喷洒的花洒，然后在储物箱4装上适量的化肥，然后将储物箱4拧紧在飞行器底部。

其次，主控端将信号发送到电源模块，电源模块将信号传输给定位单元，调整位置；而后将信号再次传输到转速控制单元，启动电子调速器和无刷电机带动桨叶13的转动；带飞行平稳后，主控端将锁定信号传输至锁定单元，锁定单元传送信号到转速控制单元锁定电子调速器，无刷电机工作在在一定的频率，使桨叶13的转速保持不变。

当飞行器工作时，图像单元启动摄相装置对田地进行360度全景实时录像，然后通过无线收发器21反馈到主控端，通过对录像的观察，判断化肥的喷洒的情况，对开关阀进行档位的适应性的调整，能够调整化肥喷洒状态，确保工作的高效性；由此，主控端通过图像单元实现了同步监测飞行器以及喷洒过程的工作状态的效果。

进一步，本发明还设有风速测试仪22和两个警示灯控制器23；当飞行器进行实时工作时，根据风速测速仪22反馈的信息可以得知风速和风向，在操作时，可以进行微调来提高喷洒效率的高效性；同时，蓄电池3设有的电量检测仪可对其电量进行检测，当电量低于20%时，检测单元将电量不足信号传输给警示灯控制器23，此时，红灯长亮；储物箱4设有的容量计对其药物容量进行检测，当化肥容量低于10%时，检测单元将化肥不足信号传输给警示灯控制器23，此时，绿灯长亮，由此避免了因电量问题和化肥容量不足造成工作的延误；当对蓄电池3进行通电时，红色指示灯一直亮，当红色灯熄灭，绿灯变亮时提示电量已充满；本装置不仅结构简单，而且操作简便，达到了实时检测、实时监控的技术效果。

综上所述，本发明提供的一种实时监测喷洒型多旋翼飞行器，采用主控端对旋翼飞行器进行实时控制，电源模块包括充放电单元和检测单元，检测单元分别与蓄电池、储物箱连接，测定实时储备量并设定阈值进行报警；无线处理模块通过无线收发器将图片或监控信息以及定位信息反馈给主控端，进行对作物的生长情况分析；本发明采用的360全景摄相头，可以清楚的监测各个方位的工作状态，得以根据作物状况来调整药物的用量，同时可以实时监测工作状态；而且，本发明采用的是八轴旋翼飞行器，稳定性高，安全可靠；因此，本发明提供了一种结构简便、操作方便、实时性高、工作效率高的旋翼飞行器，具有极大的市场推广价值。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。