本实用新型涉及无人机技术领域，特别是涉及一种牧场环境监测无人机。
背景技术：
无人机是一种有动力、可控制、能携带多种任务设备、执行多种任务且能重复使用的无人驾驶航空器，具有广阔的应用前景。
随着无人机技术的逐步发展，现有技术中也有一些将无人机用于放牧管理的尝试。最简单直接的方式就是利用无人机的实时图像传输功能，进行飞行巡视，并将从高空中拍摄到的大范围图像发回给用户附近的显示终端，由用户进行监视巡查。例如，如果监控到牧场混入了铁钉、铁丝等锐性金属异物，为了防止牲畜在牧场采食过程中误食锐性金属异物而刺穿胃壁，可以尽快派人去处理，以排除安全隐患。
然而，由于牧场区域比较广，即使发现了危险物品，也很难及时赶到准确位置去处理，尤其是特别小的危险物品。因此，无人机的环境监测效果仍然有限。
技术实现要素：
本实用新型实施例提供一种牧场环境监测无人机，其能够监测牧场中的危险物品，并及时排除安全隐患。
根据本实用新型实施例提供的一种牧场环境监测无人机，其包括：无人机本体；扫描装置，设置于无人机本体，被配置为扫描待检测牧场，以采集待检测牧场中的异物的X射线强度曲线信息，并将X射线强度曲线信息与预存储的X射线强度曲线进行匹配，以识别异物是否为危险物品，并生成识别信息；移除装置，设置于无人机本体，移除装置包括机械手；飞控装置，与无人机本体通信连接，能够根据识别信息控制机械手移除危险物品。
根据本实用新型实施例的一方面，扫描装置包括X射线发射器和X射线探测器，X射线发射器发出的X射线扫描待检测牧场上的异物，X射线探测器采集异物在预定散射角的X射线强度曲线信息，并将X射线强度曲线与异物一一对应。
根据本实用新型实施例的一方面，无人机本体进一步设置有导航模块，能够实时定位无人机本体，并生成定位信息；识别信息具有时间戳；飞控装置能够根据带有时间戳的识别信息以及定位信息来定位危险物品。
根据本实用新型实施例的一方面，移除装置进一步包括伸缩机构，伸缩机构包括导轨和沿着导轨移动的滑块，导轨的一端连接至无人机本体，机械手与滑块连接。
根据本实用新型实施例的一方面，机械手包括两个以上的夹爪及与夹爪连接的卡盘，两个以上的夹爪的内表面之间具有容纳空间，卡盘的内部设置有锥齿轮传动机构，锥齿轮传动机构带动两个以上的夹爪向外伸展或向内收缩，以执行抓取动作。
根据本实用新型实施例的一方面，锥齿轮传动机构包括主动锥齿轮及分别与两个以上的夹爪连接的被动锥齿轮，主动锥齿轮由电机、气缸或者液压缸中的任意一种方式驱动。
根据本实用新型实施例的一方面，机械手的夹爪采用磁性材料制作。
根据本实用新型实施例的一方面，无人机本体内设置有控制装置，控制装置与扫描装置、移除装置电连接，控制装置与飞控装置通信连接。
根据本实用新型实施例的一方面，无人机本体内进一步设置有与控制装置电连接的距离传感器，用于检测无人机本体与危险物品之间的距离。
根据本实用新型实施例的一方面，无人机本体内进一步设置有摄像装置，摄像装置与控制装置电连接，摄像装置能够获取危险物品的轮廓信息，并将轮廓信息反馈至控制装置，便于控制机械手的夹爪向外伸展或向内收缩的位移。
根据本实用新型实施例的一方面，无人机本体内进一步设置有报警装置，报警装置与控制装置电连接，当识别异物为危险物品时，报警装置发出警报声。
本实用新型实施例提供的牧场环境监测无人机，通过设置于无人机本体上的扫描装置能够监测出牧场中的危险物品，并快速锁定其位置，然后通过机械手将该危险物品移除，及时排除了安全隐患，提高了牧场环境的安全性。
附图说明
下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本发明实施例提供的一种牧场环境监测无人机的示意性原理框图；
图2是本实用新型实施例提供的牧场环境监测无人机的应用场景的示意图。
其中：
无人机本体-10；扫描装置-20；移除装置-30；机械手-31；伸缩机构-32；飞控装置-40；摄像装置-50；危险物品-S。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的牧场环境监测无人机的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了更好地理解本实用新型，下面结合图1对本实用新型实施例的牧场环境监测无人机进行详细描述。
参阅图1，本实用新型实施例提供的一种牧场环境监测无人机包括：无人机本体10、扫描装置20、移除装置30和与无人机本体10通信连接的飞控装置40。
扫描装置20设置于无人机本体10，被配置为扫描待检测牧场，以采集待检测牧场中的异物的X射线强度曲线信息，并将X射线强度曲线信息与预存储的X射线强度曲线进行匹配，以识别异物是否为危险物品S，并生成识别信息。预存储的X射线强度曲线可以存储于监控中心的数据库，包括但不限于金属件的X射线强度曲线。
移除装置30设置于无人机本体10，移除装置包括机械手31。
飞控装置40与无人机本体10通信连接，能够根据识别信息控制机械手31移除危险物品S。飞控装置40可以由监控中心自动控制，也可以由牧场管理人员手动控制。
进一步地，扫描装置20包括X射线发射器和X射线探测器，X射线发射器发出的X射线扫描待检测牧场上的异物，X射线探测器采集异物在预定散射角的X射线强度曲线信息，并将X射线强度曲线与异物一一对应。
进一步地，无人机本体10进一步设置有导航模块，能够实时定位无人机本体10，并生成定位信息；扫描装置20识别异物为危险物品S后生成的识别信息具有时间戳，飞控装置40能够根据带有时间戳的识别信息以及导航模块生成的定位信息来定位危险物品S，从而及时到达危险物品S的所在位置。
进一步地，移除装置30还包括伸缩机构32，伸缩机构32包括导轨和沿着导轨移动的滑块，导轨的一端连接至无人机本体10，机械手32与滑块连接。移除装置30通过控制滑块沿着导轨的直线往复移动来控制机械手32的伸缩运动。一般情况下，机械手32处于缩回状态，不影响无人机本体10的起飞和降落，只有在发现危险物品S需要机械手去移除该危险物品S时，伸缩机构32才需要将机械手通过滑块伸出预定距离。
进一步地，机械手31包括两个以上的夹爪及与夹爪连接的卡盘，两个以上的夹爪的内表面之间具有容纳空间，卡盘的内部设置有锥齿轮传动机构，锥齿轮传动机构带动两个以上的夹爪向外伸展或向内收缩，以执行抓取动作。锥齿轮传动机构包括主动锥齿轮及分别与两个以上的夹爪连接的被动锥齿轮，主动锥齿轮由电机、气缸或者液压缸中的任意一种方式驱动。
进一步地，机械手31的夹爪采用磁性材料制作。当危险物品S为铁丝或者其它可以被磁性材料吸附的物品时，可以仅操纵伸缩机构32以将机械手31伸出到指定位置，由夹爪吸附该危险物品S即可。当危险物品S为其它如铜、铝或者塑料材料等不能被磁性材料吸附的物品时，机械手31需要执行抓取动作，以将危险物品S移除到指定位置。
进一步地，无人机本体10内设置有控制装置，控制装置与扫描装置20、移除装置30电连接，控制装置与飞控装置40通信连接。
进一步地，无人机本体内10进一步设置有与控制装置电连接的距离传感器，用于检测无人机本体与危险物品S之间的距离，以便于控制伸缩机构32中的滑块的伸出距离，进而控制机械手31与危险物品S之间的距离，便于靠近、抓取并移除该危险物品S。
进一步地，无人机本体10内进一步设置有摄像装置50，摄像装置50与控制装置电连接。摄像装置50能够获取危险物品S的轮廓信息，并将该轮廓信息反馈至控制装置，便于控制机械手31的夹爪向外伸展或向内收缩的位移，从而抓取并移除该危险物品S。另外，摄像装置50可以获取牧场周围环境的清晰图像信息，并发送至监控中心的视频装置，便于牧场管理人员随时查看牧场的环境。
作为一种可选的实施方式，无人机本体10内进一步设置有报警装置，报警装置与控制装置电连接，当识别异物为危险物品S时，报警装置发出警报声，以提醒牧场人员注意。牧场管理人员可以在监控中心的视频装置上查看到危险物品S，并手动控制飞控装置40到达危险物品S的位置处以移除该危险物品S，或者，监控中心向飞控装置40发送指令，由飞控装置40自动控制无人机本体10到达危险物品S的位置处，并控制移除装置30移除该危险物品，牧场管理人员可以在监控中心的视频装置上查看移除过程。
本实用新型实施例提供的牧场环境监测无人机，通过设置于无人机本体上10的扫描装置20能够监测出牧场中的危险物品，并快速锁定其位置，然后通过机械手31将危险物品移除，及时排除了安全隐患，提高了牧场环境的安全性。
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。