一种高效可调无人机农药喷洒系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种高效可调无人机农药喷洒系统，包括无人直升机平台、全自主飞行控制装置、农药喷洒装置和地面站，所述全自主飞行控制装置至少包括GPS模块，所述全自主飞行控制装置位于所述无人直升机平台上，所述农药喷洒装置包括喷洒控制器、流速传感器，所述地面站通过无线信号连接所述农药喷洒装置。本实用新型所述无人机农药喷洒系统具有效率高、成本低、操作简单安全可靠、环保效果好等显著优势。
【专利说明】
一种高效可调无人机农药喷洒系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及农药喷洒管理领域，尤其涉及一种高效可调无人机农药喷洒系统。
【背景技术】
[0002]无人机植保的研究与应用，在美国、日本、韩国等发达国家已得到了快速的发展，已成为植保服务的主力军。在中国目前处于起步阶段，从生产上来看，产业化还不多，基本处于研发试生产或以销定产阶段;从推广应用来看，由于受鉴定、管理、质量等多方面的限制，基本处于试验、示范阶段，没有进行规模化推广;从农业生产需求来看，需求旺盛，发展前景广阔，市场潜力大。
[0003]传统的背负式喷雾器、自走式植保机械，喷防效率和效果较低，不适宜于农场及大面积农作物和高杆作物以及丘陵山区植保喷防。
[0004]中国专利申请公布号CN102591302提供一种无人机喷洒农药的作业方法，所述方法包括如下步骤:计算喷洒系统参数W、K及单位面积的喷洒药量P，并通过地面站传输到无人机的飞行控制系统中；GPS模块获取无人机的飞行速度V;飞行控制系统根据喷洒系统参数W、K、单位面积的喷洒药量P及飞行速度V计算出液栗控制电压U;液栗控制电压U驱动液栗工作，并通过喷头将农药喷洒出去。该作业方法可根据不同农作物的特点、农药种类、农药稀释比例、单位面积的喷洒药量P并结合无人机的飞行速度V，精确计算出液栗控制电压U，实现对喷洒流量的精确控制，从而使得单位面积上的农药喷洒量均匀一致，提高了无人机喷洒农药的适应性，有效地减少了农药的浪费及对环境的污染。本无人机喷洒农药的作业方法的缺点是需要人工控制飞机，不能实现全程自主喷洒，虽可对喷洒流量精确控制，却不能根据客户需要实时改变喷洒量。
[0005]专利号为201410482216.6公开了本发明涉及一种智能化无人机农药喷洒装置，包括SDRAM存储器、无人机动力驱动设备、农药喷洒器和主控制器，SDRAM存储器中预存了当地农业局管理平台设置的区域额度对照表，区域额度对照表中包括多个农药喷洒区域和多个农药喷洒额度，一个农药喷洒区域对应一个农药喷洒额度，每一个农药喷洒区域包括区域GPS位置和区域高度，主控制器分别与SDRAM存储器、无人机动力驱动设备和农药喷洒器连接，用于控制无人机动力驱动设备飞往各个农药喷洒区域，并在每一个农药喷洒区域上方按照对应的农药喷洒额度控制农药喷洒器的农药喷洒。但该发明专利未配备流速传感器等设备，其主控制器不能根据不同种类植物与不同种类农药喷洒密度来随时调整与控制农药的喷洒速度。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种高效可调的无人机农药喷洒系统，包括无人直升机平台、全自主飞行控制装置、农药喷洒装置和地面站，所述全自主飞行控制装置至少包括GPS模块，所述全自主飞行控制装置位于所述无人直升机平台上，所述农药喷洒装置包括喷洒控制器、流速传感器，所述地面站通过无线信号连接所述农药喷洒装置。
[0007]进一步的，所述无人直升机平台I包括一台自身震动、排量为80毫升的水平对置双缸汽油引擎作为动力，载重量为10kg。
[0008]进一步的，所述地面站采用全中文操作界面，能够实时下载与显示地图，并能够通过地面站控制所述农药喷洒装置。
[0009]进一步的，所述喷洒控制器固定于无人机下方机架上，液栗位于所述喷洒控制器下方，所述喷洒控制器通过控制线和液栗相连。
[0010]进一步的，所述液栗下方设有药箱，所述液栗和药箱由水管相互连通。
[0011]进一步的，所述液栗的接口引出水管，水管通过悬臂内部与喷头连接。
[0012]进一步的，所述流速传感器设置在悬臂上。
[0013]进一步的，设置的两个所述喷头之间距离为1.6m。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0015]1、本实用新型所述农药喷洒系统设置的全自主飞行控制装置能从几米低空飞行在视距范围内控制农药喷洒效果;配备的喷洒控制器能够通过地面站的控制实现自主喷洒农药。
[0016]2、本实用新型所述农药喷洒系统设置的喷洒控制器和药箱平均每分钟喷洒2亩左右，药箱装满喷洒农药后，每次能够连续喷洒40-50分钟，是目前传统的人工喷洒速度的百倍。
[0017]3、本实用新型设置所述全自主飞行控制装置能够实现无人机的一键返航和链路中断返航功能，不论无人直升机处于什么状态，只要操作人员按地面站上的“一键返航”键即能够操作无人直升机自主返航。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所述农药喷洒系统中的设有无人直升机平台和全自主飞行控制装置的空载无人机与地面站构成示意图；
[0019]图2为本实用新型所述农药喷洒系统结构示意图；
[0020]图3为本实用新型所述农药喷洒系统工作流程图。
[0021 ]图中所示:1-无人直升机平台，2-全自主飞行控制装置，3-地面站，4-GPS模块，5_药箱，6-喷头，7-悬臂，8-液栗，9-喷洒控制器，10-流速传感器，11-水管。
【具体实施方式】
[0022]现结合说明书附图，对本实用新型【具体实施方式】进行详细说明。
[0023]如图1和图2所示，本实用新型所述农药喷洒系统包括无人直升机平台1、全自主飞行控制装置2、农药喷洒装置和地面站3，所述全自主飞行控制装置至少包括GPS模块4，所述全自主飞行控制装置2位于所述无人直升机平台I上，所述农药喷洒装置包括喷洒控制器9、流速传感器10，所述地面站3通过无线信号连接所述农药喷洒装置。
[0024]进一步的，所述无人直升机平台I包括一台自身震动、排量为80毫升的水平对置双缸汽油引擎作为动力，载重量为10kg。
[0025]进一步的，所述地面站3采用全中文操作界面，能够实时下载地图并显示，能够通过地面操作系统实现任务实时规划。
[0026]进一步的，所述喷洒控制器9固定于无人机下方机架(图中未示)上，液栗8位于所述喷洒控制器9下方，所述喷洒控制器9通过控制线和液栗8相连。
[0027]进一步的，所述液栗8下方设有药箱5，药箱5和所述液栗8由水管11相互连通。
[0028]进一步的，所述液栗8的接口引出水管11，水管11通过悬臂7内部与喷头6连接。
[0029]进一步的，所述流速传感器10设置在悬臂7上。
[0030]进一步的，设置的两个所述喷头6之间距离为1.6m。
[0031]本实用新型所述农药喷洒系统的农药喷洒工作流程如图3所示，当操作人员通过地面站3输入农药喷洒密度Po，GPS模块4获取无人机飞行速度Vf，Po及Vf通过数据传输系统传输至喷洒控制器9，喷洒控制器9即可由以下公式(I)计算出液栗8的农药喷洒速度Vpl，并开始喷洒工作。流速传感器10获取水管11中农药喷洒速度Vp2，并反馈至喷洒控制器9，喷洒控制器9监控流速的大小，当流速误差2 5%时，喷洒控制器9开始重新调节农药喷洒速度。
[0032]Vpi = VfWpo/2S (I)
[0033]公式(I)中，W-两个喷头之间距离，S-水管截面积，Po-农药喷洒密度，Vf-无人机飞行速度。
[0034]由于不同种类植物与不同种类农药喷洒密度Po是不一样的，用户只需输入不同的喷洒密度Po，依据上述公式(I)即能够通过调整喷洒速度Vpi实现实际的农药喷洒密度Po。
[0035]本实用新型不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本实用新型的构思和所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:包括无人直升机平台、全自主飞行控制装置、农药喷洒装置和地面站，所述全自主飞行控制装置至少包括GPS模块，所述全自主飞行控制装置位于所述无人直升机平台上，所述农药喷洒装置包括喷洒控制器、流速传感器，所述地面站通过无线信号连接所述农药喷洒装置。2.根据权利要求1所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述无人直升机平台包括一台自身震动、排量为80毫升的水平对置双缸汽油引擎作为动力，载重量为1kg03.根据权利要求1所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述地面站采用全中文操作界面，能够实时下载与显示地图，并能够通过地面站控制所述农药喷洒装置。4.根据权利要求1所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述流速传感器设置在悬臂上。5.根据权利要求1所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述喷洒控制器固定于无人机下方机架上，液栗位于所述喷洒控制器下方，所述喷洒控制器通过控制线和液栗相连。6.根据权利要求5所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述液栗下方设有药箱，所述液栗和药箱由水管相互连通。7.根据权利要求5所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:所述液栗的接口引出水管，水管通过悬臂内部与喷头连接。8.根据权利要求6所述的一种高效可调无人机农药喷洒系统，其特征在于:设置的两个所述喷头之间距离为1.6m。
【文档编号】G05B19/418GK205427597SQ201620105468
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】郭齐红, 张佩, 杨永强, 李超, 林康, 张丽娇, 周权, 祖金戈, 汪连晖, 孙阳
【申请人】铱格斯曼航空科技集团有限公司