一种基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的制作方法

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于物联网的用于果实采摘的智能无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

现有的无人机在应用到农业领域的时候，部分用于进行果实的采摘，但是在采摘的过程中，无人机都是通过夹子将果实硬拉下来，这样虽然能够取下果实，但是往往会因为作用力过大，造成果实的损坏或者无人机、果树的损伤，不仅如此，在无人机采摘的时候，都是需要通过调整无人机自身的角度来进行采摘，这样对于无人机的飞行系统是很大的损耗，降低了无人机的使用寿命。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于果实采摘的智能无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于果实采摘的智能无人机，包括主体、发电机构、飞行机构和采摘机构，所述发电机构设置在主体的上方，所述飞行机构设置在主体的两侧，所述采摘机构设置在主体的下方；

其中，发电机构用来进行太阳能发电，提高了无人机的续航能力；飞行机构，用来实现无人机的飞行，采摘机构，用来实现对果实的可靠采摘。

所述主体上还设有摄像头；

所述采摘机构包括角度调节组件、剪枝组件和收集组件，所述角度调节组件设置在主体的下方且与剪枝组件传动连接，所述收集组件设置在剪枝组件的正下方；

所述角度调节组件包括第三电机、第三驱动轴、转盘和固定杆，所述第三电机通过第三驱动轴与转盘传动连接，所述固定杆设置在转盘的底端，所述转盘水平设置，所述剪枝组件设置在固定杆上，所述收集组件设置在固定杆的底端，所述转盘的外周设有导向组件；

所述剪枝组件包括第四电机、第四驱动轴、伸缩单元、复位弹簧和两个刀片，所述第四电机通过第四驱动轴与伸缩单元传动连接，所述刀片与伸缩单元传动连接，所述复位弹簧设置在两个刀片之间；

所述伸缩单元包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，所述第一连杆的一端和第二连杆的一端铰接与第四驱动轴的一端，所述第一连杆的另一端与第四连杆的一端铰接，所述第四连杆的另一端与其中一个刀片连接，所述第二连杆的另一端与第三连杆的一端铰接，所述第三连杆的另一端与另一个刀片连接，所述第三连杆的中部和第四连杆的中部互相铰接；

所述收集组件包括收集篮和嵌入杆，所述固定杆的底部设有插槽，所述收集篮通过嵌入杆设置在固定杆的底部，所述插槽的内壁设有若干限位槽，所述嵌入杆的上方设有若干限位单元，所述限位单元与限位槽匹配。

其中，首先通过摄像头对周围的果实的情况进行监控，接着第三电机通过第三驱动轴能够控制转盘转动，随后就可以控制固定杆在转盘的下方发生转动，实现了剪枝组件的转动，从而就可以对各个方向需要采摘的果实进行采摘，提高了采摘的可靠性，随后第四电机通过第四驱动轴来控制第一连杆和第二连杆发生开合，实现了第三连杆和第四连杆分别控制刀片的开合，从而就可以实现对果实的果柄剪断，果实就会掉落到了收集组件中，同时通过复位弹簧能够实现刀片的复位，实现了对果实的可靠的采集。

其中，在收集组件中，收集篮通过嵌入杆设置在固定杆的底部，同时限位单元与限位槽发生匹配，实现了收集篮的易安装拆卸的特点，从而提高了无人机的实用性。

具体的，所述飞行机构包括第一电机、第一驱动轴、竖向设置支撑杆、第二驱动轴和若干桨叶，所述第一电机设置在主体的内部且通过第一驱动轴与支撑杆传动连接，所述支撑杆的内部设有第二电机，所述第二电机通过第二驱动轴与各桨叶传动连接，所述桨叶周向均匀设置在第二驱动轴的外周。

其中，第一电机通过第一驱动轴能够实现支撑杆的转向，从而能够控制无人机的飞行方向的调节，第二电机控制各桨叶转动，实现了无人机的飞行。

具体的，所述导向组件包括限位杆、连接杆和滚轮，所述转盘的外周设有导向槽，所述限位杆竖向设置在转盘的一侧，所述限位杆通过连接杆与滚轮连接，所述滚轮设置在导向槽的内部且与导向槽匹配。

其中，在转盘转动的过程中，为了使得转盘保持水平转动，滚轮就会在导向槽的内部滚动，同时由于限位杆的限位作用，实现了转盘的稳定转动，从而提高了采摘的可靠性。

具体的，所述发电机构包括太阳能发电板。

具体的，所述主体上还设有若干散热风扇。

具体的，所述复位弹簧靠近第三连杆和第四连杆的铰接处。

具体的，所述限位单元包括钢珠、伸缩弹簧和外壳，所述外壳的内部设有凹槽，所述钢珠设置在凹槽的槽口，所述钢珠通过伸缩弹簧与凹槽的底部连接。

具体的，所述钢珠的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述伸缩弹簧始终处于压缩状态。

其中，当嵌入杆还没有插入到固定杆内部指定位置的时候，钢珠就会被压在了凹槽的内部，当嵌入杆移动到指定位置以后，钢珠就会被伸缩弹簧顶在了凹槽的槽口，实现了收集篮的固定，实现了收集篮的易拆装的特点。

具体的，所述伸缩弹簧的伸缩方向与钢珠的移动方向一致。

具体的，为了提高无人机的续航能力和增加其远程通讯功能，所述主体的内部还设有天线和蓄电池。

本发明的有益效果是，该基于物联网的用于果实采摘的智能无人机中，通过角度调节组件实现了对各个方向的果实进行采摘，通过剪枝组件实现了对果实的安全可靠的采摘，同时通过限位单元与限位槽匹配，实现了收集篮的易拆装的特点，提高了无人机的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的结构示意图；

图2是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的飞行机构的结构示意图；

图3是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的采摘机构的结构示意图；

图4是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的导向组件的结构示意图；

图5是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的剪枝组件的结构示意图；

图6是本发明的基于物联网的用于果实采摘的智能无人机的限位单元的结构示意图；

图中：1.发电机构，2.飞行机构，3.主体，4.摄像头，5.散热风扇，6.采摘机构，7.第一电机，8.第一驱动轴，9.支撑杆，10.第二驱动轴，11.桨叶，12.第三电机，13.第三驱动轴，14.转盘，15.限位杆，16.连接杆，17.导向槽，18.固定杆，19.剪枝组件，20.嵌入杆，21.收集篮，22.滚轮，23.第四电机，24.第四驱动轴，25.第一连杆，26.第二连杆，27.第三连杆，28.第四连杆，29.复位弹簧，30.刀片，31.钢珠，32.伸缩弹簧，33.外壳。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种基于物联网的用于果实采摘的智能无人机，包括主体3、发电机构1、飞行机构2和采摘机构6，所述发电机构1设置在主体3的上方，所述飞行机构2设置在主体3的两侧，所述采摘机构6设置在主体3的下方；

其中，发电机构1用来进行太阳能发电，提高了无人机的续航能力；飞行机构2，用来实现无人机的飞行，采摘机构6，用来实现对果实的可靠采摘。

所述主体3上还设有摄像头4；

所述采摘机构6包括角度调节组件、剪枝组件19和收集组件，所述角度调节组件设置在主体3的下方且与剪枝组件19传动连接，所述收集组件设置在剪枝组件19的正下方；

所述角度调节组件包括第三电机12、第三驱动轴13、转盘14和固定杆18，所述第三电机12通过第三驱动轴13与转盘14传动连接，所述固定杆18设置在转盘14的底端，所述转盘14水平设置，所述剪枝组件19设置在固定杆18上，所述收集组件设置在固定杆18的底端，所述转盘14的外周设有导向组件；

所述剪枝组件19包括第四电机23、第四驱动轴24、伸缩单元、复位弹簧29和两个刀片30，所述第四电机23通过第四驱动轴24与伸缩单元传动连接，所述刀片30与伸缩单元传动连接，所述复位弹簧29设置在两个刀片30之间；

所述伸缩单元包括第一连杆25、第二连杆26、第三连杆27和第四连杆28，所述第一连杆25的一端和第二连杆26的一端铰接与第四驱动轴24的一端，所述第一连杆25的另一端与第四连杆28的一端铰接，所述第四连杆28的另一端与其中一个刀片30连接，所述第二连杆26的另一端与第三连杆27的一端铰接，所述第三连杆27的另一端与另一个刀片30连接，所述第三连杆27的中部和第四连杆28的中部互相铰接；

所述收集组件包括收集篮21和嵌入杆20，所述固定杆18的底部设有插槽，所述收集篮21通过嵌入杆20设置在固定杆18的底部，所述插槽的内壁设有若干限位槽，所述嵌入杆20的上方设有若干限位单元，所述限位单元与限位槽匹配。

其中，首先通过摄像头4对周围的果实的情况进行监控，接着第三电机12通过第三驱动轴13能够控制转盘14转动，随后就可以控制固定杆18在转盘14的下方发生转动，实现了剪枝组件19的转动，从而就可以对各个方向需要采摘的果实进行采摘，提高了采摘的可靠性，随后第四电机23通过第四驱动轴24来控制第一连杆25和第二连杆26发生开合，实现了第三连杆27和第四连杆28分别控制刀片30的开合，从而就可以实现对果实的果柄剪断，果实就会掉落到了收集组件中，同时通过复位弹簧29能够实现刀片30的复位，实现了对果实的可靠的采集。

其中，在收集组件中，收集篮21通过嵌入杆20设置在固定杆18的底部，同时限位单元与限位槽发生匹配，实现了收集篮21的易安装拆卸的特点，从而提高了无人机的实用性。

具体的，所述飞行机构2包括第一电机7、第一驱动轴8、竖向设置支撑杆9、第二驱动轴10和若干桨叶11，所述第一电机7设置在主体3的内部且通过第一驱动轴8与支撑杆9传动连接，所述支撑杆9的内部设有第二电机，所述第二电机通过第二驱动轴10与各桨叶11传动连接，所述桨叶11周向均匀设置在第二驱动轴10的外周。

其中，第一电机7通过第一驱动轴8能够实现支撑杆9的转向，从而能够控制无人机的飞行方向的调节，第二电机控制各桨叶11转动，实现了无人机的飞行。

具体的，所述导向组件包括限位杆15、连接杆16和滚轮22，所述转盘14的外周设有导向槽17，所述限位杆15竖向设置在转盘14的一侧，所述限位杆15通过连接杆16与滚轮22连接，所述滚轮22设置在导向槽17的内部且与导向槽17匹配。

其中，在转盘14转动的过程中，为了使得转盘14保持水平转动，滚轮22就会在导向槽17的内部滚动，同时由于限位杆15的限位作用，实现了转盘14的稳定转动，从而提高了采摘的可靠性。

具体的，所述发电机构1包括太阳能发电板。

具体的，所述主体3上还设有若干散热风扇5。

具体的，所述复位弹簧29靠近第三连杆27和第四连杆28的铰接处。

具体的，所述限位单元包括钢珠31、伸缩弹簧32和外壳33，所述外壳33的内部设有凹槽，所述钢珠31设置在凹槽的槽口，所述钢珠31通过伸缩弹簧32与凹槽的底部连接。

具体的，所述钢珠31的直径大于凹槽的槽口的最大距离，所述伸缩弹簧32始终处于压缩状态。

其中，当嵌入杆20还没有插入到固定杆18内部指定位置的时候，钢珠31就会被压在了凹槽的内部，当嵌入杆20移动到指定位置以后，钢珠31就会被伸缩弹簧32顶在了凹槽的槽口，实现了收集篮21的固定，实现了收集篮21的易拆装的特点。

具体的，所述伸缩弹簧32的伸缩方向与钢珠31的移动方向一致。

具体的，为了提高无人机的续航能力和增加其远程通讯功能，所述主体3的内部还设有天线和蓄电池。

与现有技术相比，该基于物联网的用于果实采摘的智能无人机中，通过角度调节组件实现了对各个方向的果实进行采摘，通过剪枝组件19实现了对果实的安全可靠的采摘，同时通过限位单元与限位槽匹配，实现了收集篮21的易拆装的特点，提高了无人机的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。