多旋翼无人机采茶装置及其采茶系统的制作方法

本发明涉及茶叶运输，特别是多旋翼无人机采茶装置及其采茶系统。

背景技术：

我国市场上销售的茶叶可以分作七大品类，它们分别是绿茶、红茶、乌龙茶、黄茶、黑茶、紧压茶和花茶。所有这些茶叶都是用茶树的鲜叶、嫩芽和嫩枝加工而成，只是在加工制作的方法工艺上有所不同。在茶叶的加工过程中，要求在新鲜茶叶采摘之后，在一个小时内进行高温加工处理，利用高温迅速破坏鲜叶中酶活性，制止多酚类化合物酶促氧化，使加工叶保持色泽绿翠；促使低沸点芳香物质挥发，散发青草气，发展茶香；加速鲜叶中化学成分水解和热裂解，为茶品质形成奠定基础，能够很好地保证茶叶品质。

由于茶叶种植基地分布在海拔1500米-2200米高山上，与茶叶加工基地之间距离较远，且道路交通条件比较差。茶农出于自身收益考虑，通常在茶叶种植基地采摘新鲜茶叶积累到一定数量之后才送到茶叶加工基地加工，导致茶叶在采摘之后没有迅速得到高温加工处理，茶叶品质下降，形成“好茶叶、坏加工”的局面，导致了浪费，不利于茶农提高收入，不利于提升茶叶品质。

无人机采用多旋翼无人机。多旋翼无人机是一种具有三个及以上旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机。其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力。旋翼的总距固定，通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。

多旋翼无人机系统由机身起落架、电机+电调、电池、螺旋桨、飞行控制、遥控装置、gps模块、数据链路、载荷设备等几个部分组成。额定载重量范围0.5kg-15kg，飞行时间不小于20min，飞行速度10m/s。按照20min飞行时间，速度10m/s计算，飞行直线距离可达10km，已经可以满足大部分茶园的茶叶运输要求。

相反采用人力运输方式，如果每次背负15kg，徒步10km左右的山路，所花费的时间远远大于无人机的作业时间，错过了新鲜茶叶最佳加工时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种方便快捷、保证茶叶质量和运输效率高的多旋翼无人机采茶装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：多旋翼无人机采茶装置，它包括多旋翼无人机，它还包括安装在多旋翼无人机底部的茶叶容器，茶叶容器包括支撑部、袋封部、第一布袋和第二布袋，支撑部上开设有一开口，且支撑部与多旋翼无人机的底部连接，袋封部的一侧固定安装在支撑部的开口的一侧，袋封部的其余侧通过一第一拉链安装在支撑部的开口的对应边上，第一布袋和第二布袋均固定安装在支撑部的开口的底部，且第一布袋和第二布袋之间通过第二拉链连接。

优选的，支撑部的四个边角上均开设有连接孔，多旋翼无人机的底部安装有与连接孔对应的连接部，连接部安装在对应支撑部的连接孔内。

优选的，连接孔为通孔，连接部为螺杆，连接部的螺纹端穿过连接孔并通过锁紧螺母锁紧。

优选的，支撑部的开口为方形开口，袋封部呈方形，且袋封部一边与支撑部的开口固定连接。

优选的，第一布袋、第二布袋和袋封部均由帆布制成。

多旋翼无人机采茶装置的采茶系统，它包括控制器，控制器控制无人机在茶园和集散地往返飞行；

无线收发装置，无线收发装置安装在多旋翼无人机内，且多旋翼无人机通过无线收发装置收发信号；

定位装置，定位装置安装在多旋翼无人机内，用于实时提供多旋翼无人机的位置信息；

测控台，测控台的信号输出端与无线收发装置的信号输入端连接，通过测控台实现多旋翼无人机与测控台的信号连接；

微型惯性单元，微型惯性单元安装在多旋翼无人机上，在遇到卫星信号短暂遮挡的情况下，可以保证多旋翼无人机的定位飞行。

定位装置采用gps、北斗、glonass、伽利略多个卫星系统兼容的卫星导航定位设备。

测控台为便携式测控台。

本发明具有以下优点：

1、在茶叶基地采用多旋翼无人机代替人力和车辆在山区以“小件、多批次”方式运输采摘后的新鲜茶叶，可以充分利用无人机速度快、方便快捷、不受地形影响等优势，将采摘后的新鲜茶叶从山地茶园运输到山下的加工基地，可以大大缩短茶叶鲜叶采摘到高温加工这个工艺之间的时间间隔，保证茶叶品质，节省了人力和物力成本，增加了茶农收入。

2、茶叶容器通过拉链式的方式打开和密封，通过拉开第一拉链，可以实现生鲜茶叶的填装，通过拉开第二拉链，可以实现生鲜茶叶的快速取出，从而使得生鲜茶叶装填、取出方便，降低了茶叶装填和取出的时间，从而提高了茶叶的运输效率。

3、多旋翼无人机采茶系统，定位准确，能够不间断的往返于采茶区和茶叶处理区，能够通过多个卫星系统的信号进行定位，并且在信号遮挡时，也能够实现短时间的定位，从而保证多旋翼无人机的定位飞行，便于无人机的控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一；

图2为本发明的结构示意图二；

图3为茶叶容器的结构示意图一；

图4为茶叶容器的结构示意图二；

图5为茶叶容器的结构示意图三；

图中：1-多旋翼无人机，2-连接部，3-茶叶容器，31-支撑部，32-连接孔，33-袋封部，34-第一布袋，35-第二布袋，36-第一拉链，37-第二拉链。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，多旋翼无人机采茶装置，它包括多旋翼无人机1，多旋翼无人机1为现有的产品，可以通过市购购买，而采用多旋翼无人机1，因其具有三个及以上的旋翼轴，通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升推力，并且可以通过改变不同旋翼之间的相对转速，改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹。它具有操控性能强，可垂直起降和悬停。

在本实施例中，如图2所示，多旋翼无人机采茶装置还包括安装在多旋翼无人机1底部的茶叶容器3，茶叶容器3用于盛装茶叶，然后通过多旋翼无人机1的运输，从而实现茶叶从采茶区到茶叶处理区之间的运输。

在本实施例中，如图3、图4和图5所示，茶叶容器3包括支撑部31、袋封部33、第一布袋34和第二布袋35，支撑部31主要起到支撑固定作用，具体的，支撑部31与多旋翼无人机1的底部连接，优选的，支撑部31的四个边角上均开设有连接孔32，多旋翼无人机的底部安装有与连接孔32对应的连接部2，连接部2安装在对应支撑部31的连接孔32内，进一步的，连接孔32为通孔，连接部2为螺杆，连接部2的螺纹端穿过连接孔32并通过锁紧螺母锁紧，在具体使用过程中，可以在连接部2的螺纹端上先安装一螺母，然后再将连接部2的螺纹端穿过连接孔32并通过锁紧螺母锁紧，因此可以通过调节螺母的位置，从而调整支撑部31相对多旋翼无人机1底部的相对位置。

在本实施例中，支撑部31上开设有一开口，优选的，支撑部31的开口为方形开口，袋封部33的一侧固定安装在支撑部31的开口的一侧，进一步的，袋封部33呈方形，且袋封部33一边与支撑部31的开口固定连接，袋封部33的其余侧通过一第一拉链36安装在支撑部31的开口的对应边上，在使用时，将第一拉链36打开，从而可使得开口敞开，可以将茶叶通过开口倒入到茶叶容器3内。

在本实施例中，第一布袋34和第二布袋35均固定安装在支撑部31的开口的底部，且第一布袋34和第二布袋35之间通过第二拉链37连接，从而使得第一布袋34和第二布袋35形成袋体，可以用来盛装茶叶，在具体使用过程中，考虑到多旋翼无人机的载重能力，袋体的容积为0.1立方米，根据生鲜茶叶的密度大约是0.1-0.2吨/立方米的密度特点，重量大约为10kg，从而使得多旋翼无人机完全有能力将装好的茶叶运输到茶叶处理区，当茶叶运输到茶叶处理区时，操作人员只需拉开第二拉链37.就可将茶叶容器内的生鲜茶叶取出。

在本实施例中，第一布袋34、第二布袋35和袋封部33均由帆布制成，帆布具有结实耐用的特点，而且还具有一定的放水性能，从而保证了茶叶容器的结构强度，使得茶叶容器的使用寿命长。

在本实施例中，支撑部31位于多旋翼无人机1底部中心下方，且开口位于支撑部31的中部，从而保证多旋翼无人机1的重量中心位于其中轴线上，从而便于多旋翼无人机1的垂直升降以及飞行。

本发明的工作过程如下：多旋翼无人机1飞到采茶区后，操作人员将第一拉链打开，从而使得茶叶容器3的入口打开，然后将生鲜茶叶装入到茶叶容器3内，拉上第一拉链36，使得茶叶容器3封闭，然后多旋翼无人机1将茶叶运往茶叶处理区，当多旋翼无人机1到达茶叶处理区后，操作人员将第二拉链37拉开，从而可将生鲜茶叶快速方便的取出，并且在茶叶取出时，可保持多旋翼无人机1处于悬停状态，在茶叶容器3的底部放置一茶叶收集容器，当拉开第二拉链37后，茶叶直接落入到茶叶收集容器内，当茶叶取完后，拉上第二拉链37，然后多旋翼无人机就可继续往采茶区飞行。

多旋翼无人机采茶装置的采茶系统，它包括控制器，控制器控制无人机在茶园和集散地往返飞行；多旋翼无人机运送茶叶的时候可以先将茶园位置、茶叶处理区位置设定好，在实际情况中，集散地则为茶叶处理区，然后通过控制器给多旋翼无人机下达指令，多旋翼无人机可以自动规划航线将茶叶运输到茶叶处理区，茶叶在茶叶处理区卸货之后自动飞回茶园；

无线收发装置，无线收发装置安装在多旋翼无人机内，且多旋翼无人机通过无线收发装置收发信号，当无线收发装置接收到指令后，多选翼无人机根据指令执行动作，并往返于茶园和集散地飞行；

定位装置，定位装置安装在多旋翼无人机内，用于实时提供多旋翼无人机的位置信息，在本实施例中，定位装置采用gps、北斗、glonass、伽利略多个卫星系统兼容的卫星导航定位设备，能够同时接收上述4个卫星系统的信号进行定位，在正常情况下能够接收30多个卫星，即使在山区遮挡条件下也能够保证满足定位条件，从而保证多旋翼无人机的定位飞行；

测控台，测控台的信号输出端与无线收发装置的信号输入端连接，通过测控台实现多旋翼无人机与测控台的信号连接，测控台采用窄带通信电台，电台的工作频率是500mhz---800mhz，采用较低的频段有利于信号的穿透性，电台通信体制为fsk调制模式，在多径严重、信号阻隔的条件下也可以实现通信，无人机传输距离需要保证在5-10km，为了保证上述传输距离，尽量减小需要传输数据率，从而提高系统的接收灵敏度，经过测试在4800bps的通信速率下，传输距离可以超过10km，测控台为便携式的测控台，方便工作人员背负，能够随时架设布置；

微型惯性单元，微型惯性单元安装在多旋翼无人机上，在遇到卫星信号短暂遮挡的情况下，可以保证多旋翼无人机的定位飞行，从而在信号中断时，多旋翼无人机能够根据微型惯性单元所定位的位置信息继续短时间的定位，从而保证多旋翼无人机的定位飞行。

在具体实施过程中，不同的茶园的面积不同、对作业时间的要求不同，茶园业主的经济承受能力不同，可以在采茶季节，每个茶园配置不同数量的无人机，通过构建移动式的无线通信网络将不同茶园的所有无人机和控制器组网，从而实现统一调度、配置。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。