一种基于视觉技术的农田农药喷洒无人机

1.本发明涉及基于视觉技术的农田农药喷洒无人机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。在目前，喷洒农药无人机已经成为了一种常见的农用设备，在很大程度上解决了人工喷洒所带来的伤害，而且使用喷洒农药无人机进行喷洒农药，解决了之前手工喷洒不均匀的现象，由此可见农药喷洒无人机的重要性，现代化无人机的无人机会利用视觉技术来辅助操控无人机，防止因操作者疏忽或是错误操作造成无人机发生损坏或是工作不顺利。无人机在农田中进行飞行喷洒药液时，有时摄像头会被灰尘挡住，影响无人机的工作。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于视觉技术的农田农药喷洒无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.实现上述目的的技术方案是：一种基于视觉技术的农田农药喷洒无人机，包括无人机本体，所述无人机本体上设有第一安装支架，所述第一安装支架内设有广角相机，所述第一安装支架内还设有控制器，所述广角相机和所述控制器电性连接，所述无人机本体上设有储药箱，所述储药箱的下端连通第一导管，所述第一导管内从上往下依次设有第一单向阀和第二单向阀，所述第一导管的下端连通第二导管，所述第二导管的下端设有喷头，所述第一导管的内壁连通用于与药液加压的气筒组件，所述第一安装支架下表面设有用于清洁所述广角相机摄像头的除尘组件。
5.优选的，所述气筒组件包括第三导管、第一环形支撑板、活塞杆、弹簧、半球形连接块、多个拱形连接块、中空支架、电机和第二安装支架，所述第一导管的中间部分连通有所述第三导管，所述第三导管内设有第三单向阀，所述第三导管的外壁设有所述第一环形支撑板，所述第一环形支撑板上设有所述弹簧，所述弹簧的另一端连接在所述活塞杆上，所述活塞杆与所述第三导管滑动连接，所述活塞杆上设有所述半球形连接块，所述半球形连接块与所述拱形连接块相接触，多个所述拱形连接块均匀设在所述中空支架的外壁上，所述中空支架的内壁连接所述电机的输出端，所述电机的固定端连接在所述第二安装支架上，所述第二安装支架连接在所述储药箱的一个侧壁上。
6.优选的，所述除尘组件包括第一导轨、移动支架、橡胶套、电动伸缩杆、防尘罩、第二导轨、第二滑动板和吸水海绵，所述第一安装支架上设有所述电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端连接所述移动支架，所述移动支架滑动连接在所述第一导轨上，所述第一导轨连接在所述第一安装支架上，所述电动伸缩杆的伸缩端位于所述第一导轨内部，所述移动支架上设有所述橡胶套，所述橡胶套与所述广角相机的摄像头相接触，所述第一安装支架上设有所述第二导轨，所述第二导轨的侧壁连接有所述防尘罩，所述第二导轨内滑动连接
有所述第二滑动板，所述第二滑动板上通过多个螺钉螺纹连接有所述吸水海绵。
7.优选的，所述第二滑动板上设有内陷式握把。
8.优选的，所述吸水海绵内含有玻璃水。
9.优选的，所述活塞杆内设有第四单向阀。
10.优选的，所述第二导管的外壁设有防护罩。
11.优选的，所述喷头位于所述防护罩内部。
12.本发明的有益效果是：通过电动伸缩杆带动移动支架沿第一导轨的方向运动，此时橡胶套开始远离吸水海绵，在电动伸缩杆的作用下，橡胶套紧贴广角相机的摄像头并往复运动，能有效除尘，当橡胶套不断与吸水海绵接触时，橡胶套会沾上玻璃水，能更好地除尘，保证广角相机采集图像的清晰度，防止灰尘影响无人机的工作；
13.第二导轨内滑动连接有第二滑动板，第二滑动板上通过多个螺钉螺纹连接有吸水海绵，第二滑动板能从第二导轨取出，能方便更换或维护吸水海绵；
14.电机输出轴转动，从而带动中空支架一起转动，使得活塞杆在第三导管内往复运动，空气不断进入第一导管，第一导管内形成高压，使药液的流速加快，增大喷洒的面积。
附图说明
15.图1是本发明的立体图；
16.图2是本发明的后视图；
17.图3是本发明的除尘组件的爆炸图；
18.图4是图3中a处的局部放大图；
19.图5是本发明气筒组件的示意图；
20.图6是本发明第三导管内部的示意图。
21.图中：1、无人机本体；2、广角相机；3、储药箱；4、第一导管；5、第一单向阀；6、第二单向阀；7、第二导管；8、喷头；9、气筒组件；10、除尘组件；11、第一安装支架；12、防护罩；91、第三导管；92、第一环形支撑板；93、活塞杆；94、弹簧；95、半球形连接块；96、中空支架；97、电机；98、第二安装支架；99、拱形连接块；101、第一导轨；103、移动支架；104、橡胶套；105、电动伸缩杆；106、防尘罩；107、第二导轨；108、第二滑动板；109、吸水海绵。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
23.下面将结合附图对本发明作进一步说明。
24.如图1-6所示，一种基于视觉技术的农田农药喷洒无人机，包括无人机本体1、广角相机2、储药箱3、第一导管4、第二导管7、喷头8、气筒组件9和除尘组件10。
25.无人机本体上安装有嵌入式计算平台jetsontx2，广角相机2将将采集的数据传输
至嵌入式计算平台jetsontx2中，嵌入式计算平台jetsontx2进行计算后传输命令至控制器中，控制器控制无人机飞行，从而能完成躲避障碍物等操作；无人机本体1上设有第一安装支架11，第一安装支架11内设有广角相机2，第一安装支架11内还设有控制器，广角相机2和控制器电性连接，无人机本体1上设有储药箱3，储药箱3能储存待喷洒的药液，储药箱3上设有进药口，储药箱3的下端连通第一导管4，第一导管4内从上往下依次设有第一单向阀5和第二单向阀6，第一单向阀5和第二单向阀6能防止药液倒流，第一导管4的下端连通第二导管7，第二导管7的下端设有喷头8，喷头8能喷洒药液，气筒组件9连通第一导管4的内壁用于加压药液，使药液的流速加快，增大喷洒的面积，除尘组件10设在第一安装支架11下表面，用于清洁广角相机2摄像头。
26.气筒组件9包括第三导管91、第一环形支撑板92、活塞杆93、弹簧94、半球形连接块95、多个拱形连接块99、中空支架96、电机97和第二安装支架98，第一导管4的中间部分连通有第三导管91，第三导管91内设有第三单向阀，第三导管91的外壁设有第一环形支撑板92，第一环形支撑板92上设有弹簧94，弹簧94的另一端连接在活塞杆93上，活塞杆93与第三导管91滑动连接，活塞杆93上设有密封圈，密封圈紧贴第三导管91内壁，活塞杆93上设有半球形连接块95，半球形连接块95与拱形连接块99相接触，多个拱形连接块99均匀设在中空支架96的外壁上，中空支架96的内壁连接电机97的输出端，电机97的固定端连接在第二安装支架98上，第二安装支架98连接在储药箱3的一个侧壁上。
27.除尘组件10包括第一导轨101、移动支架103、橡胶套104、电动伸缩杆105、防尘罩106、第二导轨107、第二滑动板108和吸水海绵109，第一安装支架11上设有电动伸缩杆105，电动伸缩杆105的伸缩端连接移动支架103，移动支架103滑动连接在第一导轨101上，第一导轨101连接在第一安装支架11上，电动伸缩杆105的伸缩端位于第一导轨101内部，移动支架103上设有橡胶套104，橡胶套104与广角相机2的摄像头相接触，第一安装支架11上设有第二导轨107，第二导轨107的侧壁连接有防尘罩106，防尘罩106能保护吸水海绵109，第二导轨107内滑动连接有第二滑动板108，第二滑动板108上通过多个螺钉螺纹连接有吸水海绵109，吸水海绵109能进行拆卸和安装，方便更换吸水海绵109，当准备进行喷洒农药工作时，原先吸水海绵109的玻璃水会蒸发，因此需将吸水海绵109浸润在玻璃水箱中，再将第二滑动板108放置在第二导轨107内。
28.第二滑动板108上设有内陷式握把，方便取出第二滑动板108，能对吸水海绵109进行维护或更换；吸水海绵109内含有玻璃水，能使橡胶套104上沾上玻璃水更好地除尘，活塞杆93内设有第四单向阀，第四单向阀靠近半球形连接块95，空气能从外部进入第三导管91中，能保证活塞杆93能不断将空气压缩至第一导管4中，第二导管7的外壁设有防护罩12，防护罩12防止喷洒的药液溅到其他零件上，喷头8位于防护罩12内部。
29.工作原理：当无人机在进行飞行喷洒药液时，有时广角相机2的摄像头会被灰尘挡住，影响无人机的飞行，这时就需要打开电动伸缩杆105，电动伸缩杆105带动移动支架103沿第一导轨101的方向运动，此时橡胶套104开始远离吸水海绵109，在电动伸缩杆105的作用下，橡胶套104紧贴广角相机2的摄像头并往复运动，能有效除尘，同时当橡胶套104不断与吸水海绵109接触时，橡胶套104会沾上玻璃水，能更好地除尘；
30.在本装置开始喷洒药液时，只有第一单向阀5和第二单向阀6处于关闭状态，电机97输出轴转动，从而带动中空支架96一起转动，当中空支架96上的拱形连接块99与半球形
连接块95相接触时，活塞杆93就会向内运动，此时弹簧94开始收缩，空气就会从第三导管91内进入第一导管4内，然后当中空支架96上的拱形连接块99远离半球形连接块95时，在弹簧94的作用下活塞杆93恢复原位，上述步骤一直循环，空气不断进入第一导管4，第一导管4内形成高压，此时同时打开第一单向阀5和第二单向阀6，药液就会快速经由第一导管4和第二导管7，从喷头8喷出。
31.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。