無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及農牧業智能化裝備技術領域，具體而言，涉及一種無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機，該系統包括：信息采集裝置、信息處理裝置以及水泵驅動器；信息采集裝置用于實時采集無人機的飛行速度信息和噴藥裝置的當前流速信息并發送至信息處理裝置；信息處理裝置用于根據無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，根據噴藥預流速和當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號；還用于根據水泵流量控制修正信號對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號；水泵驅動器用于根據水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。這樣，不需要無人機駕駛員和農業人員的共同配合，就能夠精確的控制噴藥過程，實現噴藥控制智能化。

UAV spraying control system, spraying device and unmanned aerial vehicle (UAV)

The present invention relates to the technical field of agriculture and animal husbandry, intelligent equipment and specifically relates to a UAV spraying control system, spraying device and UAV, the system comprises an information acquisition device, information processing device and the pump drive; information acquisition device for collecting real-time information and flight speed of spraying device of UAV's current velocity the information is sent to the information processing apparatus; information processing device according to the information of the UAV flight speed, spraying velocity according to the preset pre calculation rules, according to the current information and pre spraying flow, pump flow control signal generation correction; also used to pump flow control signal of the original fixed pump flow control signal is modified, generating pump flow control signal; the pump drive pump flow control signal according to the adjustment of spraying device Current Speed\u3002 In this way, without the cooperation between the drone pilot and the agricultural staff, the spraying process can be controlled accurately and the intellectualization of spraying control can be realized.

【技術實現步驟摘要】
無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機
本專利技術涉及農牧業智能化裝備
，具體而言，涉及一種無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機。
技術介紹
近年來隨著民用無人機的發展，植保無人機也開始“飛”入尋常百姓家。植保無人機，一般由飛行平臺(固定翼、單旋翼、多旋翼)、GPS飛控、噴灑機構三部分組成，用于實現對農林植物的噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。植保無人機飛行速度快，無復雜地形限制，規模作業能達到每小時120-150畝，其效率比常規噴灑至少高出100倍；植保無人機通過飛行遙控器或地面站操作，噴灑作業人員遠距離操作，避免了其暴露于農藥下的危險，提高了噴灑作業的安全性。專利技術人在研究的過程中發現，目前的植保無人機，其噴灑機構通常是在普通的多軸遙控無人機上掛載噴藥設備，通過單獨的開關進行控制，需要無人機駕駛員和農業人員共同配合，操作復雜并且難以精確地控制噴藥過程。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術實施例的目的在于提供一種無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機，能夠實現智能化噴藥控制，使噴藥控制更加精確且操作更加簡單。第一方面，本專利技術實施例提供了一種無人機噴藥控制系統，該系統包括：信息采集裝置、信息處理裝置以及水泵驅動器；信息采集裝置，用于實時采集無人機的飛行速度信息以及噴藥裝置的當前流速信息，并發送至信息處理裝置；信息處理裝置，用于根據無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，并根據噴藥預流速以及當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號；信息處理裝置，還用于根據水泵流量控制修正信號對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號；水泵驅動器，用于根據水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，信息采集裝置包括：飛行速度采集裝置以及流速信息采集裝置；其中，飛行速度采集裝置包括：位置傳感器或者速度傳感器；流速信息采集裝置包括：流速傳感器；位置傳感器，用于采集無人機的控制桿位置信息，并根據控制桿位置信息計算無人機的飛行速度信息；速度傳感器，安裝于無人機上，用于直接獲取無人機的飛行速度信息；流速傳感器，用于采集當前流速信息。結合第一方面，本專利技術實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，該系統還包括：信號接收機以及飛行控制器；信號接收機，用于從遙控器或者上位機接收原始水泵流量控制信號，并將原始水泵流量控制信號發送至飛行控制器；飛行控制器，用于將原始水泵流量控制信號轉發至信息處理裝置。結合第一方面的第二種可能的實施方式，本專利技術實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，飛行控制器還連接有光耦隔離電路；飛行控制器，還用于將原始水泵流量控制信號通過PWM通道輸出，并經過光耦隔離電路后，轉化為數字信號，輸出至信息處理裝置。結合第一方面的前三種可能的實施方式中的任意一種，本專利技術實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，根據噴藥預流速以及當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號，具體包括：將噴藥預流速以及當前流速信息進行差值運算，獲得水泵流量控制修正信號。結合第一方面的前三種可能的實施方式中的任意一種，本專利技術實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，水泵驅動器用于根據水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速具體包括：水泵驅動器將水泵流量控制信號轉換為功率驅動信號，對水泵進行驅動控制。結合第一方面的前三種可能的實施方式中的任意一種，本專利技術實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，信息采集裝置還包括：高度傳感器；高度傳感器，用于采集農藥水箱的液面高度信息，并將農藥水箱的液面高度信息發送至信息處理裝置；信息處理裝置，還用于根據液面高度信息以及預設的液面高度預警閾值，判斷農藥水箱內的液面高度是否達到預警的閾值；如果是，則生成報警信號向外界發送。結合第一方面的第六種可能的實施方式，本專利技術實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，還包括：藥液高度報警器；藥液高度報警器，用于接收報警信號，并在接收到報警信號后，自動聲光報警并發送相應的動作信號；動作信號包括：無人機自動返航信號或者無人機懸停信號。第二方面，本專利技術實施例還提供了一種噴藥裝置，該裝置包括：水箱框架、農藥水箱、噴藥水泵、輸藥管路以及霧化噴霧器；農藥水箱安裝在水箱框架上；農藥水箱與噴藥水泵的進液口連通；輸藥管路的入口與噴藥水泵的出液口連通；輸藥管路的出口與霧化噴霧器連接；噴藥水泵還連接有如第一方面任意一項所述的無人機噴藥控制系統。第三方面，本專利技術實施例還提供了一種無人機，該無人機包括：無人機本體以及第二方面所述的噴藥裝置；噴藥裝置掛載在無人機本體的中心板下方。本專利技術實施例提供了一種無人機噴藥控制系統，該系統包括：信息采集裝置、信息處理裝置以及水泵驅動器；其中，信息采集裝置，用于實時采集無人機的飛行速度信息以及噴藥裝置的當前流速信息，并發送至信息處理裝置；信息處理裝置，用于根據無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，并根據噴藥預流速以及當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號；信息處理裝置還用于根據水泵流量控制修正信號對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號；水泵驅動器用于根據水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。本專利技術實施例所提供的無人機噴藥控制系統、噴藥裝置以及無人機，與現有技術中植保無人機需要無人機駕駛員和農業人員共同配合，才能進行噴藥操作過程相比，只需要首先從外界(例如上位機、遙控器等)獲得一個原始水泵流量控制信號，驅動水泵開始運轉。水泵運轉之后，信息采集裝置能夠實時采集到噴藥裝置的當前流速信息以及無人機飛行速度信息。然后信息處理裝置會根據無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，再根據噴藥預流速以及當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號，從而，對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號，輸出給水泵驅動器，水泵驅動器再根據水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。這樣，通過對無人機飛行速度和噴藥裝置流速的實時監測，結合一定的算法控制，得到了基于原始水泵流量控制信號的、并與飛行速度相關的修正后的水泵控制信號，在不需要無人機駕駛員和農業人員的共同配合下，就能夠精確的控制噴藥過程，實現噴藥控制智能化。為使本專利技術的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本專利技術的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。圖1示出了本專利技術實施例所提供的一種無人機噴藥控制系統的結構示意圖；圖2示出了本專利技術實施例所提供的另一種無人機噴藥控制系統的具體結構示意圖；圖3示出了本專利技術實施例所提供的一種噴藥裝置的結構示意圖；圖4示出了本專利技術實施例所提供的一種無人機的結構示意圖。圖示說明：1-無人機噴藥控制系統、2-噴藥裝置、3-無人機；11-信息采集裝置、12-信息處理裝置、13-水泵驅動器、14-信號接收機、15-飛行控制器、16-光耦隔離電路、17-藥液高度報警器；21-水箱框架、22-農藥水箱、23-噴本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無人機噴藥控制系統，其特征在于，所述系統包括：信息采集裝置、信息處理裝置以及水泵驅動器；所述信息采集裝置，用于實時采集無人機的飛行速度信息以及噴藥裝置的當前流速信息，并發送至所述信息處理裝置；所述信息處理裝置，用于根據所述無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，并根據所述噴藥預流速以及所述當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號；所述信息處理裝置，還用于根據所述水泵流量控制修正信號對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號；所述水泵驅動器用于根據所述水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。

【技術特征摘要】
1.一種無人機噴藥控制系統，其特征在于，所述系統包括：信息采集裝置、信息處理裝置以及水泵驅動器；所述信息采集裝置，用于實時采集無人機的飛行速度信息以及噴藥裝置的當前流速信息，并發送至所述信息處理裝置；所述信息處理裝置，用于根據所述無人機的飛行速度信息，按照預設的規則計算噴藥預流速，并根據所述噴藥預流速以及所述當前流速信息，生成水泵流量控制修正信號；所述信息處理裝置，還用于根據所述水泵流量控制修正信號對原始水泵流量控制信號進行修正，生成水泵流量控制信號；所述水泵驅動器用于根據所述水泵流量控制信號調節噴藥裝置的流速。2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述信息采集裝置包括：飛行速度采集裝置以及流速信息采集裝置；其中，所述飛行速度采集裝置包括：位置傳感器或者速度傳感器；所述流速信息采集裝置包括：流速傳感器；所述位置傳感器，用于采集無人機的控制桿位置信息，并根據所述控制桿位置信息計算無人機的飛行速度信息；所述速度傳感器，安裝于無人機上，用于直接獲取無人機的飛行速度信息；所述流速傳感器，用于采集所述當前流速信息。3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：信號接收機以及飛行控制器；所述信號接收機，用于從遙控器或者上位機接收原始水泵流量控制信號，并將所述原始水泵流量控制信號發送至所述飛行控制器；所述飛行控制器用于將所述原始水泵流量控制信號轉發至所述信息處理裝置。4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述飛行控制器還連接有光耦隔離電路；所述飛行控制器還用于將所述原始水泵流量控制信號通過PWM通道輸出，并經過所述光耦隔離電路后，轉化為數字信號，輸出至所述信息處理裝置。5.根據權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郁志宏，張建超，葛延，
申請(專利權)人：內蒙古農業大學，
類型：發明
國別省市：內蒙古,15