一種農用無人機機載變量施藥機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及農業施藥技術領域，尤其涉及一種農用無人機機載變量施藥機。
【背景技術】
[0002]中國作為一個農業大國，農藥生產技術發達，但農藥使用技術落后。農藥的低效率利用及不合理使用造成了一系列的負面影響，已經成為我國農業經濟發展的制約因素。目前無人機由于成本低，技術門檻低，植保作業方便等特點，發展非常迅速，但是與之匹配的機載施藥機缺乏，導致無人機噴藥的優勢沒有充分的發揮出來。而且，由于無人機可以在作物冠層以上1.5-2米處懸停，因此作為穩定的空中平臺非常適合機載變量施藥機的使用。因此，目前亟需一種智能化的農用無人機機載變量施藥機。
【實用新型內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供了一種農用無人機機載變量施藥機，使得可實現無人機的智能自動變量施藥，減少農藥漂移及提高有效利用率。
[0005]( 二)技術方案
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種農用無人機機載變量施藥機，其包括上位機、下位機、GPS定位機構及依次連通的藥箱、直流栗、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設置在無人機底部的噴桿上；所述GPS定位機構用于定位所述無人機的地理位置，并反饋給所述上位機；所述上位機用于對所述無人機進行變量施藥的決策，并將決策信號發送給所述下位機，所述下位機與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應所述決策信號以調節其自身轉速與所霧化的霧滴粒徑。
[0007]其中，所述上位機與多路第一風速風向儀連接，多路所述第一風速風向儀分別對應設置在地面不同的作業區域，用于檢測各個作業區域的風量信息。
[0008]其中，所述上位機與第二風速風向儀連接，所述第二風速風向儀設置在所述噴桿上，用于檢測所述離心霧化盤噴頭周圍的風量信息。
[0009]其中，所述上位機與多路所述第一風速風向儀之間采用無線通訊連接。
[0010]其中，所述下位機與所述直流栗通訊連接，用于控制所述直流栗的啟閉。
[0011]其中，所述下位機與所述高頻電磁閥通訊連接，用于控制高頻電磁閥進行高頻動作。
[0012]其中，所述無人機采用遙控裝置對其飛行作業姿態進行控制。
[0013](三)有益效果
[0014]本實用新型的上述技術方案具有以下有益效果:本實用新型農用無人機機載變量施藥機采用智能控制系統，可針對田間不同位置及病害情況實施動態變量噴藥；可采集不同時間點風速信息，根據風速變化調節施藥量大小和霧滴大小以及噴幅，避免風速大小變化造成無人機施藥漂移非常嚴重的問題；減少農藥漂移及提高有效利用率；本實用新型針對變量噴藥，可以根據處方圖指導噴藥裝備變量作業，具有很好的應用潛力。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例農用無人機機載變量施藥機的結構示意圖；
[0016]圖2為本實用新型實施例農用無人機機載變量施藥機的工作狀態圖。
[0017]其中，1:藥箱；2:直流栗；3:下位機；4:上位機；6:GPS定位機構；7:第一風速風向儀；8:高頻電磁閥；9:離心霧化盤噴頭；10:第二風速風向儀；11:無人機；12:風向。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0019]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術語“上”、“下”、“左”、“右”、“內”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0020]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可視具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0021]如圖1-2所示，本實施例提供的農用無人機機載變量施藥機，其包括上位機4、下位機3、GPS定位機構6及依次連通的藥箱1、直流栗2、高頻電磁閥8與離心霧化盤噴頭9 ;離心霧化盤噴頭9間隔地設置在無人機11底部的噴桿上；GPS定位機構6用于定位無人機11的地理位置，并反饋給上位機4 ;上位機4用于對無人機11進行變量施藥的決策，并將決策信號發送給下位機3，下位機3與離心霧化盤噴頭9通訊連接，離心霧化盤噴頭9用于響應決策信號以調節其自身轉速與所霧化的霧滴粒徑。其中，離心霧化盤噴頭9采用電機驅動，通過電機帶動霧化盤進行旋轉，霧化盤可將霧滴霧化并拋灑出去；同時在上位機4的控制下對其自身轉速、霧滴粒徑進行調節。
[0022]具體而言，在無人機11上安裝該航空施藥機，實現無人變量施藥作業。無人機11通過遙控裝置對其飛行作業姿態進行控制，即，飛機操作員可操作該遙控裝置對飛機植保作業進行調節，可以強制無人機11停止作業，自動返回或人工操作返回。此外，上位機4與多路第一風速風向儀7連接，多路第一風速風向儀7分別對應設置在地面不同的作業區域，用于檢測各個作業區域的風量信息。優選的，上位機4與多路第一風速風向儀7之間采用無線通訊連接。風速可通過無線多路風速風向儀發送給上位機4，成為上位機4的決策依據。上位機4決策信號發送給下位機3，實現在線動態調節。
[0023]其中，下位機3與直流栗2通訊連接，用于控制直流栗2的啟閉。下位機3與高頻電磁閥8通訊連接，用于控制高頻電磁閥8進行高頻動作。
[0024]此外，上位機4與第二風速風向儀10連接(微型風速風向儀)，第二風速風向儀10設置在噴桿上，用于檢測離心霧化盤噴頭9周圍的風量信息。微型風速風向儀固定在噴桿上，用來檢測機身風場和側風耦合后在噴頭附近的風場情況，用來對決策系統提供輔助校準，高頻電磁閥8可實現各路霧化盤的轉動速度的快速調節，以便實現不同噴頭的在不同風速下的幅寬變化及幅寬組合，消除漂移對施藥的影響。
[0025]實施過程中，首先將該施藥機設置為作業測試狀態，上位機4通過機載GPS獲得飛機當前的經瑋度坐標，根據控制信號，同時采集坐標計算當前位置的施藥量，根據施藥量控制施藥機進行變量作業。高頻電磁閥8和下位機3通過電纜連接，收到下位機3的信號后會自動高頻動作，使得離心霧化盤噴頭9的直流電機轉速實現無極調速，通過占空比改變直流電機轉速后，在藥量調節時，噴霧效果會隨高頻電磁閥8的占空比正比例變化。同樣，直流栗2通過占空比方式可調節其流量的大小，在施藥機作業時可發送信號給下位機3，實現其流量的變量調節，完成對霧滴大小的調節。
[0026]同時，無線多路風向風速儀(第一風速風向儀7)對應設置在不同的作業區域，該作業區域劃分為P、L、R、S，無線多路風向風速儀采集施藥農田范圍內近地面風速的變化數據(如圖2中的風向12的變化)，并將風速數據發送給機載施藥機，通過無線接收到的風速信號大小，控制系統根據當前時間點的風速變化來變量的調節施藥作業參數。
[0027]綜上所述，本實用新型基于處方圖技術公開了一種農用無人機機載變量施藥機，采用智能控制的結構，針對田間不同位置根據病害情況實施動態變量噴藥，采集不同時間點風速信息，根據風速變化調節施藥量大小和霧滴大小以及噴幅，避免風速大小變化造成無人機施藥漂移非常嚴重的問題，減少農藥漂移及提高有效利用率，本實用新型針對變量噴藥，可以根據處方圖來指導噴藥裝備變量作業，具有很好的應用潛力。
[0028]本實用新型的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本實用新型限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本實用新型的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本實用新型從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權項】
1.一種農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，包括上位機、下位機、GPS定位機構及依次連通的藥箱、直流栗、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設置在無人機底部的噴桿上；所述GPS定位機構用于定位所述無人機的地理位置，并反饋給所述上位機；所述上位機用于對所述無人機進行變量施藥的決策，并將決策信號發送給所述下位機，所述下位機與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應所述決策信號以調節其自身轉速與所霧化的霧滴粒徑。2.根據權利要求1所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述上位機與多路第一風速風向儀連接，多路所述第一風速風向儀分別對應設置在地面不同的作業區域，用于檢測各個作業區域的風量信息。3.根據權利要求2所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述上位機與第二風速風向儀連接，所述第二風速風向儀設置在所述噴桿上，用于檢測所述離心霧化盤噴頭周圍的風量信息。4.根據權利要求2所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述上位機與多路所述第一風速風向儀之間采用無線通訊連接。5.根據權利要求1所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述下位機與所述直流栗通訊連接，用于控制所述直流栗的啟閉。6.根據權利要求1所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述下位機與所述高頻電磁閥通訊連接，用于控制高頻電磁閥進行高頻動作。7.根據權利要求1所述的農用無人機機載變量施藥機，其特征在于，所述無人機采用遙控裝置對其飛行作業姿態進行控制。
【專利摘要】本實用新型涉及農業施藥技術領域，具體涉及一種農用無人機機載變量施藥機。該農用無人機機載變量施藥機包括：上位機、下位機、GPS定位機構及依次連通的藥箱、直流泵、高頻電磁閥與離心霧化盤噴頭；所述離心霧化盤噴頭間隔地設置在無人機底部的噴桿上；所述GPS定位機構用于定位所述無人機的地理位置，并反饋給所述上位機；所述上位機用于對所述無人機進行變量施藥的決策，并將決策信號發送給所述下位機，所述下位機與所述離心霧化盤噴頭通訊連接，所述離心霧化盤噴頭用于響應所述決策信號以調節其自身轉速與所霧化的霧滴粒徑。該農用無人機機載變量施藥機有效減少了農藥漂移的影響，從而提高農藥的有效利用率。
【IPC分類】A01M7/00
【公開號】CN205018139
【申請號】CN201520739760
【發明人】馬偉, 王秀, 鄒偉, 王松林
【申請人】北京農業信息技術研究中心
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年9月22日