The invention discloses an automatic field supply device and method for plant protection UAV. The field automatic replenishment device of plant protection UAV includes UAV landing platform, medicine box battery replacement system, solar power supply system, medicine liquid replenishment system, walking chassis, wireless communication system and autonomous navigation control system. The field automatic replenishment device of plant protection UAV carries a certain number of medicine box batteries to walk on the field road beside the working plot independently. By communicating with the plant protection UAV, the position of the replenishment point is predicted and the vehicle arrives independently, which provides real-time, on-site and fast replenishment for the plant protection UAV. Replenishment is accomplished by replacing the battery of the medicine box as a whole. The battery pack of the medicine box replaced is put into use after charging and filling the medicine liquid. Compared with the prior art, the invention has the advantages of continuous large area plant protection operation, high operation efficiency, short non-operation flight time of plant protection UAV, high automation degree and better personal safety protection.
【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机田间自动补给装置及方法
本专利技术涉及一种植保无人机田间补给技术,尤其涉及一种采用移动补给装置对农业植保无人机进行电池及药液补给的装置及方法。
技术介绍
植保无人机因其具有作业效率高、作业高度低、飘移少、对环境污染小、防治病虫害效果好、运行成本低等优点,在农业生产中具有重大的应用需求和前景。尽管近几年来我国植保无人机发展迅速,但大多数植保无人机生产企业是基于航模发展而来的,许多技术问题还有待攻克,其中续航能力与负载能力是目前制约植保无人机推广与应用的两个重要因素。以目前市场上主流的电动多旋翼植保无人机为例,续航时间一般在10-15分钟左右,有效载药量一般在10-15kg左右。当电池或药剂耗尽,植保无人机需要返航到操作人员位置进行补充。无论是更换电池还是补充药剂,都将占用大量作业时间,增加非作业航程、降低无人机的作业效率,增加操作人员劳动强度,同时有毒药剂对操作人员的健康与安全也构成了威胁。一方面受到现有电池与充电技术的制约,另一方面载重量的增加会导致无人机的尺寸和成本急剧增加,植保无人机续航能力与负载能力这两个技术瓶颈在较长的一段时间内难以突破。目前国内一些科研单位及企业已经提出了植保无人机载荷和续航能力的改善方法,部分通过设计电池的结构或者增加电池能量密度改善续航问题,但这种方法投入成本过高且短时间内没有显著的效果。一部分研究在现有机型基础上进行优化,但优化参数只能小幅度提升无人机的续航能力。还有一部分研究提出植保无人机充电站,无人机可降落在该充电站上自动完成电池更换与药液加注操作,但无人机仍然需要返回补给点,并未从根本上解决植保无人机作业 ...
【技术保护点】
1.一种植保无人机田间自动补给装置,包括无人机起降平台、药箱电池组更换系统、太阳能供电系统、药液补充系统、行走底盘、无线通讯系统及自主导航控制系统,其特征在于:所述无人机起降平台安装在所述植保无人机田间自动补给装置的顶端,用于植保无人机的起降;植保无人机通过整体更换药箱电池组实现快速补给;所述药箱电池组更换系统安装在所述无人机起降平台的下方,通过设置在所述无人机起降平台上的补给口对植保无人机携带的药箱电池组进行更换,多组药箱电池组采用循环使用的方式进行补充与更换;所述太阳能供电系统为全部工作部件提供电力并对更换下来的无人机电池充电;所述药液补充系统对更换下来的无人机药箱进行药液补充;所述底盘搭载全部组成部件,在所述自主导航控制系统的控制下实现田间自主行走;通过所述无线通讯系统与植保无人机保持联系,实现对于植保无人机的就近补给与准确对接。
【技术特征摘要】
1.一种植保无人机田间自动补给装置,包括无人机起降平台、药箱电池组更换系统、太阳能供电系统、药液补充系统、行走底盘、无线通讯系统及自主导航控制系统,其特征在于:所述无人机起降平台安装在所述植保无人机田间自动补给装置的顶端,用于植保无人机的起降;植保无人机通过整体更换药箱电池组实现快速补给;所述药箱电池组更换系统安装在所述无人机起降平台的下方,通过设置在所述无人机起降平台上的补给口对植保无人机携带的药箱电池组进行更换,多组药箱电池组采用循环使用的方式进行补充与更换;所述太阳能供电系统为全部工作部件提供电力并对更换下来的无人机电池充电;所述药液补充系统对更换下来的无人机药箱进行药液补充;所述底盘搭载全部组成部件,在所述自主导航控制系统的控制下实现田间自主行走;通过所述无线通讯系统与植保无人机保持联系,实现对于植保无人机的就近补给与准确对接。2.如权利要求1所述的一种植保无人机田间自动补给装置,其特征在于:所述的无人机起降平台包括无人机承载面板和无人机二次精定位装置,无人机承载面板一侧开设有补给口,无人机机二次精定位装置用于将着陆在无人机承载面板上的无人机推送至补给口位置。3.如权利要求1所述的一种植保无人机田间自动补给装置,其特征在于:所述药箱电池组为药箱与电池的一体化结构并设置有快拆部件用于与植保无人机快速连接与脱离。4.如权利要求1所述的一种植保无人机田间自动补给装置,其特征在于所述的药箱电池组更换系统包括若干组药箱电池组、药箱电池组循环供料系统、药箱电池组取放推杆。5.如权利要求1所述的一种植保无人机田间自动补给装置,其特征在于所述的药箱电池组更换系统采用循环供料,从植保无人机上更换下来的药箱电池组在循环过程进行药液加注和电池充电,通过循环后重新用于植保无人机补给;循环供料系统中的药箱电池组容量为6到10组,保证足够长的循环周期以完成对任一药箱电池组的药液补给与电池充电。6.如权利要求1所述的一种植保无人机田间自动补给装置,其特征是所述的太阳能供电系统是由太阳能电池、车载电池和电源控制器组...
【专利技术属性】
技术研发人员:向阳,曾勇,林洁雯,熊瑛,康江,李亚军,廖勇,陈益千,
申请(专利权)人:湖南农业大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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