一种智能化无人机农药喷洒装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种智能化无人机农药喷洒装置，包括药液箱、喷药泵、农药喷头、控制器、GPS导航仪、地图存储器、无人机驱动装置和驱动装置故障检测系统；药液箱有多个，其固接于无人机本体上，每个药液箱内填充不同的农药，每个药液箱配置1个喷药泵和1个农药喷头，药液箱、喷药泵和农药喷头依次通过管道连通，农药喷头设置于无人机本体前端；控制器分别连接GPS导航仪和地图存储器，控制器根据GPS导航仪和地图存储器获取无人机当前导航路线；驱动装置故障检测系统用于对无人机驱动装置进行故障检测。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化无人机农药喷洒装置
本专利技术涉及无人机作业领域，具体涉及一种智能化无人机农药喷洒装置。
技术介绍
农用无人机可以针对不同的作物，在不同的环境条件下依据先行导入的参数及工作中现场采集的参数，针对性进行喷药作业，可以大大减轻人工喷药的成本，是一种新兴的农用智能化设备。现有的农药无人机，往往只能单一地喷洒一种农药，功能比较单一，且自动化一般比较低，因此需要一种能提供多种农药喷洒功能的无人机农药喷洒装置。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种智能化无人机农药喷洒装置。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：一种智能化无人机农药喷洒装置，包括药液箱、喷药泵、农药喷头、控制器、GPS导航仪、地图存储器、无人机驱动装置和驱动装置故障检测系统；药液箱有多个，其固接于无人机本体上，每个药液箱内填充不同的农药，每个药液箱配置1个喷药泵和1个农药喷头，药液箱、喷药泵和农药喷头依次通过管道连通，农药喷头设置于无人机本体前端；控制器分别连接GPS导航仪和地图存储器，控制器根据GPS导航仪和地图存储器获取无人机当前导航路线；驱动装置故障检测系统用于对无人机驱动装置进行故障检测。优选地，喷药泵至农药喷头的管道上还设置有流量计，流量计的反馈值传送至控制器，每个药液箱内设置有液位计。优选地，所述无人机还设置有速度传感器，速度传感器与控制器电连接。本专利技术的有益效果为：在无人机上配置填充有不同农药的药液箱，并通过不同的喷头和管路喷出，配合液位计、流量计等，能够精确控制不同农药的喷洒，且自动化高，适合推广应用。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是该无人机农药喷洒装置的结构示意图；图2是驱动装置故障检测系统的结构框图。附图标记：药液箱-1；喷药泵2；农药喷头-3；控制器-4；GPS导航仪-5；地图存储器-6；无人机驱动装置-7；驱动装置故障检测系统-8；流量计-9；液位计-10；速度传感器-11；传感器监测子系统-100；信息故障诊断子系统-200；特征提取模块-201；数据筛选模块-202；故障检测模块-203。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。如图1所示的一种智能化无人机农药喷洒装置，包括药液箱1、喷药泵2、农药喷头3、控制器4、GPS导航仪5、地图存储器6、无人机驱动装置7和驱动装置故障检测系统8。药液箱1有多个，其固接于无人机本体上，每个药液箱1内填充不同的农药，每个药液箱1配置1个喷药泵2和1个农药喷头3，药液箱1、喷药泵2和农药喷头3依次通过管道连通，农药喷头3设置于无人机本体前端。控制器4分别连接GPS导航仪5和地图存储器6，控制器4根据GPS导航仪5和地图存储器6获取无人机当前导航路线。驱动装置故障检测系统8用于对无人机驱动装置7进行故障检测。所述无人机驱动装置7为柴油发动机或者重油发动机。优选地，喷药泵2至农药喷头3的管道上还设置有流量计9，流量计9的反馈值传送至控制器4，每个药液箱1内设置有液位计10。通过控制每个喷药泵2的转速可以控制不同农药的喷药量。优选地，所述无人机还设置有速度传感器11，用于检测无人机的飞行速度，速度传感器11与控制器4电连接。本专利技术上述实施例通过在无人机上配置填充有不同农药的药液箱，并通过不同的喷头和管路喷出，配合液位计、流量计等，能够精确控制不同农药的喷洒，且自动化高，适合推广应用。优选地，如图2所示，驱动装置故障检测系统8包括传感器监测子系统100和信息故障诊断子系统200；所述传感器监测子系统100，用于采用多个传感器对无人机驱动装置7进行监测，该传感器包括温度传感器、压力传感器、活塞位移传感器等；信息故障诊断子系统200，用于对对无人机驱动装置7进行故障检测，包括：(1)特征提取模块201，用于对多个传感器监测到的信息进行滤波处理，消除噪声的干扰，再分别进行幅域参数的特征提取，此处所指特征包括温度、压力和位移等；(2)数据筛选模块202，用于对提取的特征进行筛选，得出用于进行故障诊断的特征信息；(3)故障检测模块203，用于根据筛选出的特征信息进行故障检测。本优选实施例设置了驱动装置故障检测系统8，保障了无人机农药喷洒装置的运作。优选的，所述数据筛选模块202按照下述筛选规则对提取的特征进行筛选：(1)采用下列公式确定特征信息中的特征变量的相对重要度：式中，相对重要度指的是特征变量对无人机驱动装置7的性能影响的重要程度，Wi为特征信息中第i个特征变量的相对重要度，Aj为由第j个专家组根据历史经验确定的权重，J为专家组的个数，B为采用主成分分析方法得到的客观权重，ω为权重调整因子，ω的值根据实际需要通过多次试验进行调整；(2)将所有特征变量，按照相对重要度从大到小的顺序进行顺序排序；(3)筛选出前80％的特征变量，作为用于进行故障诊断的特征变量数据；将后20％特征变量对应的相对重要度之和记为∑W20，符合条件的所有特征变量的相对重要度之和记为∑W100，由此得到筛选优化系数其中J为专家组的个数。本优选实施例在数据筛选模块202中，对特征信息中的特征变量进行优选，节省了故障诊断对数据处理的时间，提高了故障诊断的速度；通过上述公式对特征变量进行相对重要度计算，既能表现专家对各特征变量的重视程度，又考虑了特征变量实际含义的情况，减少了加权的主观随意性，且设置权重调整因子，使得特征变量的相对重要度计算更贴近实际情况，使得对各特征变量的相对重要性的确定更为科学，进一步提高了数据筛选的精度，提高了故障诊断的精度，从而能够较为准确地对无人机驱动装置7进行故障检测，确保在无人机驱动装置7出现故障时能够及时进行维修，保证无人机农药喷洒装置的喷洒工作。优选的，对所述特征变量数据进行故障检测，具体执行：(1)计算各特征变量的度量距离：式中，Dk为特征变量Xk到标准特征变量Yk的度量距离，其中Xk为监测采集的特征变量数据中第k个特征变量，Yk为与Xk相对应的处于健康状态时的标准特征变量，MD(Xk,Yk)为特征变量Xk到标准特征变量Yk的马氏距离，OD(Xk,Yk)为特征变量Xk到标准特征变量Yk的欧氏距离，CYk是标准特征变量Yk的相关系数矩阵；H为数据筛选模块202中得到的筛选优化系数；(2)预先设定不同类型的故障聚类阈值，若Dk处于某种故障聚类阈值之内，则判断为该种故障。本优选实施例采用马氏距离和欧氏距离相结合的方式进行各特征变量Xk的度量距离的计算，兼顾了特征变量的相关性和独立性，可有效提高故障诊断精度；利用后20％较小相对重要度的特征变量拟合出筛选优化系数，对度量距离的计算进行优化，在不增加过多计算量的情况下保证数据取用的完整性，进一步提高了故障诊断的精确度。优选的，具体采用下述方式进行不同类型的故障聚类阈值的设定：采集该无人机驱动装置7在第m种故障状态下的足够数量的随机样本Z(m)1,Z(m)2,Z(m)3,…,Z(m)Ψ，其中随机样本Z(m)δ表示特征变量Xδ的度量距离，δ＝1,2,…,Ψ，计算该样本集的标准差σm和期望值μm，则设定该无人机驱动装置7在第m种故障状态下的故障聚类阈值为其中为期望值μm的最大似然估计，为标准差σm的最本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能化无人机农药喷洒装置，其特征是，包括药液箱、喷药泵、农药喷头、控制器、GPS导航仪、地图存储器、无人机驱动装置和驱动装置故障检测系统；药液箱有多个，其固接于无人机本体上，每个药液箱内填充不同的农药，每个药液箱配置1个喷药泵和1个农药喷头，药液箱、喷药泵和农药喷头依次通过管道连通，农药喷头设置于无人机本体前端；控制器分别连接GPS导航仪和地图存储器，控制器根据GPS导航仪和地图存储器获取无人机当前导航路线；驱动装置故障检测系统用于对无人机驱动装置进行故障检测。

【技术特征摘要】
1.一种智能化无人机农药喷洒装置，其特征是，包括药液箱、喷药泵、农药喷头、控制器、GPS导航仪、地图存储器、无人机驱动装置和驱动装置故障检测系统；药液箱有多个，其固接于无人机本体上，每个药液箱内填充不同的农药，每个药液箱配置1个喷药泵和1个农药喷头，药液箱、喷药泵和农药喷头依次通过管道连通，农药喷头设置于无人机本体前端；控制器分别连接GPS导航仪和地图存储器，控制器根据GP...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳万智联合科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44