一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机及控制方法技术

本发明专利技术提供一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，主要由一个母机和四个子机组成，母机上设有夹持装置、环境气象监测装置、电磁波发生器、音频发生器、电子复合眼和红外线感应器，夹持装置设在母机的翅翼下方，子机上设有鞘翅、折叠扑翼、T型肋板、微型电磁波发生器、微型音频发生器、微型电子复眼和红外线感应器，子机和母机通过夹持装置和T型肋板相连，夹持装置和T型肋板内分别设有Qi无线充电器和Qi无线接收器，子机和母机通过无线信号将数据传输至地面终端服务器。总之，本发明专利技术设计合理、智能化程度高、操作方便且经济实惠，可大大提高巡航效率。

Multifunctional patrol master drone and its control method for agriculture and Forestry

The present invention provides a method for multifunctional agriculture and forestry patrol composite UAV, is mainly composed of a main machine and four sub machine, machine is provided with a clamping device, the electromagnetic environment meteorological monitoring device, wave generator, audio generator, electronic eye and composite infrared sensors, the clamping device is arranged on the machine under the wings, sub machine a folding type T, Coleoptera, wing rib plate, micro electromagnetic wave generator, mini audio generator, micro electronic eye and infrared sensors, connected to devices and sub machine tools and T type ribbed plate by clamping, clamping device and T type Qi wireless charger and Qi wireless receiver are respectively provided with ribs, sub machine and tools will be the data are transmitted to the ground terminal server through a wireless signal. In a word, the invention has reasonable design, high intelligence, convenient operation and economic benefits, and can greatly improve the cruising efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机及控制方法
本专利技术涉及无人机
，具体涉及一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机及控制方法。
技术介绍
无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。它最早出现于20世纪20年代，当时是作为训练用的靶机使用的，是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。无人机用途广泛，成本低，效费比好；无人员伤亡风险；生存能力强，机动性能好，使用方便，在现代战争中有极其重要的作用，在民用领域更有广阔的前景。近些年来,我国环境保护意识的逐步增强,生态环境得到明显恢复,鸟类的种群和数量也大幅增加；另一方面,由于林区生产中广泛使用农药,农作物和树木上的害虫数量减少,鸟类的食源也随之减少。鸟类开始啄食稻谷、苗木、种子等作物,着造成作物的减产和死亡,由其是对苗木新育苗的危害最为突出。打鸟、捕鸟行为受到限制,传统的驱鸟方法又存在着种种不足。现今随着农业的相关改革与发展，农田里面的经济作物逐渐多了起来，每年都会因鸟类活动造成很大的损失，在农田里的驱鸟工作变得越看来越重要。一般驱鸟器只能在小范围内防止鸟类对农作物的侵袭，并不能解决大范围区域内的驱离鸟类的工作，同时一般的驱鸟器或者无人机消耗能源大，很难长期自动运行。而且功能往往较为单一，对于大面积的农林业不能起到有效的巡航监控，众所周知，农林业的管理与气候密切相关，大多无人机监测过程中大多只是图像，鲜少有为管理人员能提供气象环境信息。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术提供一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机及控制方法，能够扩展巡逻范围，可监测环境气象信息和驱除鸟类。本专利技术的技术方案为：一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，主要由一个母机和若干子机组成，所述母机主要包括机身、翅翼、尾翼、螺旋浆、发动机、储能供能装置、电子复合眼、环境气象监测装置、电磁波发生器、音频发生器和控制器，所述翅翼共一对，分别固定连接在所述机身中部的左右两侧，翅翼的下方设有与所述子机一一对应的夹持装置，所述尾翼安装在机身的尾部，翅翼和尾翼上均设有太阳能电池板，太阳能电池板可为母机在飞行过程中提供动力，所述发动机连接在机身的尾部并位于尾翼的下方，所述螺旋桨与发动机的输出端相连，所述电子复合眼共两个，对称安装在机身的头部顶端，所述音频发生器、电磁波发生器和环境气象监测装置从前至后依次安装在机身的背部上，所述控制器位于机身内的前部，所述储能供能装置位于机身内的中部，储能供能装置分别与所述发动机、电子复合眼、环境气象监测装置、电磁波发生器、音频发生器和控制器、夹持装置、太阳能电池板通过电气连接；所述子机主要包括壳体、鞘翅、折叠扑翼、T型肋板、蓄电池、驱动机构、微型电机、微控芯片、微型电磁波发生器、微型音频发生器和微型电子复眼，所述壳体为椭圆形，所述T型肋板的竖段固定连接在壳体的上方，并与壳体的纵向中轴线重合，所述鞘翅共一对，并通过旋转推拉构件固定连接在T型肋板底部的左右两侧，所述折叠扑翼共一对，并通过伸缩扑动构件固定连接在鞘翅的下方，其中，鞘翅为硬质材料，折叠扑翼为柔性材料，折叠扑翼收缩后位于鞘翅下方，鞘翅可为折叠扑翼提供保护，所述蓄电池位于壳体内的中后部，所述驱动机构、微型电机和微控芯片依次位于蓄电池的前方，驱动机构与旋转推拉构件和伸缩扑动构件相连，所述微型电磁波发生器和微型音频发生器分别位于微控芯片的左右前方，所述微型电子复眼共两个，对称安装在壳体的头部顶端，壳体的前部上第一窗口和第二窗口，所述第一窗口、第二窗口分别与微型电磁波发生器、微型音频发生器相通，蓄电池分别与驱动机构、微型电机、微控芯片、微型电磁波发生器、微型音频发生器和微型电子复眼通过电气连接；子机和母机通过T型肋板和加持装置相连。进一步的，所述环境气象监测装置上安装有温度传感器、湿度传感器和风速风向传感器，所述风速风向传感器设在环境气象监测装置的顶部的中心位置，所述温度传感器和湿度传感器分别设在风速风向传感器的左右两边，环境气象监测装置将温度、湿度和风速风向等信息采集后传输至所述终端服务器，可为管理人员提供参考。进一步的，所述加持装置包括连接臂和电动夹爪，所述连接臂的上端固定连接在所述翅翼的下方，并与所述控制器相连，所述电动夹爪活动连接在连接臂的下端两侧，连接臂的内部设有激光发射器，所述激光发生器的发射口位于连接臂的正下方，电动夹爪内嵌有Qi无线充电器，所述Qi无线充电器与所述储能供能装置的输出端电性连接，电动夹爪可通过加持T型肋板来固定子机，激光发射器用于精准对接，Qi无线充电器可为子机补充电能。进一步的，所述T型肋板的横段内嵌有激光接收器，所述激光接收器的接收口位于所述横段的正上方，T型肋板的竖段内嵌有Qi无线接收器，所述Qi无线接收器与所述蓄电池的输入端电性连接，激光接收器与激光发射器配合实现母机与子机的对接，Qi无线接收器可保证子机内的蓄电池能够接收到无线电磁波，进而完成无线充电。进一步的，所述母机的机身和所述子机的壳体四周设有2-5个红外线传感器，红外线传感器可便于母机和子机避障，避免造成因机械碰撞而造成损伤。进一步的，所述控制器包括A/D采集转化模块、数据处理模块、数据存储模块、数据收发模块、无线通信模块、定位模块、指令编码与显示模块和指令收发模块，所述A/D采集转化模块将从所述温度传感器、湿度传感器、风速风向传感器、红外线传感器采集和电子复眼的信号或图像信息进行转化数据，所述数据处理模块对所述数据进行处理，所述数据存储模块对所述处理后的数据进行存储，所述数据收发模块通过所述无线通信模块将处理后的数据发送至终端服务器，所述定位模块将位置信息通过无线信号发送至所述终端服务器，所述指令编码与显示模块和指令收发模块通过无线信号与终端服务器或所述微控芯片相连。进一步的，所述微控芯片包括GPS定位单元、信息采集处理单元、输入输出单元和无线通信单元，所述信息采集处理单元将从所述微型电子复眼和红外线传感器采集的信息进行处理后，传入所述输入输出单元，输入输出单元分别通过所述无线通信单元与所述数据收发模块和指令收发模块相连，所述GPS定位单元通过无线信号与所述定位模块相连。进一步的，所述鞘翅和机身上涂覆有红色荧光涂层，鸟类对红色比较敏感，能起到一定的驱鸟作用，同时，红色也鲜艳，易于人眼辨别，此外，红色荧光涂层可在夜晚达到同样效果。一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机的控制方法，包括以下步骤：S：将所述母机放飞到空中一定高度后，所述夹持装置打开并将所述子机依次释放，同时，所述鞘翅通过所述旋转推拉构件分别向左右方向旋转且向上方提升，所述折叠扑翼通过所述伸缩扑动构件迅速展开并进行扑动，实现子机的自由飞行；S：母机在中央区域巡逻，各子机在母机之外的四周领域巡逻，母机通过所述电子复合眼将扫描的图像信息、通过所述环境气象监测装置监测到的温度、湿度和风速风向信息、通过红外线传感器检测到的障碍物信息均传输至所述控制器，控制器将信息进行转换、处理、存储后，通过无线信号发送至所述终端服务器；子机通过微型电子复眼和红外线传感器采集的信息均传输至所述微控芯片，微控芯片将信息处理后，依次通过所述输入输出单元和无线通信单元将数据传至所述数据收发模块；S：当母机或子机通过电子复合眼或微型电子复眼发现有鸟类时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，其特征在于，主要由一个母机（1）和若干子机（2）组成，所述母机（1）主要包括机身（10）、翅翼（11）、尾翼（12）、螺旋浆（13）、发动机（14）、储能供能装置（15）、电子复合眼（16）、环境气象监测装置（17）、电磁波发生器（18）、音频发生器（19）和控制器（110），所述翅翼（11）共一对，分别固定连接在所述机身（10）中部的左右两侧，翅翼（11）的下方设有与所述子机（2）一一对应的夹持装置（111），所述尾翼（12）安装在机身（10）的尾部，翅翼（11）和尾翼（12）上均设有太阳能电池板（112），所述发动机（14）连接在机身（10）的尾部并位于尾翼（12）的下方，所述螺旋桨（13）与发动机（14）的输出端相连，所述电子复合眼（16）共两个，对称安装在机身（10）的头部顶端，所述音频发生器（19）、电磁波发生器（18）和环境气象监测装置（17）从前至后依次安装在机身（10）的背部上，所述控制器（110）位于机身（10）内的前部，所述储能供能装置（15）位于机身（10）内的中部，储能供能装置（15）分别与所述发动机（14）、电子复合眼（16）、环境气象监测装置（17）、电磁波发生器（18）、音频发生器（19）和控制器（110）、夹持装置（111）、太阳能电池板（112）通过电气连接；所述子机（2）主要包括壳体（20）、鞘翅（21）、折叠扑翼（22）、T型肋板（23）、蓄电池（24）、驱动机构（25）、微型电机（26）、微控芯片（27）、微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）和微型电子复眼（210），所述壳体（20）为椭圆形，所述T型肋板（23）的竖段固定连接在壳体（20）的上方，并与壳体（20）的纵向中轴线重合，所述鞘翅（21）共一对，并通过旋转推拉构件（211）固定连接在T型肋板（23）底部的左右两侧，所述折叠扑翼（22）共一对，并通过伸缩扑动构件（212）固定连接在鞘翅（21）的下方，所述蓄电池（24）位于壳体（20）内的中后部，所述驱动机构（25）、微型电机（26）和微控芯片（27）依次位于蓄电池（24）的前方，驱动机构（25）与旋转推拉构件（211）和伸缩扑动构件（212）相连，所述微型电磁波发生器（28）和微型音频发生器（29）分别位于微控芯片（27）的左右前方，所述微型电子复眼（210）共两个，对称安装在壳体（20）的头部顶端，壳体（20）的前部上第一窗口（213）和第二窗口（214），所述第一窗口（213）、第二窗口（214）分别与微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）相通，蓄电池（24）分别与驱动机构（25）、微型电机（26）、微控芯片（27）、微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）和微型电子复眼（210）通过电气连接；子机（2）和母机（1）通过T型肋板（23）和加持装置（111）相连。...

【技术特征摘要】
1.一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，其特征在于，主要由一个母机（1）和若干子机（2）组成，所述母机（1）主要包括机身（10）、翅翼（11）、尾翼（12）、螺旋浆（13）、发动机（14）、储能供能装置（15）、电子复合眼（16）、环境气象监测装置（17）、电磁波发生器（18）、音频发生器（19）和控制器（110），所述翅翼（11）共一对，分别固定连接在所述机身（10）中部的左右两侧，翅翼（11）的下方设有与所述子机（2）一一对应的夹持装置（111），所述尾翼（12）安装在机身（10）的尾部，翅翼（11）和尾翼（12）上均设有太阳能电池板（112），所述发动机（14）连接在机身（10）的尾部并位于尾翼（12）的下方，所述螺旋桨（13）与发动机（14）的输出端相连，所述电子复合眼（16）共两个，对称安装在机身（10）的头部顶端，所述音频发生器（19）、电磁波发生器（18）和环境气象监测装置（17）从前至后依次安装在机身（10）的背部上，所述控制器（110）位于机身（10）内的前部，所述储能供能装置（15）位于机身（10）内的中部，储能供能装置（15）分别与所述发动机（14）、电子复合眼（16）、环境气象监测装置（17）、电磁波发生器（18）、音频发生器（19）和控制器（110）、夹持装置（111）、太阳能电池板（112）通过电气连接；所述子机（2）主要包括壳体（20）、鞘翅（21）、折叠扑翼（22）、T型肋板（23）、蓄电池（24）、驱动机构（25）、微型电机（26）、微控芯片（27）、微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）和微型电子复眼（210），所述壳体（20）为椭圆形，所述T型肋板（23）的竖段固定连接在壳体（20）的上方，并与壳体（20）的纵向中轴线重合，所述鞘翅（21）共一对，并通过旋转推拉构件（211）固定连接在T型肋板（23）底部的左右两侧，所述折叠扑翼（22）共一对，并通过伸缩扑动构件（212）固定连接在鞘翅（21）的下方，所述蓄电池（24）位于壳体（20）内的中后部，所述驱动机构（25）、微型电机（26）和微控芯片（27）依次位于蓄电池（24）的前方，驱动机构（25）与旋转推拉构件（211）和伸缩扑动构件（212）相连，所述微型电磁波发生器（28）和微型音频发生器（29）分别位于微控芯片（27）的左右前方，所述微型电子复眼（210）共两个，对称安装在壳体（20）的头部顶端，壳体（20）的前部上第一窗口（213）和第二窗口（214），所述第一窗口（213）、第二窗口（214）分别与微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）相通，蓄电池（24）分别与驱动机构（25）、微型电机（26）、微控芯片（27）、微型电磁波发生器（28）、微型音频发生器（29）和微型电子复眼（210）通过电气连接；子机（2）和母机（1）通过T型肋板（23）和加持装置（111）相连。2.如权利要求1所述的一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，其特征在于，所述环境气象监测装置（17）上安装有温度传感器（171）、湿度传感器（172）和风速风向传感器（173），所述风速风向传感器（173）设在环境气象监测装置（17）的顶部的中心位置，所述温度传感器（171）和湿度传感器（172）分别设在风速风向传感器（173）的左右两边。3.如权利要求1所述的一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，其特征在于，所述加持装置（111）包括连接臂（1110）和电动夹爪（1111），所述连接臂（1110）的上端固定连接在所述翅翼（11）的下方，并与所述控制器（110）相连，所述电动夹爪（1111）活动连接在连接臂（1110）的下端两侧，连接臂（1110）的内部设有激光发射器（1112），所述激光发生器（1112）的发射口位于连接臂（1110）的正下方，电动夹爪（1111）内嵌有Qi无线充电器（1113），所述Qi无线充电器（1113）与所述储能供能装置（15）的输出端电性连接。4.如权利要求1所述的一种用于农林业的多功能巡逻子母无人机，其特征在于，所述母...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐建芳，
申请(专利权)人：唐建芳，
类型：发明
国别省市：四川,51