大棚内花生播种无人机及控制系统技术方案

大棚内花生播种无人机及控制系统，属于无人机播种领域，包括入料口、避障CCD、防护罩、防护外壳、下料装置、旋翼、螺母、旋翼电机、电机底座、支撑杆、底架、降落架、超声波传感器、光电对射管、出料管和识别CCD。所述底架中间开有圆孔，所述底架上部设置有下料装置，所述下料装置包括电磁铁、挡板和下料管道，所述电磁铁安装在下料装置底端的内部，所述电磁铁的前端安装有挡板。出料管采用透明材质，并且在出料管的两端设置有光电对射管，可以对花生种子进行计数，进而可以通过控制电磁铁来实现定量播种的功能，底部的识别CCD，可通过图像处理技术对花生播种的位置进行识别，进而控制无人机的播种。

Peanut sowing unmanned aerial vehicle and control system in the greenhouse

The greenhouse peanut seeding UAV and control system, belonging to the field of UAV sowing, which comprises a feeding inlet, obstacle avoidance CCD, protective cover, protective shell, feeder, rotor, nut, rotor motor, motor base, a supporting rod, a chassis, landing gear, ultrasonic sensor, photoelectric tube, discharging on the radio tube and identification of CCD. The middle part of the bottom frame is provided with a circular hole, and the upper part of the bottom frame is provided with a feeding device. The unloading device comprises an electromagnet, a baffle and a feeding pipe, wherein the electromagnet is installed inside the bottom end of the blanking device, and the front end of the electromagnet is equipped with a baffle. The discharge pipe is made of transparent material, and in the end the feed pipe is provided with a photoelectric emission tube, can count on peanut seeds, and can be controlled by the electromagnet to achieve quantitative seeding function, the bottom of the identification of CCD, the position of peanut seeding identified by image processing technology, and the control of UAV sowing.

【技术实现步骤摘要】
大棚内花生播种无人机及控制系统
本专利技术属于无人机播种领域，具体地说，涉及一种通过CCD避障和识别，通过下料装置播种的大棚内花生播种无人机及控制系统。
技术介绍
大棚在我国分布十分的广泛，大棚种植历史悠久，在大棚内种植花生，具备露天环境下所不具备的优势，在大棚内种植花生，夜间温度也能够满足花生的生长要求，基本可以达到12-15度，可以保证花生生长期的需要，花生的成熟度较好，相比露天种植，大棚栽培可以提前一个月左右上市，能够产生巨大的收益。但大棚内的空间狭小，环境复杂，目前，没有适用于大棚内花生播种的装置，大棚内的花生播种只能依靠人工来完成，大棚内的温度高，湿度大，人待在大棚内进行花生的播种作业，会产生很大的不适，人工费用也相比露天环境下提高了不少，大大提高了花生种植的成本，在目前的形势下，急需一种能够应用在大棚内花生播种的装置。
技术实现思路
针对上述的不足，本专利技术提供了大棚内花生播种无人机及控制系统。本专利技术是通过以下技术方案实现的：大棚内花生播种无人机及控制系统，包括入料口、避障CCD、防护罩、防护外壳、下料装置、旋翼、螺母、旋翼电机、电机底座、支撑杆、底架、降落架、超声波传感器、光电对射管、出料管和识别CCD。所述底架中间开有圆孔，所述底架上部设置有下料装置，所述下料装置包括电磁铁、挡板和下料管道，所述电磁铁安装在下料装置底端的内部，所述电磁铁的前端安装有挡板，所述挡板设置在下料管道下端的一侧，可以将下料管道挡住，所述下料装置固定安装在底架上并且下料管道的下端开口与底架的中间圆孔重合，所述下料装置上部设置有入料口，所述入料口的底部开口与下料装置中的下料管道上部开口重合，所述下料装置上部的左右两侧设置有避障CCD，所述底架四周设置有支撑杆，所述支撑杆的末端设置有电机底座，所述电机底座上部安装有旋翼电机，所述旋翼电机上部安装有旋翼，所述旋翼通过螺母固定在旋翼电机上，所述旋翼的四周设置有防护外壳，所述防护外壳安装在支撑杆上，所述防护外壳上部设置防护罩，所述底架下部的四周设置有降落架，所述底架下部中间位置设置有出料管，所述出料管的左右两侧设置有光电对射管，所述光电对射管安装在底架上，所述出料管的上部设置有识别CCD，所述出料管的下部设置有超声波传感器。所述控制系统包括传感器模块、电源、控制器、地面站和执行模块组成，所述传感器模块包括超声波传感器、IMU和CCD，所述超声波传感器有一个安装在底架的底部，用于测量距离地面的高度，所述IMU用于测量无人机飞行时的姿态，所述CCD包含两个避障CCD和一个识别CCD，所述执行模块包括电调、旋翼电机、旋翼、电磁铁和挡板，所述地面站可与无人机通过无线方式进行通讯。所述识别播种位置采用对比图像识别，事先将播种凹坑的图像输入，提取凹坑的边缘特征，通过识别CCD获取视频流，从获取的视频流中每秒提取10张图片进行实时的处理，首先对每一张图片进行滤波处理得到平滑图像，然后对图像通过增强算法将领域中灰度有显著变化的点突出显示，得到增强后的平滑图像，最后对得到的图像采用基于小波变换多尺度分析的边缘检测，提前图像的边缘，与事先输入的图像做对比，对比程度达到百分之75以上便确定为播种的凹坑。所述无人机飞行高度由超声波传感器检测，飞行高度距离地面30-50厘米。所述控制系统中的地面站与无人机之间可以进行无线通信，可设置无人机的飞行路径和飞行高度，可收到无人机传送回的图像信息。所述出料管为透明材质制成。所述降落架有四个，分别对称安装在底架的四周。所述无人机的支撑杆有四个，每个支撑杆上均设置有一个旋翼电机及旋翼，并且旋翼四周设置有防护外壳，上部设置有防护罩。该专利技术的有益之处是：在四个旋翼上四周设置有防护外壳和防护罩能够有效的保护无人机旋翼；通过在无人机下料装置的顶部设置避障CCD，能够实现无人机的障碍检测及主动避障功能；无人机的下料装置内部的下料管道为盘旋状，能够使花生种有序的滚落不至于积聚太多，底部的电磁铁能够带动挡板将下料管道挡住，可以在需要的时候打开挡板，让花生种子下落；出料管采用透明材质，并且在出料管的两端设置有光电对射管，可以对花生种子进行计数，进而可以通过控制电磁铁来实现定量播种的功能；底部的超声波传感器可以检测距离地面的高度，可以控制无人机飞行的高度和无人机的降落；底部的识别CCD，可通过图像处理技术对花生播种的位置进行识别，进而控制无人机的播种。附图说明附图1为本专利技术的轴侧结构示意图；附图2为本专利技术图1去除防护罩的结构示意图；附图3为本专利技术图1的底部结构示意图；附图4为本专利技术图2的下料装置剖视结构示意图；附图5为本专利技术图2的下料装置底部结构示意图；附图6为本专利技术控制系统结构示意图。图中，1、入料口，2、避障CCD，3、防护罩，4、防护外壳，5、下料装置，501、电磁铁，502、挡板，503、下料管道，6、旋翼，7、螺母，8、旋翼电机，9、电机底座，10、支撑杆，11、底架，12、降落架，13、超声波传感器，14、光电对射管，15、出料管，16、识别CCD。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围请参阅图1-3，本专利技术提供一种技术方案：本专利技术是通过以下技术方案实现的：大棚内花生播种无人机及控制系统，包括入料口1、避障CCD2、防护罩3、防护外壳4、下料装置5、旋翼6、螺母7、旋翼电机8、电机底座9、支撑杆10、底架11、降落架12、超声波传感器13、光电对射管14、出料管15和识别CCD16。所述底架11中间开有圆孔，所述底架11上部设置有下料装置5，所述下料装置5包括电磁铁501、挡板502和下料管道503，所述电磁铁501安装在下料装置5底端的内部，所述电磁铁501的前端安装有挡板502，所述挡板502设置在下料管道503下端的一侧，可以将下料管道503挡住，所述下料装置5固定安装在底架11上并且下料管道5的下端开口与底架11的中间圆孔重合，所述下料装置5上部设置有入料口1，所述入料口1的底部开口与下料装置5中的下料管道503上部开口重合，所述下料装置5上部的左右两侧设置有避障CCD2，所述底架11四周设置有支撑杆10，所述支撑杆10的末端设置有电机底座9，所述电机底座9上部安装有旋翼电机8，所述旋翼电机8上部安装有旋翼6，所述旋翼6通过螺母7固定在旋翼电机8上，所述旋翼6的四周设置有防护外壳4，所述防护外壳4安装在支撑杆10上，所述防护外壳4上部设置防护罩3，所述底架11下部的四周设置有降落架12，所述底架11下部中间位置设置有出料管15，所述出料管15的左右两侧设置有光电对射管14，所述光电对射管14安装在底架11上，所述出料管15的上部设置有识别CCD16，所述出料管15的下部设置有超声波传感器13。所述控制系统包括传感器模块、电源、控制器、地面站和执行模块组成，所述传感器模块包括超声波传感器、IMU和CCD，所述超声波传感器13有一个安装在底架11的底部，用于测量距离地面的高度，所述IMU用于测量无人机飞行时的姿态，所述CCD包含两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
大棚内花生播种无人机及控制系统，包括包括入料口(1)、避障CCD(2)、防护罩(3)、防护外壳(4)、下料装置(5)、旋翼(6)、螺母(7)、旋翼电机(8)、电机底座(9)、支撑杆(10)、底架(11)、降落架(12)、超声波传感器(13)、光电对射管(14)、出料管(15)和识别CCD(16)，其特征在于：所述底架(11)中间开有圆孔，所述底架(11)上部设置有下料装置(5)，所述下料装置(5)包括电磁铁(501)、挡板(502)和下料管道(503)，所述电磁铁(501)安装在下料装置(5)底端的内部，所述电磁铁(501)的前端安装有挡板(502)，所述挡板(502)设置在下料管道(503)下端的一侧，可以将下料管道(503)挡住，所述下料装置(5)固定安装在底架11上并且下料管道(5)的下端开口与底架(11)的中间圆孔重合，所述下料装置(5)上部设置有入料口(1)，所述入料口(1)的底部开口与下料装置(5)中的下料管道(503)上部开口重合，所述下料装置(5)上部的左右两侧设置有避障CCD(2)，所述底架(11)四周设置有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的末端设置有电机底座(9)，所述电机底座(9)上部安装有旋翼电机(8)，所述旋翼电机(8)上部安装有旋翼(6)，所述旋翼(6)通过螺母(7)固定在旋翼电机(8)上，所述旋翼(6)的四周设置有防护外壳(4)，所述防护外壳(4)安装在支撑杆(10)上，所述防护外壳(4)上部设置防护罩(3)，所述底架(11)下部的四周设置有降落架(12)，所述底架(11)下部中间位置设置有出料管(15)，所述出料管(15)的左右两侧设置有光电对射管(14)，所述光电对射管(14)安装在底架(11)上，所述出料管(15)的上部设置有识别CCD(16)，所述出料管(15)的下部设置有超声波传感器(13)。...

【技术特征摘要】
1.大棚内花生播种无人机及控制系统，包括包括入料口(1)、避障CCD(2)、防护罩(3)、防护外壳(4)、下料装置(5)、旋翼(6)、螺母(7)、旋翼电机(8)、电机底座(9)、支撑杆(10)、底架(11)、降落架(12)、超声波传感器(13)、光电对射管(14)、出料管(15)和识别CCD(16)，其特征在于：所述底架(11)中间开有圆孔，所述底架(11)上部设置有下料装置(5)，所述下料装置(5)包括电磁铁(501)、挡板(502)和下料管道(503)，所述电磁铁(501)安装在下料装置(5)底端的内部，所述电磁铁(501)的前端安装有挡板(502)，所述挡板(502)设置在下料管道(503)下端的一侧，可以将下料管道(503)挡住，所述下料装置(5)固定安装在底架11上并且下料管道(5)的下端开口与底架(11)的中间圆孔重合，所述下料装置(5)上部设置有入料口(1)，所述入料口(1)的底部开口与下料装置(5)中的下料管道(503)上部开口重合，所述下料装置(5)上部的左右两侧设置有避障CCD(2)，所述底架(11)四周设置有支撑杆(10)，所述支撑杆(10)的末端设置有电机底座(9)，所述电机底座(9)上部安装有旋翼电机(8)，所述旋翼电机(8)上部安装有旋翼(6)，所述旋翼(6)通过螺母(7)固定在旋翼电机(8)上，所述旋翼(6)的四周设置有防护外壳(4)，所述防护外壳(4)安装在支撑杆(10)上，所述防护外壳(4)上部设置防护罩(3)，所述底架(11)下部的四周设置有降落架(12)，所述底架(11)下部中间位置设置有出料管(15)，所述出料管(15)的左右两侧设置有光电对射管(14)，所述光电对射管(14)安装在底架(11)上，所述出料管(15)的上部设置有识别CCD(16)，所述出料管(15)的下部设置有超声波传感器(13)。2.根据权利要求1所述的大棚内花生播种无人机及控制系统，其特征在于：所述控制系统包括传感器模块、电源、控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊，
申请(专利权)人：刘俊，
类型：发明
国别省市：浙江,33