一种植保无人机电池智能充电系统技术方案

本发明专利技术属于植保无人机领域，具体的说是一种植保无人机电池智能充电系统，包括自我判断模块、节能模块、自我清理模块、温度控制模块、药物调和模块和保护模块；所述自我判断模块用于判断无人机飞行路线并对电池电量进行控制；所述节能模块用于根据自我判断模块中制定的飞行路线利用AI智能风控技术节省无人机的电力消耗；所述自我清理模块用于使用风孔对无人机的摄像头进行吹风，达到自我清理的功能；所述温度控制模块用于根据节能模块采集的数据采用点对点监控模式对无人机中的电池温度进行控制；本发明专利技术主要用于解决现有无人机无法全自动工作，电池损耗严重，且现有无人机无法利用自然能源节约电能的问题。

An intelligent battery charging system for plant protection UAV

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机电池智能充电系统
本专利技术属于植保无人机领域，具体的说是一种植保无人机电池智能充电系统。
技术介绍
我国是一个农业大国，近年来随着科技的发展，无人机的应用越来越广泛，在不同的领域发挥出越来越大的优势，尤其在农作物植保领域，无人机可以替代人工进行植保作业任务，具有作业速度快、效率高、单位面积施药量小、喷洒效果好、人员安全性高等突出优点。使用植保无人机进行作业前，需要将无人机及配套配件如电池、农药等从仓库运送到指定的作业地段或者从一个作业地段转运到另一作业地段，目前使用较多的是把无人机放在包装箱内装到运输车的车厢内或者是无人机通过绳索捆绑或挂在运输车的车厢内，其它配套配件则散乱的放在运输车的车厢内，但现有的植保无人机需要人为实时控制才能工作，且植保无人机的电池因大量的工作经常导致工作过程中电池没电使工作暂停，而植保无人机因没电停留的地点通常极不利于人们前往更换电池，同时现有的植保无人机不会利用自然能源节约电池电量所以极大的影响了工作效率。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出的一种植保无人机电池智能充电系统。本专利技术主要用于解决现有无人机无法全自动工作，电池损耗严重，且现有无人机无法利用自然能源节约电能的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术所述的一种植保无人机电池智能充电系统，包括自我判断模块、节能模块、自我清理模块、温度控制模块、药物调和模块和保护模块；所述自我判断模块用于判断无人机飞行路线并对电池电量进行控制；所述节能模块用于根据自我判断模块中制定的飞行路线利用AI智能风控技术节省无人机的电力消耗；所述自我清理模块用于使用风孔对无人机的摄像头进行吹风，达到自我清理的功能；所述温度控制模块用于根据节能模块采集的数据采用点对点监控模式对无人机中的电池温度进行控制；所述药物调和模块用于结合空气情况对喷洒的药物浓度进行主动调和控制；所述保护模块用于根据自我判断模块和节能模块采集的数据对避开不应喷洒药物的区域，达到对周边动物和农作物进行保护的功能；所述自我判断模块包括充电单元、电量显示单元、电池控制单元、记录判断单元、地形探测单元、成像单元、距离检测单元、自动返航单元和路线匹配单元；所述充电单元用于对无人机的电池模组进行充电；所述电量显示单元用于在LED显示屏中显示电池中的剩余电量；所述电池控制单元用于采用直接数字控制技术对无人机电池的电量进行控制，电池控制单元包括实时检测组件、时间计算组件和导片连通组件；所述实时检测组件用于实时检测无人机电池的剩余电量；所述时间计算组件用于采用ALU运算技术计算无人机电池中电量的剩余可用时间；所述导片连通单元用于控制电池与无人机之间的连通；所述记录判断单元用于在远程终端内记录判断无人机电池的使用数据，记录判断单元包括充电次数记录组件、放电次数记录组件、异常数据记录组件和电池损耗判断组件；所述充电次数记录组件用于记录无人机电池的充电次数；所述放电次数记录组件用于记录无人机电池的放电次数；所述异常数据记录组件用于记录无人机电池的异常次数与数据；所述电池损耗判断组件用于根据电池的可用容量判断无人机电池的损耗程度；所述地形探测单元用于使用红外探测仪探测无人机工作区域的地形情况，并将地形数据发送给成像单元；所述成像单元用于根据地形探测单元发送过来的地形数据对地形进行模拟成像，同时将成像完成信号发送给距离检测单元；所述距离检测单元用于根据成像单元发送过来的成像完成信号使用测距仪对无人机的飞行距离进行检测；所述自动返航单元用于采用AI智能控制技术控制无人机按照喷洒路线原路返回；所述路线匹配单元用于在当前农田中通过ALU计算技术快速匹配附近的道路或人员容易到达的地点，使无人机飞往此处便于人们前来收回；工作时，充电单元可以对无人机电池进行充电，电量显示单元可以在LED显示屏中显示电池中的电量，电池控制单元中的实时检测组件可以实时检测无人机电池的剩余电量，时间计算组件可以计算无人机电池中电量的剩余可用时间，导片连通单元可以控制电池与无人机之间的连通，记录判断单元中的充电次数记录组件可以记录无人机电池的充电次数，放电次数记录组件可以记录无人机电池的放电次数，异常数据记录组件可以记录无人机电池的异常次数与数据，电池损耗判断组件可以判断无人机电池的损耗程度，当无人机为农田喷洒农药时，地形探测单元可以探测无人机工作区域的地形情况，并将地形数据发送给成像单元，成像单元通过根据地形探测单元发送过来的地形数据对地形进行模拟成像，同时将成像完成信号发送给距离检测单元，距离检测单元通过根据成像单元发送过来的成像完成信号对无人机的飞行距离进行检测，当农药喷洒完成时实时检测组件检测与距离检测单元进行连接计算无人机电池剩余电量是否满足无人机按原路返回飞行所需电量，当计算出电池电量足够无人机按原路返回时，则将信号发送给自动返航单元，自动返航单元通过根据实时检测组件发送过来的信号控制无人机按照喷洒路线原路返回，如果计算出无人机电池剩余电量不满足无人机按原路返回的所需则将信号发送给路线匹配单元，路线匹配单元通过根据实时检测组件发送过来的信号在当前农田中快速匹配附近的道路或人员容易到达的地点，使无人机飞往此处便于人们前来收回，通过设置自我判断模块即可实现在无人机工作时对其工作区域的地形进行采集，当工作完成后无人机剩余电量不满足其飞回原地点时，即可根据地形情况自我选择利于人们前往更换电池或回收的降落地点，避免无人机在返程途中没电导致人们更换电池困难和回收困难，降低工作效率。优选的，所述节能模块包括环境采集单元、判断单元和风力检测单元；所述环境采集单元用于使用采集器采集无人机周边的环境情况，环境采集单元包括气流采集组件、温度采集组件和湿度采集组件；所述气流采集组件用于使用风向检测仪采集无人机周边的气流情况，并将采集的数据发送给判断单元；所述温度采集组件用于使用温度计采集无人机周边的温度情况；所述湿度采集组件用于使用湿度检测仪采集无人机周边的空气中湿度情况；所述判断单元用于根据气流采集组件发送过来的数据使用PAAS平台进行分析判断，查看气流方向，并将判断完成信号发送给风力检测单元；所述风力检测单元用于根据判断单元发送过来的完成信号采用风力判断器对风力等级进行检测，并将检测完成信号发送给自我判断模块中的路线匹配单元；所述路线匹配单元用于根据判断单元的判断数据和风力检测单元检测的风力数据采用AI智能运算匹配出无人机返航途中最节省电力的路线，使无人机在返航途中借助风力回到初始点；工作时，环境采集单元中的气流采集组件可以采集无人机周边的气流情况，并将采集的数据发送给判断单元，温度采集组件可以采集无人机周边的温度情况，湿度采集组件可以采集无人机周边的空气中湿度情况，判断单元通过根据气流采集组件发送过来的数据进行分析判断，查看气流方向，并将判断完成信号发送给风力检测单元，风力检测单元通过根据判断单元发送过来的完成信号对风力等级进行检测，并将检测完成信号发送给自我判断模块中的路线匹配单元，路线匹配单元通过根据判断单元的判断数据和风力检测单元检测的风力数据匹配出无人机返航途中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人机电池智能充电系统，其特征在于：包括自我判断模块、节能模块、自我清理模块、温度控制模块、药物调和模块和保护模块；/n所述自我判断模块用于判断无人机飞行路线并对电池电量进行控制；所述节能模块用于根据自我判断模块中制定的飞行路线利用AI智能风控技术节省无人机的电力消耗；所述自我清理模块用于使用风孔对无人机的摄像头进行吹风，达到自我清理的功能；所述温度控制模块用于根据节能模块采集的数据采用点对点监控模式对无人机中的电池温度进行控制；所述药物调和模块用于结合空气情况对喷洒的药物浓度进行主动调和控制；所述保护模块用于根据自我判断模块和节能模块采集的数据对避开不应喷洒药物的区域，达到对周边动物和农作物进行保护的功能；/n所述自我判断模块包括充电单元、电量显示单元、电池控制单元、记录判断单元、地形探测单元、成像单元、距离检测单元、自动返航单元和路线匹配单元；/n所述充电单元用于对无人机的电池模组进行充电；所述电量显示单元用于在LED显示屏中显示电池中的剩余电量；所述电池控制单元用于采用直接数字控制技术对无人机电池的电量进行控制，电池控制单元包括实时检测组件、时间计算组件和导片连通组件；所述实时检测组件用于实时检测无人机电池的剩余电量；所述时间计算组件用于采用ALU运算技术计算无人机电池中电量的剩余可用时间；所述导片连通单元用于控制电池与无人机之间的连通；所述记录判断单元用于在远程终端内记录判断无人机电池的使用数据，记录判断单元包括充电次数记录组件、放电次数记录组件、异常数据记录组件和电池损耗判断组件；所述充电次数记录组件用于记录无人机电池的充电次数；所述放电次数记录组件用于记录无人机电池的放电次数；所述异常数据记录组件用于记录无人机电池的异常次数与数据；所述电池损耗判断组件用于根据电池的可用容量判断无人机电池的损耗程度；/n所述地形探测单元用于使用红外探测仪探测无人机工作区域的地形情况，并将地形数据发送给成像单元；所述成像单元用于根据地形探测单元发送过来的地形数据对地形进行模拟成像，同时将成像完成信号发送给距离检测单元；所述距离检测单元用于根据成像单元发送过来的成像完成信号使用测距仪对无人机的飞行距离进行检测；所述自动返航单元用于采用AI智能控制技术控制无人机按照喷洒路线原路返回；所述路线匹配单元用于在当前农田中通过ALU计算技术快速匹配附近的道路或人员容易到达的地点，使无人机飞往此处便于人们前来收回。/n...

【技术特征摘要】
1.一种植保无人机电池智能充电系统，其特征在于：包括自我判断模块、节能模块、自我清理模块、温度控制模块、药物调和模块和保护模块；
所述自我判断模块用于判断无人机飞行路线并对电池电量进行控制；所述节能模块用于根据自我判断模块中制定的飞行路线利用AI智能风控技术节省无人机的电力消耗；所述自我清理模块用于使用风孔对无人机的摄像头进行吹风，达到自我清理的功能；所述温度控制模块用于根据节能模块采集的数据采用点对点监控模式对无人机中的电池温度进行控制；所述药物调和模块用于结合空气情况对喷洒的药物浓度进行主动调和控制；所述保护模块用于根据自我判断模块和节能模块采集的数据对避开不应喷洒药物的区域，达到对周边动物和农作物进行保护的功能；
所述自我判断模块包括充电单元、电量显示单元、电池控制单元、记录判断单元、地形探测单元、成像单元、距离检测单元、自动返航单元和路线匹配单元；
所述充电单元用于对无人机的电池模组进行充电；所述电量显示单元用于在LED显示屏中显示电池中的剩余电量；所述电池控制单元用于采用直接数字控制技术对无人机电池的电量进行控制，电池控制单元包括实时检测组件、时间计算组件和导片连通组件；所述实时检测组件用于实时检测无人机电池的剩余电量；所述时间计算组件用于采用ALU运算技术计算无人机电池中电量的剩余可用时间；所述导片连通单元用于控制电池与无人机之间的连通；所述记录判断单元用于在远程终端内记录判断无人机电池的使用数据，记录判断单元包括充电次数记录组件、放电次数记录组件、异常数据记录组件和电池损耗判断组件；所述充电次数记录组件用于记录无人机电池的充电次数；所述放电次数记录组件用于记录无人机电池的放电次数；所述异常数据记录组件用于记录无人机电池的异常次数与数据；所述电池损耗判断组件用于根据电池的可用容量判断无人机电池的损耗程度；
所述地形探测单元用于使用红外探测仪探测无人机工作区域的地形情况，并将地形数据发送给成像单元；所述成像单元用于根据地形探测单元发送过来的地形数据对地形进行模拟成像，同时将成像完成信号发送给距离检测单元；所述距离检测单元用于根据成像单元发送过来的成像完成信号使用测距仪对无人机的飞行距离进行检测；所述自动返航单元用于采用AI智能控制技术控制无人机按照喷洒路线原路返回；所述路线匹配单元用于在当前农田中通过ALU计算技术快速匹配附近的道路或人员容易到达的地点，使无人机飞往此处便于人们前来收回。


2.根据权利要求1所述的一种植保无人机电池智能充电系统，其特征在于：所述节能模块包括环境采集单元、判断单元和风力检测单元；
所述环境采集单元用于使用采集器采集无人机周边的环境情况，环境采集单元包括气流采集组件、温度采集组件和湿度采集组件；所述气流采集组件用于使用风向检测仪采集无人机周边的气流情况，并将采集的数据发送给判断单元；所述温度采集组件用于使用温度计采集无人机周边的温度情况；所述湿度采集组件用于使用湿度检测仪采集无人机周边的空气中湿度情况；
所述判断单元用于根据气流采集组件发送过来的数据使用PAAS平台进行分析判断，查看气流方向，并将判断完成信号发送给风力检测单元；所述风力检测单元用于根据判断单元发送过来的完成信号采用风力判断器对风力等级进行检测，并将检测完成信号发送给自我判断模块中的路线匹配单元；所述路线匹配单元用于根据判断单元的判断数据和风力检测单元检测的风力数据采用AI智能运算匹配出无人机返航途中最节省电力的路线，使无人机在返航途中借助风力回到初始点。


3.根据权利要求1所述的一种植保无人机电池智能充电系统，其特征在于：所述自我清理模块包括液体检测单元、拍摄判断单元、植物定位单元、选择单元和除液单元；
所述液体检测单元用于采用成像分析技术检测无人机的摄像头是否沾染药液，如果发现无人机摄像头沾染有药液后则将沾染信号发送给拍摄判断单元；所述拍摄判断单元用于使无人机摄像头间隔拍摄照片查看沾染的严重程度，并交由工作人员进行查看，如果工作人员发现无人机摄像头沾染药液十分严重影响到拍摄视野则将信号发送给自我判断模块中的地形探测单元；
所述地形探测单元用于根据接收到的信号使用红外探测仪对无人机周边的地区进行探测，并将探测数据发送给植物定位单元；所述植物定位单元用于根据地形探测单元发送过来的数据通过外形定位技术查找地形中的植物...

【专利技术属性】
技术研发人员：田伸，汪建明，刘野，崔相如，
申请(专利权)人：安徽天德无人机科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34