一种农业大棚喷洒农药的控制系统及其喷药方法技术方案

技术编号:29940197 阅读:15 留言:0更新日期:2021-09-04 19:23
本发明专利技术公开了一种农业大棚喷洒农药的控制系统及其喷药方法,属于植保无人机技术领域,其技术方案要点至少包括:农药喷洒装置,其包括无人机,所述无人机的内部设置有控制单元,所述无人机的顶部设置有自动喷洒控制器,所述无人机的底部设置有喷洒箱,所述喷洒箱的底部设置有喷洒仪,遥控端,其通过无线发射器以及接收器连接至所述控制单元,且遥控端上设置有成像模块,用于远程观测并操控所述无人机运行以及喷洒农药,遥控端的内部还安装有图像截取模块、图像比对模块和点抓取模块,本发明专利技术使无人机的探测部件表面不易粘连水雾,且调整探测位置时无需调整无人机位置。探测位置时无需调整无人机位置。探测位置时无需调整无人机位置。

【技术实现步骤摘要】
一种农业大棚喷洒农药的控制系统及其喷药方法


[0001]本专利技术涉及植保无人机
,更具体地说,涉及一种农业大棚喷洒农药的控制系统及其喷药方法。

技术介绍

[0002]随着我国农业的高速发展,越来越多的科技设备应用到农业设备,其中在大棚种植过程中,由于大棚属于封闭式环境,大型的设备无法进入到大棚内部,因此在喷洒农药时大多是人工喷洒,而大棚内部温度较高,这给人工喷洒农药增大了难度,尤其是种植大棚较多的农户,人工喷洒农药难度更大。
[0003]在种植过程中,开始出现了应用无人机喷洒农药的先例,但是大多只适合广阔的田地,并不适用于大棚内部,其中一些体型较小的无人机也被应用到大棚内部使用,但是在实际的喷洒农药过程中,由于无人机的操控以及大棚内部环境的影响,很难保证农药喷洒的质量,容易导致农作物边缘难以喷洒到药液或无人机喷洒覆盖了太多的空地,导致药液的浪费。
[0004]另外,喷洒农药过程中,不可避免的会有部分水雾扩散到检测用的摄像机镜片上,一旦镜片表面沾水,就很难正常使用,容易造成图像误判,易导致后续飞行路线偏差。

技术实现思路

[0005]1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题,本专利技术的第一目的在于提供一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其优点在于便于对大棚内部的农作物喷洒农药,使农作物能够完全喷洒到农药,且不会浪费太多的农药,同时可去除水雾对摄像机等设备的影响。
[0006]2.技术方案为解决上述问题,本专利技术采用如下的技术方案。
[0007]一种农业大棚喷洒农药的控制系统,至少包括:农药喷洒装置,其包括无人机,所述无人机的内部设置有控制单元,所述无人机的顶部设置有自动喷洒控制器,所述无人机的底部设置有喷洒箱,所述喷洒箱的底部设置有喷洒仪,所述自动喷洒控制器用于控制调节所述喷洒仪的喷雾大小;遥控端,其通过无线发射器以及接收器连接至所述控制单元;喷药监测模块,设置于所述喷洒仪的表面且可沿着所述喷洒仪转动,用于对农药喷洒过程进行监控;驱动机构,设置于所述喷洒仪的侧边内部,用于驱动所述喷药监测模块转动;误差去除模块,设置于所述无人机的底部并与所述喷药监测模块相匹配,用于降低农药雾化对喷药监测模块造成的影响。
[0008]作为本专利技术进一步的方案:喷药监测模块包括环形安装座以及上下对称设置的两个环形罩壳,所述环形罩壳固定在所述喷洒仪的表面,且两个所述环形罩壳之间设置有间
隔,所述环形安装座可转动的设置于两个所述环形罩壳之间,且环形安装座可转动的套设在所述喷洒仪的表面,所述环形安装座上沿顺时针方向依次设置有可调节倾斜角度的取景摄像机和激光测距仪,两个所述环形罩壳之间还设置有环形透明带,且所述农药喷洒装置上的无线发射器以及接收器均安装于所述环形安装座上。
[0009]作为本专利技术进一步的方案:所述喷洒仪的表面上端开设有环形槽体,所述喷洒仪上还开设有与环形槽体连通的安装槽体,所述驱动机构设置于所述安装槽体的内部,所述驱动机构包括驱动源和与其连接的驱动齿轮,所述驱动齿轮与环形安装座的内壁相啮合。
[0010]作为本专利技术进一步的方案:所述环形安装座的内壁设置有与驱动齿轮啮合的内齿圈,所述内齿圈设置于所述环形槽体的内部且不与环形槽体的内壁接触。
[0011]作为本专利技术进一步的方案:所述误差去除模块包括与所述无人机自身的动力腔相连通的抽气部件,所述抽气部件的底部连通有环形气管,所述环形气管的底部连通有若干通气管,所述通气管的底端贯穿至所述环形槽体的内部并连通有分气管,所述分气管的两个出气口分别位于所述环形透明带的内外两侧。
[0012]作为本专利技术进一步的方案:所述通气管的内部设置有吸附块,且吸附块的表面带有若干竖直通孔。
[0013]作为本专利技术进一步的方案:所述无人机的底部两侧均设置有可转动的支腿,且所述支腿向上转动的最大角度为七十五度,所述支腿向上转动至最大角度时,所述支腿保持平齐。
[0014]作为本专利技术进一步的方案:所述环形透明带选用超疏水涂层材料构成。
[0015]作为本专利技术进一步的方案:所述遥控端上设置有成像模块,用于远程观测并操控所述无人机运行以及喷洒农药,遥控端的内部还安装有图像截取模块、图像比对模块和点抓取模块,所述图像截取模块用于按照设定的时间间隔在录像上截取图像片段,所述点抓取模块用于抓取所述图像片段中的特殊点,并对特殊点进行标记,所述图像比对模块通过对所述点抓取模块抓取的标记点的差异进行比较,其中,所述特殊点为激光测距仪射出的光束第一次穿过农药喷雾的交点。
[0016]本专利技术的第二目的在于提供一种应用农业大棚喷洒农药的控制系统的喷药方法,包括以下步骤:S01、测定大棚内部宽度及长度,根据喷洒仪的往期喷药速率及喷洒半径设定农药用量及无人机的行进路程,结合无人机的飞行高度同步调整取景摄像机和激光测距仪的倾斜角度,使激光测距仪射出的光束落到种植物边缘的空地处,并设定喷洒仪的喷洒半径范围D,且在该喷洒范围内,激光测距仪射出的光束第一次与喷洒仪喷出的农药喷雾的接触点,该接触点距离激光测距仪的距离范围为d,其中喷洒半径范围D跟随d同步变化;S02、按照需求量将农药和水按照一定比例添加至喷洒箱内部,并进行混合;S03、通过RTK系统对无人机的飞行路线进行设定,路线设定为整个路线走完使农药完全覆盖大棚内农作物;S04、通过遥控端启动无人机,使无人机沿着预设的飞行路线前进,飞行过程中,自动喷洒控制器控制喷洒仪呈锥形向外喷洒农药;S05、喷药过程中,驱动机构驱动喷药监测模块转动,转动过程中激光测距仪射出的光束同步转动,其中,使激光测距仪转动至靠近地块边缘一侧时,激光测距仪发出的光束
与地块的边缘垂直,使激光测距仪射出的光束刚好能越过种植物边缘落到空地处,若喷洒仪喷出的药液覆盖到了地块边缘的植物,则激光测距仪射出的光束能够穿过农药混合液形成光束,即覆盖住边缘植物,且取景摄像机转动对喷药过程进行录制,并将录制过程同步传递至成像模块;S06、图像截取模块按照设定的时间间隔在录像上截取图像片段,点抓取模块按照预设的时间间隔依次对影像中标记的两个点进行抓取,其中此处两个点分别为激光测距仪射出的光束第一次与喷洒仪喷出的农药喷雾的接触点以及激光测距仪的位置点,然后图像比对模块将这两个点之间的距离与预设的距离范围进行比较,其中,在预设的距离范围内,农药的喷洒范围在刚好覆盖种植物边缘到覆盖了一部分边缘空地之间,且在该范围内,喷洒范围不会超出种植物边缘过多,若图像比对模块比较的实际距离小于预设值,则喷洒范围超出种植物边缘过多,图像比对模块通过无线发射器反馈给控制单元,控制单元控制无人机微调,完成调节过程;S07、重复步骤S04

S06,直至完成喷药。
[0017]本专利技术的第三目的在于提供一种农业大棚,其应用农业大棚喷洒农药的控制系统。
[0018]3.有益效果相比于现有技术,本专利技术的优点在于:1、在无人机飞行过程中,可通过遥控端控制驱动源来带动驱动齿轮转动,驱动齿轮带动环形安装座转动,进而带动其上安装的取景摄像机和激光测距仪本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于,至少包括:农药喷洒装置,其包括无人机,所述无人机的内部设置有控制单元,所述无人机的顶部设置有自动喷洒控制器,所述无人机的底部设置有喷洒箱,所述喷洒箱的底部设置有喷洒仪,所述自动喷洒控制器用于控制调节所述喷洒仪的喷雾大小;遥控端,其通过无线发射器以及接收器连接至所述控制单元;喷药监测模块,设置于所述喷洒仪的表面且可沿着所述喷洒仪转动,用于对农药喷洒过程进行监控;驱动机构,设置于所述喷洒仪的侧边内部,用于驱动所述喷药监测模块转动;误差去除模块,设置于所述无人机的底部并与所述喷药监测模块相匹配,用于降低农药雾化对喷药监测模块造成的影响。2.根据权利要求1所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述喷药监测模块包括环形安装座以及上下对称设置的两个环形罩壳,所述环形罩壳固定在所述喷洒仪的表面,且两个所述环形罩壳之间设置有间隔,所述环形安装座可转动的设置于两个所述环形罩壳之间,且环形安装座可转动的套设在所述喷洒仪的表面,所述环形安装座上沿顺时针方向依次设置有可调节倾斜角度的取景摄像机和激光测距仪,两个所述环形罩壳之间还设置有环形透明带,且所述农药喷洒装置上的无线发射器以及接收器均安装于所述环形安装座上。3.根据权利要求2所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述喷洒仪的表面上端开设有环形槽体,所述喷洒仪上还开设有与环形槽体连通的安装槽体,所述驱动机构设置于所述安装槽体的内部,所述驱动机构包括驱动源和与其连接的驱动齿轮,所述驱动齿轮与环形安装座的内壁相啮合。4.根据权利要求3所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述环形安装座的内壁设置有与驱动齿轮啮合的内齿圈,所述内齿圈设置于所述环形槽体的内部且不与环形槽体的内壁接触。5.根据权利要求3所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述误差去除模块包括与所述无人机自身的动力腔相连通的抽气部件,所述抽气部件的底部连通有环形气管,所述环形气管的底部连通有若干通气管,所述通气管的底端贯穿至所述环形槽体的内部并连通有分气管,所述分气管的两个出气口分别位于所述环形透明带的内外两侧。6.根据权利要求5所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述通气管的内部设置有吸附块,且吸附块的表面带有若干竖直通孔。7.根据权利要求1所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述无人机的底部两侧均设置有可转动的支腿,且所述支腿向上转动的最大角度为七十五度,所述支腿向上转动至最大角度时,所述支腿保持平齐。8.根据权利要求2所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述环形透明带选用超疏水涂层材料构成。9.根据权利要求2所述的一种农业大棚喷洒农药的控制系统,其特征在于:所述遥控端上设置有成像模块,用于远程观测并操控所述无人机运行以及喷洒农药,遥控端...

【专利技术属性】
技术研发人员:张航
申请(专利权)人:西咸新区千兆智能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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