针对规模化种植农作物的无人机巡查装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，属于无人机技术领域，包含无人机和驻留座，与数字农业系统无线通信，在其统一管控和调度下，自主巡查、返回充电和监控，提高效率，降低成本，提高农业生产水平。无人机从驻留座起飞，进行针对规模化种植农作物的自主巡查；在电量不足时，返回驻留座充电；在巡查结束后，驻留于驻留座，进行监控。无人机通过挂件以悬挂方式，降落并驻留于驻留座。驻留座安装于立柱或建筑物外立面，通过挂杆承受无人机降落时的撞击，提供晃动阻尼和稳定平衡，消耗晃动能量；在挂杆和导杆的引导和驱动下，将无人机的挂件插入套座，并锁定；不必严控落点，即可实现定点降落，提高降落过程的安全性、稳定性和可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
针对规模化种植农作物的无人机巡查装置


[0001]本专利技术涉及一种无人机，尤其是一种无人机巡查装置，属于无人机


技术介绍

[0002]近年来，随着城乡一体化和耕地流转的加快，规模化种植业逐渐发展起来，出现了较多千亩以上规模化种植的果树和其他农作物。为了有效进行肥水管理和病虫害防治，需要进行巡查。为了快速巡查大面积的规模化种植农作物，提高巡查效率，降低成本，目前已经采用无人机。例如，申请号为201520918776.1的技术专利公开了一种农场无人机巡视系统，包括无人机平台、控制站、中转站、气象站及远程控制终端，实现在足不出户的情况下，通过控制站或远程控制终端设备，控制无人机巡视农场，提高了巡视效率，减少了成本。
[0003]随着物联网、云计算、人工智能和大数据等新一代信息技术的发展和应用，无人机在农作物巡查方面已经得到了发展。申请号为202011384808.6的专利技术专利公开了一种农场无人自动化巡田方法，包括基础测绘、确定地块边界、安装无人机机库、设置巡田策略和采集农情数据，具备高效性、无人化、完备性、无损性、准确性的优点。申请号为202011494688.5的专利技术专利公开了一种基于无人机视觉的农作物生长全程数字化评估方法，对无人机作业区栅格化，无人机拍摄每一栅格的五视角图像，进行植株分割及三维重建，再进行修正、重建、计算和评估，提供全程数字化评估，对农业生产具有指导作用。申请号为201710649474.2的专利技术专利公开了一种农作物病虫害的监测方法，利用无人机拍摄大田农作物影像数据，通过云计算分析对比，及时发出农作物病虫害预警，指导进行病虫害防治，提高农业生产水平。
[0004]随着新一代信息技术的发展和应用，基于无人机巡查，出现了数字农业系统。申请号为201910528344.2的专利技术专利公开了一种基于互联网的农业信息化产业化系统，包括信息采集模块、种植管理模块、智慧管理模块、信息展示模块和农产品供应链模块；通过云端服务器，对数据进行识别及存储，有效监测农业信息并实时反馈，通过互联网实现供应链模式的有效产业化。申请号为201910899173.4的专利技术专利公开了一种田间全景图生成方法、装置、系统、服务器及存储介质，可以实时生成高质量、高分辨的田间全景图，给田间病虫害检测、农作物长势检测、田间作物识别、农药喷施提供重要图像数据来源，对田间农情精准化管理提供数据保障。申请号为202010523956.5的专利技术专利公开了一种基于大数据物联网的智慧农业植保作业控制系统，包括区域图像采集模块、图像预处理模块、种植区域划分模块、农作物资源数据库、区域面积统计模块、区域植株密度分析模块、GPS跟踪定位模块、无人机控制终端、数据管理服务器和作业高度检测模块，对各农作物种植子区域进行划分，对其农药喷洒量进行统计，进行有效地农药喷洒，提高植保工作技术水平。
[0005]针对大面积的规模化种植农作物，无人机能够提高巡查效率，降低成本，相对于在地面行走的人工和机器人巡查具有绝对优势。但是，无人机具有续航时间短、安全性和稳定性不足的问题，在电量不足时，需要充电或更换电池。针对无人机的续航和通信中继问题，目前普遍采用充电平台、停靠站、中转站或机巢的方法，常与路灯结合。申请号为
201910071628.3的专利技术专利公开了一种无人机用方便对电池进行防护的充电桩，包括桩体、连接槽和调节齿轮，安装充电器和电池保姆，方便在农场周边布设，方便无人机停靠、更换电池或充电，提高了植保无人机的续航能力。申请号为202011398378.3的专利技术专利公开了一种带有无人机停留平台的智慧路灯，包括底座和光敏传感器，灯杆的左侧设置无人机停留台，通过设置减速带，能够对无人机进行减速操作，防止受到撞击。申请号为202010563154.7的专利技术专利公开了一种无人机及其智慧路灯系统，包括多个智慧路灯和多个无人机，所述智慧路灯包括设于灯杆的无人机起降台，设有用于指引无人机降落的视觉标靶，具有扩展无人机功能并提高降落效率等优点。
[0006]现有无人机通过起落架降落于水平的台面；在降落过程中产生冲击和振动，需要控制落点；会出现失控、摔机或炸机，存在安全性、稳定性和可靠性不足的问题。针对无人机的定点降落问题，申请号为202110374371.6的专利技术专利公开了一种无人机停机坪主动抓取辅助降落装置，通过纵向移动板、停机坪、横向驱动电机、横向驱动丝杠、纵向驱动电机和纵向驱动丝杠的配合设置，对停机坪的位置进行调整，抓取无人机，便于其停放。申请号为201910236732.3的专利技术专利公开了一种定点降落标志的UAV相对位姿估计方法，包括设计定点降落标志、基于视觉检测标志的特征点、估计UAV相对于标志的位姿，为自主降落提供基础。申请号为202021926496.2的技术专利公开了一种小型无人机自动更换电池的移动机巢及其停机坪，包括移动机巢和控制单元；移动机巢包括底板、停机坪和机械夹爪；提供了一个可精准降落及紧固的平台，能为无人机充电。
[0007]田野中有树木、灌木、电线、杆塔、建筑物等障碍物，也有湖、河、丘岗、陡坡和碑石等危险因素，加上不确定的阵风，影响飞行安全，尤其是在无人机的起降过程。无人机的起降过程引发剧烈的近地空气流动，会扬起灰尘、砂石和枝叶，引起污染和伤害，降低寿命，也带来安全风险。为了促进新一代信息技术在农业生产中的应用和发展，提高农业生产水平，并促进其数字化、精准化、智能化和无人化；针对规模化种植农作物的无人机巡查，提高其安全性、稳定性和可靠性，提高巡查效率，降低成本，需要进一步研究改进。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，改进无人机的结构和降落方式，实现定点降落，提高安全性、稳定性和可靠性；实现自主巡查，提高巡查效率，降低成本；促进新一代信息技术在农业生产中的应用和发展，进一步提高农业生产水平，并促进其数字化、精准化、智能化和无人化。本说明书所述的方位以进行巡查的无人机为基准，巡查的行进方向为前，反之为后；前后方向为纵向，依此类推。在图1中，靠近读者为前，远离读者为后。本专利技术的具体技术方案如下。
[0009]针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，包含无人机1和驻留座。所述无人机1和驻留座都与数字农业系统无线通信，至少从所述数字农业系统获取巡查任务、巡查区域、地理信息和调度指令，并上传位置、巡查图形图像、监控图像、地理位置、状态和其它信息。
[0010]所述无人机1至少包含挂座2和挂件3，通过所述挂件3，以悬挂方式，降落并驻留于所述驻留座。所述无人机1以悬挂方式驻留于所述驻留座，能够降低重心，实现稳定平衡；能够充电并进行针对田地、设备和农业设施的监控。所述挂座2连接所述无人机1和挂件3，能够提高所述无人机1在所述驻留座降落的安全性、稳定性和可靠性，能够相对于所述无人机
1旋转，使得所述无人机1在驻留于所述驻留座时能够调整位姿，扩大监控范围。
[0011]所述驻留座固定安装于立柱或建筑物的外立面，包含导杆4、套座5、挂杆6、架座7和控制箱8，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，包含无人机（1）和驻留座，其特征在于：所述无人机（1）和驻留座都与数字农业系统无线通信，至少从所述数字农业系统获取巡查任务、巡查区域和调度指令，并上传位置、巡查图形图像、监控图像和状态；所述无人机（1）包含挂件（3），通过所述挂件（3），以悬挂方式，降落并驻留于所述驻留座；所述挂件（3）包含插头（33）；所述无人机（1）以悬挂方式驻留于所述驻留座，实现稳定平衡，能够充电并进行监控；所述驻留座固定安装于立柱或建筑物的外立面，包含导杆（4）、套座（5）、挂杆（6）、架座（7）和控制箱（8）；所述套座（5）包含插座（53）；所述驻留座通过所述挂杆（6）承受所述无人机（1）在降落时的撞击，为所述无人机（1）提供晃动阻尼和稳定平衡，消耗晃动能量，并在所述导杆（4）和挂杆（6）的引导和驱动下，将所述无人机（1）的挂件（3）插入所述套座（5），并锁定，实现定点降落，提高降落过程的安全性、稳定性和可靠性；所述无人机（1）能够从所述驻留座起飞，放平其挂件（3），进行针对规模化种植农作物的自主巡查；在电量不足时，能够返回所述驻留座充电；在巡查结束后，能够驻留于所述驻留座，进行监控；所述无人机（1）在所述数字农业系统的统一管控和调度下，自主决策，进行巡查、返回充电和监控，不需要人工干预；所述无人机（1）与驻留座结合，实现针对规模化种植农作物的自主巡查，提高巡查效率，降低成本；为所述数字农业系统提供图形图像，获取农作物长势、病虫害、喷药和肥水管理信息，提高农业生产水平。2.按照权利要求1所述的针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，其特征在于：所述无人机（1）至少包含机身、起落架、旋翼、巡查设备和挂座（2）；所述机身在内部固定安装电池插槽和主板，通过所述电池插槽插入电池；所述主板使得所述无人机（1）与所述驻留座、数字农业系统无线通信，自主决策，规划飞行航线，并导航，进行针对规模化种植农作物的自主巡查、返回充电和监控；所述起落架与所述机身的下表面固定连接，能够保护所述巡查设备，使得所述无人机（1）能够安全降落于地面；所述旋翼带有飞行马达和桨叶，通过所述飞行马达驱动桨叶旋转，产生飞行驱动力，使得所述无人机（1）能够起飞、飞行和降落；所述挂座（2）为扁平的箱体结构，带有侧面，安装于所述机身的上表面，能够相对于所述机身旋转，使得所述无人机（1）在驻留于所述驻留座时能够调整位姿，扩大监控范围；所述挂座（2）在侧面与所述挂件（3）连接，所述挂件（3）能够相对于所述挂座（2）旋转；使得所述无人机（1）在飞行或降落于地面时，能够将所述挂件（3）放平，提高安全性、稳定性和可靠性；也使得所述无人机（1）在所述驻留座降落时，能够将所述挂件（3）直立，从侧面撞击所述驻留座的挂杆（6），并悬挂于所述挂杆（6），获得晃动阻尼和稳定平衡。3.按照权利要求2所述的针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，其特征在于：所述挂座（2）在所述挂件（3）连接位置的对侧侧面，带有导引槽（21）；所述导引槽（21）向内部凹陷，呈现朝向后方的喇叭口形状，便于调整并限定所述无人
机（1）的位姿，引导所述无人机（1）将其挂件（3）插入，提高所述无人机（1）在所述驻留座降落过程的安全性、稳定性和可靠性。4.按照权利要求1或2所述的针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，其特征在于：所述挂件（3）为钩状曲杆结构，包含挂臂（31）和挂钩（32）；所述挂臂（31）为直管形结构，在其内部穿过电线；所述挂臂（31）在下端与所述挂座（2）连接，使得所述挂件（3）与所述挂座（2）连接，并能够相对旋转；所述挂钩（32）为开口朝下的钩状结构，呈现开口向下扩大的形状；所述挂钩（32）一端与所述挂臂（31）固定连接，另一端向所述挂臂（31）的对侧倾斜，引导所述挂钩（32）悬挂于所述挂杆（6），提高降落过程的安全性、稳定性和可靠性；所述插头（33）为曲板结构，与所述挂钩（32）固定连接，呈现沿着纵向的楔形，便于插入所述套座（5），具有导向作用。5.按照权利要求1或3所述的针对规模化种植农作物的无人机巡查装置，其特征在于：所述导杆（4）为弯曲的杆状结构，包含连接板（41）、弯曲杆（42）和横杆（43）；所述连接板（41）为直角弯板，与所述套座（5）固定连接，使得所述导杆（4）固定安装于所述套座（5）；所述弯曲杆（42）固定连接所述连接板（41）与横杆（43），调整横杆（43）的位置，使得所述横杆（43）能够平顺地卡入所述挂座（2）的导引槽（21）；所述横杆（43）为横向直杆，一端为自由端；当所述无人机（1）在所述驻留座降落时，所述横杆（43）能够卡入所述挂座（2）的导引槽（21），调整并限定所述无人机...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏子林，张蕊，李武斌，赵万胜，王程骏，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：