一种专用活体运输的生物防治型无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种专用活体运输的生物防治型无人机，包括生物仓、旋翼、保护罩、摄像头、电池、飞控板、机载计算机和主体连接件，所述旋翼和保护罩数量为四个，固定设置在所述主体连接件的底部，所述生物仓和电池可拆卸设置在所述主体连接件的中间，所述摄像头和机载计算机固定设置在所述主体连接件的两侧，所述飞控板固定设置在所述主体连接件的顶部，所述旋翼和飞控板被配置为完成无人机的飞行功能，所述摄像头和机载计算机被配置为完成路径规划和避障功能，所述生物仓被配置为完成生物活体运输和投放功能。本发明专利技术可以进行自主避障和路径规划，以及多无人机协作作业模式，在划定某一区域后可以自主完成该区域的特定生物投放工作。域后可以自主完成该区域的特定生物投放工作。域后可以自主完成该区域的特定生物投放工作。

A biological control UAV for special live transportation

【技术实现步骤摘要】
一种专用活体运输的生物防治型无人机


[0001]本专利技术涉及生物防治型无人机
，尤其涉及一种专用活体运输的生物防治型无人机。

技术介绍

[0002]在现在的无人机研究中，随着电子信息技术的快速发展和民用无人机硬件的成熟，无人机的功能分类越来越细化，针对特殊用途的无人机也进入快速发展通道。
[0003]在生物领域，长期以来，本地害虫和外来入侵害虫对我国森林生态系统和农业种植领域造成了严重损害或威胁。而传统化学农药长期无节制地使用，不少害虫已产生了明显的抗药性，大量天敌昆虫被杀伤，致使一些害虫的为害十分猖獗。许多化学农药严重污染水体、大气和土壤，并通过食物链进入人体，严重危害人类健康。而天敌昆虫作为一类有效的自然调控因子，对这些害虫的种群抑制发挥了重要作用，能有效地避免上述缺点，因而具有广阔的应用发展前景。
[0004]传统的投放方式为人工携带和投放，这样不仅不够灵活和快速，并且成本也较高。新兴的无人机以其可以愈加高效和低成本的飞行任务的特点，十分适合执行生物防治任务，但是以现有的无人机加装生物蜂箱的方式会带来无人机的运动不灵活，以及生物投放的成功率并不高，对于一个地区生物防治效果不佳等弊端。
[0005]因此，本领域的技术人员致力于开发一种专用活体运输的生物防治型无人机，能够实现自主飞行、活体运输、定点投放。

技术实现思路

[0006]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是如何进行针对某一类型的天敌昆虫的定量定点投放。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种专用活体运输的生物防治型无人机，包括生物仓、旋翼、保护罩、摄像头、电池、飞控板、机载计算机和主体连接件，所述旋翼和保护罩数量为四个，固定设置在所述主体连接件的底部，所述生物仓和电池可拆卸设置在所述主体连接件的中间，所述摄像头和机载计算机固定设置在所述主体连接件的两侧，所述飞控板固定设置在所述主体连接件的顶部，所述旋翼和飞控板被配置为完成无人机的飞行功能，所述摄像头和机载计算机被配置为完成路径规划和避障功能，所述生物仓被配置为完成生物活体运输和投放功能。
[0008]进一步地，所述主体连接件使用聚酯树脂通过光固化3D打印一体成型制作而成。
[0009]进一步地，所述生物仓为长柱体形状，包括双侧布置的侧开式释放门、贴片式温控和湿度控制箱。
[0010]进一步地，所述飞控板为Pixhawk 4飞控板。
[0011]进一步地，所述摄像头为Intel RealSense D435i摄像头。
[0012]进一步地，所述机载计算机为NVIDIA Jetson Xavier NX开发板。
[0013]进一步地，所述保护罩充当所述无人机的脚架。
[0014]进一步地，所述摄像头和机载计算机还被配置为通过所述摄像头采集检测区域内农作物的图像信息，并将信息汇聚到所述机载计算机，进行图像识别的病虫害检查。
[0015]进一步地，所述图像识别采用MobileNet算法。
[0016]进一步地，所述无人机被配置为采用群体协作模式，并通过自主蜂仓对无人机集群进行通信整合，任务布置，以及搭载补给，进行无人机电池和生物仓的重新自主填充。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]1、可以进行自主避障和路径规划，以及多无人机协作作业模式，在划定某一区域后可以自主完成该区域的特定生物投放工作。
[0019]2、相比于大型无人机，小型无人机协作作业的模式可以控制投放的位置和数量更加精准，大大提高投放生物的存活率，并且能精准控制投放生物在该地区的分布密度。
[0020]3、以其小巧的体积和自主避障的功能，该投放装置可以执行狭小位置作业，或是通过图形识别，进行针对某一特定植物或者环境的精准投放。
[0021]4、通过多无人机的信息共享，对被投放区域能有一个更深入的勘察，并实时修正投放策略；同时，可以针对出现某一特征的假想目标进行定向投放，并分析该区域的实际生物状况。
[0022]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的顶视图；
[0025]图3是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的分解图；
[0026]图4是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的主体连接件的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的部件放置示意图；
[0028]图6是本专利技术的一个较佳实施例的生物投放无人机的生物仓的结构示意图；
[0029]图7是本专利技术的一个较佳实施例的无人机在横风干扰下的动力学模型；
[0030]图8是本专利技术的一个较佳实施例的模糊控制器的原理框图；
[0031]图9是本专利技术的一个较佳实施例的无人机的避障策略；
[0032]图10是本专利技术的一个较佳实施例的图像识别过程的MobileNet算法的示意图；
[0033]图11是本专利技术的一个较佳实施例的图像识别过程的流程图；
[0034]图12是本专利技术的一个较佳实施例的无人机蜂仓的结构示意图；
[0035]图13是本专利技术的一个较佳实施例的无人机蜂仓的主视图；
[0036]图14是本专利技术的一个较佳实施例的无人机完整任务链路示意图；
[0037]图15a是本专利技术的一个较佳实施例的蠋蝽成虫对草地贪夜蛾3龄幼虫的捕食功能反应；
[0038]图15b是本专利技术的一个较佳实施例的蠋蝽成虫对草地贪夜蛾4龄幼虫的捕食功能反应；
[0039]图15c是本专利技术的一个较佳实施例的蠋蝽成虫对草地贪夜蛾5龄幼虫的捕食功能
反应。
[0040]其中，10
‑
生物投放无人机，11
‑
生物仓，12
‑
旋翼，13
‑
保护罩，14
‑
摄像头，15
‑
电池，16
‑
飞控板，17
‑
机载计算机，18
‑
主体连接件，111
‑
释放门，112
‑
贴片式温控，113
‑
湿度控制箱。
具体实施方式
[0041]以下参考说明书附图介绍本专利技术的优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
[0042]在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
[0043]针对大型无人机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种专用活体运输的生物防治型无人机，其特征在于，包括生物仓、旋翼、保护罩、摄像头、电池、飞控板、机载计算机和主体连接件，所述旋翼和保护罩数量为四个，固定设置在所述主体连接件的底部，所述生物仓和电池可拆卸设置在所述主体连接件的中间，所述摄像头和机载计算机固定设置在所述主体连接件的两侧，所述飞控板固定设置在所述主体连接件的顶部，所述旋翼和飞控板被配置为完成无人机的飞行功能，所述摄像头和机载计算机被配置为完成路径规划和避障功能，所述生物仓被配置为完成生物活体运输和投放功能。2.如权利要求1所述的专用活体运输的生物防治型无人机，其特征在于，所述主体连接件使用聚酯树脂通过光固化3D打印一体成型制作而成。3.如权利要求1所述的专用活体运输的生物防治型无人机，其特征在于，所述生物仓为长柱体形状，包括双侧布置的侧开式释放门、贴片式温控和湿度控制箱。4.如权利要求3所述的活体运输的生物防治型无人机，其特征在于，所述飞控板为Pixhawk 4飞控板。5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一鹏，张一超，
申请(专利权)人：傲垦数控装备苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：