一种基于无人车的空气炮农业植保系统技术方案

本申请提供一种基于无人车的空气炮农业植保系统，系统包括：无人车底盘和空气炮发射系统；所述空气炮发射系统包括云台炮架、弹丸、高压气瓶、高压气管、炮筒；云台炮架的顶部设置铝合金机芯；高压气管一端连接高压气瓶，另一端连接铝合金机芯；铝合金机芯的另一端与设置于炮筒内部的推进气瓶相连接。炮筒前端设置有弹丸。本申请将雾化液滴或粉剂和压缩空气装入植保弹丸存储气囊并引爆的方式进行施药，使得大部分农用药品可以适用；并且通过高精度弹道建模与落点预测技术，使弹丸在施药区域精准引爆。爆。爆。

【技术实现步骤摘要】
一种基于无人车的空气炮农业植保系统


[0001]本申请涉及农业装备
，特别涉及一种基于无人车的空气炮农业植保系统。

技术介绍

[0002]我国不适宜机械作业的耕地面积共有4.73亿亩，约占全国耕地25％，其中大多位于山地、丘陵等地形和环境复杂的地区。
[0003]当前主流的智能化植保技术，主要包括无人机植保技术。但是由于无人机飞行高度、抗风能力以及续航性能等多方面约束，难以应用在环境复杂的地区。因此，无人机植保技术受制于环境等多种因素，难以推广。传统爆炸式植保弹丸也未普遍出现在大众视野，主要原因为爆炸式施药所用弹丸为易爆火工品，应用场景受限；并且爆炸式施药决定了只能使用在爆炸中化学性质稳定的特制农药，适用范围窄。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种基于无人车的空气炮农业植保系统，可用于解决现有技术中无人机植保技术应用场景受限制的问题。
[0005]本申请提供给一种基于无人车的空气炮农业植保系统，所述系统包括：
[0006]无人车底盘和空气炮发射系统；
[0007]所述无人车底盘的上面安装有配电箱、GPS接收机和摄像头，下方安装有无线充电装置；
[0008]所述空气炮发射系统包括云台炮架、弹丸、高压气瓶、高压气管、炮筒；
[0009]云台炮架的顶部设置铝合金机芯；
[0010]高压气管一端连接高压气瓶，另一端连接铝合金机芯；
[0011]铝合金机芯的另一端与设置于炮筒内部的推进气瓶相连接。
[0012]炮筒前端设置有弹丸。
[0013]可选的，所述弹丸包括镂空外壳、存储气囊、引信、套筒；
[0014]所述弹丸的前半部分为镂空外壳；
[0015]镂空外壳内部放置存储气囊；
[0016]存储气囊内部填充液态或者粉末状农药；
[0017]弹丸的下半部分与四对尾翼的类火箭的推进器相连接。
[0018]可选的，推进器的内部设置有平台，平台中心位置设置有圆孔；
[0019]平台的顶端设置引信；
[0020]引信外部被套筒包裹；
[0021]所述引信包括齿轮组和撞针。
[0022]圆孔是撞针扎破储气囊的通道，并填装未充气的气囊。
[0023]可选的，所述无人车底盘的下表面安装有无线充电装置；
[0024]所述无线充电装置包括发射控制机箱、发射线圈机箱、接收控制机箱、接收线圈机箱。
[0025]可选的，无人车底盘的上表面的前端安装有GPS接收机和摄像头。
[0026]可选的，无人车底盘的上表面的后端设置有配电箱。
[0027]可选的，底部舵机固连于无人车底盘；
[0028]底部舵机与摇臂舵机相连接；
[0029]云台炮架与摇臂舵机相连接。
[0030]可选的，配电箱的电源线分别与云台炮架以及传感器、树莓派相连接。
[0031]本申请将雾化液滴或粉剂和压缩空气装入植保弹丸存储气囊并引爆的方式进行施药，使得大部分农用药品可以适用；并且通过高精度弹道建模与落点预测技术，使弹丸在施药区域精准引爆，降低了复杂地形和风场环境中农业植保的使用成本和农药用量，提高农业植保效率，达到节能减排的效果。农业植保无人车通过图像识别技术与火控技术提高落点精度，减少了因复杂地形和复杂环境浪费的农药用量以及人力物力成本，达到节能减排的效果。
附图说明
[0032]图1为本申请实施例提供的一种基于无人车的空气炮农业植保系统结构图；
[0033]图2为本申请实施例提供的一种基于无人车的空气炮农业植保系统正视图；
[0034]图3为本申请实施例提供的一种基于无人车的空气炮农业植保系统俯视图；
[0035]图4为本申请实施例提供的一种基于无人车的空气炮农业植保系统侧视图；
[0036]图5为本申请实施例提供的弹丸的结构图；
[0037]图6为本申请实施例提供的引信的结构图。
具体实施方式
[0038]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
[0039]下面首先结合附图对本申请实施例进行介绍。
[0040]请参考图1，其示例性示出了本申请实施例适用的一种系统的结构示意图。一种基于无人车的空气炮农业植保系统，本系统包括：
[0041]无人车底盘1和空气炮发射系统2；
[0042]无人车底盘1的上面安装有配电箱3、GPS接收机4和摄像头5，下方安装有无线充电装置6；
[0043]空气炮发射系统2包括云台炮架7、弹丸8、高压气瓶9、高压气管10、炮筒11；
[0044]云台炮架7的顶部设置铝合金机芯；
[0045]高压气管10一端连接高压气瓶9，另一端连接铝合金机芯；
[0046]铝合金机芯的另一端与设置于炮筒11内部的推进气瓶相连接。
[0047]炮筒11前端设置有弹丸8。
[0048]弹丸8包括镂空外壳12、存储气囊13、引信14、套筒；
[0049]弹丸8的前半部分为镂空外壳12；
[0050]镂空外壳12内部放置存储气囊13；
[0051]存储气囊13内部填充液态或者粉末状农药；
[0052]弹丸8的下半部分与四对尾翼的类火箭的推进器相连接。
[0053]弹丸8与气囊采用纸壳等无污染材料，弹丸落地后不会对土地造成污染，环保可持续。
[0054]推进器的内部设置有平台，平台中心位置设置有圆孔；
[0055]平台的顶端设置引信14；
[0056]引信14外部被套筒包裹；
[0057]引信包括齿轮组16和撞针15。
[0058]圆孔是撞针扎破储气囊的通道，并填装未充气的气囊。
[0059]空气炮射程为100～200m，射击精度CEP＜5m，单发施药有效范围＞10
㎡
，弹丸载药量500g。
[0060]在平台的下方用树脂和另外的套筒将带有撞针15的引信14固定不动。套筒上方的圆孔和两侧的小洞在确定好套筒位置后用树脂向内填充，用以固定和保护引信装置，套筒下端则与空气炮自带的推进装置相连。
[0061]弹丸8采用齿轮机械延时引爆，发射前提前调好所需延时时间，发射后开始计时，齿轮传动精准延时，延时结束后，撞针15弹出扎破气囊，并引爆装有农药的气囊。
[0062]弹丸8在农作物上方引爆并通过旋转离心力抛洒的方式施药，实现植保效率与精度的大幅提高。
[0063]无人车底盘1的下表面安装有无线充电装置6；
[0064]无线充电装置6包括发射控制机箱、发射线圈机箱、接收控制机箱、接收线圈机箱。
[0065]无线充电装置6仅给无人车底盘1供电。
[0066]无线充电装置6输入电压为AC90V
‑
240V 50/60Hz或者15V
‑
70V DC(可以电池、太阳能板供电，输出功率最大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无人车的空气炮农业植保系统，其特征在于，所述系统包括：无人车底盘(1)和空气炮发射系统(2)；所述无人车底盘(1)的上面安装有配电箱(3)、GPS接收机(4)和摄像头(5)，下方安装有无线充电装置(6)；所述空气炮发射系统(2)包括云台炮架(7)、弹丸(8)、高压气瓶(9)、高压气管(10)、炮筒(11)；云台炮架(7)的顶部设置铝合金机芯；高压气管(10)一端连接高压气瓶(9)，另一端连接铝合金机芯；铝合金机芯的另一端与设置于炮筒(11)内部的推进气瓶相连接；炮筒(11)前端设置有弹丸(8)。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述弹丸(8)包括镂空外壳(12)、存储气囊(13)、引信(14)、套筒；所述弹丸(8)的前半部分为镂空外壳(12)；镂空外壳(12)内部放置存储气囊(13)；存储气囊(13)内部填充液态或者粉末状农药；弹丸(8)的下半部分与四对尾翼的类火箭的推进器相连接。3.根据权利要求2所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿硕，杨保禄，王一冉，傅健，张海舰，陈敏铨，刘祝鹏，杨霄，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：