一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机。


背景技术：

2.经检索，中国专利号的专利，涉及农业病虫害防治技术领域，且公开了一种农业病虫害防治用无人机，包括无人机主体和病虫害监测主体，所述无人机主体左右两侧均水平固定设置有升降臂，两个所述升降臂相远离端均固定设置有电机一，所述电机一输出杆顶端固定套设有扇叶，所述无人机主体下方竖直设置有连接筒，连接筒底面贯通设置。该农业病虫害防治用无人机，通过设置有玻璃片有效避免病虫害监测主体在接近农作物时害虫进入病虫害监测主体内部，提高病虫害监测主体的使用寿命；通过设置有减震机构，通过减震弹簧的收缩以及滑块在滑槽内部的移位，吸收无人机在落地时的冲击力，保证病虫害监测主体的安全性，提高数据的可靠性，减少维修成本。
3.上述专利存在以下几点不足：
4.1.上述专利不能通过多多光谱摄像头对田间进行拍摄分析出当前区域内病虫害程度，不能通过图像识别技术识别出病虫害类型，然后对田间进行精准喷洒；
5.2.上述专利不能通过设置使农业病虫害防治用无人机在电量较低的情况下自动回到基站充电，导致有一定使用局限性。


技术实现要素：

6.(一)解决的技术问题
7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，解决了背景技术所提出的问题。
8.(二)技术方案
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，包括无人机本体、驱动箱、摄制机箱、喷洒装置和充电基站，所述无人机本体中设有驱动箱，所述驱动箱侧端等间距设有旋翼，所述驱动箱侧端通过转轴活动连接转盘，所述转盘侧端活动连接摄制机箱，所述驱动箱底端固定连接支撑架，所述支撑架侧端固定连接喷洒装置，所述驱动箱另一侧端通过第一电源接口卡合连接充电基站；
10.所述驱动箱内安装有电源、蓄电池、服务器、声音播放器和定位模块，所述驱动箱表面上螺栓连接无线信号接收模块，所述电源侧端电性连接第一电源接口；
11.所述摄制机箱表面上等间距设有多光谱摄像头和补光灯，所述摄制机箱内安装有数据处理器、储存卡、fir型低通滤波器和接线端口，所述多光谱摄像头侧端电性连接数据处理器，所述数据处理器侧端电性连接储存卡、fir型低通滤波器和接线端口。
12.优选的，所述电源侧端电性连接蓄电池，所述电源和蓄电池侧端电性连接服务器，所述服务器侧端电性连接无线信号接收模块和声音播放器。
13.优选的，所述接线端口侧端电性连接服务器。
14.优选的，所述旋翼包括旋翼接头和旋臂，所述旋翼侧端活动连接旋翼接头，所述旋翼接头侧端螺栓连接旋臂。
15.优选的，所述喷洒装置包括储水箱、小型水泵箱和雾化喷头，所述储水箱侧端固定连接小型水泵箱，所述小型水泵箱侧端螺栓连接雾化喷头，所述雾化喷头呈等间距分布。
16.优选的，所述小型水泵箱内设有小型水泵。
17.优选的，所述充电基站包括第二电源接口，所述充电基站侧端电性连接第二电源接口。
18.优选的，所述服务器内设有内存条和中央处理器。
19.优选的，所述旋翼接头内设有电机。
20.(三)有益效果
21.本发明提供了一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机。具备以下有益效果：
22.(1)、本发明在摄制机箱侧端设有等间距分布的多光谱摄像头，通过多光谱摄像头可拍摄病虫害类型，然后通过数据处理器处理和fir型低通滤波器分析数据并传输数据到驱动箱服务器中，服务器通过与服务器内储存的常规图片进行比对，然后可发现有问题的图片，接着服务器根据处理的数据结果控制农业无人机飞往有问题的田间区域，并使用喷洒装置的储水箱和雾化喷头喷洒农药，实现自动巡航并灭杀病虫害的功能，这样也能解决农业无人机不能识别虫害，并对田间进行精准喷洒的问题。
23.(2)、本发明在电量低的情况下，服务器可控制农业无人机飞到设定好的充电基站处，然后通过农业无人机的第一电源接口连接充电基站的第二电源接口，可对农业无人机进行充电，这样可增加农业无人机的使用时长和使用效率，具有实用性，并可解决农业无人机无法巡回充电的使用局限性。
附图说明
24.图1为本发明整体的示意图；
25.图2为本发明无人机本体的顶视角立体图；
26.图3为本发明喷洒装置的示意图；
27.图4为本发明摄制机箱的局部结构示意图；
28.图5为本发明充电基站的示意图；
29.图6为本发明驱动箱的内部结构示意图；
30.图7为本发明摄制机箱的内部结构示意图。
31.图中，1、无人机本体；2、驱动箱；21、电源；22、蓄电池；23、服务器；24、无线信号接收模块；25、定位模块；26、第一电源接口；27、声音播放器；3、旋翼；31、旋翼接头；32、旋臂；4、支撑架；5、摄制机箱；51、多光谱摄像头；52、数据处理器；53、储存卡；54、fir型低通滤波器；55、接线端口；56、补光灯；6、转盘；7、喷洒装置；71、储水箱；72、小型水泵箱；73、雾化喷头；8、充电基站；81、第二电源接口。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-7，本发明实施例提供一种技术方案：一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，包括无人机本体1、驱动箱2、摄制机箱5、喷洒装置7和充电基站8，所述无人机本体1中设有驱动箱2，所述驱动箱2侧端等间距设有旋翼3，所述驱动箱2侧端通过转轴活动连接转盘6，所述转盘6侧端活动连接摄制机箱5，所述驱动箱2底端固定连接支撑架4，所述支撑架4侧端固定连接喷洒装置7，所述驱动箱2另一侧端通过第一电源接口26卡合连接充电基站8，无人机本体1通过驱动箱2内的设备驱动，驱动箱2同时也可提供电力并驱动旋翼3飞行，农业无人机降落时可通过支撑架4缓冲力，并通过支撑架4置入平面上，摄制机箱5可拍摄多光谱图像，转盘6使摄制机箱5可转动拍摄多光谱图像，喷洒装置7可喷洒农药或水分，充电基站8可为驱动箱2的蓄电池22充电；
34.所述驱动箱2内安装有电源21、蓄电池22、服务器23、声音播放器27和定位模块25，所述驱动箱2表面上螺栓连接无线信号接收模块24，所述电源21侧端电性连接第一电源接口26，驱动箱2中，通过电源21和第一电源接口26可使蓄电池22连接电力并充电和蓄电，服务器23处理多光谱摄像头51拍摄的的数据，并通过比对服务器23内储存的常规图片，发现光谱摄像头51拍摄的异常的图像数据，然后服务器23通过程序的设定可控制旋翼3飞行至问题的区域，服务器23可将处理结果通过无线信号接收模块24发送到外部设备，外部设备也可发送命令信号至无线信号接收模块24，无线信号接收模块24接收后，再传输至服务器23，然后服务器23可根据命令内容执行操作；
35.所述摄制机箱5表面上等间距设有多光谱摄像头51和补光灯56，所述摄制机箱5内安装有数据处理器52、储存卡53、fir型低通滤波器54和接线端口55，所述多光谱摄像头51侧端电性连接数据处理器52，所述数据处理器52侧端电性连接储存卡53、fir型低通滤波器54和接线端口55，多光谱摄像头51可拍摄多光谱图像，补光灯56使多光谱摄像头51在昏暗的环境也可准确的拍摄，数据处理器52处理拍摄的数据并将数据通过接线端口55传输到服务器23，fir型低通滤波器54将拍摄的数据转换成适合服务器23分析比对的数据，储存卡53储存拍摄的多光谱图像，接线端口55起到连接和传输数据的作用。
36.所述电源21侧端电性连接蓄电池22，所述电源21和蓄电池22侧端电性连接服务器23，所述服务器23侧端电性连接无线信号接收模块24和声音播放器27，电源21为本体1提供电力，蓄电池22中蓄电，使本体1可自由飞行，服务器23分析处理数据，无线信号接收模块24可收发信号，声音播放器27通过播放声音可发出警示。
37.所述接线端口55侧端电性连接服务器23，连接后，方便传输多光谱图像数据。
38.所述旋翼3包括旋翼接头31和旋臂32，所述旋翼3侧端活动连接旋翼接头31，所述旋翼接头31侧端螺栓连接旋臂32，旋翼3通过旋翼接头31转动，旋臂32起到支撑作用。
39.所述喷洒装置7包括储水箱71、小型水泵箱72和雾化喷头73，所述储水箱71侧端固定连接小型水泵箱72，所述小型水泵箱72侧端螺栓连接雾化喷头73，所述雾化喷头73呈等间距分布，储水箱71中可放置水或灭杀病虫害的农药水，然后储水箱71通过小型水泵箱72中的小型水泵将水或灭杀病虫害的农药水通过雾化喷头73喷洒至服务器23发现异常的田间。
40.所述小型水泵箱72内设有小型水泵，小型水泵可提供驱动力，使雾化喷头73喷洒灌溉。
41.所述充电基站8包括第二电源接口81，所述充电基站8侧端电性连接第二电源接口81，充电基站8通过第二电源接口81连接第一电源接口26后为蓄电池22充电。
42.所述服务器23内设有内存条和中央处理器，服务器23通过中央处理器可处理摄制机箱5可拍摄多光谱图像，也可通过中央处理器为服务器23设定程序，使本体1按航线飞行巡航，内存条可存储服务器23处理的数据结果和储存设定程序代码。
43.所述旋翼接头31内设有电机，电机驱动旋翼3转动。
44.需要说明的是：本发明无人机本体1通过驱动箱2内的设备驱动，驱动箱2中，通过电源21和第一电源接口26可使蓄电池22连接电力并充电和蓄电，服务器23处理多光谱摄像头51拍摄的的数据，并通过比对服务器23内储存的常规图片，发现光谱摄像头51拍摄的异常的图像数据，然后服务器23通过程序的设定可控制旋翼3飞行至问题的区域，服务器23可将处理结果通过无线信号接收模块24发送到外部设备，外部设备也可发送命令信号至无线信号接收模块24，无线信号接收模块24接收后，再传输至服务器23，然后服务器23可根据命令内容执行操作，服务器23通过中央处理器可设定程序，使本体1按航线飞行巡航，服务器23中设有的内存条可存储处理的数据结果和储存设定程序代码，农业无人机降落时可通过支撑架4缓冲力，并通过支撑架4置入平面上，摄制机箱5可拍摄多光谱图像，摄制机箱5中的多光谱摄像头51拍摄多光谱图像，数据处理器52处理拍摄的数据并将数据通过接线端口55传输到服务器23，fir型低通滤波器54将拍摄的数据转换成适合服务器23分析比对的数据，储存卡53储存拍摄的多光谱图像，转盘6使摄制机箱5可转动拍摄多光谱图像，喷洒装置7可喷洒农药或水分，在喷洒装置7中的储水箱71内可放置水或灭杀病虫害的农药水，然后储水箱71通过小型水泵箱72中的小型水泵将水或灭杀病虫害的农药水通过雾化喷头73喷洒至服务器23发现异常的田间，充电基站8通过第二电源接口81连接第一电源接口26后为蓄电池22充电。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
46.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：包括无人机本体(1)、驱动箱(2)、摄制机箱(5)、喷洒装置(7)和充电基站(8)，所述无人机本体(1)中设有驱动箱(2)，所述驱动箱(2)侧端等间距设有旋翼(3)，所述驱动箱(2)侧端通过转轴活动连接转盘(6)，所述转盘(6)侧端活动连接摄制机箱(5)，所述驱动箱(2)底端固定连接支撑架(4)，所述支撑架(4)侧端固定连接喷洒装置(7)，所述驱动箱(2)另一侧端通过第一电源接口(26)卡合连接充电基站(8)；所述驱动箱(2)内安装有电源(21)、蓄电池(22)、服务器(23)、声音播放器(27)和定位模块(25)，所述驱动箱(2)表面上螺栓连接无线信号接收模块(24)，所述电源(21)侧端电性连接第一电源接口(26)；所述摄制机箱(5)表面上等间距设有多光谱摄像头(51)和补光灯(56)，所述摄制机箱(5)内安装有数据处理器(52)、储存卡(53)、fir型低通滤波器(54)和接线端口(55)，所述多光谱摄像头(51)侧端电性连接数据处理器(52)，所述数据处理器(52)侧端电性连接储存卡(53)、fir型低通滤波器(54)和接线端口(55)。2.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述电源(21)侧端电性连接蓄电池(22)，所述电源(21)和蓄电池(22)侧端电性连接服务器(23)，所述服务器(23)侧端电性连接无线信号接收模块(24)和声音播放器(27)。3.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述接线端口(55)侧端电性连接服务器(23)。4.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述旋翼(3)包括旋翼接头(31)和旋臂(32)，所述旋翼(3)侧端活动连接旋翼接头(31)，所述旋翼接头(31)侧端螺栓连接旋臂(32)。5.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述喷洒装置(7)包括储水箱(71)、小型水泵箱(72)和雾化喷头(73)，所述储水箱(71)侧端固定连接小型水泵箱(72)，所述小型水泵箱(72)侧端螺栓连接雾化喷头(73)，所述雾化喷头(73)呈等间距分布。6.根据权利要求5所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述小型水泵箱(72)内设有小型水泵。7.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述充电基站(8)包括第二电源接口(81)，所述充电基站(8)侧端电性连接第二电源接口(81)。8.根据权利要求1所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述服务器(23)内设有内存条和中央处理器。9.根据权利要求4所述一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，其特征在于：所述旋翼接头(31)内设有电机。

技术总结
本发明公开了一种可自动巡航的病虫害自寻的农业无人机，包括无人机本体、驱动箱、摄制机箱、喷洒装置和充电基站，所述无人机本体中设有驱动箱，所述驱动箱侧端等间距设有旋翼，所述驱动箱侧端通过转轴活动连接转盘，所述转盘侧端活动连接摄制机箱，所述驱动箱底端固定连接支撑架，所述支撑架侧端固定连接喷洒装置，所述驱动箱另一侧端通过第一电源接口卡合连接充电基站，本发明通过多光谱摄像头拍摄病虫害，然后通过数据处理器处理和FIR型低通滤波器分析数据并传输数据到驱动箱服务器中，服务器进行数据比对，并控制农业无人机飞往有问题的田间区域，然后使用喷洒装置喷洒农药，实现自动巡航并灭杀病虫害的功能。现自动巡航并灭杀病虫害的功能。现自动巡航并灭杀病虫害的功能。


技术研发人员：丁晓明 刘明琦 胡适 陈亮
受保护的技术使用者：泰山学院
技术研发日：2022.11.16
技术公布日：2023/5/31