一种农业种植用无人机喷药系统论文和设计-金岭

全文摘要

本实用新型公开了一种农业种植用无人机喷药系统，具体涉及农业种植技术领域，包括主控系统，所述主控系统连接端分别设有无人机和自动驾驶汽车，所述主控系统外侧通过控制线缆分别连接有加药机和蓄电池组，所述主控系统输出端设有服务器。本实用新型通过设有自动驾驶汽车和主控系统，在自动驾驶汽车顶部设置加药机和蓄电池组，当无人机在农作物喷洒农药的过程中，无人机供能电源用完或农药喷洒完后可以返回至自动驾驶汽车顶部的停车坪，主控系统控制加药机工作给无人机内部的储药罐进行添加农药，也可以控制蓄电池组为无人机内部的蓄电池进行充电，可以确保无人机能够长时间的进行喷洒农药的工作，提高工作效率。

主设计要求

1.一种农业种植用无人机喷药系统，包括植保物联网系统，所述植保物联网系统包括主控系统(1)，其特征在于：所述主控系统(1)连接端分别设有无人机(2)和自动驾驶汽车(3)，所述主控系统(1)外侧通过控制线缆分别连接有加药机(4)和蓄电池组(5)，所述主控系统(1)输出端设有服务器(6)，所述服务器(6)外侧通过通信电缆连接有工作监控端(7)，所述无人机(2)内部设有无人机控制系统(8)，所述自动驾驶汽车(3)内部设有自动驾驶汽车控制系统(9)。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述主控系统(1)设置于自动驾驶汽车(3)内部，所述加药机(4)和蓄电池组(5)均设置于自动驾驶汽车(3)顶部，所述自动驾驶汽车(3)顶部设有供能电池(31)和停机坪(32)。

3.根据权利要求1所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述主控系统(1)包括PLC控制器、无线数据传输模块、数据处理模块、定位模块和D\/C转换器，所述主控系统(1)用于接收服务器(6)传输工作指令后，控制无人机控制系统(8)和自动驾驶汽车控制系统(9)工作并将数据信号反馈至服务器(6)。

4.根据权利要求1所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述服务器(6)连接端设有数据库(61)，所述服务器(6)用于接收主控系统(1)反馈数据并存储在数据库(61)内，所述服务器(6)接收工作监控端(7)传输工作指令并传输指令信号至主控系统(1)。

5.根据权利要求2所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述无人机(2)数量设置为多个，所述无人机(2)底部设有储药罐(21)，所述储药罐(21)内部设有液位计(22)，所述储药罐(21)底部设有喷雾头(23)，所述无人机(2)内部设有蓄电池(24)，所述蓄电池(24)外侧设有充电接口(25)，所述无人机(2)前侧表面分别设有摄像头(26)和激光传感器(27)，所述无人机(2)一侧设有测绘器(28)。

6.根据权利要求5所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述自动驾驶汽车控制系统(9)设置于自动驾驶汽车(3)内部，所述自动驾驶汽车控制系统(9)内部设有汽车导航装置(91)，所述自动驾驶汽车控制系统(9)和汽车导航装置(91)用于辅助自动驾驶汽车(3)自动驾驶工作并反馈工作信息至主控系统(1)。

7.根据权利要求6所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述工作监控端(7)连接端设有警报端(71)和数据查看端(72)，所述警报端(71)用于发出警报信息至工作人员，所述数据查看端(72)用于查看无人机(2)和自动驾驶汽车(3)工作状态。

8.根据权利要求7所述的一种农业种植用无人机喷药系统，其特征在于：所述主控系统(1)包括供电系统(11)、供药系统(12)、操作系统(13)、测绘系统(14)和无人机升降系统(15)，所述供电系统(11)与蓄电池(24)和供能电池(31)电性连接，所述供电系统(11)用于给无人机(2)充电，所述供药系统(12)与加药机(4)和液位计(22)电性连接，所述供药系统(12)用于对无人机进行供药，所述操作系统(13)与无人机控制系统(8)和自动驾驶汽车控制系统(9)电性连接，所述操作系统(13)用于控制无人机(2)和自动驾驶汽车(3)工作，所述测绘系统(14)与测绘器(28)电性连接，所述测绘系统(14)用于测绘器(28)数据提供给工作人员进行测绘，所述无人机升降系统(15)与无人机控制系统(8)和停机坪(32)电性连接，所述无人机升降系统(15)用于操作无人机(2)的自动升降。

设计说明书

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，更具体地说，本发明涉及一种农业种植用无人机喷药系统。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。

目前无人机在农业种植领域的应用也越来越广泛，特别是在对大范围种植的情况下，使用无人机进行播种、喷药能够提高工作效率、节省人力物力且降低生产成本。

但是目前的无人机在喷洒农药的过程中，由于无人机机体较小，可携带的农药量有限，喷洒一段时间后就需要返航加药，反复如此无人机内部供电电池也会很快用完，影响工作效率。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种农业种植用无人机喷药系统，通过设有自动驾驶汽车和主控系统，在自动驾驶汽车顶部设置加药机和蓄电池组，当无人机在农作物喷洒农药的过程中，无人机供能电源用完或农药喷洒完后可以返回至自动驾驶汽车顶部的停车坪，主控系统控制加药机工作给无人机内部的储药罐进行添加农药，也可以控制蓄电池组为无人机内部的蓄电池进行充电，可以确保无人机能够长时间的进行喷洒农药的工作，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农业种植用无人机喷药系统，包括植保物联网系统，所述植保物联网系统包括主控系统，所述主控系统连接端分别设有无人机和自动驾驶汽车，所述主控系统外侧通过控制线缆分别连接有加药机和蓄电池组，所述主控系统输出端设有服务器，所述服务器外侧通过通信电缆连接有工作监控端，所述无人机内部设有无人机控制系统，所述自动驾驶汽车内部设有自动驾驶汽车控制系统。

在一个优选地实施方式中，所述主控系统设置于自动驾驶汽车内部，所述加药机和蓄电池组均设置于自动驾驶汽车顶部，所述自动驾驶汽车顶部设有供能电池和停机坪。

在一个优选地实施方式中，所述主控系统包括PLC控制器、无线数据传输模块、数据处理模块、定位模块和D\/C转换器，所述主控系统用于接收服务器传输工作指令后，控制无人机控制系统和自动驾驶汽车控制系统工作并将数据信号反馈至服务器。

在一个优选地实施方式中，所述服务器连接端设有数据库，所述服务器用于接收主控系统反馈数据并存储在数据库内，所述服务器接收工作监控端传输工作指令并传输指令信号至主控系统。

在一个优选地实施方式中，所述无人机数量设置为多个，所述无人机底部设有储药罐，所述储药罐内部设有液位计，所述储药罐底部设有喷雾头，所述无人机内部设有蓄电池，所述蓄电池外侧设有充电接口，所述无人机前侧表面分别设有摄像头和激光传感器，所述无人机一侧设有测绘器。

在一个优选地实施方式中，所述自动驾驶汽车控制系统设置于自动驾驶汽车内部，所述自动驾驶汽车控制系统内部设有汽车导航装置，所述自动驾驶汽车控制系统和汽车导航装置用于辅助自动驾驶汽车自动驾驶工作并反馈工作信息至主控系统。

在一个优选地实施方式中，所述工作监控端连接端设有警报端和数据查看端，所述警报端用于发出警报信息至工作人员，所述数据查看端用于查看无人机和自动驾驶汽车工作状态。

在一个优选地实施方式中，所述主控系统包括供电系统、供药系统、操作系统、测绘系统和无人机升降系统，所述供电系统与蓄电池和供能电池电性连接，所述供电系统用于给无人机充电，所述供药系统与加药机和液位计电性连接，所述供药系统用于对无人机进行供药，所述操作系统与无人机控制系统和自动驾驶汽车控制系统电性连接，所述操作系统用于控制无人机和自动驾驶汽车工作，所述测绘系统与测绘器电性连接，所述测绘系统用于测绘器数据提供给工作人员进行测绘，所述无人机升降系统与无人机控制系统和停机坪电性连接，所述无人机升降系统用于操作无人机的自动升降。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过设有自动驾驶汽车和主控系统，在自动驾驶汽车顶部设置加药机和蓄电池组，当无人机在农作物喷洒农药的过程中，无人机供能电源用完或农药喷洒完后可以返回至自动驾驶汽车顶部的停车坪，主控系统控制加药机工作给无人机内部的储药罐进行添加农药，也可以控制蓄电池组为无人机内部的蓄电池进行充电，可以确保无人机能够长时间的进行喷洒农药的工作，提高工作效率；

2、通过设有工作监控端和数据库，工作人员可以通过数据查看端查看系统内不同的自动驾驶汽车和无人机的工作状态，并能够针对不同的情况进行调节，确保农药喷洒的效率，同时无人机工作过程中由摄像头拍摄工作画面反馈至数据查看端，当系统内有电器设备发生故障时，主控系统传输警报信息至服务器后传输至警报端，提醒工作人员进行查看和修复，避免发生意外事故；

3、通过设有激光传感器和停机坪，无人机在需要停放至自动驾驶汽车顶部的停车坪时由无人机外侧激光传感器检测停机位置并将检测信息传输至无人机控制系统，无人机控制系统控制无人机进行精准停放并保证储药管与加药机连通，充电接口与蓄电池组连接，同时停车坪上可以设置不同的机械手，将无人机位置限定，避免加药或充电过程中发生晃动影响工作；

4、通过设有测绘系统和测绘器，当操作人员把载有植保物联网的汽车驾驶至指定的作业地点，通过移动基站提供信号，无人机2工作通过无人机2 外侧的测绘器28对农田进行测量，并将测量数据实时传输至主控系统1，根据所得数据规划作业面积和路线，由主控系统1发布作业指令并将测绘数据反馈至工作人员，便于工作人员对测绘数据进行统计和处理。

附图说明

图1为本发明的整体结构原理图；

图2为本发明的无人机工作原理图；

图3为本发明的自动驾驶汽车工作原理图；

图4为本发明的主控系统原理图；

图5为本发明的无人机整体结构图；

图6为本发明的自动驾驶汽车结构图；

附图标记为：1主控系统、11供电系统、12供药系统、13操作系统、14 测绘系统、15无人机升降系统、2无人机、21储药罐、22液位计、23喷雾头、 24蓄电池、25充电接口、26摄像头、27激光传感器、28测绘器、3自动驾驶汽车、31供能电池、32停机坪、4加药机、5蓄电池组、6服务器、61数据库、7工作监控端、71警报端、72数据查看端、8无人机控制系统、9自动驾驶汽车控制系统、91汽车导航装置。

具体实施方式

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。

实施例一：

本发明提供了如图1-6所示的一种农业种植用无人机喷药系统，包括植保物联网系统，所述植保物联网系统包括主控系统1，所述主控系统1连接端分别设有无人机2和自动驾驶汽车3，所述主控系统1外侧通过控制线缆分别连接有加药机4和蓄电池组5，所述主控系统1输出端设有服务器6，所述服务器6外侧通过通信电缆连接有工作监控端7，所述无人机2内部设有无人机控制系统8，所述自动驾驶汽车3内部设有自动驾驶汽车控制系统9。

进一步的，所述主控系统1设置于自动驾驶汽车3内部，所述加药机4 和蓄电池组5均设置于自动驾驶汽车3顶部，所述自动驾驶汽车3顶部设有供能电池31和停机坪32。

本实施例有益效果：在自动驾驶汽车3顶部设置加药机4和蓄电池组5，当无人机2在农作物喷洒农药的过程中，无人机2供能电源用完或农药喷洒完后可以返回至自动驾驶汽车3顶部的停车坪32，主控系统1控制加药机4 工作给无人机2内部的储药罐21进行添加农药，也可以控制蓄电池组5为无人机2内部的蓄电池25进行充电，可以确保无人机2能够长时间的进行喷洒农药的工作，提高工作效率。

实施例二：

进一步的，所述主控系统1包括PLC控制器、无线数据传输模块、数据处理模块、定位模块和D\/C转换器，所述主控系统1用于接收服务器6传输工作指令后，控制无人机控制系统8和自动驾驶汽车控制系统9工作并将数据信号反馈至服务器6。

进一步的，所述服务器6连接端设有数据库61，所述服务器6用于接收主控系统1反馈数据并存储在数据库61内，所述服务器6接收工作监控端7 传输工作指令并传输指令信号至主控系统1。

进一步的，所述工作监控端7连接端设有警报端71和数据查看端72，所述警报端71用于发出警报信息至工作人员，所述数据查看端72用于查看无人机2和自动驾驶汽车3工作状态。

本实施例有益效果：工作人员可以通过数据查看端72查看系统内不同的自动驾驶汽车3和无人机2的工作状态，并能够针对不同的情况进行调节，确保农药喷洒的效率，同时无人机2工作过程中由摄像头26拍摄工作画面反馈至数据查看端72，当系统内有电器设备发生故障时，主控系统1传输警报信息至服务器6后传输至警报端71，提醒工作人员进行查看和修复，避免发生意外事故。

实施例三：

进一步的，所述无人机2数量设置为多个，所述无人机2底部设有储药罐21，所述储药罐21内部设有液位计22，所述储药罐21底部设有喷雾头23，所述无人机2内部设有蓄电池24，所述蓄电池24外侧设有充电接口25，所述无人机2前侧表面分别设有摄像头26和激光传感器27，所述无人机2一侧设有测绘器28。

进一步的，所述自动驾驶汽车控制系统9设置于自动驾驶汽车3内部，所述自动驾驶汽车控制系统9内部设有汽车导航装置91，所述自动驾驶汽车控制系统9和汽车导航装置91用于辅助自动驾驶汽车3自动驾驶工作并反馈工作信息至主控系统1。

本实施例有益效果：无人机2在需要停放至自动驾驶汽车3顶部的停车坪32时由无人机2外侧激光传感器27检测停机位置并将检测信息传输至无人机控制系统8，无人机控制系统8控制无人机2进行精准停放并保证储药管 21与加药机4连通，充电接口25与蓄电池组5连接，同时停车坪32上可以设置不同的机械手，将无人机2位置限定，避免加药或充电过程中发生晃动影响工作。

实施例四：

所述主控系统1包括供电系统11、供药系统12、操作系统13、测绘系统 14和无人机升降系统15，所述供电系统11与蓄电池24和供能电池31电性连接，所述供电系统11用于给无人机2充电，所述供药系统12与加药机4 和液位计22电性连接，所述供药系统12用于对无人机进行供药，所述操作系统13与无人机控制系统8和自动驾驶汽车控制系统9电性连接，所述操作系统13用于控制无人机2和自动驾驶汽车3工作，所述测绘系统14与测绘器28电性连接，所述测绘系统14用于测绘器28数据提供给工作人员进行测绘，所述无人机升降系统15与无人机控制系统8和停机坪32电性连接，所述无人机升降系统15用于操作无人机2的自动升降。

本实施例有益效果：

当操作人员把载有植保物联网的自动驾驶汽车3驾驶至指定的作业地点，通过移动基站提供信号，移动基站用于给无人机和测绘器提供信号，测绘器 28用于测量农田的面积且规划出作业路线，无人机2工作通过无人机2外侧的测绘器28对农田进行测量，并将测量数据实时传输至主控系统1，根据所得数据规划作业面积和路线，由主控系统1发布作业指令并将测绘数据反馈至工作人员，便于工作人员对测绘数据进行统计和处理。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-6：在自动驾驶汽车3顶部设置加药机4和蓄电池组5，当无人机2在农作物喷洒农药的过程中，无人机2供能电源用完或农药喷洒完后可以返回至自动驾驶汽车3顶部的停车坪32，主控系统1控制加药机4 工作给无人机2内部的储药罐21进行添加农药，也可以控制蓄电池组5为无人机2内部的蓄电池25进行充电，可以确保无人机2能够长时间的进行喷洒农药的工作，提高工作效率；

参照说明书附图1、图3、图5和图6：无人机2在需要停放至自动驾驶汽车3顶部的停车坪32时由无人机2外侧激光传感器27检测停机位置并将检测信息传输至无人机控制系统8，无人机控制系统8控制无人机2进行精准停放并保证储药管21与加药机4连通，充电接口25与蓄电池组5连接，同时停车坪32上可以设置不同的机械手，将无人机2位置限定，避免加药或充电过程中发生晃动影响工作；

参照说明书附图1和图2：工作人员可以通过数据查看端72查看系统内不同的自动驾驶汽车3和无人机2的工作状态，并能够针对不同的情况进行调节，确保农药喷洒的效率，同时无人机2工作过程中由摄像头26拍摄工作画面反馈至数据查看端72，当系统内有电器设备发生故障时，主控系统1传输警报信息至服务器6后传输至警报端71，提醒工作人员进行查看和修复，避免发生意外事故。

参照说明书附图1、图4和图5：当操作人员把载有植保物联网的自动驾驶汽车3驾驶至指定的作业地点，通过移动基站提供信号，移动基站用于给无人机和测绘器提供信号，测绘器28用于测量农田的面积且规划出作业路线，无人机2工作通过无人机2外侧的测绘器28对农田进行测量，并将测量数据实时传输至主控系统1，根据所得数据规划作业面积和路线，由主控系统1发布作业指令并将测绘数据反馈至工作人员，便于工作人员对测绘数据进行统计和处理。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

设计图

一种农业种植用无人机喷药系统论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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