[发明专利]一种基于无人机的水稻抛秧方法

说明书

本发明公开了一种基于无人机的水稻抛秧方法，包括如下步骤：S101、构建无人机抛秧挂载机构；所述无人机抛秧挂载机构包括秧苗存储箱、挂载孔、伸缩杆、秧苗独立仓；所述秧苗独立仓包括底板旋转轴、秧苗独立仓底板、电磁锁、锁扣；S102、无人机抛秧路径规划和实施抛秧；包括数据设定、稻田网格化、执行无人机秧苗全部抛撒控制算法；S103、进行无人机抛秧补种；包括抛秧独立仓映射、执行无人机秧苗精确抛撒算法；通过上述步骤的执行和实施，实现了基于无人机的水稻抛秧效果。

技术领域

本发明涉及无人机应用领域，特别涉及基于无人机的水稻抛秧装置、方法研究。

背景技术

水稻种植作为农业生产的重要内容，关系到国计民生；传统的水稻种植采用人工插秧方法，劳动强度大，效率低；近年来，面向水稻种植的抛秧技术被提出，并得到了一定应用；人工抛秧模式之一是，农民手拿秧苗向特定区域进行抛撒，利用秧苗的自由落体，实现水稻插秧，这同样存在效率低的问题；机械抛秧模式之一是，农民背负水稻抛秧机，手工将秧苗放入抛撒盒中；通过机械运转在抛撒盒的抛秧口处形成较大气流，农民手工不停将抛撒盒中的秧苗拨向抛秧口，进而被抛向空中；经过自由落体，插入水田中，实现水稻秧苗种植；无人机在农业种植中的应用较为广泛，当前也存在利用无人机进行水稻播种作业的实例；如何利用无人机实现水稻抛秧成为一项研究课题。

当前，面向水稻抛秧的专利研究较为丰富，如2012年11月申请的题为“一种水稻抛秧无人机”的实用新型专利，集成了无人机、贮秧装置、抛秧装置，实现了水稻秧苗的无人机抛秧种植效果；还如2018年12月申请的题为“水稻抛秧机构”的发明专利，包括水平设置的机架、机架两端分别安装有抛秧体和供苗体；抛秧体包括芯轴和若干个抛秧组件，可为水稻抛秧提供支持；还如2017年8月申请的题为“一种水稻抛秧装置”的实用新型专利，包括车体及固定设置在车体内部的驱动机构；车体与水稻箱结为一体，可在稻田上抛秧，车轮上的稳定杆可以将车体扎在稻田内，增加了车体的稳定性，水稻箱用于装载水稻，抛秧装置可以将水稻抛出去，达到抛秧的效果。

发明内容

鉴于上述背景信息，本发明旨在提供一种基于无人机的水稻抛秧方法，设计了无人机抛秧挂载机构，研究了无人机抛秧策略，解决了利用无人机进行水稻秧苗抛撒种植问题；为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种基于无人机的水稻抛秧方法，包括如下步骤：

S101、构建无人机抛秧挂载机构；所述无人机抛秧挂载机构包括秧苗存储箱，所述秧苗存储箱为一个上开口的碳纤维材质箱体，其作用是存储要抛撒的水稻秧苗；在秧苗存储箱上开凿四个挂载孔；每个挂载孔上连接一个伸缩杆；伸缩杆的长度可调节，以适应不同的挂载需求；每个伸缩杆挂载到无人机的降落架上；在秧苗存储箱的底板上构造n行m列个秧苗独立仓，秧苗独立仓的作用是存放单个或k个水稻秧苗，是秧苗抛撒的最小单元；每个秧苗独立仓上安装有电磁锁，无人机抛秧挂载机构的电磁锁有n行m列个，构成电磁锁阵列；电磁锁阵列的控制电路包括横控制线n条，纵控制线m条，横控制线和纵控制线均与无人机微处理器芯片的特定I/O口相连；无人机微处理器芯片的I/O口通过一条横控制线和一条纵控制线控制电磁锁的开关。

所述秧苗独立仓为一个上开口的碳纤维材质的箱体；包括底板旋转轴、秧苗独立仓底板、电磁锁、锁扣；所述秧苗独立仓底板可绕底板旋转轴向下旋转打开160度；所述电磁锁安装在秧苗独立仓底板上；电磁锁在关闭时，伸出的锁舌卡入锁扣中，达到秧苗独立仓底板关闭的效果，此时在秧苗独立仓中存放的水稻秧苗不会被抛出；当电磁锁触发开锁动作时，电磁锁的锁舌从锁扣中收回，秧苗独立仓底板绕底板旋转轴向下自行旋转打开90度至160度,在重力作用下，将秧苗抛出舱外。