[发明专利]针对规模化种植农作物的无人机精准喷药系统

说明书

本发明涉及针对规模化种植农作物的无人机精准喷药系统，属于植保无人机技术领域，包含服务车、无人车、无人机和系留缆，在数字农业系统的统一管控和调度下，自主决策，并导航，能达到整体最优。所述服务车和无人车都与数字农业系统无线通信；所述服务车接收水源信息，自主决策为无人车提供服务，并从水源取水，效率高。所述无人机带有插头，通过所述插头与系留缆连接。所述无人车安装臂架，所述臂架带有插座。系留缆穿过所述臂架，获得支撑和引导，使无人车与无人机连接；系留缆控制并引导无人机的插头，插入插座或与插座分离；使无人机降落于臂架，或从臂架起飞；提高安全性和可靠性，减轻对近地空气的扰动和对农药飘移的影响，避免污染和伤害。

技术领域

本发明涉及一种喷药系统，尤其是一种无人机喷药系统，属于植保无人机技术领域。

背景技术

近年来，随着城乡一体化和耕地流转的加快，规模化种植业逐渐发展起来，出现了较多千亩以上规模化种植的果树和其他农作物。与普通农户种植相比，规模化种植面积大，设施完善，能够降低人工成本，提高作业效率，也对农业机械提出了新的需求。

在农业植保领域，为了提高作业效率，降低成本，目前已经采用机器人和无人机进行农药喷洒。申请号为201710420084.8的发明专利公开了一种基于自走式多自由度平台的仿无人机农业喷药作业平台，包括自走车体、储药箱及农药喷施平台；自走车体的载物台上安装竖直伸缩杆和水平伸缩杆；农药喷施平台设置在水平伸缩杆的端部，设有开口向下的喷头，实现精准施药；通过旋转基座、水平和竖直伸缩进行调节，以适应不同高度的作物或不同宽度的作物田地。申请号为201910050596.9的发明专利公开了一种农业种植用无人机喷药系统，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，所述主控系统通过控制线缆分别连接加药机和蓄电池组；在自动驾驶汽车顶部设置加药机和蓄电池组，无人机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给无人机添加农药，也可为无人机的蓄电池充电，提高工作效率。

采用无人机喷药，携带的农药量一般在10~30Kg；在电量不足或农药用完时，需要返回加药或充电，也可更换药箱或电池。自走式农药喷洒机器人能够克服无人机的载重小、续航时间短、安全性和稳定性不足的问题，安全可靠，电量和药量充足，能够精准施药；但是，与无人机相比，需要在地面上移动；会伤害农作物，也会因地面的不确定性障碍物受阻；明显存在技术矛盾。为了解决此技术矛盾，提高作业效率，出现了系留无人机。申请号为201610157939.8的发明专利公开了一种无人机供液供电系统，包括地面供电装置、地面供液装置、系缆及无人机；无需在无人机上增加储液箱及储油箱，减轻无人机的载重，使得能耗大大降低。申请号为201610082275.3的发明专利公开了一种系留无人旋翼飞行器集群平台系统及液体连续喷洒系统，包括移动系留平台、电源系统、系揽、多个无人旋翼飞行器、中央控制系统和液体连续喷洒系统；系缆为多个无人旋翼飞行器提供电能；系缆在空中形成空间三维折线，从而躲避或绕过障碍物，能适应地形变化，增加系留无人旋翼飞行器及所携带载荷的空间范围，提高作业效率。规模化种植面积剧增，使得此技术矛盾加剧；系留无人机的地面移动单元，在载重较大时，必然增大体积，影响在田地中的移动，难以达到整体最优。

目前，系留无人机技术已经得到了应用和发展。申请号为201920405631.X的实用新型专利公开了一种适用于系留无人机的起降平台，包括车载固定台、中间调节台和无人机起降台；结构简单可靠，可实时保持水平自稳，实现安全无损起降。申请号为201911216988.4的发明专利公开了一种系留无人机及无人机机载端，包括机体和连接于机体的多个机臂，机臂连接旋翼；通过将机臂设置两段式结构，调节臂体之间的相对位置和总长度，实现无人机机载端的变轴距设计，可根据不同风力环境调整所需轴距，增强无人机的稳定性。申请号为201910025889.1的发明专利公开了一种系留无人机精确降落控制系统及方法，包括系留缆、张力传感器、系留收线电机、控制电路、飞行控制模块和激光高度计，利用线缆拉力控制、飞行控制模块以及实时控制技术，实现系留无人机在小平台上的高精度降落；减小起降平台面积，提高了可靠性和安全性。