[实用新型]一种带雾滴漂移检测自动补偿的农用植保无人机喷洒系统

说明书

本实用新型公开了一种带雾滴漂移检测自动补偿的农用植保无人机喷洒系统，包括装于无人机上的图像采集单元、图像分析单元和喷洒单元；所述图像采集单元设在喷洒单元的后方，并定时采集图像传送给图像分析单元进行分析处理，得到喷洒单元的喷头方向应该偏转的角度；所述喷洒单元包括药箱、药液管、舵机、喷杆、喷头，其中，所述药箱和舵机固定在无人机上，且所述喷杆通过药液管与药箱连接，并由舵机控制进行偏转，所述喷头安装在喷杆上，通过偏转相应角度的喷杆以实现对喷头雾滴漂移量的实时补偿。本实用新型提升了无人机植保作业对于天气和其它环境适应性以及植保无人机的使用率和作业效率。

技术领域

本实用新型涉及农用植保无人机的技术领域，尤其是指一种带雾滴漂移检测自动补偿的农用植保无人机喷洒系统。

背景技术

近年来，伴随着我国科学技术水平的不断提高，无人机领域也在迅猛快速地发展，尤其是在农业方面的应用也在快速地推广，至今已成为世界各国农业领域重要的技术之一。目前，无人机最重要的应用和作业项目是进行航空植保作业，在农业应用中，无人机作业技术特点独特，逐渐成为农业生产尤其是农药喷洒的新型工具。首先，无人机在低空施药作业中由飞手远程操控，无需专业的飞行员，可以大大降低作业成本，同时，这种远距离作业模式也避免了操作人员与农药的近距离长期接触，有效减小了农药对其身体的化学伤害，因此，无人机作业相对传统的作业模式具有高效安全，劳动强度小的优势。其次，无人机在作业过程中机动性好，且可灵活调整飞行速度、喷洒高度等优势，利用无人机进行低空施药作业时不受作业对象和地形地貌条件的影响，尤其在丘陵山区、连片梯田等特殊地带，展现出传统作业模式无法达到的作业效果，因此无人机低空施药技术在现代化农业发展中有着不可替代的作用，无人机低空施药时，药液被很好地雾化，均匀附着在农作物茎叶表面，且与遥感技术相结合作业，还可有效减少重喷和漏喷，提高了农药的喷洒均匀度，减少农药和水资源的浪费，保证喷洒农药的适量性，不仅提高了农药的喷洒效率，还大大减少了农药对环境造成的污染，所以具有很好的环保特性。

然而，无人机进行航空植保作业往往受天气影响或限制比较大，FRITZ等研究了气象条件和喷头类型对航空施药雾滴沉积和雾滴飘移的影响，指出风速是影响两者最显著的因素。王玲等利用脉宽调制技术实现了流量和雾滴直径的变量控制，利用风洞测试了不同风速、不同雾滴直径时雾滴沉积效果。可以说雾滴的沉积规律往往对航空植保的作业效果起了决定性的作用。但是现在的无人机植保作业往往缺乏对雾滴沉积的监测，导致作业时喷洒出来的雾滴受各方面的影响(尤其是自然风)而得不到有效的缓解办法，而这往往导致雾滴漂移严重，重喷漏喷现象的产生，使得作业效果下降，漂移的农药化肥雾滴又容易造成环境污染。本系统意图通过图像分析的办法对无人机植保作业喷洒出的雾滴进行一个有效的监测和反馈调节，以减少雾滴的漂移和重喷漏喷的现象，提升航空植保作业质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种带雾滴漂移检测自动补偿的农用植保无人机喷洒系统，可以实时监测无人机航空植保作业雾滴沉积飘移，并作出相应反馈以减少雾滴飘移，从而解决无人机植保作业受外界环境影响雾滴飘移的不可监测和调节而导致的重喷、漏喷和作业效果下降以及农药化肥浪费和环境污染等问题，同时也提升了无人机植保作业对于天气和其它环境适应性以及植保无人机的使用率和作业效率。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种带雾滴漂移检测自动补偿的农用植保无人机喷洒系统，包括分别装于无人机上的图像采集单元、图像分析单元和角度可调节的喷洒单元；其中，以无人机作业时的前进方向为前方，所述图像采集单元设在喷洒单元的后方，并定时采集图像传送给图像分析单元进行分析处理，得到喷洒单元的喷头方向应该偏转的角度；所述喷洒单元包括药箱、药液管、舵机、喷杆、喷头，其中，所述药箱和舵机固定在无人机上，且所述喷杆通过药液管与药箱连接，并由舵机控制进行偏转，所述喷头安装在喷杆上，通过偏转相应角度的喷杆以实现对喷头雾滴漂移量的实时补偿。

所述图像采集单元为机载相机。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：