[發明專利]基于多旋翼飛行器的拖拽式無人施液系統

無效

• 申請號: 201410267014.X
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104002974A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 譚湘敏;易建強;袁如意;蒲志強
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;A01M7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

1.一種基于多旋翼飛行器的拖拽式無人施液系統，其特征在于，該系統包括：移動工作站和多旋翼飛行器，其中：

所述移動工作站用于將用戶在移動工作站指定的任務路徑信息傳遞給所述多旋翼飛行器，對所述多旋翼飛行器發送的信息進行處理和顯示；為所述多旋翼飛行器提供電源；并通過輸液管向所述多旋翼飛行器泵給施液液體；

所述多旋翼飛行器用于拖拽供電線和輸液管，按照所述移動工作站發送的任務路徑信息飛行、控制施液，并將采集得到的信息和狀態信息發送給所述移動工作站。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述移動工作站通過手動或自動方式控制所述多旋翼飛行器起飛。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述移動工作站在施液現場自由移動，當其到達一個點固定之后，多旋翼飛行器在以該點為中心，以拖拽的輸液管及輸電線的最大長度為半徑的圓形區域內進行施液操作。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述移動工作站包括：電控子系統、運載車、發電機、液體罐、液體泵、輸液管、供電線、自動收卷架、伸縮桿、伸縮桿伺服電機、伸縮桿變速箱，其中：

所述運載車用于運載所述移動工作站的各個組成部分到施液現場；

所述電控子系統安裝在運載車中，用于將所述任務路徑信息傳遞給所述多旋翼飛行器，以及與所述多旋翼飛行器進行通信；

所述發電機用于產生所述多旋翼飛行器及移動工作站所需要的電能；

所述液體罐用于貯存施液液體，并同時作為所述多旋翼飛行器的起降平臺；

所述液體泵用于將所述液體罐中的液體泵給所述多旋翼飛行器；

所述輸液管用于將所述液體泵泵出的液體提供給所述多旋翼飛行器以完成施液操作；

所述供電線用于將所述發電機產生的電能傳輸給所述多旋翼飛行器；

所述自動收卷架用于收納所述輸液管和供電線，以在所述多旋翼飛行器起飛時自動放卷，在所述多旋翼飛行器施液或回收過程中，根據其位置自動收卷；

所述伸縮桿用于調節所述自動收卷架的高度；

所述伸縮桿伺服電機及伸縮桿變速箱用于控制所述伸縮桿的伸縮運動。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述電控子系統包括：數傳電臺、圖傳電臺、地面計算機、遙控器和移動工作站電源，其中：

所述數傳電臺用于接收由所述多旋翼飛行器的飛控數傳電臺發送過來的信息；

所述圖傳電臺用于接收由所述多旋翼飛行器的飛控圖傳電臺發送過來的采集信息；

所述地面計算機與數傳電臺、圖傳電臺、遙控器通信；

所述遙控器用于手動控制所述多旋翼飛行器；

所述移動工作站電源用于為整個移動工作站供電。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述多旋翼飛行器包括：螺旋槳、GPS天線、自動駕駛儀、電機支架、左側噴嘴、右側噴嘴、起落架、無刷電機，其中：

所述螺旋槳由所述無刷電機帶動其旋轉并產生升力；

所述GPS天線用于接收GPS信號，以完成所述多旋翼飛行器的實時定位；

所述自動駕駛儀用于接受所述移動工作站的指令控制所述多旋翼飛行器的飛行；

所述電機支架用于安裝所述無刷電機；

所述左側噴嘴及右側噴嘴安裝在所述電機支架上，用于噴灑施液液體；

所述起落架用于在所述多旋翼飛行器起降時產生緩沖和保護作用；

所述無刷電機與所述螺旋槳對應設置，用于帶動所述螺旋槳并產生升力。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述自動駕駛儀包括：飛控圖傳電臺、飛控數傳電臺、GPS模塊、遙控接收機、飛控中央處理器、圖像采集器、多路電調、氣壓高度計、三軸加速度計及三軸陀螺儀、三軸地磁計、飛控電源，其中：

所述飛控圖傳電臺用于將所述圖像采集器采集得到的圖像通過無線方式傳送給所述移動工作站；

所述飛控數傳電臺用于將所述多旋翼飛行器的狀態信息通過無線方式傳給所述移動工作站；

所述GPS模塊用于接收GPS天線傳送的GPS信號并計算得到所述多旋翼飛行器的經度、緯度、高度等定位信息；

所述遙控接收機用于接收由所述移動工作站的遙控器傳送的手動遙控信號，以備手動控制所述多旋翼飛行器；

所述飛控中央處理器與其他部件通信，以對于所述多旋翼飛行器進行手動或自動控制；

所述圖像采集器用于采集圖像或視頻信息；

所述多路電調用于控制多路無刷電機的旋轉并調節其轉速；

所述氣壓高度計用于計算所述多旋翼飛行器的海拔高度；

所述三軸加速度計及三軸陀螺儀用于測量多旋翼飛行器的三軸加速度和三軸旋轉速率；

所述三軸地磁計用于測量地磁在多旋翼飛行器上的三軸分量；

所述飛控電源用于為整個自動駕駛儀供電。