[發明專利]一種基于無人機平臺的精量播種作業系統及方法

有效

• 申請號: 201410455577.1
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104255137A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 李明;吳雄奎;艾亮東;陳文貴;戴思慧;張民;袁晴春
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學;李明
• 主分類號: A01C7/16
• 分類號: A01C7/16;B64D1/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，包括無人機(1)和固定在無人機上的播種裝置(2)；

所述的播種裝置(2)包括種子箱(15)、固定座(16)、風力散種裝置、定量播種滾輪(18)、滾輪葉片(19)和伺服電機(22)；伺服電機由電池驅動；

風力散種裝置為單獨的風扇(17)或由風扇和套筒組成的送風涵道；

風力散種裝置為單獨的風扇時，風扇固定在固定座(16)的底部；

風力散種裝置為送風涵道時，送風涵道的出口位于固定座(16)的底部；

所述種子箱(15)固定在固定座(16)的頂部；伺服電機(22)安裝在固定座上；

所述的定量播種滾輪(18)安裝在固定座中；所述滾輪葉片19均勻分布在定量播種滾輪18上；定量播種滾輪(18)的轉軸(20)通過聯軸器(21)與伺服電機(22)的輸出軸連接，由伺服電機驅動定量播種滾輪旋轉；風扇自帶驅動電機，風扇由電池驅動；所述的風扇的轉動軸與定量播種滾輪(18)的轉軸(20)垂直；

固定座采用由4塊豎直的側板連接而成的頂部和底部均為開口的方形箱體結構，固定座的頂部開口與種子箱的底部開口對接；

定量播種滾輪不旋轉時，定量播種滾輪和滾輪葉片共同封住固定座頂部開口和底部開口之間的通道，防止種子從固定座底部開口墜落，此時播種裝置處于暫停播種狀態；

定量播種滾輪旋轉時，種子先從種子箱的出口漏到相鄰的滾輪葉片與定量播種滾輪之間共同形成的儲種空腔中，隨著滾輪葉片的旋轉，該儲種空腔運行至固定座的下方時，儲種空腔中存儲的種子被釋放，并在風力散種裝置的風力作用下分散并墜落，此時播種裝置處于播種作業狀態。

2.根據權利要求1所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，飛行器的底部設有2根平行的固定管(3)；在固定座的兩側設有2個掛件(23)，所述的掛件上設有與所述固定管適配的半圓槽，2個掛件分別掛扣在2根固定管上。

3.根據權利要求1所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，所述的飛行器上設有無線接收器，無線接收器接收遙控信號并控制飛行器的飛行姿態以及控制定量播種滾輪和風扇的動作。

4.根據權利要求1所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，播種裝置為多個，多個播種裝置統一控制，或每一個播種裝置單獨控制。

5.根據權利要求1所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，滾輪葉片的外沿處設有橡膠片。

6.根據權利要求1-5任一項所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，所述的飛行器為四旋翼飛行器。

7.根據權利要求1-5任一項所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，所述的飛行器為單主旋翼飛行器。

8.根據權利要求7所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，所述的飛行器包括機身(5)以及與機身相連的動力輸出機構、變速箱(8)、主旋翼(9)、尾旋翼(10)和腳架(12)；

動力輸出機構通過主同步帶傳動機構(7)與變速箱傳動連接；變速箱驅動主旋翼旋轉；變速箱還通過尾步帶傳動機構與尾旋翼傳動連接；腳架設置在機身的底部。

9.根據權利要求8所述的基于無人機平臺的精量播種作業系統，其特征在于，動力輸出機構包括油箱和發動機(6)，或者，動力輸出機構包括蓄電池和驅動電機。

10.一種基于無人機平臺的精量播種方法，其特征在于，以無人機作為播種平臺；在無人機上設置播種裝置(2)實現播種；

所述的播種裝置(2)包括種子箱(15)、固定座(16)、風力散種裝置、定量播種滾輪(18)、滾輪葉片(19)和伺服電機(22)；伺服電機由電池驅動；

風力散種裝置為單獨的風扇(17)或由風扇和套筒組成的送風涵道；

風力散種裝置為單獨的風扇時，風扇固定在固定座(16)的底部；

風力散種裝置為送風涵道時，送風涵道的出口位于固定座(16)的底部；

所述種子箱(15)固定在固定座(16)的頂部；伺服電機(22)安裝在固定座上；

所述的定量播種滾輪(18)安裝在固定座中；所述滾輪葉片19均勻分布在定量播種滾輪18上；定量播種滾輪(18)的轉軸(20)通過聯軸器(21)與伺服電機(22)的輸出軸連接，由伺服電機驅動定量播種滾輪旋轉；風扇自帶驅動電機，風扇由電池驅動；所述的風扇的轉動軸與定量播種滾輪(18)的轉軸(20)垂直；

固定座采用由4塊豎直的側板連接而成的頂部和底部均為開口的方形箱體結構，固定座的頂部開口與種子箱的底部開口對接；

通過定量播種滾輪、滾輪葉片與固定座的共同配合實現定量排種；

通過風力散種裝置將排出的種子吹散實現風力散種，從而有利于播種均勻；

排種和風力散種的過程如下：

定量播種滾輪不旋轉時，定量播種滾輪和滾輪葉片共同封住固定座頂部開口和底部開口之間的通道，防止種子從固定座底部開口墜落，此時播種裝置處于暫停播種狀態；

定量播種滾輪旋轉時，種子先從種子箱的出口漏到相鄰的滾輪葉片與定量播種滾輪之間共同形成的儲種空腔中，隨著滾輪葉片的旋轉，該儲種空腔運行至固定座的下方時，儲種空腔中存儲的種子被釋放，并在風力散種裝置的風力作用下分散并墜落，此時播種裝置處于播種作業狀態；

飛行器的底部設有2根平行的固定管(3)；在固定座的兩側設有2個掛件(23)，所述的掛件上設有與所述固定管適配的半圓槽，2個掛件分別掛扣在2根固定管上；

所述的飛行器上設有無線接收器，無線接收器接收遙控信號并控制飛行器的飛行姿態以及控制定量播種滾輪和風扇的動作。

播種裝置為多個，多個播種裝置統一控制，或每一個播種裝置單獨控制；

滾輪葉片的外沿處設有橡膠片；

所述的飛行器為單旋翼飛行器，采用電池或燃油驅動；

所述的飛行器包括機身(5)以及與機身相連的動力輸出機構、變速箱(8)、主旋翼(9)、尾旋翼(10)和腳架(12)；

動力輸出機構通過主同步帶傳動機構(7)與變速箱傳動連接；變速箱驅動主旋翼旋轉；變速箱還通過尾步帶傳動機構與尾旋翼傳動連接；腳架設置在機身的底部。