[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

技術領域

本發明涉及一種基于無人機平臺的精量播種作業系統及方法。

背景技術

目前，我國農業發展迅速，農業現代化迫切需要農業機械化及作業高效精量化。而現有農田的播種則是一項高技術，高精度的作業，且播種效果明顯受各種因素的影響，對于播種方式更是提出了很高的要求。目前的人工播種包括人力式和機械式，人力式播種不但勞動強度大，效率低，且播種不均現象較明顯，降低了播種質量，同時花費大量時間；機械式播種取代人力播種，能夠有效提高工作效率，但現有機械式播種主要還局限于手持式機械播種和行走式機械播種兩種形式。手持式機械播種對于提高機械效率的水平非常有限；行走式機械又存在下田困難，行進速度低下，且上述兩種機械式播種都應損失農田的播種面積、農田的平整度等許多難以應付的復雜田間環境問題。因此人們開始利用能夠低空穩定飛行的無人飛行器實現輔助播種。這種利用能夠低空穩定飛行的無人飛行器輔助播種方式解決了上述的人力式和機械式的諸多問題。如減少了勞動強度，降低了地形的影響，也避免損失農田平整度等。

現有播種所用無人機多采用中小型無人機或者多旋翼飛行器，此種類型的飛行器具備垂直起降、低空飛行的基本功能，其旋翼產生的風力垂直向下為飛行器提供向上的升力。同時，這些無人機通過飛行器產生的垂直風場實現輔助播種。但是，播種作業中種子從種子箱內按自由落體方式撒到農田中，種子間距太小；其次，農田播種需要定量撒播，種子過密影響種子質量，過疏浪費農田資源；再次，播種受農田大小影響，播種箱必須有開關控制。故播種作業中仍存在種子均勻度、農田種子密度以及種子箱開關控制等諸多問題，使得無人機播種的作業效率降低，播種效果不佳。

因此，有必要設計一種新型的基于無人機平臺的精量播種作業系統及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于無人機平臺的精量播種作業系統，該基于無人機平臺的精量播種作業系統能實施精量播種作業，播種效率高，易于實施。

發明的技術解決方案如下：

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；【電池屬于電子控制元件部分(13)】

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。

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【便于將播種裝置安裝于飛行器上】。

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。【橡膠片邊緣緊貼固定座側壁，防止種子堵塞和硬質件破壞種子】

所述的飛行器為四旋翼飛行器。

所述的飛行器為單主旋翼飛行器。

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)；