[發明專利]一種用于植保無人機綜合作業的掛車及無人機定位回收方法

有效

• 申請號: 201610561272.8
• 申請日: 2016-07-15
• 公開（公告）號: CN106043086B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 賈明月;關殿新;代林勇;梁東明;段兵煒
• 申請（專利權）人: 長春藍天焦點科技有限公司
• 主分類號: B60P3/00
• 分類號: B60P3/00;B64D1/18;B64F5/00;G05D1/10
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 周明飛

技術領域

本發明涉及農業植保無人機領域，尤其涉及一種用于植保無人機綜合作業的掛車和一種無人機定位回收方法。

背景技術

植保無人機已廣泛應用于農林植物保護作業，小型無人飛機有飛行平臺GPS飛控、噴灑機構三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控，來實現噴灑作業，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等，但目前仍存在以下問題：一、運輸不便。由于植保作業點零散，植保無人機需要頻繁的轉場作業。雖然目前植保無人機大多采用折疊方式縮小了運輸尺寸，但使用小型車輛仍難以運輸，如使用廂式貨車運輸，增加了運營成本；二、現場作業不便，植保無人機在作業現場需要配制藥水、選擇起降場地、更換電池等，目前仍處于較為原始的狀態，降低了作業效率；三、充電及維護保養不便，植保無人機高度依賴電池供應，由于電池成本較高，不能靠增加電池數量提高植保無人機飛行架次，只能立足于現場發電，快速充電提高作業效率。但另行攜帶發電機、汽油等，展開不便，耗時較長。另植保無人機在作業過程中，需要檢修等工作，也造成了噴灑效率的降低，因此急需一種無人機綜合噴灑作業平臺，能夠解決上述問題。

發明內容

本發明設計開發了一種用于植保無人機綜合作業的掛車，具有起降平臺、藥箱補給系統、充電系統和維修設備，能夠完成多種綜合作業。

本發明還有一個目的是在箱式掛車上加裝設備，廂板展開作為起降平臺、即解決了運輸問題，又節約了運輸成本，同時降低了維護難度。

本發明得另一個目的是提供一種植保無人機定位回收方法，基于最小二乘法的迭代匹配定位算法，減小了無人機位置檢測過程中引入的誤差，實現了無人機與掛車間的精準定位，同時環境風速和風向調整無人機的降落傘開傘位置，能夠將無人機自動回收至作業掛車。

本發明提供的技術方案為：

一種用于植保無人機綜合作業的掛車，包括：

底盤系統，用于承重及運載無人機；

起降平臺，其包括設置在掛車側面的掛車廂板和車頂廂板，所述掛車廂板能夠向左右展開；

集成藥箱及吸供水系統，其設置在掛車內部，其用于配比藥液和向植保飛機攜帶藥箱內自動填充藥液；

集成發電及充電系統，其設置在掛車內部，用于對掛車內全車供電及植保飛機內置電池充電；

無人機引導回收裝置，其設置在掛車車頂廂板位置，用于植保無人機回收的定位和引導。

優選的是，所述底盤系統，包括：

主軸，其選用普通小型汽車車軸，通用性好；

縱向主承重梁，其為方形鋼管，數量為兩個，設置在所述主軸之間，用于承載車身重量；

牽引銷，其設置在掛車前端，能夠選擇性連接球頭牽引鉤或普通環狀牽引鉤。

優選的是，還包括燈光及信號系統，包括：

車尾燈，其設置在掛車尾部，便于光照條件不良時的作業

反光條，其設置在掛車四周，用于夜間作業時，標記掛車輪廓。

優選的是，所述集成發電及充電系統，包括：

發電機，其設置在掛車體前端，采用汽油發電機組，并具有電啟動功能；

供電系統，其連接所述發電機，用于啟動發電機以及全車供電；

配電箱，其用于放置所述發電機及供電系統，用來分配電力能源。

優選的是，所述集成藥箱及吸供水系統，包括：

藥箱，其設置在掛車車體前部，容量為100L-200L；

雙向水泵，其設置在所述藥箱內部，用于將外部藥水吸入藥箱內，并能夠將藥箱內藥液泵入植保無人機藥箱中；

過濾系統，其設置在所述藥箱底部，用于過濾藥液中雜質，防止堵塞植保無人機噴灑系統。

優選的是，所述無人機回收定位裝置，包括：

引降信號燈，其數量為三個以上，設置在所述車廂板的頂部，能夠發射光信號，用于標記所述無人機回收降落位置。

優選的是，還包括光學追蹤系統，其設置在所述無人機底部，用于檢測無人機的位姿信息，包括：

掃描追蹤裝置，其包括多組透鏡，能夠繞安裝軸旋轉，并捕獲所述引降信號燈發出的光信號，進而測量所述引降信號燈與所述掃描追蹤裝置之間的距離，獲得無人機的位置信息；

角度傳感器，其設置在所述無人機底部，能夠檢測所述引降信號燈與無所述人機前進方向上的夾角。

本發明的目的還可以進一步由一種植保無人機定位回收方法實現，包括以下步驟：

步驟一、通過所述光學追蹤系統檢測無人機與預定停靠地點的位置信息和方位角、并通過風力傳感器檢測環境風速及風向；