[發明專利]一種植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201710399130.0
• 申請日: 2017-05-31
• 公開（公告）號: CN107037822B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 武志明;王云崗;劉偉洪;岳杰綿;何雄奎;蘭玉彬;鄭德聰;馬紅梅;趙銳;馬勇;王飛;王浩
• 申請（專利權）人: 山西飛象農機制造有限公司;山西農業大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 太原華弈知識產權代理事務所 14108
• 代理人: 梁麗麗

本發明涉及一種植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置及其使用方法，夾角自動調節裝置由電源管理模塊、輸入模塊、運算控制處理單元、執行單元組成；所述運算控制處理單元為主控芯片U1，輸入模塊包括姿態傳感器和按鍵，執行單元包括電流緩存芯片U2、繼電器J、舵機驅動芯片U3、發光二極管、數碼管、舵機與電磁閥，本發明的植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置，能夠自動有效地根據飛機當前姿態進行噴頭、雷達與作業面夾角的調節，從而達到最佳的作業效果；同時本系統還能控制前后噴頭同時工作與獨立工作，從而實現植保無人機的高效作業模式。

技術領域

本發明涉及植保無人機領域，具體涉及一種植保無人機噴頭、雷達與作業面夾角自動調節裝置及其使用方法。

背景技術

植保無人機是近年來興起的農用植保飛行器，針對大面積的農作物打藥困難的問題而研發的。植保無人機由于其高效作業和精準噴灑能力受到了越來越普遍的應用，無人機由飛行平臺、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。

通過調查現有的各種型號植保無人機，現有無人機的噴頭與雷達定高系統都存在較大的缺陷，在平地作業時，主要缺陷如下：（1）無人機的噴頭被固定死，其姿態會與機體的姿態同步，造成在噴灑過程中噴頭不是隨時指向地平面，作業的靶向性差，影響作業效果，如機身傾角較大，還可引起藥液向機身上方漂移，導致藥液利用率降低。（2）針對配置有雷達定高系統的植保無人機，雷達與機體剛性固定在一起，二者姿態同步，使得雷達發送的大部分超聲波指向飛機前進的前方，不能被作業面垂直反射，從而導致定高不準確。

發明內容

針對上述無人機的缺陷，本發明的目的是提供一種植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置，能夠自動有效地根據飛機當前姿態進行噴頭、雷達與作業面夾角的調節，從而達到最佳的作業效果；同時本系統還能控制前后噴頭同時工作與獨立工作，從而實現植保無人機的高效作業模式。

本發明的植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置，由電源管理模塊、輸入模塊、運算控制處理單元、執行單元組成；

所述電源管理模塊輸入端為12.6V~50.4V供電輸入，輸出端為5V、6V、12V的供電輸出；

所述運算控制處理單元為主控芯片U1，所述芯片U1的型號為STC89C52，用于對數據進行運算和通信，與電源管理模塊的輸出端連接；

所述輸入模塊包括姿態傳感器和按鍵，所述姿態傳感器和按鍵與運算控制處理單元輸入端連接，所述姿態傳感器用于測出飛機當前的姿態角度并傳輸給運算控制處理單元，所述按鍵用于將姿態傳感器所測出的角度值設定為當前的坡度角和選擇無人機的作業模式；

所述執行單元包括電流緩存芯片U2、繼電器J、舵機驅動芯片U3、發光二極管、數碼管、舵機與電磁閥，所述芯片U2、繼電器J、舵機驅動芯片U3分別與運算控制處理單元的輸出端連接，芯片U2的輸出端與數碼管的輸入端連接，所述繼電器J的輸出端與電磁閥的輸入端控制連接，繼電器J的輸入端與電源管理模塊連接，所述芯片U3的輸出端與舵機控制連接，芯片U3的輸入端與電源管理模塊的輸出端連接，所述發光二極管和數碼管的輸入端均與主控芯片U1的輸出端連接。

本發明的一種植保無人機噴頭、雷達自動調節裝置的使用方法，由電源管理模塊供電給輸入模塊、運算控制處理單元、執行單元，通過輸入模塊將實時數據傳送至運算控制處理單元，運算控制處理單元根據數據做出相應的指示至執行單元，執行單元做出相應的動作從而控制無人機的工作狀態和工作模式。

優選的，所述電流緩存芯片U2的型號為74HC245，舵機驅動芯片U3的型號為PCA9685。

優選的，所述輸入模塊的按鍵包括按鍵K1、K2和K3，所述按鍵K1用于將傳感器所測出的角度值設定為當前的坡度角，按鍵K2、K3用于選擇無人機的作業模式。

優選的，所述姿態傳感器的型號為MPU6050，對無人機的姿態原始數據進行讀取。