[發(fā)明專利]一種播種農(nóng)業(yè)無人機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710584324.8
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN109270948A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇穎;蔡穎寅;錢曉;閆廷廷;王謙
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫飛天俠科技有限公司
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 劉娟娟

1.一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：包括機身(20)、兩側(cè)軸(21)、尾軸(22)、可拆卸掛載軸(29)和內(nèi)部控制系統(tǒng)，所述內(nèi)部控制系統(tǒng)設(shè)置在所述機身(20)內(nèi)，兩所述側(cè)軸(21)對稱的設(shè)置在所述機身(20)的兩側(cè)，所述尾軸(22)設(shè)置在所述機身(20)的后方，所述可拆卸掛載軸(29)設(shè)置在所述機身(20)的下方，所述機身(20)的正前方設(shè)有超聲波測距模塊(11)，所述機身(20)的頂部設(shè)有遙控天線(19)，所述尾軸(22)的末端設(shè)有通訊天線(7)，兩所述側(cè)軸(21)上均設(shè)有安裝件(23)，所述安裝件(23)上設(shè)有圖像采集模塊(12)，所述尾軸(22)上設(shè)有連接件(24)，所述安裝件(23)和所述連接件(24)上均設(shè)有驅(qū)動電機(25)和多個固定件(28)，所述驅(qū)動電機(25)上設(shè)有多個旋翼(27)，所述旋翼(27)上設(shè)有旋翼穩(wěn)定件(26)，所述機身(20)上設(shè)有多個散熱器(17)，所述可拆卸掛載軸(29)的下方設(shè)有控制電機(30)，所述控制電機(30)的下方設(shè)有掛載件(31)，所述內(nèi)部控制系統(tǒng)包括處理器模塊(1)、編隊集群遙控飛行模塊(2)、編隊集群控制模塊(3)、巡航控制模塊(4)、安全監(jiān)控模塊(6)、播種設(shè)備控制模塊(13)、智能充電模塊(14)和存儲器(15)，所述處理器模塊(1)分別與所述編隊集群遙控飛行模塊(2)、所述編隊集群控制模塊(3)、所述巡航控制模塊(4)、所述智能充電模塊(14)和所述存儲器(15)電連接，所述巡航控制模塊(4)分別與所述播種設(shè)備控制模塊(13)和所述安全監(jiān)控模塊(6)電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述安全監(jiān)控模塊(6)與通訊天線(7)電連接，所述通訊天線(7)與地面控制裝置通訊連接，所述安全監(jiān)控模塊(6)用于判斷地面控制裝置與單個無人機間的通信是否出現(xiàn)故障或單個無人機是否出現(xiàn)機械故障；所述安全監(jiān)控模塊(6)內(nèi)設(shè)有氣壓計、指南針、溫度計和高度計。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述編隊集群控制模塊(3)分別與數(shù)據(jù)傳輸模塊(8)和數(shù)據(jù)通訊模塊(9)電連接，所述處理器模塊(1)分別與超聲波測距模塊(11)和圖像采集模塊(12)電連接；所述編隊集群控制模塊(3)向無人機發(fā)送指令，進(jìn)行無人機編隊集群控制，獲取無人機編隊集群的當(dāng)前位置和各個無人機的姿態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述編隊集群控制模塊(3)與所述巡航控制模塊(4)電連接，所述無人機編隊集群處于編隊集群遙控飛行模式時，無人機編隊集群的位置信息通過所述數(shù)據(jù)傳輸模塊(8)傳輸?shù)降孛婵刂蒲b置，所述無人機編隊集群處于巡航控制模式時，各個無人機的位置信息通過所述數(shù)據(jù)通訊模塊(9)傳輸?shù)降孛婵刂蒲b置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述編隊集群控制模塊(3)進(jìn)行無人機編隊集群控制，接收無人機相互距離及相對速度，獲取無人機的當(dāng)前位置和姿態(tài)，并根據(jù)無人機相互距離及相對速度，判斷無人機編隊集群是否運行正常及安全，并根據(jù)所述無人機的當(dāng)前位置和姿態(tài)，判斷該無人機是否即將進(jìn)入飛行區(qū)域或禁飛區(qū)域。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述巡航控制模塊(4)用于不斷檢測無人機的包括數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)通訊在內(nèi)的通信系統(tǒng)是否正常，所述巡航控制模塊(4)還用于不斷檢測無人機的位置信息，判斷無人機是否已行駛至目的地；所述巡航控制模塊(4)包括內(nèi)環(huán)控制模塊和外環(huán)控制模塊，用于單個無人機巡航控制，所述內(nèi)環(huán)控制模塊用于控制單個無人機的姿態(tài)，所述外環(huán)控制模塊用于控制單個無人機的位置和速度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種播種農(nóng)業(yè)無人機，其特征在于：所述內(nèi)環(huán)控制模塊采用自適應(yīng)魯棒控制算法和mahony算法，所述外環(huán)控制模塊采用模糊PID控制算法，所述mahony算法是根據(jù)加速度計和地磁計的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系后，與對應(yīng)參考的重力向量和地磁向量進(jìn)行求誤差，這個誤差用來校正陀螺儀的輸出，然后用陀螺儀數(shù)據(jù)進(jìn)行四元數(shù)更新，再轉(zhuǎn)換到歐拉角。