[發(fā)明專利]一種無人機變量施藥控制裝置及其分級控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811520074.2
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109362689B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洋洋;茹煜;段立蹄;張一揚;曲榮佳;周博;尹牛牛;王水金;倪佳勝
• 申請（專利權(quán)）人: 南京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00;B64D1/18
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11562
• 代理人: 宋平

本發(fā)明公開了一種無人機變量施藥控制裝置及其分級控制方法，控制裝置包括執(zhí)行組件/信息采集組件、控制組件，信息采集組件通過控制組件與執(zhí)行組件線路連接；所述分級控制方法包括以下步驟：S1、對無人機的飛行高度、飛行速度、施藥濃度、藥箱閥門開口角度進(jìn)行分級，并制成分級控制列表；S2、計算出無人機的飛行高度、飛行速度和施藥濃度對藥箱閥門開口角度的權(quán)重值；S3、將權(quán)重值、分級控制列表和加權(quán)公式輸入單片機中；S4、將無人機的施藥要求輸入到單片機中，單片機通過加權(quán)公式計算出藥箱閥門開口角度；S5、單片機通過放大電路對球閥電動機進(jìn)行控制，從而控制藥箱閥門達(dá)到指定的開口角度，完成控制操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無人機領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機變量施藥控制裝置及其分級控制方法。

背景技術(shù)

無人機在農(nóng)業(yè)施藥方面的應(yīng)用越來越普遍，但是施藥的效果很難掌握。由于農(nóng)田大多是不規(guī)則形狀，并且障礙物較多，因此無人機在施藥過程中的無人機的速度、高度需要根據(jù)農(nóng)田環(huán)境而變化。如果施藥流量不能根據(jù)速度、高度的變化而變化，則造成施藥濃度不均勻現(xiàn)象，施藥濃度的高低會直接影響施藥效果，濃度過低可能起不到植保的目的；濃度過高，則會造成農(nóng)藥浪費與環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無人機變量施藥控制裝置及其分級控制方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種無人機變量施藥控制裝置，包括執(zhí)行組件，所述執(zhí)行組件包括用于控制無人機藥箱開口角度的球形電磁閥、用于控制球形電磁閥開合的放大電路；球形電磁閥與球形電磁閥線路連接；所述球形電磁閥包括用于控制藥箱輸藥管流量的藥箱閥門、用于控制藥箱閥門開口角度的球閥電動機，球閥電動機通過線路與放大電路連接；所述放大電路包括電阻R1、電阻R2、NPN型三極管Q1、NPN型三極管Q2、繼電器RL、雙刀雙擲開關(guān)SW、保險絲FU、電源VCC；所述的電阻R1的一端與NPN型三極管Q1的基極連接，NPN型三極管Q1的集電極與電源VCC電性連接，NPN型三極管Q1的發(fā)射集與繼電器RL的左邊線圈串聯(lián)后與地線連接；電阻R2的一端與NPN型三極管Q2的基極連接，NPN型三極管Q2的集電極與電源VCC電性連接，NPN型三極管Q2的發(fā)射集與繼電器RL的右邊線圈串聯(lián)后與地線連接；電阻R1、電阻R2的另一端分別與信號輸出端電性連接；所述雙刀雙擲開關(guān)SW的第一接線柱和第四接線柱與電源VCC電性連接，第二接線柱和第三接線柱與地線連接；雙刀雙擲開關(guān)SW的雙刀分別與球閥電動機兩端連接。

進(jìn)一步的，所述無人機變量施藥控制裝置還包括信息采集組件、控制組件，信息采集組件通過控制組件與執(zhí)行組件線路連接；所述信息采集組件包括設(shè)置在無人機機箱內(nèi)的氣壓高度傳感器、設(shè)置在無人機機體外側(cè)頂部的飛行速度傳感器、設(shè)置在無人機藥箱輸藥管上的渦輪流量傳感器；所述控制組件包括單片機；單片機的輸入端串口分別連接氣壓高度傳感器、飛行速度傳感器、渦輪流量傳感器的信號輸出端；單片機的信號輸出串口分別與放大電路中的電阻R1、電阻R2電性連接。

進(jìn)一步的，所述控制組件還包括操作顯示板，所述操作顯示板設(shè)置在飛機的機體外頂部且與單片機的輸入輸出串口雙向連接。

進(jìn)一步的，所述控制組件還包括GSM通信模塊、手機APP；所述GSM通信模塊與單片機的輸入輸出串口雙向連接，GSM通信模塊與手機APP無線連接。

一種無人機變量施藥控制裝置的分級控制方法，其特征在于：所述分級控制方法包括以下步驟：

S1、對無人機的飛行高度、飛行速度、施藥濃度、藥箱閥門開口角度進(jìn)行分級，并制成分級控制列表；

S2、計算出無人機的飛行高度、飛行速度和施藥濃度對藥箱閥門開口角度的權(quán)重值；

S3、將權(quán)重值、分級控制列表和加權(quán)公式輸入單片機中；

S4、將無人機的施藥要求輸入到單片機中，單片機通過加權(quán)公式計算出藥箱閥門開口角度；