[發明專利]一種基于無人機轉運的梯田機械化作業方法

有效

• 申請號: 202010911767.5
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112034883B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 楊文武;羅熙霖;郭涵;胡煉;任春霞;梁展豪;陳雨;陳煒瀚;李曉妍;程皓
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 北京知本村知識產權代理事務所(普通合伙) 11039
• 代理人: 劉江良

本發明涉及一種梯田機械化作業方法，采用基于無人機轉運的梯田模塊化智能作業系統進行作業，步驟如下：轉運無人機進行目標梯田的勘察規劃，將勘察得到的信息傳輸至控制系統；轉運無人機將模塊化智能作業系統轉運投放至目標位置；作業裝置根據目標田塊的地圖和規劃的作業路線進行作業；通過控制系統發送更換模塊的請求至轉運無人機進行更換補給；轉運無人機按照不同的請求吊裝相應的補給模塊，自主飛行至指定位置更換補給模塊；更換補給模塊后模塊化智能作業裝置按照規劃路線繼續進行指定作業，直至作業完成。本發明為我國梯田機械化生產提供了新模式，對丘陵梯田和不規則田塊機械化作業具有較好的優勢。

技術領域

本發明屬于梯田機械化作業技術領域，具體涉及一種基于無人機轉運的梯田機械化作業方法。

背景技術

我國的地形復雜，存在多種地形地貌，梯田是主要的耕地類型之一，具有典型的中國特色，是我國糧食生產的重要組成部分，在中國農業發展史上具有重要的歷史意義。但由于梯田依山而建，田塊落差大，面積小，形狀不規則，自然稟賦較差，導致種植成本高，效益差。隨著我國經濟和科技的快速發展，城鎮化快速推進，勞動力緊缺，且勞動力成本逐年增加，對梯田傳統耕作方式提出了嚴峻挑戰，面臨著無人種田，無機可用的窘境。

目前國內外的以使用大中型農業機械為主，由于梯田落差大，無機耕道，大中型機械無法進入梯田作業，導致梯田機械化率較低。綜上所述，綜合我國的國情和梯田的自然條件，提出一種基于無人機轉運的梯田機械化作業方法，具有一定的先驅性和必要性。

發明內容

本發明針對梯田機械化生產問題，為解決當前大中型農業機械無法進入梯田作業的現狀，提出了一種基于無人機轉運的梯田機械化作業方法，以解決梯田農業生產勞動力短缺，生產成本高和效益低的問題，對提高梯田機械化生產水平具有重要的意義。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于無人機轉運的梯田機械化作業方法，其特征在于：該作業方法采用基于無人機轉運的梯田模塊化智能作業系統進行作業，所述基于無人機轉運的梯田模塊化智能作業系統包括轉運無人機、模塊化智能作業裝置和控制系統；其中：轉運無人機用于目標梯田的勘察規劃、轉運模塊化智能作業裝置和更換指定模塊；模塊化智能作業裝置用于梯田的作業；控制系統用于調度無人機和模塊化智能作業裝置開展相應的任務；

作業方法包括如下步驟：

1) 轉運無人機進行目標梯田的勘察規劃，將勘察得到的信息傳輸至控制系統，完成田塊數字地圖構建；

2) 轉運無人機將模塊化智能作業裝置轉運投放至目標位置；

3) 模塊化智能作業裝置讀取目標田塊的地圖，規劃作業路線，開始自主作業；

4) 模塊化智能作業裝置作業過程中，控制系統實時監控物料模塊和動力模塊，若需更換，通過控制系統發送更換模塊的請求至轉運無人機進行更換補給；

5) 轉運無人機按照不同的請求吊裝相應的補給模塊，分析確定所需更換模塊的智能作業裝置位置，自主規劃路徑，自主飛行至指定位置更換補給模塊；

6) 更換補給模塊后模塊化智能作業裝置按照規劃路線繼續進行指定作業，直至作業完成，停止作業。

在一個實施方式中，進一步包括如下步驟：

7) 若有進一步的有待作業的田塊和作業模式，模塊化智能作業裝置發送所在位置信息、目標田塊和作業模式指令至轉運無人機；

8) 轉運無人機解析指令，根據需要完成模塊更換和模塊化智能作業裝置的轉運。

9) 模塊化智能作業裝置重復步驟3)至6)；

10) 若無待播田塊和等待作業任務，模塊化智能作業裝置發送所在位置信息和返航指令至轉運無人機；