[發(fā)明專利]一種具有自動授粉功能的農用無人機及使用方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010969292.5
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112021174A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 李玉婧;商宇陽;藺江濤;藺凱強;商聰;藺浩寧;陳景輝;趙亞青
• 申請（專利權）人: 石家莊中皇尚品農業(yè)發(fā)展有限公司
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02;B64C39/02;B64D47/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種具有自動授粉功能的農用無人機使用方法，包括計算規(guī)劃弓字形軌跡上區(qū)域巡航位置的密度；設置弓字形授粉軌跡，在巡航位置懸停，攝像頭捕捉花朵圖像，并記錄位置、數量傳輸到中樞處理器；識別花朵是雄花還是雌花，根據識別結果收集和噴涂花粉；判斷有無未接觸花朵，根據判斷結果決定是否飛向下一個巡航位置；判斷是否是終止位置，決定是否終止授粉過程。同時還提供了一種具有自動授粉功能的農用無人機。本發(fā)明采用自主飛行模式和自動識別功能，使無人機的操控更加簡單；在授粉過程中邊采集花粉，邊進行授粉作業(yè)，做到精準控制，采用新鮮的花粉，提高了授粉質量；能夠極大的提高作業(yè)質量和速度。

技術領域

本發(fā)明涉及智能農業(yè)機械裝備、計算機遠程控制、無人機技術領域，具體涉及一種具有自動授粉功能的農用無人機及使用方法。

背景技術

在農作物生長的整個過程中，開花期授粉質量的好壞，是影響農作物果實產量和品質的重要因素。一般情況下，由于農作物花期持續(xù)時間較短，授粉過程技術要求又高，授粉質量極易受到陰雨天、大風等自然因素的影響。因此，經常需要對農作物進行花期輔助授粉。

輔助授粉是一項技術含量高、時間要求緊的工作?，F在常用的輔助授粉方式主要包括人力式與機械式。人力式授粉勞動強度大、作業(yè)效率低，授粉不均現象較明顯，往往由于授粉作業(yè)周期短，不能在規(guī)定時間內完成授粉作業(yè)。機械式授粉一般有手持式、地面行走式和無人機授粉。手持式授粉主要用于經濟作物，勞動效率提高有限；地面行走式授粉由于受到農田地形（山地、丘陵、水田等）、作物種類的影響，下地有一定局限性。在輔助授粉工作中，無人機得到了越來越多的應用，已經有采用無人機授粉的技術及裝置。相比其他傳統(tǒng)授粉的方式，采用無人機進行農作物授粉的效率得到了明顯提高，大大節(jié)省了人力，減小了勞動強度、提高工作效率，降低了地形的影響，也避免損傷植株等。

在現有的無人機授粉工作中，一般采用無人機直接攜帶大量花粉，然后操作人員操控無人機在農作物區(qū)域飛行，將花粉進行大面積噴灑，實現大面積農作物的高效授粉。

授粉無人機還沒有得到普遍采用的主要原因是存在以下缺陷：

1.無人機的操控比較復雜，需要專業(yè)人員和熟練的操作人員才能夠完成；無人機飛行軌跡雜亂，容易出現重復授粉和沒有授粉的現象。

2.只可噴灑液態(tài)花粉混合物或提前采的花粉，授粉質量不如現采的花粉；單一的不具有調節(jié)功能的進粉口，沒有考慮到不同植物所需要花粉量不同，沒有考慮到不同農作物覆蓋率也有所差異，無法適用于多種情況下使用需求。

3.不具備自動收集花粉的功能。雖然授粉無人機效率較高，但是在需要精確位置進行授粉作業(yè)時，就會出現花粉噴灑不均勻、花粉噴灑過量或不足等問題，造成授粉花粉浪費和效果不佳的情況。

發(fā)明內容

（一）發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種具有自動授粉功能的農用無人機及使用方法，能夠使授粉無人機在規(guī)劃好的田字格工作區(qū)域內不重復地連續(xù)自主飛行，飛行過程中識別所遇到的花朵是雄花還是雌花，根據識別結果收集和噴涂花粉，如果是雌花就噴涂花粉，如果是雄花就收集花粉，可以使授粉無人機操控更簡單，實現自主作業(yè)；使授粉無人機收集和噴涂花粉更加精準，提高授粉無人機的應用性。

（二）技術方案

為解決上述問題，本申請的第一方面提供了一種具有自動授粉功能的農用無人機使用方法，包括：設置弓字形授粉軌跡，從基地飛往第一區(qū)域巡航位置；在第一區(qū)域巡航位置懸停；攝像頭捕捉花朵圖像，并記錄位置、數量傳輸到中樞處理器；隨機飛向任一朵花朵；判斷是雄花還是雌花；是雄花就吸收花粉，是雌花就噴涂花粉；返回區(qū)域巡航位置懸停，并傳送已授粉花朵信息到中樞處理器；判斷有無未接觸花朵；有未接觸花朵，執(zhí)行隨機飛向任一朵花朵的步驟進行循環(huán)，無未接觸花朵，到下一個區(qū)域巡航位置懸停；判斷是否是終止位置；不是終止位置，執(zhí)行攝像頭捕捉花朵圖像，并記錄位置、數量傳輸到中樞處理器的步驟進行循環(huán)，是終止位置，返回基地停止工作。