[發明專利]一種用于高空噴藥的無人機控制系統及方法

有效

• 申請號: 202011060950.5
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN111994280B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 李振華;白先權;張毅超;李曉莎;孫世海;王明;吳海仙;朱宏宇;孫祥森;劉凡賓
• 申請（專利權）人: 海南天然橡膠產業集團股份有限公司;海南中橡科技有限公司;北京天和智航信息科技有限公司
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;B64C39/02;A01M7/00;B64D47/08
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 陳歡

1.一種用于高空噴藥的無人機控制系統，其特征在于，包括無人機主體、儲液箱以及噴藥機構，所述儲液箱設于所述無人機主體的底部，所述噴藥機構設于所述儲液箱的底部，所述噴藥機構包括連接管、流量控制裝置、水泵、T型管、差速轉動機構，所述連接管通過所述水泵和流量控制裝置與所述儲液箱連接，所述T型管的一端通過軸承與所述連接管轉動連接，另一端設有噴頭，余下一端設有所述差速轉動機構，所述連接管和T型管內設有轉軸，所述轉軸上固定設有若干槳葉，所述轉軸的下端通過差速轉動機構與所述T型管傳動連接，所述無人機主體內設有主控單元，所述主控單元分別與所述水泵和流量控制裝置電連接；

所述儲液箱內設有隔板，所述隔板將所述儲液箱內部分割成第一儲液箱和第二儲液箱，所述第一儲液箱和第二儲液箱中分別設置有不同的藥液，所述第一儲液箱通過第一出液口與所述連接管相連通，所述第二儲液箱通過第二出液口與所述連接管相連通，不同的藥液分別經第一出液口和第二出液口在連接管內匯合；

還包括固定架和固定板，所述固定架的兩端固定于所述連接管內壁上，所述轉軸與所述固定架的中部轉動連接，所述固定板設于所述T型管的一端，在所述T型管的一端形成容納腔，所述差速轉動機構設于所述容納腔內，所述轉軸貫穿所述固定板與所述差速轉動機構相連接，轉軸通過差速轉動機構帶動T型管差速轉動，最終帶動噴頭旋轉；

所述差速轉動機構包括主動齒輪和從動齒輪，所述容納腔的內壁上環繞設有齒面，所述主動齒輪固定于所述轉軸上，所述從動齒輪通過吊桿與所述連接管內壁相連，且所述從動齒輪與所述吊桿轉動連接，所述從動齒輪設于所述主動齒輪和齒面之間，且均與所述主動齒輪、齒面相嚙合，所述從動齒輪大于所述主動齒輪；

所述流量控制裝置包括第一流量調節閥以及第二流量調節閥，所述第一流量調節閥設于所述第一出液口處，所述第二流量調節閥設于所述第二出液口處，所述主控單元分別與所述第一流量調節閥、第二流量調節閥電連接。

2.根據權利要求1所述的一種用于高空噴藥的無人機控制系統，所述T型管上設有角度傳感器，所述主控單元與所述角度傳感器電連接。

3.根據權利要求1所述的一種用于高空噴藥的無人機控制系統，其特征在于，所述噴頭上設有若干出水孔，所述出水孔呈放射狀分布。

4.根據權利要求1所述的一種用于高空噴藥的無人機控制系統，其特征在于，所述無人機主體側面向下延伸設有起落架，所述起落架的底端低于所述噴藥機構的底部。

5.根據權利要求1所述的一種用于高空噴藥的無人機控制系統，其特征在于，還包括攝像機、相對高度傳感器和遙控裝置，所述攝像機設于所述儲液箱的底面，所述相對高度傳感器設于所述儲液箱的底面，所述遙控裝置上設有顯示屏，所述主控單元分別與所述攝像機和相對高度傳感器電連接，所述遙控裝置與所述主控單元之間可進行信號傳輸。

6.根據權利要求1-5任一項所述的一種用于高空噴藥的無人機控制系統，其特征在于，還包括一種用于高空噴藥的無人機控制方法，具體包括以下步驟：

S1、無人機航行至樹木的樹冠上方，控制調整所述無人機與樹冠之間的相對高度為h1，獲取樹冠的圖片信息發送至主控單元，根據算法計算出樹冠的半徑大小；

S2、控制無人機航行至樹冠的中心附近位置，控制調整無人機與樹冠之間的相對高度為h2時保持懸停；

S3、主控單元根據樹冠半徑大小按照預設規則計算出相應的水泵輸出功率，通過控制所述水泵的輸出功率來控制藥液流量的大小，從而控制噴灑半徑的大小，使得噴灑半徑與樹冠半徑相等；

S4、水泵和流量控制裝置開啟，藥液混合沖刷槳葉，最終帶動噴頭緩慢旋轉一周，完成對樹冠的噴藥；

S5、無人機航行至下一個樹冠上方，再按照步驟S1、S2、S3、S4，對下一樹木的樹冠進行噴藥，直至完成對所有樹木樹冠的噴藥。