[發明專利]基于多層次協同的無人機噴施作業方法和裝置

有效

• 申請號: 202011326484.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112407283B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 唐宇;駱少明;郭琪偉;莊鑫財;黃華盛;朱興;李嘉豪;楊捷鵬;符伊晴;侯超鈞;莊家俊;苗愛敏;褚璇
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范大學
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;G06K9/62;G06N3/08;G06Q10/06;G05D1/10;G01S17/88;A01M7/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 李瓊芳

本申請揭示了一種基于多層次協同的無人機噴施作業方法、裝置、計算機設備和存儲介質，所述方法包括：獲取第一傳感信號集；將所述第一傳感信號集輸入處方圖生成模型中，得到第一處方圖；生成待治療植物需要的藥液種類和對應的份量，并選出指定無人機；發送啟動指令，以使指定無人機起飛至初始位置；得到第二傳感信號集；將指定無人機的運動參數、位置參數、所述多個藥液存儲罐中的剩余儲液量和所述第二傳感信號集輸入噴施策略生成模型中進行處理，得到第一噴施策略；根據第一空中噴施子策略進行空中噴施作業；根據第一地面車輛噴施子策略進行協同地面噴施作業，從而實現了基于處方圖的多層次精細噴施作業。

技術領域

本申請涉及到計算機領域，特別是涉及到一種基于多層次協同的無人機噴施作業方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

無人機，例如農藥噴施無人機已應用于農業領域(例如用于噴施作業)。目前采用噴施無人機進行噴施作業，一般是噴施無人機攜帶藥液升空，并根據預設程序飛行并進行噴施作業，直至藥液用完，因此目前的噴施無人機的智能化程度低、噴施的準確性低，因此噴施的效果不佳。

發明內容

本申請提出一種基于多層次協同的無人機噴施作業方法，包括以下步驟：

S1、獲取架空輸電線路上的巡回機器人發送的第一傳感信號集，其中所述第一傳感信號集由所述巡回機器人上預設的第一傳感器陣列對預設的指定空間區域進行信號采集而得到的，并且所述指定空間區域中種植有待治療植物；所述巡回機器人在所述架空輸電線路上的最低高度大于所述指定空間區域中所有待治療植物中的最大高度；

S2、將所述第一傳感信號集輸入預設的基于卷積神經網絡的處方圖生成模型中進行處理，從而得到所述處方圖生成模型輸出的第一處方圖，所述第一處方圖中標注了初始位置；其中，所述處方圖生成模型利用預先收集的第一訓練數據訓練而成，所述第一訓練數據由第一訓練用傳感信號集、與所述第一訓練用傳感信號集對應的人工標注的處方圖和人工標注的初始位置構成，所述第一訓練用傳感信號集由架空輸電線路上的巡回機器人上的傳感器陣列采集得到；

S3、根據所述第一處方圖，生成所述待治療植物需要的藥液種類和對應的份量，并根據所述待治療植物需要的藥液種類和對應的份量從預設的無人機群中選出指定無人機，其中所述指定無人機用于空中噴施作業，并且所述指定無人機上設置有藥液噴施設備和多個藥液存儲罐，所述多個藥液存儲罐的數量與所述藥液種類的數量相同；

S4、向預設的無人機終端發送啟動指令，以使所述無人機終端控制所述指定無人機起飛至所述第一處方圖中標注的初始位置對應的真實空間中的初始位置；

S5、開啟所述指定無人機上預設的第二傳感器陣列，以對所述指定空間區域進行信號采集，從而得到第二傳感信號集；

S6、獲取所述指定無人機的運動參數、位置參數和所述多個藥液存儲罐中的剩余儲液量，并將所述運動參數、位置參數、所述多個藥液存儲罐中的剩余儲液量和所述第二傳感信號集輸入預設的基于BP神經網絡的噴施策略生成模型中進行處理，從而得到所述噴施策略生成模型輸出的第一噴施策略；其中，所述噴施策略生成模型利用預先收集的第二訓練數據訓練而成，所述第二訓練數據由訓練用無人機的運動參數、位置參數、所述訓練用無人機上預設的多個藥液存儲罐中的剩余儲液量、第二訓練用傳感信號集和對應的人工標注的噴施策略構成，并且所述第二訓練用傳感信號集由所述訓練用無人機上預設的傳感器陣列采集得到；所述第一噴施策略包括第一空中噴施子策略和第一地面車輛噴施子策略，所述第一空中噴施子策略至少包括隨時間變化的無人機飛行速度、隨時間變化的飛行位置、隨時間變化的藥液噴施設備的參數和隨時間變化的所述多個藥液存儲罐的開啟控制參數；

S7、根據所述第一空中噴施子策略，控制所述指定無人機對所述指定空間區域進行空中噴施作業；所述巡回機器人在所述架空輸電線路上的最低高度大于所述指定無人機進行空中噴施作業時的最大高度；