一种高效能水田动植保精准作业无人船系统 |
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| 申请号 | CN201611153252.3 | 申请日 | 2016-12-14 | 公开(公告)号 | CN107433234A | 公开(公告)日 | 2017-12-05 |
| 申请人 | 安徽科微智能科技有限公司; | 发明人 | 叶刚; 王海权; 邓小鹏; 王飞; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种高效能 水 田动植保精准作业无人船系统，包括无人船、地面遥控单元和地面基站，无人船的左浆 电机 上连接有左 电子 调速器，无人船的右浆电机上连接有右电子调速器，无人船上设有控制单元、喷洒单元；控制单元，负责接收地面遥控单元发出的遥控信息，根据遥控信息调整无人船的航行以及向喷洒单元发出运行指令，并将无人船航行信息和喷洒图像信息实时发送至地面基站；喷洒单元，负责接收控制单元发出的药物喷洒指令，并根据接收的指令信息调整药物喷洒的 开关 和喷洒的速度；地面遥控单元，由用户在地面操作，负责根据用户需要向控制单元发出遥控信息；地面基站，负责接收无人船发出的无人船航行信息和喷洒图像信息。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种高效能水田动植保精准作业无人船系统，包括无人船、地面遥控单元和地面基站，无人船的左浆电机上连接有左电子调速器，无人船的右浆电机上连接有右电子调速器，其特征在于：所述无人船上设有控制单元、喷洒单元； |
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| 说明书全文 | 一种高效能水田动植保精准作业无人船系统技术领域[0001] 本发明属于无人船应用技术领域，具体涉及一种高效能水田动植保精准作业无人船系统。 背景技术[0002] 目前，农业工作人员在对水体动植物喷洒药物过程中，如水稻幼苗、水产养殖等需要相应的药物来减少外界因素对动植物的影响，由于对水体环境无法测绘，致使在对动植物药物喷洒工作的安全性和复杂性大大增加。 [0003] 现有水体动植物的喷洒药物都是工作人员把药桶背在身上，对植物或水体进行人工喷洒，这种喷洒方式增加了劳动强度和劳动的危险性，同时降低了工作的效率；在实际药物喷洒过程中对一些人工无法涉及的水域，工作人员便不能进行药物的喷洒，使得人工喷洒药物的区域范围较小，给水产养殖带来了极大的不便。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种高效能水田动植保精准作业无人船系统，具体是通过以下技术方案实现的： [0005] 一种高效能水田动植保精准作业无人船系统，包括无人船、地面遥控单元和地面基站，无人船的左浆电机上连接有左电子调速器，无人船的右浆电机上连接有右电子调速器，所述无人船上设有控制单元、喷洒单元； [0006] 所述控制单元，负责接收地面遥控单元发出的遥控信息，根据遥控信息调整无人船的航行以及向喷洒单元发出运行指令，并将无人船航行信息和喷洒图像信息实时发送至地面基站； [0008] 所述地面遥控单元，由用户在地面操作，负责根据用户需要向控制单元发出遥控信息； [0009] 所述地面基站，负责接收无人船发出的无人船航行信息和喷洒图像信息； [0010] 所述控制单元包括信息接收模块、船控模块、摄像模块以及信息发射模块； [0011] 所述信息接收模块，负责接收地面遥控单元发出的遥控信息； [0012] 所述船控模块，负责接收信息接收模块的信息，并根据接受的信遥控息调整无人船的航行模式以及向喷洒单元发出喷洒指令； [0013] 所述摄像单元，负责实时采集药物喷洒过程的图像信息； [0014] 所述信息发射模块，负责实时将摄像模块的图像信息和无人船航行信息发送至地面基站。 [0015] 所述船控模块分别与左电子调速器、右电子调速器连接，船控模块根据接收的遥控信息分别向左电子调速器、右电子调速器发出运行指令，实现无人船航行方向的调整。 [0016] 地面遥控单元包括无线遥控器、上位机，无线遥控器负责用户对无人船航行以及药物喷洒的遥控信息发出，上位机与地面基站连接，上位机负责显示地面基站接收的无人船航行信息和药物喷洒的图像信息以及设定无人船自主导航喷洒信息。 [0017] 无线遥控器发出的遥控信息包括手动控制无人船行驶和喷洒信息或自主导航无人船行驶和喷洒信息。 [0019] 所述水泵控制器的信息输入端与船控模块的信息输出端连接，水泵控制器与水泵配合连接，其中水泵的出液口连接着所述的喷头，水泵的进液口连接着所述药箱的出液口。 [0022] 本发明的有益技术效果： [0023] 本发明设计了一种高效能水田动植保精准作业无人船系统，通过在无人船上搭载药物的喷洒单元，对于水体动植物的药物喷洒扩大了作业范围，且无人船和药物喷洒单元接收来自陆地上操作人员的指令进行航行和药物喷洒，且地面遥控单元可实现对药物喷洒的开启、关闭以及喷洒速度的调整，提高了对水动植物药物喷洒工作的安全性以及降低了喷洒操作的复杂性；同时以无人船为载体的药物喷洒提高了作业的效率，减轻了劳动的强度，能够对远距离的水域以及人工无法涉足的水域进行作业，扩大了水体动植物药物喷洒的范围，本发明无人船可实现手动控制无人船行驶喷洒、自主导航无人船行驶喷洒两种模式的切换，能够做到药物的精准喷洒，给水产养殖业带来了极大的便利。附图说明 [0024] 图1为本发明的连接示意图。 [0025] 图2为本发明船控模块与喷洒单元连接的示意图。 具体实施方式[0026] 参见图1，一种高效能水田动植保精准作业无人船系统，包括无人船、地面遥控单元和地面基站，无人船的左浆电机上连接有左电子调速器，无人船的右浆电机上连接有右电子调速器，所述无人船上设有控制单元、喷洒单元； [0027] 所述控制单元，负责接收地面遥控单元发出的遥控信息，根据遥控信息调整无人船的航行以及向喷洒单元发出运行指令，并将无人船航行信息和喷洒图像信息实时发送至地面基站；控制单元包括信息接收模块、船控模块、摄像模块以及信息发射模块；所述信息接收模块为遥控信息接收机，负责接收地面遥控单元发出的遥控信息；所述船控模块为以ATMEGA单片机为核心的船控系统，负责接收信息接收模块的信息，并根据接受的遥控信息调整无人船的航行模式与方向以及向喷洒单元发出喷洒指令；所述摄像单元为摄像头，负责实时采集药物喷洒过程的图像信息；所述信息发射模块为5.8G高速无线网桥多倍通，负责实时将摄像模块的图像信息和无人船航行信息发送至地面基站。 [0028] 所述船控模块分别与左电子调速器、右电子调速器连接，船控模块根据接收的遥控信息分别向左电子调速器、右电子调速器发出运行指令，实现无人船航行方向的调整。 [0029] 参见图1、图2，所述喷洒单元，负责接收控制单元发出的药物喷洒指令，并根据接收的指令信息调整药物喷洒的开关和喷洒的速度；所述喷洒单元包括水泵控制器、水泵、喷头和药箱；所述水泵控制器的信息输入端与船控模块的信息输出端连接，水泵控制器与水泵配合连接，其中水泵的出液口通过Y型三通接头连接着两个所述的喷头，喷头采用可调节雾化万向喷头；水泵为PWM调速水泵，可通过修改占空比来调节水泵转速大小；水泵的进液口连接着所述药箱的出液口，药箱内设有液位传感器，液位传感器为浮球液位计，液位传感器负责将药箱内的液位信息反馈至船控模块；所述船控模块上的继电器与水泵的供电电路中串联有转换器，转换器的一端与继电器连接，转换器的另一端与水泵连接。转换器采用DC-DC稳压器18-36V转24V电源模块，当继电器获取船控模块的信息后，继电器导通，水泵通电。 [0030] 所述地面遥控单元，由用户在地面操作，负责根据用户需要向控制单元发出遥控信息；地面遥控单元包括无线遥控器、上位机，无线遥控器负责用户对无人船航行以及药物喷洒的遥控信息发出，无线遥控器发出的遥控信息包括手动控制无人船行驶和喷洒信息或无人船自主导航喷洒信息；所述上位机与地面基站连接，上位机负责显示地面基站发出的无人船航行信息和药物喷洒的图像信息以及设定无人船自主导航喷洒信息。其中遥控器和上位机的自主导航喷洒设有三个喷洒速度，分别为1L/MIN±1％、2L/MIN±1％、5L/MIN±1％。 [0031] 所述地面基站为多倍通地面基站，负责接收无人船上5.8G高速无线网桥多倍通发出的无人船航行信息和喷洒图像信息，其中无人船航行信息包括位置信息、船行速度信息、药物喷洒速度信息和药物的液位高度信息。 [0032] 工作时，地面遥控单元发出控制信号，无人船上的遥控信息接收机接收信号后输出相应的PWM信号，船控模块捕获PWM信号后，继电器打开，水泵通电，同时船控模块输出水泵控制器所需的PWM信号，船控模块输出的PWM信号占空比越大，水泵的转速越大，药物喷洒的速度越快。 |
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