一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，尤其是一種具有智能?chē)姙⒀b置的多旋翼植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)農(nóng)藥噴灑方式主要為地面人工噴灑，落后的噴灑器具和技術(shù)普遍存在，與當(dāng)前農(nóng)藥的發(fā)展水平極不相稱(chēng)，已對(duì)農(nóng)林業(yè)病蟲(chóng)草害的防治帶來(lái)了很多不良的影響，比如對(duì)農(nóng)藥的利用率低，農(nóng)藥殘留、作物藥害、污染環(huán)境等。另外，這些方式噴灑效率低，還可能會(huì)對(duì)工作人員的健康造成威脅。并且目前對(duì)于農(nóng)業(yè)噴灑大多使用的是地面設(shè)備的風(fēng)送式噴灑，指向性差、噴灑均勻度不好，藥物浪費(fèi)較大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其能夠在提供有效實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)嗔灑，提尚嗔灑效率。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其包括處理器、氣壓傳感器、電子羅盤(pán)、六軸慣性傳感器、電平轉(zhuǎn)換電路、超聲波測(cè)距模塊、無(wú)線通信模塊、隔離電路、農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)、電子調(diào)速器以及旋翼電機(jī)，所述處理器通過(guò)無(wú)線通信模塊與地面站進(jìn)行通信，所述處理器通過(guò)I2C端口接收來(lái)自氣壓傳感器和電子羅盤(pán)的信號(hào)，所述處理器通過(guò)SPI端口接收來(lái)自六軸慣性傳感器的信號(hào)，所述處理器的超聲波開(kāi)關(guān)控制信號(hào)從UART端口輸出，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后輸出給超聲波測(cè)距模塊，所述處理器的農(nóng)藥噴灑控制信號(hào)和旋翼電機(jī)控制信號(hào)從TMER端口輸出，經(jīng)過(guò)隔離電路后分別輸出給農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)和旋翼電機(jī)。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果:采用多旋翼無(wú)人機(jī)進(jìn)行農(nóng)藥噴灑工作具有作業(yè)高度低、可定點(diǎn)噴灑、無(wú)需起落跑道等特點(diǎn)，可以明顯提高作業(yè)效率，并且其旋翼往下產(chǎn)生的氣流可以讓農(nóng)藥噴霧得到更好的穿透性，提高防治效果和農(nóng)藥的利用率;并且，本發(fā)明的控制系統(tǒng)采用了電平轉(zhuǎn)換電路以增強(qiáng)抗共模干擾能力，采用了隔離電路。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)不意圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型的智能?chē)姙⒀b置示意圖；
[0008]圖中，1、處理器;2、I2C端口；3、SPI端口;4、UART端口；5、HMER端口；6、氣壓傳感器;7、電子羅盤(pán);8、六軸慣性傳感器;9、電平轉(zhuǎn)換電路；10、超聲波測(cè)距模塊；11、無(wú)線通信模塊;12、隔離電路;13、農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)；14、電子調(diào)速器;15、旋翼電機(jī)；
[0009]13.1、藥液箱；13.2、栗；13.3、溢流閥；13.4、壓力傳感器;13.5、調(diào)壓閥；13.6、電磁閥；13.7、流量傳感器;13.8、伸縮直流電機(jī);13.9、ARM控制器;13.10、噴桿;13.11、噴頭。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0011]本實(shí)用新型的實(shí)施例參考圖1-2所示。
[0012]如圖1-2所示，下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]本實(shí)用新型的實(shí)施例參考圖1所示一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其包括處理器、氣壓傳感器、電子羅盤(pán)、六軸慣性傳感器、電平轉(zhuǎn)換電路、超聲波測(cè)距模塊、無(wú)線通信模塊、隔離電路、農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)、電子調(diào)速器以及旋翼電機(jī)，所述處理器通過(guò)無(wú)線通信模塊與地面站進(jìn)行通信，所述處理器通過(guò)I2C端口接收來(lái)自氣壓傳感器和電子羅盤(pán)的信號(hào)，所述處理器通過(guò)SPI端口接收來(lái)自六軸慣性傳感器的信號(hào)，所述處理器的超聲波開(kāi)關(guān)控制信號(hào)從UART端口輸出，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后輸出給超聲波測(cè)距模塊，所述處理器的農(nóng)藥噴灑控制信號(hào)和旋翼電機(jī)控制信號(hào)從TMER端口輸出，經(jīng)過(guò)隔離電路后分別輸出給農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)和旋翼電機(jī)。
[0014]無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)旋翼電機(jī)產(chǎn)生較大的電流，并且電流變化較快，會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，所以為了減少通訊出錯(cuò)，超聲波測(cè)距模塊與處理器之間連接有包括MAX485芯片在內(nèi)的電平轉(zhuǎn)換電路，采用485協(xié)議進(jìn)行通信，增強(qiáng)抗共模干擾能力。
[0015]由于旋翼電機(jī)的速度時(shí)刻在變化，電壓也隨著波動(dòng)，為了防止旋翼電機(jī)的反向電壓通過(guò)電調(diào)回饋至處理器燒毀器件，旋翼電機(jī)與電子調(diào)速器的連接采用隔離電路。為了精確地控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，電調(diào)輸入的PWM頻率采用400 Hz的高刷新率。隔離電路采用2片ADI公司的4通道數(shù)字信號(hào)隔離芯片AduMHlI進(jìn)行信號(hào)隔離，它能在1.3 mA的工作電流下達(dá)到2 M的傳輸速率，能在有效保證PffM信號(hào)真實(shí)度的前提下，降低系統(tǒng)功耗和保護(hù)主控電路的安全。
[0016]如圖2所示，所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)與無(wú)人機(jī)的本體固定連接，其包括ARM控制器、流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥、伸縮直流電機(jī)、溢流閥、調(diào)壓閥、藥液箱、水管、栗、噴桿以及噴頭，所述流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥、溢流閥、調(diào)壓閥、藥液箱、栗、噴桿以及噴頭之間通過(guò)所述水管連接，所述ARM控制器接收來(lái)自所述流量傳感器的流量信號(hào)和所述壓力傳感器提供的壓力信號(hào)，所述ARM控制器根據(jù)流量信號(hào)、壓力信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)發(fā)送給電磁閥、伸縮直流電機(jī)、溢流閥、調(diào)壓閥以及栗。
[0017]所述ARM控制器向所述栗輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制所述藥液箱的藥液供給，向所述調(diào)壓閥和溢流閥分別輸出調(diào)壓和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，進(jìn)行噴灑強(qiáng)度的控制，所述ARM控制器控制所述噴桿上的伸縮直流電機(jī)，控制噴桿進(jìn)行高度對(duì)準(zhǔn)，向所述電磁閥輸出脈寬調(diào)制PWM信號(hào)，使相應(yīng)的噴頭能夠準(zhǔn)確噴灑，并且控制PWM信號(hào)的占空比，進(jìn)而調(diào)節(jié)噴灑的時(shí)間。
[0018]以上所述實(shí)施方式僅表達(dá)了本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:其包括處理器、氣壓傳感器、電子羅盤(pán)、六軸慣性傳感器、電平轉(zhuǎn)換電路、超聲波測(cè)距模塊、無(wú)線通信模塊、隔離電路、農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)、電子調(diào)速器以及旋翼電機(jī)，所述處理器通過(guò)無(wú)線通信模塊與地面站進(jìn)行通信，所述處理器通過(guò)I2C端口接收來(lái)自氣壓傳感器和電子羅盤(pán)的信號(hào)，所述處理器通過(guò)SPI端口接收來(lái)自六軸慣性傳感器的信號(hào)，所述處理器的超聲波開(kāi)關(guān)控制信號(hào)從UART端口輸出，經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后輸出給超聲波測(cè)距模塊，所述處理器的農(nóng)藥噴灑控制信號(hào)和旋翼電機(jī)控制信號(hào)從HMER端口輸出，經(jīng)過(guò)隔離電路后分別輸出給農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)和旋翼電機(jī)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)與無(wú)人機(jī)的本體固定連接，其包括ARM控制器、流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥、伸縮直流電機(jī)、溢流閥、調(diào)壓閥、藥液箱、水管、栗、噴桿以及噴頭，所述流量傳感器、壓力傳感器、電磁閥、溢流閥、調(diào)壓閥、藥液箱、栗、噴桿以及噴頭之間通過(guò)所述水管連接，所述ARM控制器接收來(lái)自所述流量傳感器的流量信號(hào)和所述壓力傳感器提供的壓力信號(hào)，所述ARM控制器根據(jù)流量信號(hào)、壓力信號(hào)產(chǎn)生控制信號(hào)發(fā)送給電磁閥、伸縮直流電機(jī)、溢流閥、調(diào)壓閥以及栗。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于:所述ARM控制器向所述栗輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)，向所述調(diào)壓閥和溢流閥分別輸出調(diào)壓和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，所述ARM控制器控制所述噴桿上的伸縮直流電機(jī)，所述ARM控制器向所述電磁閥輸出脈寬調(diào)制PffM信號(hào)。
【專(zhuān)利摘要】一種具有噴灑裝置的植保無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)，其特征在于：其包括處理器、氣壓傳感器、電子羅盤(pán)、六軸慣性傳感器、電平轉(zhuǎn)換電路、超聲波測(cè)距模塊、無(wú)線通信模塊、隔離電路、農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)、電子調(diào)速器以及旋翼電機(jī)，所述處理器通過(guò)無(wú)線通信模塊與地面站進(jìn)行通信，所述處理器通過(guò)I2C端口接收來(lái)自氣壓傳感器和電子羅盤(pán)的信號(hào)，所述處理器通過(guò)SPI端口接收來(lái)自六軸慣性傳感器的信號(hào)。
【IPC分類(lèi)】B64D31/00, B64D1/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205327422
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620091366
【發(fā)明人】王飛, 叢日順
【申請(qǐng)人】北京博鷹通航科技有限公司, 內(nèi)蒙古博鷹通航科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2016年1月29日