本實(shí)用新型涉及一種無(wú)人機(jī)，尤其是一種具有噴灑方向控制的植保無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

目前的無(wú)人機(jī)導(dǎo)航與控制主要沿用了軍用無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)技術(shù)，無(wú)人機(jī)質(zhì)量和成本相對(duì)較高，無(wú)人機(jī)用于農(nóng)業(yè)要求具有多用途、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸、導(dǎo)航準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)，并具有低成本、體積小、質(zhì)量輕等特點(diǎn)?，F(xiàn)有無(wú)人機(jī)技術(shù)難以滿(mǎn)足農(nóng)業(yè)噴灑的需求。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。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

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方向控制的植保無(wú)人機(jī)，其包括信號(hào)采集部分、信號(hào)處理部分、遙控導(dǎo)航部分、動(dòng)作執(zhí)行部分，其特征在于：信號(hào)采集部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、圖像采集裝置、氣壓高度計(jì)；信號(hào)處理部分包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控計(jì)算機(jī)、信號(hào)輸入電路；

遙控導(dǎo)航部分包括磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達(dá)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機(jī)；動(dòng)作執(zhí)行部分包括旋翼、電機(jī)、電子調(diào)速器、PWM驅(qū)動(dòng)器、噴灑裝置；圖像采集裝置由云臺(tái)、CCD攝像頭和圖像采集卡構(gòu)成，云臺(tái)固定在無(wú)人機(jī)的前端，CCD攝像頭固定在云臺(tái)上，云臺(tái)調(diào)節(jié)所述CCD攝像頭的角度使CCD攝像頭的鏡頭光軸與地面保持平行；主控計(jì)算機(jī)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收來(lái)自圖像采集裝置的實(shí)時(shí)圖像的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行圖像處理，圖像處理包括：圖像增強(qiáng)，對(duì)原始圖像中的RGB值分別進(jìn)行濾波去噪，對(duì)原始圖像的進(jìn)行濾波去噪，噪聲包括設(shè)備噪聲、椒鹽噪聲、量化噪聲；圖像分割，獲取噴灑目標(biāo)圖像；圖像去噪；獲取噴灑目標(biāo)的中心位置以及密度，向噴灑裝置輸出控制信號(hào)，調(diào)整噴頭方向；

磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達(dá)、三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、氣壓高度計(jì)的模擬信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)提供給主控計(jì)算機(jī)，進(jìn)而得出無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、位置、方位以及速度，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后向PWM驅(qū)動(dòng)器提供調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電子調(diào)速器，電子調(diào)速器與安裝有旋翼的電機(jī)機(jī)械連接，從而控制旋翼的轉(zhuǎn)速；磁航向儀測(cè)量無(wú)人機(jī)的絕對(duì)方位；GPS天線獲取GPS衛(wèi)星定位信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為位置坐標(biāo)；多普勒雷達(dá)測(cè)量無(wú)人機(jī)的飛行速度；三軸陀螺儀測(cè)量無(wú)人機(jī)的三軸角加速度；三軸加速度計(jì)測(cè)量無(wú)人機(jī)的三軸線加速度；氣壓高度計(jì)測(cè)量無(wú)人機(jī)的絕對(duì)海拔高度；無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機(jī)通過(guò)CAN總線與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步的說(shuō)，旋翼為四個(gè)、六個(gè)或者八個(gè)。

本實(shí)用新型的有益效果：速度快，效率高，質(zhì)量好，尤其是在地面無(wú)法到達(dá)或無(wú)法進(jìn)行地面作業(yè)的區(qū)域，更加凸顯了其優(yōu)點(diǎn)；該專(zhuān)利極大的降低了噴灑成本，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)均勻的噴灑，噴灑效率得到大幅提升。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；

具體實(shí)施方式

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。

本實(shí)用新型的實(shí)施例參考圖1所示，一種具有噴灑方向控制的植保無(wú)人機(jī)，其包括信號(hào)采集部分、信號(hào)處理部分、遙控導(dǎo)航部分、動(dòng)作執(zhí)行部分，

信號(hào)采集部分包括三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、圖像采集裝置、氣壓高度計(jì)；

信號(hào)處理部分包括信號(hào)轉(zhuǎn)換電路、主控計(jì)算機(jī)、信號(hào)輸入電路；

遙控導(dǎo)航部分包括磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達(dá)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機(jī)；

動(dòng)作執(zhí)行部分包括旋翼、電機(jī)、電子調(diào)速器、PWM驅(qū)動(dòng)器、噴灑裝置；

主控計(jì)算機(jī)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路接收來(lái)自圖像采集裝置的實(shí)時(shí)圖像的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行圖像處理；圖像采集裝置由云臺(tái)、CCD攝像頭和圖像采集卡構(gòu)成，云臺(tái)固定在無(wú)人機(jī)的前端，CCD攝像頭固定在云臺(tái)上，云臺(tái)調(diào)節(jié)所述CCD攝像頭的角度使CCD攝像頭的鏡頭光軸與地面保持平行；圖像處理包括如下步驟：圖像增強(qiáng)，對(duì)原始圖像中的RGB值分別進(jìn)行濾波去噪，對(duì)原始圖像的進(jìn)行濾波去噪，噪聲包括設(shè)備噪聲、椒鹽噪聲、量化噪聲；圖像分割，獲取噴灑目標(biāo)圖像；圖像去噪；獲取噴灑目標(biāo)的中心位置以及密度；

主控計(jì)算機(jī)根據(jù)噴灑目標(biāo)的中心位置以及密度控制噴灑裝置的噴頭方向，以對(duì)準(zhǔn)噴灑目標(biāo)。

進(jìn)一步的說(shuō)，磁航向儀、GPS天線、多普勒雷達(dá)、三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、氣壓高度計(jì)的模擬信號(hào)通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)提供給主控計(jì)算機(jī)，進(jìn)而得出無(wú)人機(jī)的姿態(tài)、位置、方位以及速度，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理后向PWM驅(qū)動(dòng)器提供調(diào)制驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電子調(diào)速器，電子調(diào)速器與安裝有旋翼的電機(jī)機(jī)械連接，從而控制旋翼的轉(zhuǎn)速。

進(jìn)一步的說(shuō)，磁航向儀測(cè)量無(wú)人機(jī)的絕對(duì)方位；GPS天線獲取GPS衛(wèi)星定位信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為位置坐標(biāo)；多普勒雷達(dá)測(cè)量無(wú)人機(jī)的飛行速度；三軸陀螺儀測(cè)量無(wú)人機(jī)的三軸角加速度；三軸加速度計(jì)測(cè)量無(wú)人機(jī)的三軸線加速度；氣壓高度計(jì)測(cè)量無(wú)人機(jī)的絕對(duì)海拔高度。

進(jìn)一步的說(shuō)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、遙控接收機(jī)通過(guò)CAN總線與主控計(jì)算機(jī)進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步的說(shuō)，旋翼為四個(gè)、六個(gè)或者八個(gè)。

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。