一种自动异花授粉飞行器

1.本实用新型属于农业生产技术领域，具体涉及一种自动异花授粉飞行器。


背景技术：

2.蜜蜂授粉原理为在收集花粉和花蜜时，蜜蜂的头部、身体、腿部都会粘到一些花粉,在它到达另一朵花时,就将这些花粉粘到花的柱头上,从而实现异花授粉。
3.近年来，随着现代工业技术的进步，虽然带来了经济发展，但是由于工业废气、废水的排放，使大气污染，土壤污染等环境问题愈加严重，这就造成蜜蜂等自然授粉昆虫的大量减少。甚至在有些寒冷地区和温室大棚里没有蜂群，因此不能有效的完成授粉工作。在自然授粉方面，除了通过蜜蜂等昆虫来进行授粉，还可以通过大自然的风力，来吹动花朵和果树上的花粉，从而实现授粉，但大部分果树的花粉粒大而粘重，靠风力传播的距离有限，因此使用风力来授粉有很大的局限性。人工授粉方面，人工成本高，并且需要行走面积，授粉效率较低。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供，以解决自然授粉使用风力来授粉有很大的局限性及人工授粉时人工成本高，并且需要行走面积，授粉效率较低的问题。
5.为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：
6.本实用新型提供一种自动异花授粉飞行器，其特征在于，包括：飞行器机体、摆臂装置、传动系统、摄像头组件和绒毛球旋转组件；飞行器机体下部的两侧安装有摆臂装置，飞行器机体内部设有传动系统，飞行器机体底部中心位置处设有绒毛球旋转组件；绒毛球旋转组件旁设有摄像头组件。
7.进一步的，所述飞行器机体包括上壳体和下壳体，上壳体和下壳体间通过卡扣连接；上壳体的四周等间距固定有四个机翼，每个机翼上均安装一个有刷电机，有刷电机上安装有螺旋桨。
8.进一步的，所述整个上壳体设置有保护罩，保护罩由若干根等间距的保护杆构成，保护杆一端连接圆盘，另一端连接上壳体与下壳体的连接处，呈半圆形。
9.进一步的，所述摆臂装置包括固定底座和支撑架；固定底座包括滑块、第一圆柱销、驱动轮、小滑块和第二圆柱销；驱动轮与滑块啮合，支撑架的上端通过第一圆柱销连接滑块；支撑架通过第二圆柱销连接小滑块；两个支撑架间设有连接杆；支撑架的下端装有橡胶缓冲垫。
10.进一步的，所述传动系统包括第一步进电机和装置块；下壳体内部安装有第一步进电机；第一步进电机通过联轴器与传动轴相连；装置块上设有齿条，传动轴的一端安装有齿轮，齿轮与齿条啮合；传动轴的另一端连接有小齿轮，小齿轮与大齿轮啮合，大齿轮连接固定底座中的驱动轮。
11.进一步的，所述传动系统还包括电源、控制器和第二步进电机；电源用于给整个飞行器提供电力，控制器设置在装置块上；下壳体上设有空心圆柱结构，第二步进电机设置在空心圆柱结构内。
12.进一步的，所述摄像头组件包括摄像头旋转座、摄像头和方形卡槽；两个摄像头通过方形卡槽相连，方形卡槽与摄像头旋转座相连，摄像头旋转座与第二步进电机相连。
13.进一步的，所述绒毛球旋转组件包括传动杆、绒毛球和直流电机；装置块内部安装有直流电机，直流电机与传动杆的一端相连，传动杆的另一端连接绒毛球。
14.进一步的，所述齿条和装置块通过螺栓固定连接。
15.进一步的，所述绒毛球与传动杆螺纹连接。
16.本实用新型至少具有以下有益效果：
17.1、本实用新型摄像头组件采用双目测距原理来测量飞行器与目标花朵的距离，并进行轨迹规划，通过传动系统驱动飞行器实现自动接近花朵，并控制绒毛球旋转组件和摆臂装置。通过绒毛球的旋转使花粉粘着在绒毛球表面，并将花粉从一朵花传递到另一朵花上，达到异花授粉目的。提高了授粉的效率，节省大量的时间和成本，可以大量生产使用。
18.2、本实用新型在飞行器的上半部分设有全包式保护罩，能使机翼和螺旋桨全部包在里面，避免了发生碰撞导致螺旋桨损坏或作物被破坏的情况，结构简单，保护性能良好。
19.3、本实用新型模仿蜜蜂授粉原理，通过绒毛球的旋转使花粉粘附在绒毛上面进行异花授粉，无需风力或预先准备大量花粉喷洒，尤其适用于大棚农作物授粉。
20.4、本实用新型飞行器可自主飞行，实现目标测距、轨迹规划、自动授粉，节省人力，授粉效率高。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1为本实用新型装置的整体结构示意图；
23.图2为本实用新型装置的部分结构示意图；
24.图3为本实用新型中传动系统的结构示意图；
25.图4为本实用新型中摆臂装置的结构示意图。
26.附图标记：1、圆盘；2、螺旋桨；3、上壳体；4、机翼；5、有刷电机；6、传动杆；7、摄像头旋转座；8、摄像头；9、绒毛球；10、保护杆；11、下壳体；12、直流电机；13、支撑架；14、方形卡槽；15、连接杆；16、橡胶缓冲垫；17、固定底座；171、滑块；172、第一圆柱销；173、驱动轮；174、小滑块；175、第二圆柱销；18、第一步进电机；19、联轴器；20、齿轮；21、齿条；22、传动轴；23、小齿轮；24、轴承座；25、大齿轮；26、装置块；27、电源；28、控制器；29、第二步进电机。
具体实施方式
27.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除
非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本实用新型所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
29.如图1-4所示，本实用新型提供一种自动异花授粉飞行器，包括：飞行器机体、摆臂装置、传动系统、摄像头组件和绒毛球旋转组件；飞行器机体下部的两侧安装有摆臂装置，飞行器机体内部设有转动系统，飞行器机体底部中心位置处设有绒毛球旋转组件；绒毛球旋转组件旁设有摄像头组件。
30.飞行器机体包括上壳体3和下壳体11，上壳体3和下壳体11间通过卡扣连接，安装拆卸方便；上壳体3的四周等间距固定有四个机翼4，每个机翼4上均安装一个有刷电机5，有刷电机5上安装有螺旋桨2；整个上壳体3设置有保护罩，保护罩由若干根等间距的保护杆10构成，保护杆10一端连接圆盘1，另一端连接上壳体3与下壳体11的连接处，呈半圆形；保护罩用于保护四个机翼4与四个螺旋桨2，防止受到外界的干扰。
31.摆臂装置包括固定底座17和支撑架13；固定底座17包括滑块171、第一圆柱销172、驱动轮173、小滑块174和第二圆柱销175；驱动轮173与滑块171啮合，驱动轮173的转动使滑块171上下滑动，支撑架13的上端通过第一圆柱销172连接滑块171；支撑架13通过第二圆柱销175连接小滑块174；滑块171和小滑块174共同作用驱动支撑架13进行摆动，两个支撑架13间设有连接杆15；支撑架13的下端装有橡胶缓冲垫16以起到减震的作用。
32.传动系统包括第一步进电机18、装置块26、电源27、控制器28和第二步进电机29；下壳体11内部安装有第一步进电机18；第一步进电机18通过联轴器19与传动轴22相连，通过联轴器19使第一步进电机18的旋转运动传递到传动轴22上；装置块26上设有齿条21，传动轴22的一端安装有齿轮20，通过传动轴22上安装的齿轮20与装置块26上的齿条21进行啮合，齿轮齿条传动，齿轮20的旋转带动齿条21进行上下移动；齿条21和装置块26通过螺栓固定连接，从而使齿条21的移动带动装置块26进行上下移动；传动轴22的另一端连接有小齿轮23，第一步进电机18同时也带动小齿轮23做旋转运动；小齿轮23与大齿轮25啮合，主动件小齿轮23带动从动件大齿轮25旋转，大齿轮25连接固定底座17中的驱动轮173，从而使得支撑架13进行摆动。电源27用于给整个飞行器提供电力，控制器28设置在装置块26上；下壳体11上设有空心圆柱结构，第二步进电机29设置在空心圆柱结构内。
33.摄像头组件包括摄像头旋转座7、摄像头8和方形卡槽14；两个摄像头8通过方形卡槽14相连，方形卡槽14与摄像头旋转座7相连，摄像头旋转座7与第二步进电机29相连；第二步进电机29控制摄像头8旋转的角度。
34.绒毛球旋转组件包括传动杆6、绒毛球9和直流电机12；装置块26内部安装有直流电机12，直流电机12与传动杆6的一端相连，传动杆6的另一端连接绒毛球9；直流电机12带动传动杆6旋转，然后使绒毛球9做旋转运动，从而使得绒毛球9粘附花粉；绒毛球9与传动杆6螺纹连接。
35.摄像头8采用双目测距原理来测量飞行器与目标花朵的距离，并进行轨迹规划；控制器28用于驱动飞行器飞向目标花朵，达到自动接近花朵的目的。
36.一种自动异花授粉飞行器的使用方法，包括：
37.当飞行器在非工作状态时，支撑架13合拢，支撑架13的底部处于最下端位置，而绒毛球9上升靠近下壳体11。在工作状态时，支撑架13张开，支撑架13的底部处于最上方位置，
而绒毛球9沿竖直方向随传动杆6下降，远离下壳体11，从而使支撑架13不干扰绒毛球9的授粉工作。
38.齿轮20和齿条21传动可以使传动杆6下上移动，传动杆6还可以自转带动绒毛球9旋转，让花朵上的花粉粘着在绒毛球9上，增大了粘着面积。支撑架13放下以支撑飞行器，当飞行器起飞工作时，支撑架13升起，绒毛球9随着传动杆6下降，从而使支撑架13不干扰绒毛9的授粉工作。驱动飞行器，使其从一朵花飞行到另一朵花，从而将绒毛球9上粘附的花粉传播到其他花朵上，实现异花授粉。
39.由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
40.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。