一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置的制作方法

1.本发明涉及无人机领域，更具体地说，涉及一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置。


背景技术：

2.经专利检索发现，公开号为cn108622412b的中国专利公开了一种植保无人机系统，该装置包括翼身融合体、外翼、动力装置、减震起落架装置、视觉传感器、脉冲导航雷达、雾化喷头、三维数字罗盘、无线通信模块、远程控制终端和图像数据处理模块，其虽然通过脉冲导航雷达和三维数字罗盘进行导航，实现无人机系统自动避障的功能，保证了无人机行驶的安全性，同时通过视觉传感器获取植物的图像信息，并且对图像信息进入标记和处理，大大方便了使用；
3.但是并未解决现有植保无人机系统在进行植物识别的过程中，通过视觉传感器获取植物的图像信息，视觉传感器经风吹日晒或碰撞障碍物后需要进行维护，而传统的视觉传感器往往通过螺丝钉固定在无人机上，使得视觉传感器在维护时需要拆下其上的所有螺丝钉，步骤繁琐，造成无人机上视觉传感器不便于悬挂或拆卸的问题，为此我们提出一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置，它可以实现能够方便在无人机上悬挂或拆卸视觉传感器，来快速展开无人机的植物识别工作，或便于取下无人机上的视觉传感器以快速维护。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置，包括：
9.视觉传感器，视觉传感器用于获取植物的图像信息；
10.装载板，所述装载板铰接于视觉传感器的下端，所述装载板的下端设置有取样机构；
11.悬挂杆，多个所述悬挂杆分别铰接于装载板上端的四个角，且所述悬挂杆的结构为“l”形；
12.穿线孔，所述穿线孔开设在悬挂杆的外侧；
13.钢丝绳，所述钢丝绳插接于穿线孔。
14.进一步的，所述钢丝绳的两端之间通过设置有钢丝夹头卡接，所述穿线孔的内壁固定安装有蜡块。
15.进一步的，所述取样机构包括：
16.储物筒，所述储物筒固定安装在装载板的下端；
17.进料斗，所述进料斗固定安装在储物筒上端的一侧；
18.电动伸缩杆，所述电动伸缩杆固定安装在进料斗远离储物筒的一端；
19.切刀，所述切刀固定安装在电动伸缩杆的输出端，且所述电动伸缩杆的输出端平行于进料斗远离储物筒的一端。
20.进一步的，所述进料斗的内侧固定安装有气管，所述气管的一端且位于进料斗内部固定安装有过滤网，所述气管的一端延伸出进料斗内部且装配有气泵。
21.进一步的，所述分隔机构包括：
22.主动盘，所述主动盘转动安装在储物筒内部的下壁；
23.从动盘，所述从动盘转动安装在储物筒的内侧，所述从动盘的高度大于主动盘的高度；
24.通孔，所述通孔开设在从动盘的下端。
25.进一步的，所述主动盘的下端和储物筒的下端之间通过设置有旋转马达转动连接，所述从动盘下端的一侧固定安装有挡板，所述主动盘上端的一侧固定安装有用于推动挡板的推杆。
26.进一步的，所述主动盘的上端沿圆周阵列分布有多个第一样本槽，所述从动盘的上端沿圆周阵列分布有多个第二样本槽，且一个第二样本槽与通孔的上端连通。
27.进一步的，所述冷藏机构包括：
28.集风斗，多个所述集风斗沿圆周阵列分布在储物筒下端的外侧；
29.导风管，所述导风管固定安装在集风斗的一端；
30.散热管，所述散热管的一端固定连接于导风管远离导风管的一端，所述散热管呈螺旋状缠绕在储物筒的外侧。
31.进一步的，所述散热管的外侧固定安装有多个冷藏箱，所述冷藏箱的内部设置有多个冰块。
32.进一步的，所述装载板下端的一侧开设有卡槽，所述储物筒的上端和卡槽的内侧之间通过设置有滑板滑动连接，所述卡槽的内壁且位于装载板一端螺纹安装有限位螺栓。
33.3.有益效果
34.相比于现有技术，本发明的优点在于：
35.(1)本方案将视觉传感器固定在装载板上，再将悬挂杆远离装载板的一端插入无人机的装配孔，通过拉紧钢丝绳的两端，钢丝绳在穿线孔中欧滑动并周向拉紧悬挂杆，随之系紧钢丝绳，使得多个悬挂杆沿周向卡紧无人机，以将装载板悬挂在无人机上，然后通过无人机携带视觉传感器进行植物识别工作，反之，通过解开钢丝绳，即可拔出无人机上插接的悬挂杆，能够方便在无人机上悬挂或拆卸视觉传感器，来快速展开无人机的植物识别工作，或便于取下无人机上的视觉传感器以快速维护。
36.(2)本方案当取得植物样本时，将通孔的初始位置旋转到进料斗的正下方，叶片穿过通孔落到主动盘上，再通过转动主动盘，以使不同的植物的样本落在主动盘上的不同位置，能够减少储物筒中堆叠的样本，使得样本在储物筒中所受其他样本的挤压作用得到缓解，同时通过从动盘遮挡样本，减少储物筒中在无人机运动时飞入进料斗中的样本，以便于识别装置拆卸后能够获取足量的样本。
37.(3)本方案当识别装置获得样本时，无人机飞行时空气沿着集风斗流入导风管，通
过多个集风斗沿圆周阵列在储物筒下端的外侧的结构特性作用，使得无人机向任意方向运动时均能够向导风管中灌入空气，空气流入散热管形成气流，以使气流带走储物筒中的热量，来降低储物筒以及储物筒内部样本的温度，从而便于冷藏识别装置内部的样本，能够延长样本的储存时长。
38.(4)本方案当进料斗套住叶片时，通过气泵鼓动气管中的气体流动，气管吸收进料斗中的空气，进料斗中产生负压环境，使得进料斗吸引叶片，来将叶片吸入进料斗中，方便叶片被切下后落入储物筒中，同时通过过滤网阻拦进入气管中的叶片，然后控制气泵停车，从而叶片样本在惯性作用下落入储物筒中，来减少脱离储物筒的叶片样本，方便识别装置拆卸时能够获取足量的样本。
附图说明
39.图1为本发明的主视的结构示意图；
40.图2为本发明的俯视的结构示意图；
41.图3为本发明的仰视的结构示意图；
42.图4为本发明的剖视的结构示意图；
43.图5为本发明的图1中a处的放大结构示意图；
44.图6为本发明的图1中b处的放大结构示意图；
45.图7为本发明的图4中c处的放大结构示意图；
46.图8为本发明的图4中d处的放大结构示意图。
47.图中标号说明：
48.1、视觉传感器；2、装载板；3、悬挂杆；4、穿线孔；5、钢丝绳；6、钢丝夹头；7、蜡块；8、储物筒；9、进料斗；10、切刀；11、电动伸缩杆；12、气管；13、气泵；14、过滤网；15、旋转马达；16、主动盘；17、从动盘；18、通孔；19、推杆；20、挡板；21、第一样本槽；22、第二样本槽；23、集风斗；24、导风管；25、散热管；26、冷藏箱；27、冰块；28、卡槽；29、滑板；30、限位螺栓。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.实施例：
51.请参阅图1-8，一种便于悬挂的中型无人机植物识别装置，包括：
52.视觉传感器1，视觉传感器1用于获取植物的图像信息；
53.装载板2，装载板2铰接于视觉传感器1的下端，装载板2的下端设置有取样机构；
54.悬挂杆3，多个悬挂杆3分别铰接于装载板2上端的四个角，且悬挂杆3的结构为“l”形；
55.穿线孔4，穿线孔4开设在悬挂杆3的外侧；
56.钢丝绳5，钢丝绳5插接于穿线孔4。
57.本发明工作时，将视觉传感器1固定在装载板2上，再将悬挂杆3远离装载板2的一
端插入无人机的装配孔，通过拉紧钢丝绳5的两端，钢丝绳5在穿线孔4中欧滑动并周向拉紧悬挂杆3，随之系紧钢丝绳5，使得多个悬挂杆3沿周向卡紧无人机，以将装载板2悬挂在无人机上，然后通过无人机携带视觉传感器1进行植物识别工作，反之，通过解开钢丝绳5，即可拔出无人机上插接的悬挂杆3，能够方便在无人机上悬挂或拆卸视觉传感器1，来快速展开无人机的植物识别工作，或便于取下无人机上的视觉传感器1以快速维护。
58.参阅图1和图5，钢丝绳5的两端之间通过设置有钢丝夹头6卡接，穿线孔4的内壁固定安装有蜡块7，当钢丝绳5需要系紧时，通过钢丝夹头6卡紧钢丝绳5的两端，反之，通过打开钢丝夹头6，即可松开钢丝绳5，同时，通过蜡块7为穿线孔4中的钢丝绳5润滑，来缓解钢丝绳5松紧过程中与悬挂杆3之间的摩擦作用。
59.参阅图1和图6，取样机构包括：
60.储物筒8，储物筒8固定安装在装载板2的下端；
61.进料斗9，进料斗9固定安装在储物筒8上端的一侧；
62.电动伸缩杆11，电动伸缩杆11固定安装在进料斗9远离储物筒8的一端；
63.切刀10，切刀10固定安装在电动伸缩杆11的输出端，且电动伸缩杆11的输出端平行于进料斗9远离储物筒8的一端。
64.本发明工作时，通过视觉传感器1获取目标植物的图像信息，再通过无人机带动进料斗9套住目标植物的部分叶片，直至叶片进入进料斗9的内部，然后通过电动伸缩杆11推动切刀10沿着进料斗9的进料口往复运动，来切断目标植物的叶片，使得叶片沿着进料斗9滑入储物筒8的内部，以完成目标植物的取样工作，方便配合植物的图像信息来完成植物的识别工作。
65.参阅图4和图7，分隔机构包括：
66.主动盘16，主动盘16转动安装在储物筒8内部的下壁；
67.从动盘17，从动盘17转动安装在储物筒8的内侧，从动盘17的高度大于主动盘16的高度，从动盘17的外侧和储物筒8的内侧之间通过轴承转动连接，此技术方案为现有技术，图中未画出；
68.通孔18，通孔18开设在从动盘17的下端。
69.当取得植物样本时，将通孔18的初始位置旋转到进料斗9的正下方，叶片穿过通孔18落到主动盘16上，再通过转动主动盘16，以使不同的植物的样本落在主动盘16上的不同位置，能够减少储物筒8中堆叠的样本，使得样本在储物筒8中所受其他样本的挤压作用得到缓解，同时通过从动盘17遮挡样本，减少储物筒8中在无人机运动时飞入进料斗9中的样本，以便于识别装置拆卸后能够获取足量的样本。
70.参阅图1和图2，冷藏机构包括：
71.集风斗23，多个集风斗23沿圆周阵列分布在储物筒8下端的外侧；
72.导风管24，导风管24固定安装在集风斗23的一端；
73.散热管25，散热管25的一端固定连接于导风管24远离导风管24的一端，散热管25呈螺旋状缠绕在储物筒8的外侧。
74.当识别装置获得样本时，无人机飞行时空气沿着集风斗23流入导风管24，通过多个集风斗23沿圆周阵列在储物筒8下端的外侧的结构特性作用，使得无人机向任意方向运动时均能够向导风管24中灌入空气，空气流入散热管25形成气流，以使气流带走储物筒8中
的热量，来降低储物筒8以及储物筒8内部样本的温度，从而便于冷藏识别装置内部的样本，能够延长样本的储存时长。
75.参阅图4和图7，主动盘16的上端沿圆周阵列分布有多个第一样本槽21，从动盘17的上端沿圆周阵列分布有多个第二样本槽22，且一个第二样本槽22与通孔18的上端连通，当样本落入储物筒8中时，通过第一样本槽21和第二样本槽22盛放样本，方便分隔样本，减少样本之间的相互接触。
76.参阅图4和图6，进料斗9的内侧固定安装有气管12，气管12的一端且位于进料斗9内部固定安装有过滤网14，气管12的一端延伸出进料斗9内部且装配有气泵13，当进料斗9套住叶片时，通过气泵13鼓动气管12中的气体流动，气管12吸收进料斗9中的空气，进料斗9中产生负压环境，使得进料斗9吸引叶片，来将叶片吸入进料斗9中，方便叶片被切下后落入储物筒8中，同时通过过滤网14阻拦进入气管12中的叶片，然后控制气泵13停车，从而叶片样本在惯性作用下落入储物筒8中，来减少脱离储物筒8的叶片样本，方便识别装置拆卸时能够获取足量的样本。
77.参阅图4和图7，主动盘16的下端和储物筒8的下端之间通过设置有旋转马达15转动连接，从动盘17下端的一侧固定安装有挡板20，主动盘16上端的一侧固定安装有用于推动挡板20的推杆19，当电动伸缩杆11工作一段时间后，样本穿过通孔18，直至落入第一样本槽21，再控制旋转马达15带动主动盘16旋转一定角度，第一样本槽21相对通孔18旋转，使得空置的第一样本槽21依次竖直正对通孔18，直至旋转马达15工作一定次数，从而主动盘16上的第一样本槽21放满样本，同时推杆19先远离挡板20，再靠近挡板20，直至挡板20被推杆19推动，从动盘17被主动盘16转动，随之从动盘17上的第二样本槽22盛满样本。
78.参阅图4和图8，散热管25的外侧固定安装有多个冷藏箱26，冷藏箱26的内部设置有多个冰块27，当散热管25工作时，冷藏箱26中冰块27融化吸收热量，散热管25的部分热量传递给冷藏箱26，来降低散热管25中气流的温度，方便通过散热管25冷藏储物筒8中的样本。
79.参阅图1、图3和图6，装载板2下端的一侧开设有卡槽28，储物筒8的上端和卡槽28的内侧之间通过设置有滑板29滑动连接，卡槽28的内壁且位于装载板2一端螺纹安装有限位螺栓30，最后，无人机返航，通过旋下限位螺栓30，方便推拉滑板29，滑板29沿着卡槽28脱离装载板2，使得储物筒8被打开，方便取出储物筒8中的样本。
80.工作原理：本发明工作时，将视觉传感器1固定在装载板2上，再将悬挂杆3远离装载板2的一端插入无人机的装配孔，通过拉紧钢丝绳5的两端，钢丝绳5在穿线孔4中欧滑动并周向拉紧悬挂杆3，随之系紧钢丝绳5，使得多个悬挂杆3沿周向卡紧无人机，以将装载板2悬挂在无人机上，然后通过无人机携带视觉传感器1进行植物识别工作，反之，通过解开钢丝绳5，即可拔出无人机上插接的悬挂杆3，能够方便在无人机上悬挂或拆卸视觉传感器1，来快速展开无人机的植物识别工作，或便于取下无人机上的视觉传感器1以快速维护。
81.当取得植物样本时，将通孔18的初始位置旋转到进料斗9的正下方，叶片穿过通孔18落到主动盘16上，再通过转动主动盘16，以使不同的植物的样本落在主动盘16上的不同位置，能够减少储物筒8中堆叠的样本，使得样本在储物筒8中所受其他样本的挤压作用得到缓解，同时通过从动盘17遮挡样本，减少储物筒8中在无人机运动时飞入进料斗9中的样本，以便于识别装置拆卸后能够获取足量的样本。
82.当识别装置获得样本时，无人机飞行时空气沿着集风斗23流入导风管24，通过多个集风斗23沿圆周阵列在储物筒8下端的外侧的结构特性作用，使得无人机向任意方向运动时均能够向导风管24中灌入空气，空气流入散热管25形成气流，以使气流带走储物筒8中的热量，来降低储物筒8以及储物筒8内部样本的温度，从而便于冷藏识别装置内部的样本，能够延长样本的储存时长。
83.当进料斗9套住叶片时，通过气泵13鼓动气管12中的气体流动，气管12吸收进料斗9中的空气，进料斗9中产生负压环境，使得进料斗9吸引叶片，来将叶片吸入进料斗9中，方便叶片被切下后落入储物筒8中，同时通过过滤网14阻拦进入气管12中的叶片，然后控制气泵13停车，从而叶片样本在惯性作用下落入储物筒8中，来减少脱离储物筒8的叶片样本，方便识别装置拆卸时能够获取足量的样本。
84.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。