一种农用小型无人机种子精准定量装置的制作方法

1.本实用新型涉及超声波测距技术领域，具体为一种农用小型无人机种子精准定量装置。


背景技术：

2.我国是农业大国，随着现代科学技术的发展，无人机在农业领域得到了广泛应用，使得农业更加机械化、智能化。
3.当前农用无人机智能撒播只是将种子撒播出去，并不能检测到物料箱种子容量，工作人员需要查看物料箱种子的剩余量，使得无人机的工作效率不高，工作量加大，浪费了人力物力等缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种农用小型无人机种子精准定量装置，以解决上述背景技术中提出的不能检测到物料箱种子容量的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种农用小型无人机种子精准定量装置，包括机体，所述机体的内部固定安装有无人机飞控传感器，所述无人机飞控传感器的一侧间隙连接有无人机定位返航控制系统，所述机体的底端固定连接有衔接座，所述衔接座的下方扣接有物料箱，所述物料箱的内部固定安装有超声波传感器。
6.优选的，所述机体内部设有相互连接的超声波信息处理模块和无人机飞控感应系统，所述无人机定位返航控制系统与无人机飞控感应系统连接，当比值等于1时，意味着超声波信号碰到物料箱底部，可知种子撒播结束，此时飞控系统的分析处理模块向无人机自动返航系统发出信号，无人机返航；当比值小于1时意味着物料箱种子没有撒播结束，飞控系统的分析处理模块向无人机自动返航系统发出信号，无人机不返航。由于物料箱形状不同，也可选择安装在不同位置。优选的，所述无人机定位返航控制系统的输入端与外部电源电性连接。
7.优选的，所述无人机飞控传感器的输入端与外部电源电性连接。
8.优选的，所述超声波传感器的输入端与外部电源电性连接。
9.优选的，所述超声波传感器的底端镶嵌连接有超声波接收器，所述超声波接收器的一侧间隙连接有超声波发射器，超声波发射器给两压电晶片两端加脉冲信号，当所加脉冲信号频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振现象，同时带动金属共振板和锥形共振体作振动，发射超声波，物料箱有种子存在时，超声波发射器发射的信号被反射，超声波接收器接收遇到障碍物后反射回来的信号，超声波接收器接收到回波信号到达共振板后，引起共振板振动，从而带动压电晶片作振动，产生电信号，实现了机械能量到电信号的转换，接收到反射回来的信号后内部计算信号波长度，。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型，通过安装的超声波传感器，使用时，由于物料箱大小高度固定，可将
物料箱高度信息提前输入无人机信息处理模块，将超声波信息处理模块与无人机飞控信息处理模块相连，超声波发生器与种子的距离和物料箱高度相比，可得到种子使用情况，工作时，超声波发射器给两压电晶片两端加脉冲信号，当所加脉冲信号频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振现象，同时带动金属共振板和锥形共振体作振动，发射超声波，物料箱有种子存在时，超声波发射器发射的信号被反射，超声波接收器接收遇到障碍物后反射回来的信号，超声波接收器接收到回波信号到达共振板后，引起共振板振动，从而带动压电晶片作振动，产生电信号，实现了机械能量到电信号的转换，接收到反射回来的信号后内部计算信号波长度，并输出到无人机飞控传感器内部的无人机飞控系统，无人机飞控传感器分析处理模块，并计算超声波信号与物料箱长度的比值，通过比值的大小可对物料箱的种子做出精准定量的描述，当比值等于1时，意味着超声波信号碰到物料箱底部，可知种子撒播结束，此时无人机飞控系统的分析处理模块向无人机定位返航控制系统发出信号，无人机返航；当比值小于1时意味着物料箱种子没有撒播结束，无人机飞控系统的分析处理模块向无人机定位返航控制系统发出信号，无人机不返航；由于物料箱形状不同，也可选择安装在不同位置（采集信息时，通过stm32控制器采集并处理数据，然后通过无线传输的方式传输到上位机界面，选择stm32f103c8t6作为控制器，对收集到的信号进行处理，以无线传输方式通过串口发送，接收端同时发送的信息，对其进行读取、处理后，向上位机发送字符串；在以上数据传输过程中，为避免数据出错，均通过编写传输协议的方式进行，无线传输选用sx1278芯片，此上位机基于vs2010平台，通过c#语言进行设计；上位机界面分为数据接收区和视频接收区两个部分；数据接收区实时接收传感器传来的数据，视频接收区接收由无人机通过双目摄像头拍摄的具有深度信息的物料箱种子图像）。
附图说明
12.图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；
13.图2为本实用新型实施例的物料箱结构示意图；
14.图3为本实用新型实施例的超声波传感器结构示意图；
15.图4为本实用新型实施例的信息采集原理示意图；
16.图5为本实用新型实施例的控制器电路示意图；
17.图6为本实用新型实施例的超声波测距原理示意图。
18.图中：1、机体；2、无人机飞控传感器；3、无人机定位返航控制系统；4、衔接座；5、物料箱；6、超声波传感器；7、超声波接收器；8、超声波发射器。
具体实施方式
19.为了便于使用/解决不能检测到物料箱种子容量的问题，本实用新型实施例提供了一种农用小型无人机种子精准定量装置。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
20.实施例1
21.请参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，本实施例提供了一种农用小型无人机种子精准定量装置，包括机体1，所述机体1的内部固定安装有无人机飞控传感器2，所述无人机飞控传感器2的一侧间隙连接有无人机定位返航控制系统3，所述机体1的底端固定连接有衔接座4，所述衔接座4的下方扣接有物料箱5，所述物料箱5的内部固定安装有超声波传感器6，所述机体1内部设有相互连接的超声波信息处理模块和无人机飞控感应系统，所述无人机定位返航控制系统3与无人机飞控感应系统连接，所述无人机定位返航控制系统3的输入端与外部电源电性连接，所述无人机飞控传感器2的输入端与外部电源电性连接，所述超声波传感器6的输入端与外部电源电性连接，所述超声波传感器6的底端镶嵌连接有超声波接收器77，所述超声波接收器77的一侧间隙连接有超声波发射器6，自动化程度高，需要的技术人员少，技术人员只需将种子放在物料箱，在种子撒播结 束后，无人机将自动返航，节省了人力物力。
22.本实施例中，使用时，由于物料箱5大小高度固定，可将物料箱5高度信息提前输入无人机信息处理模块，将超声波信息处理模块与无人机飞控信息处理模块相连，超声波发射器8与种子的距离和物料箱5高度相比，可得到种子使用情况，工作时，超声波发射器8给两压电晶片两端加脉冲信号，当所加脉冲信号频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振现象，同时带动金属共振板和锥形共振体作振动，发射超声波，物料箱5有种子存在时，超声波发射器8发射的信号被反射，超声波接收器7接收遇到障碍物后反射回来的信号，超声波接收器7接收到回波信号到达共振板后，引起共振板振动，从而带动压电晶片作振动，产生电信号，实现了机械能量到电信号的转换，接收到反射回来的信号后内部计算信号波长度，并输出到无人机飞控传感器2内部的无人机飞控系统，无人机飞控传感器2分析处理模块，并计算超声波信号与物料箱5长度的比值，通过比值的大小可对物料箱5的种子做出精准定量的描述，当比值等于1时，意味着超声波信号碰到物料箱5底部，可知种子撒播结束，此时无人机飞控系统的分析处理模块向无人机定位返航控制系统3发出信号，无人机返航；当比值小于1时意味着物料箱5种子没有撒播结束，无人机飞控系统的分析处理模块向无人机定位返航控制系统3发出信号，无人机不返航；由于物料箱5形状不同，也可选择安装在不同位置（采集信息时，通过stm32控制器采集并处理数据，然后通过无线传输的方式传输到上位机界面，选择stm32f103c8t6作为控制器，对收集到的信号进行处理，以无线传输方式通过串口发送，接收端同时发送的信息，对其进行读取、处理后，向上位机发送字符串；在以上数据传输过程中，为避免数据出错，均通过编写传输协议的方式进行，无线传输选用sx1278芯片，此上位机基于vs2010平台，通过c#语言进行设计；上位机界面分为数据接收区和视频接收区两个部分；数据接收区实时接收传感器传来的数据，视频接收区接收由无人机通过双目摄像头拍摄的具有深度信息的物料箱5种子图像）。