[发明专利]一种基于多旋翼无人机的果树植保及采摘方法

说明书

本发明公开了一种基于多旋翼无人机的果树植保及采摘方法，旨在通过多旋翼勘测无人机、多旋翼采摘无人机以及多旋翼喷洒无人机的有效且准确的控制，实现高效的果树植保及采摘。实现步骤为：多旋翼勘测无人机规避障碍物的自主飞行，前往目标果园，通过定位模块以及传感器模块采集果园信息；地面基站获取勘测无人机的采集信息，进行三维图像建模；多旋翼采摘无人机根据地面基站传输的成熟果树的位置，自主飞往目标果树进行采摘，任务完成则自主返航，降到指定区域；多旋翼喷洒无人机根据地面基站传输的果树的相关信息，完成高效的喷洒任务。本发明能够针对果树具体的受灾情况决定农药的喷洒浓度，更加有效、均匀的实现农药的喷洒。

技术领域

本发明涉及多旋翼无人机勘测和无线通信领域，具体地说是一种基于多旋翼无人机的果树植保及采摘的方法。

背景技术

两个人一起，一个人拉管，一个人往作物上喷洒农药，长年以来，这就是中国农村田间地头最常见和普遍的打药作业方式。据不完全统计，全国仍有5800万套肩背式的打药喷雾器在使用，占了施药领域的绝大部分，还有一小部分是地面机械施药装备。然而，由于农药对人体的危害极大，愿意人工作业的打药人已经越来越少。“现在打药的人，40岁到50岁的占了20％，50岁至60岁占60％，60岁以上的占20％。40岁以下的，没有。”江西省于都县鑫威隆果业专业合作社的负责人严冬长说，打药人多以农村妇女和贫困户为主，越是农忙时节越抢手。“我们1000多亩果园，打一次药需要请40个人，至少打上三天半到四天时间。”严冬长说，人工作业，正儿八经打药，一天也只能打几亩地。无人机喷药，无论是时间成本还是费用，都要低很多。中国拥有地球上7％的耕地，但我国的化肥和农药的使用量却是全球总量的35％。农药的浪费和不可控的污染，容易导致打药人慢性中毒，也容易导致农产品中农残留超标等问题，农民迫切需要更为精准高效的打药手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种基于多旋翼无人机的果树植保及采摘的方法，旨在通过多旋翼无人机的勘测、采摘、喷洒的一系列的精准控制，实现更加安全、高效的植保工作。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于多旋翼无人机的果树植保及采摘方法，所述多旋翼无人机包括多旋翼勘测无人机、多旋翼采摘无人机和多旋翼喷洒无人机，所述多旋翼勘测无人机包括无线通信模块、中央处理模块、控制模块、超声波探测器、GPS模块、传感器模块和图像模块，所述多旋翼采摘无人机包括无线通信模块、中央处理模块、控制模块、超声波探测器、GPS模块、传感器模块、图像模块和机械臂模块，所述多旋翼喷洒无人机包括无线通信模块、中央处理模块、控制模块、超声波探测器、GPS模块、传感器模块、图像模块和喷洒模块，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)使用多旋翼勘测无人机对果园进行勘测；

(2)根据勘测结果，使用多旋翼采摘无人机对果树进行采摘作业或使用多旋翼喷洒无人机对果树进行喷洒作业；

其中步骤(1)包括：

(1a)地面基站向多旋翼勘测无人机发送指令，指示其飞向果园目标区域；

(1b)多旋翼勘测无人机到达目标区域后，升至预设高度，利用图像模块拍摄出果园的航拍图，多旋翼勘测无人机中央处理模块进行三维图像建模，将果园内果树大致位置进行标注，并将三维建模得到的果树位置分布图发送到地面基站；

(1c)地面基站分析通过多旋翼勘测无人机载GPS模块获取的无人机位置信息以及果树位置分布图，确定多旋翼勘测无人机飞行路线；

(1d)多旋翼勘测无人机根据确定的飞行路线，进行勘测，并将勘测得的信息发送到地面基站；

(1e)地面基站将勘测得的信息与多旋翼勘测无人机提供的果树位置分布图整合，识别可以采摘的果树，将果树的受灾情况分为三种等级：轻度受灾、中度受灾、重度受灾；