[发明专利]一种基于无人机群协同作业的采摘系统及使用方法

说明书

本发明提供一种基于无人机群协同作业的采摘系统及使用方法，属于农业技术领域。采摘系统包括采摘无人机组、辅助无人机组以及控制模块。采摘无人机组由多个采摘无人机组成，用于采摘树上成熟的果实；辅助无人机组由多个辅助无人机组成，用于将影响采摘无人机组工作的树枝剪掉以辅助采摘；控制模块为一台电脑，用于接收、分析采摘无人机、辅助无人机反馈的信息以更好的协调两种无人机组的工作。本发明设计高效合理，使用无人机群提高工作效率与资源利用率；结构新颖，使用电动推杆配合，能够扩大采摘范围并提高采摘灵活度，具有较高的推广应用价值。

技术领域

本发明属于水果自动化采摘技术领域，涉及一种基于无人机群协同作业的采摘系统及使用方法。

背景技术

中国是世界重要的水果产地之一，年水果产量位于世界前列。现阶段，大部分水果的种植管理仍然依赖人工处理，尤其是水果采摘工作需要耗费大量劳动力，机械化、自动化水平较低。柿子通常果实生长位置较高且分散，采摘过程中果皮易损，是一种典型的难采摘水果。当前其采摘形式大多为人工采摘，通常分为两种方法，第一种方法是工人站在地上手持由长竹竿制作的简陋工具进行采摘，由肉眼由下及上判断柿子位置，但其效率低下，且对工人的臂力和视力要求较高；第二种方式是工人攀爬到柿子树上进行采摘，但这种采摘方式风险较大，工人在枝桠交错的空间中行动较为不便，易造成安全事故。因此研究和开发柿子自动化采摘系统对于解放劳动力、提高劳动生产效率等方面都有着重要意义。

无人机技术在近些年发展十分迅猛，已在军事、探测、农业等领域广泛应用。目前，无人机技术因其成本低、效率高、灵活轻便等优势被初步应用于高空水果采摘方面。但现有采摘技术方案多以单架无人机为作业工具，通过人为控制进行采摘，虽然降低了人工作业强度，但是却提高了操作人员的技术要求。同时，现有技术没有形成大规模分工化采摘，且在切割工具、存储模式、遥感装置等方面缺乏进一步的发展。除此之外，柿子果梗过短，采摘时需将与果梗连接的树枝截断，同时，柿子树外伸枝丫繁茂，柿子采摘过程中会影响无人机采摘装置的正常运作，目前的专利技术仍无较好的解决方案。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于无人机群协同作业的柿子采摘系统。

本发明采用的技术方案为：

一种基于无人机群协同作业的采摘系统，适用于对木本植物果实的采摘，比如柿子、苹果等。所述采摘系统包括采摘无人机组、辅助无人机组和控制模块三个组成部分。所述采摘无人机组用于采摘树上成熟的果子；辅助无人机组用于清理将影响无人机组工作的树枝以辅助采摘；控制模块为一台移动设备，与采摘无人机组、辅助无人机组通过无线连接，用于接收、分析采摘无人机、辅助无人机反馈的信息以更好的协调两种无人机组的工作，提高采摘作业效率。

所述的采摘无人机组有多个结构相同的采摘无人机组成，每个采摘无人机包括采摘无人机主体1、摄像头a2、照明灯3、空心连接轴4、旋转平台5、支腿框架13、小电机19，法兰管座b20，深沟球轴承21，轴22，推力轴承23，螺母24以及五个结构相同的采摘单元，每个采摘无人机内置重量传感器，当采摘数达到一定限度时，采摘无人机返回起飞处将所采摘的果实缓慢卸下。