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无人机播撒器-播幅流量检测及实时调节系统
- 作品编号:2021C0404
- 所属领域:C3智能田间管理农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:安徽农业大学
- 所在院/系:工学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:样机,实物模型
- 制作成本估算:0.3250万元
作品简介:
近年来,随着技术的进步和人工智能的发展,农用无人机技术的发展越来越完善,农用无人机的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广泛。针对农用无人机在农作物播撒应用上存在的问题,本团队提出了无人机播撒均匀和播撒流量准确控制的设计方案及体系标准,在播撒器出料口处加上本小组设计的环形电容传感器,可精确测量出作物流量播撒的速率,同时我们也对不同的幅宽进行了系统标定,以满足公司的要求;在简单更换快拆部件方面,本小组采用了可拆卸式料箱,并在料箱旁边附上STM32蓝牙板块,以及改善的可检测料位剩余的超声波传感器,这样方便了我们拆卸的同时,不会将接线混淆或者缺相。
主要创新点:
(1)采用多个环形电容传感器,精度高,误差小;
(2)播撒器巡航,使得环境及时修正可减小误差;
(3)准确监测落料流量,通过算法计算并标定相应的播幅;
(4)通过调节电机转速,进行调节控制播撒流量和播幅宽度。
技术关键和主要技术指标:
当料物从无人机的料桶通过排料口、电容传感器进入播撒器时,由于料物和空气的相对介质常数不同,会导致电容传感器电容值不同,通过找寻传感器电容与料物数目的关系确定料物进入播撒器的数目。根据OPENMV和STM32单片机之间的通讯联系,进行实时调整播撒器的姿态,实现精确播撒;且单位之间内进入播撒器的料物量可作为步进电机转速的重要参考依据,通过调整步进电机的转速来调整播幅宽度,系统以STM32单片机,工控机为控制核心,传感器检测到的电容变化量传递至工控机,工控机进行计算得出物料的体积数量,通过前期实验得出步进电机转速范围与播幅之间的关系。通过调整步进电机转速从而对播幅进行稳定的控制。
推广应用价值:
随着技术的进步,农用无人机技术的发展越来越完善,农用无人机的使用量日益增长,应用的农作物范围也越来越广泛。我国是农业种植大国,农用无人机在作物生产领域的运用范围越来越广,农用无人机主要应用于植保作业、飞播种植和杂交制种等方面。农用无人机用于低空作业与传统人工作业相比具有作业效率高、劳动强度小、作业质量均匀;与有人驾驶大型航空飞机作业相比成本大大降低,并能够满足高效农业经济发展的需求。
作品视频:
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