CN109144093B - 无人机喷洒装置的调整方法及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于无人机技术领域，提供了无人机喷洒装置的调整方法及无人机，该方法包括：获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域；根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。上述无人机喷洒装置的调整方法及无人机，能够随着气流的变化对无人机喷洒装置的方位进行调整以提高无人机喷洒装置的作业效果。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及无人机喷洒装置的调整方法及无人机。
背景技术
目前，在农业植保作业中，常使用植保无人机对病虫害进行防治，通常都会将喷洒装置安装在旋翼下方，有效地利用旋翼的下压风场将雾化颗粒喷到下方的植物叶片上。植保无人机上可挂载高压喷头或离心喷头将农药进行雾化，而目前大多数喷头都是直接固定于无人机的机体上的。在作业过程中，由于作业地形和作业条件限定，植保无人机经常变速飞行，由此引起植保无人机与地面的夹角时刻改变。另外，在田间作业时，自然风的风速和风向也随时变化，由于植保无人机雾化的颗粒粒径较小，很容易受到植保无人机旋翼风和自然风的影响产生飘移，造成作业区的虫害未除，而雾滴飘移区产生药害，甚至影响人畜安全。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了无人机喷洒装置的调整方法及无人机，以解决现有技术中植保无人机的喷头容易受环境影响导致作业效果差的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种无人机喷洒装置的调整方法，包括：
获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；
获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域；
根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
本发明实施例的第二方面提供了一种无人机，所述无人机包括喷洒装置以及控制所述喷洒装置喷洒的飞行控制模块；所述喷洒装置用于按照预设区域喷洒雾滴；
所述飞行控制模块用于：
获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；
获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据该飞行夹角确定无人机旋翼的风力下压区域；
根据所述风速信息、风向信息、所述无人机的飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
本发明实施例的第三方面提供了一种无人机喷洒装置的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述无人机喷洒装置的调整方法的步骤。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述无人机喷洒装置的调整方法的步骤。
本发明实施例相对于现有技术所具有的有益效果是：本发明实施例，根据飞行夹角和飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域，并根据风速信息、风向信息、飞行高度信息、无人机喷洒装置的方位信息控制无人机喷洒装置的方位，以使得无人机喷洒装置的喷洒区域位于无人机风力下压区域范围内，从而能够随着气流的变化对无人机喷洒装置的方位进行调整以提高无人机喷洒装置的作业效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的无人机喷洒装置的调整方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域的实现流程图；
图3是本发明实施例提供的无人机旋翼的风力下压区域示意图；
图4是本发明实施例提供的控制驱动装置以使得无人机喷洒装置的喷洒区域位于风力下压区域范围内的实现流程图；
图5是本发明实施例提供的控制驱动装置以使得无人机喷洒装置的喷洒区域位于风力下压区域范围内的另一实现流程图；
图6是本发明实施例提供的无人机的俯视轴测图；
图7是本发明实施例提供的无人机的仰视轴测图；
图8是图7中A的放大示意图；
图9是本发明实施例提供的无人机的结构示意图；
图10是本发明实施例提供的无人机喷洒装置的控制装置的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一
基于上述无人机的***结构，图1示出了无人机喷洒装置的控制方法的一个实施例的流程示意图，详述如下：
步骤S101，获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息。
本实施例中，风速信息可以包括相对于无人机的相对风速信息，也可以包括绝对风速信息。风向信息可以包括相对于无人机的相对风向信息，可以包括绝对风向信息。
对于绝对风速信息和绝对风向信息，可以通过设置在无人机上的通信装置获取。例如，可以通过附近的气流检测基站检测风速和风向，并发送给无人机上的通信装置，作为绝对风速信息和绝对风向信息。为了能够提高绝对风速和绝对风向的准确性，可以在无人机作业的区域范围内设置至少一个气流检测基站，并根据无人机与各个气流检测基站之间的距离确定无人机的绝对风速信息和绝对风向信息。例如，可以将距离无人机当前位置最近的气流检测基站检测到的风速和风向，作为绝对风速信息和绝对风向信息。
另外，还可以根据各个气流检测基站检测到的风速和风向再结合各个气流检测基站的位置关系，确定绝对风速信息和绝对风向信息。
对于相对风速信息和相对风向信息，可以根据无人机的飞行方向、飞行速度、当前的绝对风速和绝对风向得出。例如，无人机的飞行方向为正东方向，无人机的飞行速度为3m/s，而当前的绝对风速为正西方向，绝对风速为2m/s，则可以得出无人机的相对风速为5m/s，相对风向为正西方向。
另外，可以在无人机机身上设置气流检测装置，以检测无人机的相对风速信息和相对风向信息。所述气流检测装置可以为风速风向计，也可以为其他能够检测无人机预设范围内相对无人机的相对气流信息的装置，对此不作限制。
例如，可以生成气流检测指令发送给气流检测装置，以控制气流检测装置检测人机的相对风速信息和相对风向信息。所述气流检测指令可以包括检测时间间隔，所述时间间隔可以根据无人机的当前飞行速度和当前天气环境进行设定。
若所述无人机为匀速直线飞行且当前天气环境较好，由于在无人机匀速直线飞行中相对较为稳定，因此所述检测时间间隔可以设置的较长，例如检测时间间隔可以为20s。其中，当前环境较好主要是指当前风速变化率小于阈值且风向较为稳定。
若所述无人机为非匀速直线飞行且当前天气环境较差，由于在无人机非匀速直线飞行中相对不够稳定，因此所述检测时间间隔可以设置得较短，在相对气流发生较大变化时能够较快检测到，例如检测时间间隔可以为10s。其中，但前环境较差主要是指当前风速变化率不大于阈值和/或风向不够稳定。
另外，所述气流检测指令还可以包括检测次数、检测时间等其他信息，对此不作限定。
本实施例中，无人机的飞行高度和无人机喷洒装置的方位信息均可以通过无人机的控制***中的相关信息中获取到，但并不限于此。例如，还可以在无人机机身下部设置声波装置，通过声波的方式检测无人机的飞行高度等。
步骤S102，获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域。
其中，无人机相对于地平面的飞行夹角可以通过无人机的控制***中的相关信息中获取到。
可以理解的，当无人机处于悬停状态而外界无自然风时，风力下压区域为与地平面垂直的圆柱体区域，此时雾滴会受气流压力作用完全沉降到指定作业区域，而不会产生雾滴飘移；当无人机沿指定航线飞行时，无人机机身平面与水平面产生夹角，并且在飞行过程中，无人机与前方的空气(迎风)发生相对运动，此时风力下压区域为与地平面具有一定角度的类圆柱体区域。
参见图2，一个实施例中，步骤S102中根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域，具体可以通过以下过程实现：
步骤S201，确定所述无人机旋翼对应的圆面区域。
其中，无人机在工作时，无人机旋翼转动形成圆面区域，因此可以根据无人机旋翼的半径，确定无人机旋翼对应的圆面区域。例如，无人机旋翼的半径为r，则无人机旋翼对应的圆面区域为A＝πr2。
步骤S202，根据所述飞行夹角、所述无人机旋翼对应的圆面区域和所述飞行高度信息确定所述风力下压区域。
一个实施例，风力下压区域如图3所示，所述风力下压区域包括整圆柱体区域V1和斜圆柱体区域V2。
作为一种可实施方式，步骤S202可以通过以下过程实现：
根据所述飞行高度、所述无人机旋翼的半径和所述飞行夹角确定所述无人机旋翼最低点到地平面的第一高度。本实施例中，飞行高度为H1，无人机旋翼的半径为r，飞行夹角为θ，则无人机旋翼最低点到地平面的第一高度H2＝H1-r sinθ。
根据所述飞行夹角和所述第一高度确定所述整圆柱体区域的高度，并根据所述整圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述整圆柱体区域。其中，整圆柱体区域的高度
则整圆柱体区域
根据所述飞行夹角和所述无人机旋翼的直径确定所述斜圆柱体区域的高度，并根
据所述斜圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述斜圆柱体区域。其中，
斜圆柱体区域的高度L2＝2r tanθ，则斜圆柱体区域
根据所述整圆柱体区域和所述斜圆柱体区域确定所述风力下压区域。在确定出整圆柱体区域和斜圆柱体区域后，得出风行下压区域为整圆柱体区域和斜圆柱体区域，即为
步骤S103，根据所述风速信息、所述风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
其中，无人机还可以包括用于调整喷洒装置方位的驱动装置。步骤S103中所述控制所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内，包括：控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域在所述风力下压区域范围内。
实际情况下，外界自然风的风速和风向随机变化，且无人机的姿态(例如飞行高度，飞行速度、飞行方向等)也是根据飞行需求时刻调整，因此需要按照一定的频率采集外界风速和风向等信息，并根据述风速信息、风向信息、飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息，确定喷洒装置的理论方位，并控制驱动装置调整喷洒装置的当前方位到理论方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域在所述风力下压区域范围内。
一个实施例中，所述驱动装置用于在第一方向上调整无人机喷洒装置的喷洒方向，参见图4，步骤S103中所述控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内包括如下步骤：
步骤S301，根据所述风向信息确定无人机喷洒装置的喷洒区域的雾滴漂移方向。
其中，雾滴漂移方向与风向相反，因此可以根据风向信息确定雾滴飘移方向。例如，风向为正西方向，则可以确定雾滴飘移方向向西，对此不做赘述。
步骤S302，调整所述驱动装置的第一方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒方向与所述漂移方向相反。
在获取或检测到当前风向时，需要调整驱动装置的第一方向，使得无人机喷洒装置的喷洒方向与雾滴漂移方向相反，从而能够在将全部或大部分雾滴保持在风力下压区域内，提高无人机作业效果。例如，风向为正西方向，则可以调整驱动装置的第一方向，使得无人机喷洒装置的喷洒方向为正东方向，从而将全部或大部分雾滴保持在风力下压区域内。而驱动装置的第一方向可以为与无人机机身平行的平面，调整驱动装置的第一方向使得无人机喷洒装置的喷洒方向能在该平面内调整。
进一步的，所述驱动装置还用于在第二方向上调整所述无人机喷洒装置的喷洒方向，所述第一方向和所述第二方向垂直。对应的，步骤S103中所述控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内还包括如下步骤：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
其中，风向信息决定雾滴漂移的方向，而风速信息决定雾滴漂移的强度。雾滴漂移强度可以理解为雾滴漂移的路线与地平面之间的角度：角度越接近0°，雾滴漂移强度越强；角度越接近90°，雾滴漂移强度越弱。一个实施例中，第二方向可以为与无人机机身垂直的方向。
可以理解的，在雾滴漂移强度较强时，可以调整驱动装置的第二方向，即调整所述喷洒装置的喷洒方向与水平面的夹角，喷洒装置的喷头轴线与水平面的夹角越大，则抗风的能力越强，相对风速越大，则需要调整的角度也越大，以此将无人机喷洒装置的喷洒区域调整到风力下压区域范围之内，或者调整所述无人机喷洒装置的方位，以使其喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域小于预设阈值。
参见图5，作为一种可实施方式，步骤S103具体可以包括以下步骤：
步骤S401，根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度。
其中，飞行高度与喷洒区域正相关，即飞行高度越高，喷洒区域越大；风向决定喷洒区域偏向风力下压区域的哪一方，风速与喷洒区域偏离风力下压区域的偏离幅度正相关，风速越大喷洒区域偏离风力下压区域的偏离幅度越大；喷幅信息与喷洒区域正相关，即喷幅越大，喷洒区域越大；无人机喷洒装置的方位信息表征无人机喷洒装置喷洒雾滴的方位信息。
步骤S402，判断喷洒区域是否位于风力下压区域范围之内。在本步骤中，判断喷洒区域是否位于风力下压区域范围之内是指判断喷洒区域的全部区域是否位于风力下压区域范围内。
步骤S403，在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
可以理解的，在确定出的喷洒区域位于风力下压区域范围之外时，需要调整所述无人机喷洒装置的方位，将无人机喷洒装置的喷洒区域调整到风力下压区域范围内，从而使得雾滴都能够被喷洒到制定区域，提高无人机作业效果。调整过程中，可以根据确定的喷洒区域的雾滴漂移方向确定调整方向，也可以根据雾滴的漂移强度确定调整喷洒装置的轴线与水平面的夹角。
具体地，农药浓度、离心喷头的离心力、压力喷头的压力、风速、风向、飞行高度等均会影响雾滴漂移方向和强度，其计算方法为本领域内技术人员易于想到的，在此不再赘述。
另外，喷洒区域位于风力下压区域范围之外可以为喷洒区域部分位于风力下压区域范围之外，对此不作限定。
步骤S404，在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之内时，不调整所述无人机喷洒装置的方位。
作为另一种实施方式，步骤S103具体可以包括以下步骤：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度。
在所述喷洒区域位于所述风力下压范围之外的范围大于预设阈值时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
其中，在气流作用下，无人机喷洒装置喷洒出的雾滴都会有一定的漂移，而有少部分的雾滴漂移出风力下压区域也是可以接受的。即，喷洒区域位于风力下压区域之外的范围较小时，也是能够改善无人机喷洒装置的作业效果的，而不需要调整无人机喷洒装置的方位。而预设范围的设置可以根据实际需要进行设定，例如预设范围可以为小于或等于30％的任意值，但不以此为限。
关于根据风速信息、风向信息、飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息确定无人机喷洒装置的理论方位，可以设置风速信息、风向信息、飞行高度信息、无人机喷洒装置的当前方位信息和无人机喷洒装置的理论位置一一对应的集合，通过检测到的风速信息、风向信息、飞行高度信息和无人机喷洒装置的当前方位信息，即可对应出无人机喷头的理论位置。本实施例中，可以通过试验获取到与各个风速信息、风向信息、飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息对应的无人机喷头的理论位置，从而建立风速信息、风向信息、飞行高度信息、无人机喷洒装置的方位信息和无人机喷头的理论位置一一对应的集合，并将该集合存储于无人机的存储器中供随时调用。
作为一种可实施方式，步骤S103可以包括以下步骤：
根据所述风速信息、所述风向信息和所述飞行高度信息确定所述喷洒装置的预调整方位；
在所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角大于预设角度时调整所述喷洒装置的方位，以使得所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角小于预设角度。
可以理解的，在喷洒装置的当前方位与确定出的预调整方位之间的夹角大于预设角度时，可以说明喷洒装置的当前方位偏差较大，很可能会使得喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域大于或等于预设阈值，对无人机作业影响较大，因此需要根据预调整方位调整喷洒装置的方位。而在喷洒装置的当前方位与确定出的预调整方位之间的夹角小于会等于预设角度时，可以说明喷洒装置的当前方位存在偏差但偏差较小，对喷洒装置喷洒出的雾滴影响较小，例如喷洒区域可能会有位于风力下压区域之外的部分，但喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域小于预设阈值，对无人机作业影响不大，因此可以不调整喷洒装置的当前方位。
以下以驱动装置包括两个伺服电机为例进行说明，但并不以此为限。参见图6至图8，无人机具体可以包括无人机机身1001、机臂1006、旋翼1002、喷头1008、喷头支架1007、风速风向计1003、药箱1004、电池1005、控制***1009和水泵1010。喷头支架1007包括伺服电机支架1011、第一伺服电机1012、第二伺服电机1013、第一固定框1014、第二固定框1015。
喷头1008通过喷头支架1007安装于机臂1006末端和旋翼1002下方。其中，第一伺服电机1012通过伺服电机支架1011固定于机臂1006末端和旋翼1002正下方。第一伺服电机1012的输出轴与第一固定框1014的背面固定连接。第二伺服电机1013位于第一固定框1014侧边，第二伺服电机1013和第一固定框1014之间可发生相对运动。第二伺服电机1013与第二固定框1015的侧边固定连接。喷头1008固设于第二固定框1015的背面。
本实施例中，第一伺服电机1012和第二伺服电机1013共同驱动无人机喷洒装置转动到预设方位。其中，第一伺服电机1012能够驱动无人机喷洒装置以与无人机机身垂直的轴线为轴向正转转动任意角度或反转转动任意角度，第二伺服电机1013能够驱动无人机喷洒装置沿与无人机机身垂直的方向转动转动任意角度，从而实现驱动无人机喷洒装置调整到任一方位。
具体的，可以根据风速信息、风向信息和飞行高度信息确定所述第一伺服电机的第一理论状态信息和所述第二伺服电机的第二理论状态信息；所述第一理论状态信息包括第一理论旋转角度和第一理论旋转方向，所述第二理论状态信息包括第二理论旋转角度和第二理论旋转方向；一组第一理论状态信息和第二理论状态信息对应无人机喷洒装置的一个方位。
而无人机喷头的理论位置对应唯一的一组第一理论旋转角度、第一理论旋转方向、第二理论旋转角度和第二理论旋转方向，而无人机喷头的当前实际位置对应唯一的一组第一当前旋转角度、第一当前旋转方向、第二当前旋转角度和第二当前旋转方向。因此，可以相对应的将各对理论参数和各对实际参数为单位进行比较，在相对应的理论参数与实际参数的变化幅度大于阈值时，控制第一伺服电机和/或第二伺服电机进行相应调整，使得第一伺服电机和/或第二伺服电机的旋转角度和旋转方向调整到对应的理论旋转角度和理论旋转方向。
上述无人机喷洒装置的调整方法，根据飞行夹角和飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域，并根据风速信息、风向信息、飞行高度信息、无人机喷洒装置的方位信息控制无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内，从而能够随着气流的变化对无人机喷洒装置的位置进行调整以提高无人机喷洒装置的作业效果。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
实施例二
对应于上文实施例一所述的无人机喷头控制方法，图9中示出了本发明实施例二提供的无人机。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。
本实施例中的无人机包括喷洒装置101以及控制喷洒装置喷洒的飞行控制模块102。所述喷洒装置101用于按照预设区域喷洒雾滴。
所述飞行控制模块102用于：
获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置101的方位信息；
获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据该飞行夹角确定无人机旋翼的风力下压区域；
根据所述风速信息、风向信息、所述无人机的飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置101的方位，以使得所述喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
可选的，所述无人机还包括用于调整所述喷洒装置方位的驱动装置103。所述飞行控制模块102还用于控制所述驱动装置103以使得所述喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
可选的，所述驱动装置103用于在第一方向上调整无人机喷洒装置101的喷洒方向；所述飞行控制模块102还用于：
根据所述风向信息确定无人机喷洒装置101的喷洒区域的雾滴漂移方向；
调整所述驱动装置103的第一方向，以使得所述无人机喷洒装置101的喷洒方向与所述漂移方向相反。
作为一种可实施方式，所述驱动装置103还能够在第二方向上调整所述无人机喷洒装置101的喷洒方向；所述飞行控制模块102还用于：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置103的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
作为另一种可实施，所述驱动装置103还用于在第二方向上调整所述无人机喷洒装置101的喷洒方向；所述飞行控制模块102还用于：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置103的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域小于预设阈值。
可选的，所述飞行控制模块102具体用于：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置101的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压范围之外时，调整所述无人机喷洒装置101的方位，以使得所述无人机喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
可选的，所述飞行控制模块102具体用于：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置101的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压范围之外的范围大于预设阈值时，调整所述无人机喷洒装置101的方位，以使得所述无人机喷洒装置101的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
可选的，所述飞行控制模块101具体用于：
确定所述无人机旋翼对应的圆面区域；
根据所述飞行夹角、所述无人机旋翼对应的圆面区域和所述飞行高度信息确定所述风力下压区域。
可选的，所述飞行控制模块102具体用于：根据所述无人机旋翼的半径，确定所述无人机旋翼对应的圆面区域。
可选的，所述风力下压区域包括整圆柱体区域和斜圆柱体区域；所述飞行控制模块具体用于：
根据所述飞行高度、所述无人机旋翼的半径和所述飞行夹角确定所述无人机旋翼最低点到地平面的第一高度；
根据所述飞行夹角和所述第一高度确定所述整圆柱体区域的高度，并根据所述整圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述整圆柱体区域；
根据所述飞行夹角和所述无人机旋翼的直径确定所述斜圆柱体区域的高度，并根据所述斜圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述斜整圆柱体区域；
根据所述整圆柱体区域和所述斜圆柱体区域确定所述风力下压区域。
可选的，所述风速信息包括相对所述无人机的相对风速信息，所述风向信息包括相对所述无人机的相对风向信息；所述无人机还包括气流检测装置104，所述飞行控制模块102通过所述气流检测装置104检测所述相对风速信息和所述相对风向信息。
可选的，所述风速信息包括绝对风速信息，所述风向信息包括绝对风向信息；所述无人机还包括通信装置105，所述飞行控制模块102通过所述通信装置105获取所述绝对风速信息和所述绝对风向信息。
一个实施例中，所述飞行控制模块102具体用于：
根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息确定所述喷洒装置101的预调整方位；
在所述喷洒装置101的当前方位与所述预调整方位的夹角大于预设角度时调整所述喷洒装置101。
上述无人机，根据飞行夹角和飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域，并根据风速信息、风向信息、飞行高度信息、无人机喷洒装置的方位信息控制无人机喷洒装置的方位，以使得无人机喷洒装置的喷洒区域位于无人机风力下压区域范围内，从而能够随着气流的变化对无人机喷洒装置的方位进行调整以提高无人机喷洒装置的作业效果。
实施例三
图10是本发明实施例四提供的无人机喷洒装置的控制装置100的示意图。如图10所示，该实施例的无人机喷洒装置的控制装置100包括：处理器140、存储器150以及存储在所述存储器150中并可在所述处理器140上运行的计算机程序151，例如无人机喷洒装置的调整程序。所述处理器140在执行所述计算机程序151时实现上述各个无人机喷洒装置的调整方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S103。或者，所述处理器140执行所述计算机程序151时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序151可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器150中，并由所述处理器140执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序151在所述无人机喷洒装置的控制装置100中的执行过程。例如，所述计算机程序151可以被分割成检测模块、信息获取模块和处理模块，各模块具体功能如下：
信息获取模块，用于获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；
确定模块，用于获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域；
处理模块，用于根据所述风速信息、所述风向信息、所述飞行高度信息和所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
所述无人机喷洒装置的控制装置100可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述无人机喷洒装置的控制装置100可包括，但不仅限于，处理器140、存储器150。本领域技术人员可以理解，图10仅仅是无人机喷洒装置的控制装置100的示例，并不构成对无人机喷洒装置的控制装置100的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述无人机喷洒装置的控制装置100还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器140可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器150可以是所述无人机喷洒装置的控制装置100的内部存储单元，例如无人机喷洒装置的控制装置100的硬盘或内存。所述存储器150也可以是所述无人机喷洒装置的控制装置100的外部存储设备，例如所述无人机喷洒装置的控制装置100上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器150还可以既包括所述无人机喷洒装置的控制装置100的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器150用于存储所述计算机程序以及所述无人机喷洒装置的控制装置100所需的其他程序和数据。所述存储器150还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (26)
1.一种无人机喷洒装置的调整方法，其特征在于，包括：
获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；
获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域；
根据所述风速信息、所述风向信息、所述飞行高度信息和所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内；
所述根据所述飞行夹角和所述飞行高度信息确定无人机旋翼的风力下压区域，包括如下步骤：
确定所述无人机旋翼对应的圆面区域；
根据所述飞行夹角、所述无人机旋翼对应的圆面区域和所述飞行高度信息确定所述风力下压区域。
2.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述无人机还包括用于调整所述喷洒装置方位的驱动装置；所述控制所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内，包括：
控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域在所述风力下压区域范围内。
3.根据权利要求2所述的调整方法，其特征在于，所述驱动装置用于在第一方向上调整无人机喷洒装置的喷洒方向；所述控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内包括如下步骤：
根据所述风向信息确定无人机喷洒装置的喷洒区域的雾滴漂移方向；
调整所述驱动装置的第一方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒方向与所述漂移方向相反。
4.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，所述驱动装置还用于在第二方向上调整所述无人机喷洒装置的喷洒方向；
所述控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内还包括如下步骤：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
5.根据权利要求3所述的调整方法，其特征在于，所述驱动装置还用于在第二方向上调整所述无人机喷洒装置的喷洒方向；
所述控制所述驱动装置以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内还包括如下步骤：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域小于预设阈值。
6.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内，包括如下步骤：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
7.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内，包括如下步骤：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的范围大于预设阈值时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
8.根据权利要求1所述的调整方法，其特征在于，所述确定所述无人机旋翼对应的圆面具体为：
根据所述无人机旋翼的半径，确定所述无人机旋翼对应的圆面区域。
9.根据权利要求8所述的调整方法，其特征在于，所述风力下压区域包括整圆柱体区域和斜圆柱体区域；
所述根据所述飞行夹角、所述无人机旋翼对应的圆面和所述飞行高度信息确定所述风力下压区域，具体为：
根据所述飞行高度、所述无人机旋翼的半径和所述飞行夹角确定所述无人机旋翼最低点到地平面的第一高度；
根据所述飞行夹角和所述第一高度确定所述整圆柱体区域的高度，并根据所述整圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述整圆柱体区域；
根据所述飞行夹角和所述无人机旋翼的直径确定所述斜圆柱体区域的高度，并根据所述斜圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述斜圆柱体区域；
根据所述整圆柱体区域和所述斜圆柱体区域确定所述风力下压区域。
10.根据权利要求1至9任一项所述的调整方法，其特征在于，所述风速信息包括相对所述无人机的相对风速信息，所述风向信息包括相对所述无人机的相对风向信息；所述获取无人机在作业时的风速信息与风向信息包括：
通过无人机上的气流检测装置获取所述相对风速信息和所述相对风向信息。
11.根据权利要求1至9任一项所述的调整方法，其特征在于，所述风速信息包括绝对风速信息，所述风向信息包括绝对风向信息；所述获取无人机在作业时的风速信息与风向信息包括：
通过无人机上的通信装置获取所述绝对风速信息和所述绝对风向信息。
12.根据权利要求1至9任一项所述的调整方法，其特征在于，所述的根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位包括如下步骤：
根据所述风速信息、所述风向信息和所述飞行高度信息确定所述喷洒装置的预调整方位；
在所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角大于预设角度时调整所述喷洒装置的方位，以使得所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角小于预设角度。
13.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括喷洒装置以及控制所述喷洒装置喷洒的飞行控制模块；所述喷洒装置用于按照预设区域喷洒雾滴；
所述飞行控制模块包括存储介质，该存储介质用于存储程序，其中所述程序运行时用于：
获取无人机在作业时的风速信息与风向信息，以及获取无人机的飞行高度信息和无人机喷洒装置的方位信息；
获取所述无人机相对于地平面的飞行夹角，根据该飞行夹角确定无人机旋翼的风力下压区域；
根据所述风速信息、风向信息、所述无人机的飞行高度信息、所述无人机喷洒装置的方位信息控制所述喷洒装置的方位，以使得所述喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内；
所述飞行控制模块还用于：
确定所述无人机旋翼对应的圆面区域；
根据所述飞行夹角、所述无人机旋翼对应的圆面区域和所述飞行高度信息确定所述风力下压区域。
14.根据权利要求13所述的无人机，其特征在于，所述无人机还包括用于调整所述喷洒装置方位的驱动装置；所述飞行控制模块还用于控制所述驱动装置以使得所述喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
15.根据权利要求14所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置用于在第一方向上调整无人机喷洒装置的喷洒方向；所述飞行控制模块还用于：
根据所述风向信息确定无人机喷洒装置的喷洒区域的雾滴漂移方向；
调整所述驱动装置的第一方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒方向与所述漂移方向相反。
16.根据权利要求15所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置还能够在第二方向上调整所述无人机喷洒装置的喷洒方向；所述飞行控制模块还用于：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
17.根据权利要求15所述的无人机，其特征在于，所述驱动装置还用于在第二方向上调整所述无人机喷洒装置的喷洒方向；所述飞行控制模块还用于：
根据所述风速信息确定雾滴漂移强度；
调整所述驱动装置的第二方向，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的区域小于预设阈值。
18.根据权利要求13所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制模块还用于：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
19.根据权利要求13所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制模块还用于：
根据所述飞行高度信息、所述风速信息、所述风向信息、所述无人机喷洒装置的方位信息和喷幅信息确定喷洒区域；所述喷幅信息为所述无人机喷洒装置的喷洒幅度；
在所述喷洒区域位于所述风力下压区域范围之外的范围大于预设阈值时，调整所述无人机喷洒装置的方位，以使得所述无人机喷洒装置的喷洒区域位于所述风力下压区域范围内。
20.根据权利要求19所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制模块还用于：根据所述无人机旋翼的半径，确定所述无人机旋翼对应的圆面区域。
21.根据权利要求20所述的无人机，其特征在于，所述风力下压区域包括整圆柱体区域和斜圆柱体区域；所述飞行控制模块还用于：
根据所述飞行高度、所述无人机旋翼的半径和所述飞行夹角确定所述无人机旋翼最低点到地平面的第一高度；
根据所述飞行夹角和所述第一高度确定所述整圆柱体区域的高度，并根据所述整圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述整圆柱体区域；
根据所述飞行夹角和所述无人机旋翼的直径确定所述斜圆柱体区域的高度，并根据所述斜圆柱体区域的高度和所述无人机旋翼对应的圆面，确定所述斜圆柱体区域；
根据所述整圆柱体区域和所述斜圆柱体区域确定所述风力下压区域。
22.根据权利要求13至21任一项所述的无人机，其特征在于，所述风速信息包括相对所述无人机的相对风速信息，所述风向信息包括相对所述无人机的相对风向信息；所述无人机还包括气流检测装置，所述飞行控制模块通过所述气流检测装置检测所述相对风速信息和所述相对风向信息。
23.根据权利要求13至21任一项所述的无人机，其特征在于，所述风速信息包括绝对风速信息，所述风向信息包括绝对风向信息；所述无人机还包括通信装置，所述飞行控制模块通过所述通信装置获取所述绝对风速信息和所述绝对风向信息。
24.根据权利要求13至21任一项所述的无人机，其特征在于，所述飞行控制模块还用于：
根据所述风速信息、风向信息、所述飞行高度信息确定所述喷洒装置的预调整方位；
在所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角大于预设角度时调整所述喷洒装置的方位，以使得所述喷洒装置的当前方位与所述预调整方位的夹角小于预设角度。
25.一种无人机喷洒装置的控制装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至12任一项所述方法的步骤。
26.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至12任一项所述方法的步骤。
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