CN109213186B - 无人机喷洒作业的方法、装置以及无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种无人机喷洒作业的方法、装置以及无人机,所述方法包括:获取待作业对象的作业航迹信息;确定所述待作业对象的旋转控制量;在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业;通过本发明实施例,实现了无人机按照航线进行喷洒作业的同时进行旋转,使得喷洒作业时药液能到达待作业对象的有效部位,达到有效植保的目的。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域,特别是涉及一种无人机喷洒作业的方法、一种无人机喷洒作业的装置以及一种无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV),是一种利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机的用途广泛,经常被应用于城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。例如,无人机可以应用于农业中,为农产品喷洒农药、肥料等。
具体的,可以在无人机上安装用于喷洒农药的喷洒装置,然后根据待喷洒区域(例如,需要喷洒农药的农田)的位置以及大小为该无人机规划飞行路线,由安装喷洒装置的无人机根据规划的飞行路线在待喷洒区域上方飞行,为待喷洒区域中的农作物喷洒农药。
而现有技术中可以对作物进行扫描喷洒作业,在作业时机头方向对着航线方向,但这样的扫描喷洒作业方式仅仅能喷洒到农作物的上表面,而在农作物中,像叶子的下表面等被遮盖的部位却喷洒不到,并不能实现对农作物的全面、精准的喷洒作业。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明实施例以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种无人机喷洒作业的方法、一种无人机喷洒作业的装置以及一种无人机。
为了解决上述问题,本发明实施例公开了一种无人机喷洒作业的方法,所述方法包括:
获取待作业对象的作业航迹信息;
确定所述待作业对象的旋转控制量;
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业。
优选地,所述无人机具有多个旋翼,所述旋转控制量包括第一目标转速,所述在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业的步骤包括:
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
优选地,所述旋转控制量还包括目标旋转方向,所述基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速的步骤包括:
确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
确定与所述速度差对应的调整幅度;
确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;其中,所述正向旋翼为采用与所述目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,所述逆向旋翼为采用与所述目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼;
按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
优选地,所述无人机具有单个旋翼和尾翼,所述旋转控制量包括第二目标转速,所述在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业的步骤包括:
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
优选地,所述确定所述待作业对象的旋转控制量的步骤包括:
确定所述待作业对象的类型;
从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;其中,所述关系表包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
优选地,采用如下方式控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;
确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;其中,所述第一坐标速度为所述无人机相对于地球坐标系的速度;
将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;其中,所述第二坐标速度为所述无人机相对于机体坐标系的速度;
采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
本发明实施例还公开了一种无人机喷洒作业的装置,所述装置包括:
作业航迹信息获取模块,用于获取待作业对象的作业航迹信息;
旋转控制量确定模块,用于确定所述待作业对象的旋转控制量;
控制作业模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业。
优选地,所述无人机具有多个旋翼,所述旋转控制量包括第一目标转速,所述控制作业模块包括:
第一实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
旋翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
优选地,所述旋转控制量还包括目标旋转方向,所述旋翼转速调整子模块包括:
速度差确定单元,用于确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
调整幅度确定单元,用于确定与所述速度差对应的调整幅度;
旋翼确定单元,用于确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;其中,所述正向旋翼为采用与所述目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,所述逆向旋翼为采用与所述目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼;
旋翼转速增大减小单元,用于按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
优选地,所述无人机具有单个旋翼和尾翼,所述旋转控制量包括第二目标转速,所述控制作业模块包括:
第二实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
尾翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
优选地,所述旋转控制量确定模块包括:
类型确定子模块,用于确定所述待作业对象的类型;
旋转控制量获取子模块,用于从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;其中,所述关系表包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
优选地,采用如下方式控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;
确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;其中,所述第一坐标速度为所述无人机相对于地球坐标系的速度;
将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;其中,所述第二坐标速度为所述无人机相对于机体坐标系的速度;
采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
本发明实施例还公开了一种无人机,包括控制器、旋翼、喷洒装置,
所述控制器包括存储介质,该存储介质用于存储程序,所述程序运行时用于如上所述方法的步骤;
所述喷洒装置用于在接收到所述控制器发送的喷洒指令后开启,并对所述待作业对象进行喷洒;
所述旋翼用于基于所述旋转控制量调整旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中进行旋转。
本发明实施例还公开了一种飞行器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
本发明实施例包括以下优点:
在本发明实施例中,通过获取待作业对象的作业航迹信息,然后确定待作业对象的旋转控制量,在控制无人机按照作业航迹信息航行的过程中,采用旋转控制量控制无人机进行扫描喷洒作业,实现了无人机按照航线进行喷洒作业的同时进行旋转,使得喷洒作业时药液能到达待作业对象的有效部位,达到有效植保的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的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是本发明实施例的一种无人机喷洒作业的方法的步骤流程图;
图2是本发明实施例的一种无人机喷洒作业的装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在无人机植保作业过程中,可以通过飞行控制***(简称飞控)控制无人机完成起飞、空中飞行、执行作业任务和返航等整个飞行过程,飞控对于无人机相当于驾驶员对于有人机的作用,是无人机最核心的技术之一。
该飞行控制***可以包括地面站,地面站可以通过通信模块与无人机进行通信,在实现中,该地面站可以为手持地面站,其中可以内置高精度GPS,支持不规则地块边界的快速测绘,使用该地面站时,无需连接电脑,即可直接调节无人机飞行参数。该地面站具有智能航线规划功能,支持喷洒点开关预设,可有效避免作业过程中出现重喷或漏喷现象。在喷洒过程中,用户还可以通过地面站实时监测飞行及喷洒状态,让喷洒更精准、高效。
本发明实施例可以通过地面站获得待作业对象的作业配置信息,并基于该作业配置信息生成作业航迹信息发送至无人机,无人机针对该作业航迹信息中的每个待作业对象,采用旋转控制量控制无人机进行扫描喷洒作业,实现了无人机按照航线进行喷洒作业的同时进行旋转,使得喷洒作业时药液能到达待作业对象的有效部位,达到有效植保的目的。
以下对本发明实施例进行详细的说明。
参照图1,示出了本发明实施例的一种无人机喷洒作业的方法的步骤流程图,具体可以包括如下步骤:
步骤101,获取待作业对象的作业航迹信息;
在本发明一种实施例中,待作业对象是间断而不连续的,如果树,作业航迹信息可以包括但不限于:待作业对象标识、作业顺序、所述待作业对象标识对应的作业对象的作业位置、飞行高度、喷洒时长、喷洒半径以及单位时间的喷洒用量等等。
具体的,飞行高度是指无人机安全无障碍飞行的高度。在实际中,该飞行高度可以为作业对象的顶端距离基准面的高度与预设的喷洒高度之和,基准面可以为海平面。
喷洒高度指的是无人机距离作业对象的顶端的高度在此高度时,无人机能够达到最佳的喷洒效果。该值可以通过操作人员或开发人员根据经验预先设定,例如,设定为2m,则表示无人机距离作业对象最顶端2m时得到最佳的喷洒效果。
需要说明的是,每个作业对象的喷洒高度可以相同,也可以根据作业对象的生长属性和生长环境分别设定,本发明实施例对此不作限定。
作业位置可以为作业对象的中心点经纬度,例如,若作业对象为果树,则作业对象的中心点可以是树主干或是树垂直投影面下的区域的中心位置。
喷洒半径可以是最外层树叶离树主干的距离或上述区域的半径,在喷洒作业时,喷洒半径内都需喷洒到位。
喷洒时长指的是无人机对单个作业对象进行喷洒的时长,其可以为开发人员或操作人员设定的经验值,或者为***的默认值,本发明实施例对此不作限定。
单位时间的喷洒用量可以根据上述投影的区域的面积以及预设的单位面积的喷洒用量以及喷洒时长计算得到。
作业对象标识是操作人员通过地面站输入的标识作业对象的编号;
作业顺序可以为无人机执行作业时对每个作业对象的作业次序,该作业顺序可以是地面站根据作业对象之间的地势情况自动生成,也可以操作人员在地面站中输入的作业次序。
需要说明的是,无人机作业的过程中,操作人员还可以通过地面站按需调整该作业顺序。
在本发明另一个实施例中,待作业对象是连续而成整一片作业区域,作业区域可以是矩形或梯形等,如小麦,水稻,作业区域也可以为带状区域,如马路边的灌木带,茶园等,作业航迹信息可以包括:连续的作业轨迹、飞行高度、喷洒时长、单位时间的喷洒用量等。针对不同的待作业对象,可以通过测绘规划不同的作业航迹信息。
在具体实现中,位于无人机中的控制器可以通过与地面站建立数据链路,然后从地面站获取待作业对象的作业航迹信息。
其中,作业航迹信息还可以包括多个坐标点,坐标点可以为工作人员在待作业的作业位置中定位的位置点,作业航迹信息可以为连接一系列的坐标点构成一条预计的路线,可以用来表示飞行器在空间形成或遵循的航行路线,可以为曲线或者直线。
步骤102,确定所述待作业对象的旋转控制量;
作为一种示例,旋转控制量可以包括目标转速、目标旋转方向等。
由于不同的待作业对象的高度、叶子的宽度等方面的不同,不同的待作业对象可以预置不同的旋转控制量,本发明实施例可以确定待作业对象的旋转控制量,从而可以控制无人机进行不同程度的旋转。
在本发明一种优选实施例中,步骤102可以包括如下子步骤:
子步骤S11,确定所述待作业对象的类型;
在确定待作业对象后,本发明实施例可以确定待作业对象的类型,如乔木类、灌木类、地被植物等,又如按照植物的叶子的宽度划分的多个类型。
子步骤S12,从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;
在本发明实施例中,针对不同的类型的待作业对象,可以确定其对应的旋转控制量,并生成关系表,关系表可以包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
在确定待作业对象的类型后,本发明实施例可以从预置的关系表中查找类型,然后获取与类型对应的旋转控制量。
步骤103,在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业。
在本发明实施例中,可以控制无人机在扫描喷洒作业的同时进行旋转,无人机的机身旋转时飞机下方的气流方向比机头方向不动时更乱,扰乱的气流可以把作物的叶子翻转过来,然后可以把喷洒药滴带到作物的各个部位,达到精准喷洒的目的。
在本发明一种优选实施例中,无人机可以为多轴飞行器,可以具体多个旋翼,旋转控制量可以包括第一目标转速,第一目标转速可以为控制无人机旋转达到的角速度,则步骤103可以包括如下子步骤:
子步骤S21,在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
其中,实时转速可以为无人机在进行旋转时的实时角速度,如在无人机未旋转时,实时转速为0。
在控制无人机按照作业航迹信息航行的过程中,本发明实施例可以通过无人机中的传感器,如IMU(Inertial Measurement Unit,惯性测量单元),获取无人机的实时转速。
子步骤S22,基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
在获取实时转速和第一目标转速后,本发明实施例可以获取实时转速和第一目标转速之间的差异,然后可以采用反馈控制算法调整每个旋翼中的旋翼转速,如PID(Proportion Integral Differential)算法,使得无人机可以采用第一目标转速进行旋转。
需要说明的是,本发明实施例中调整每个旋翼的旋翼转速的过程可以为动态的,即可以按照预设时间间隔获取实时转速,然后不断基于实时转速和第一目标转速动态的调整每个旋翼的旋翼转速。
在本发明的一种优选实施例中,旋转控制量还可以包括目标旋转方向,目标旋转方向可以为逆时针方向和顺时针方向,则子步骤S22可以包括如下子步骤:
子步骤S221,确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
通过将实时转速与第一目标转速进行计算后,本发明实施例可以确定实时转速和第一目标转速的速度差。
子步骤S222,确定与所述速度差对应的调整幅度;
在本发明实施例中,可以预置速度差与调整幅度的对应关系,对于不同的速度差可以采用不同的调整幅度,如速度差为100时采用较大调整幅度,速度差为10时采用较小调整幅度。
子步骤S223,确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;
在确定目标旋转方向后,本发明实施例可以根据每个旋翼的旋转方向,确定对应的正向旋翼以及逆向旋翼。
其中,正向旋翼可以为采用与目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,正向旋翼的旋转会产生与目标旋转方向相同的推力,如目标旋转方向为顺时针方向时,正向旋翼为逆时针旋转的旋翼。
逆向旋翼可以为采用与目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼,逆向旋翼的旋转会产生与目标旋转方向相反的推力,如目标旋转方向为顺时针方向时,逆向旋翼为顺时针旋转的旋翼。
子步骤S224,按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
由于实时转速与第一目标转速之间存在速度差,通常为实时转速小于第一目标转速,本发明实施例可以按照调整幅度,增大正向旋翼的旋翼转速和/或减小逆向旋翼的旋翼转速,使得无人机产生旋转扭矩,从而不断增大无人机的实时转速,直到到达第一目标转速。
例如,目标旋转方向为顺时针方向,正向旋翼为逆时针旋转的旋翼,正向旋翼旋转时可以产生顺时针方向的推力,逆向旋翼为顺时针旋转的旋翼,逆向旋翼旋转时可以产生逆时针方向的推力。
当减小逆向旋翼的旋翼转速时,则减小了逆时针方向的推力,当增大正向旋翼的旋翼转速时,则增大了顺时针方向的推力,由于增大了顺时针方向的推力,同时减小了逆时针方向的推力,所以无人机会增加向顺时针方向旋转的速度,使得实时转速不断增大,直到到达第一目标转速。
当然,当实时转速大于第一目标转速,本发明实施例还可以按照调整幅度,减小正向旋翼的旋翼转速和/或增大逆向旋翼的旋翼转速,以使无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
在本发明的另一种优选实施例中,无人机可以为单轴飞行器,可以具有单个旋翼和尾翼,旋转控制量可以包括第二目标转速,第二目标转速可以为控制无人机旋转达到的角速度,则步骤103可以包括如下子步骤:
子步骤S31,在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
在控制无人机按照作业航迹信息航行的过程中,本发明实施例可以通过无人机中的传感器获取无人机的实时转速。
子步骤S32,基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
在获取实时转速和第二目标转速后,本发明实施例可以获取实时转速和第二目标转速之间的差异,然后可以采用反馈控制算法调整尾翼的尾翼转速,使得无人机可以采用第二目标转速进行旋转。
需要说明的是,对于单轴飞行器而言,还可以采用调整尾舵来改变无人机的螺距的方式来使无人机采用第二目标转速进行旋转,本领域技术人员还可以采用其他方式调整尾舵,只要能使得无人机采用第二目标转速进行旋转即可。
在本发明一种优选实施例中,可以采用如下方式控制无人机按照作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
其中,第一坐标速度可以为无人机相对于地球坐标系的速度,如北东坐标系,第二坐标速度可以为无人机相对于机体坐标系的速度,如相对于机头方向的机体坐标系。
在从作业航迹信息中获取坐标点后,可以通过计算确定航行至该坐标点所需的第一坐标速度,然后将第一坐标速度转换为相对于机体坐标系的第二坐标速度,无人机可以通过控制旋翼的旋转速度,使整个无人机采用第二坐标速度飞行至坐标点。
在具体实现中,可以先获取无人机的当前速度v和作业航迹信息对应的方向角y,并且通过GPS(Global Positioning System,全球定位***)等位置传感器获得无人机自身的位置坐标,结合获取的作业航迹信息对应的坐标点,确定无人机的偏移量l。
例如,当作业航迹信息是由地面站设定的两端坐标点后,形成的直线型航线时,通过计算无人机自身的位置坐标到直线的距离即可得到偏移量l,实际上可以通过由无人机自身的位置坐标向航迹信息对应的直线引一条垂线,垂线所代表的向量就是偏移量l。
在得到当前速度v、方向角y、偏移量l后,可以通过计算得到相对于地球坐标系的第一坐标速度,设地球坐标系采用北东坐标系,则第一坐标速度可以包括北向、东向的速度,分别为vn、ve,具体可以采用如下公式计算:
vn=cos(y)*v-sin(y)*l*k;ve=sin(y)*v+cos(y)*l*k
其中,k是纠偏比例,表示为反馈控制的灵敏度,可以由程序设计人员根据实际飞行器调试得到。
在得到第一坐标速度后,可以确定无人机的机头的航向角a,然后将第一坐标速度转换成相对机头方向的机体坐标系的第二坐标速度,第二坐标速度可以包括机头方向、右向的速度,分别为vx、vy,具体可以采用如下公式计算:
vx=cos(a)*vn+sin(a)*ve;vy=-sin(a)*vn+cos(a)*ve
在得到第二坐标速度,本发明实施例可以将无人机调整到第二坐标速度,控制无人机采用相应的飞行姿态进行航行,在按照作业航迹信息航行的过程中,可以控制无人机将喷头打开,对待作业对象进行扫描喷洒作业。
在本发明实施例中,通过获取待作业对象的作业航迹信息,然后确定待作业对象的旋转控制量,在控制无人机按照作业航迹信息航行的过程中,采用旋转控制量控制无人机进行扫描喷洒作业,实现了无人机按照航线进行喷洒作业的同时进行旋转,使得喷洒作业时药液能到达待作业对象的有效部位,达到有效植保的目的。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
参照图2,示出了本发明实施例的一种无人机喷洒作业的装置的结构框图,具体可以包括如下模块:
作业航迹信息获取模块201,用于获取待作业对象的作业航迹信息;
旋转控制量确定模块202,用于确定所述待作业对象的旋转控制量;
控制作业模块203,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业。
在本发明一种优选实施例中,所述无人机具有多个旋翼,所述旋转控制量包括第一目标转速,所述控制作业模块203包括:
第一实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
旋翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
在本发明一种优选实施例中,所述旋转控制量还包括目标旋转方向,所述旋翼转速调整子模块包括:
速度差确定单元,用于确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
调整幅度确定单元,用于确定与所述速度差对应的调整幅度;
旋翼确定单元,用于确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;其中,所述正向旋翼为采用与所述目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,所述逆向旋翼为采用与所述目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼;
旋翼转速增大减小单元,用于按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
在本发明一种优选实施例中,所述无人机具有单个旋翼和尾翼,所述旋转控制量包括第二目标转速,所述控制作业模块203包括:
第二实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
尾翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
在本发明一种优选实施例中,所述旋转控制量确定模块202包括:
类型确定子模块,用于确定所述待作业对象的类型;
旋转控制量获取子模块,用于从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;其中,所述关系表包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
在本发明一种优选实施例中,采用如下方式控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;
确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;其中,所述第一坐标速度为所述无人机相对于地球坐标系的速度;
将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;其中,所述第二坐标速度为所述无人机相对于机体坐标系的速度;
采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
在本发明实施例中,通过获取待作业对象的作业航迹信息,然后确定待作业对象的旋转控制量,在控制无人机按照作业航迹信息航行的过程中,采用旋转控制量控制无人机进行扫描喷洒作业,实现了无人机按照航线进行喷洒作业的同时进行旋转,使得喷洒作业时药液能到达待作业对象的有效部位,达到有效植保的目的。
本发明实施例还公开了一种无人机,包括控制器、旋翼、喷洒装置,所述控制器包括存储介质,该存储介质用于存储程序,所述程序运行时用于执行图1所述方法的步骤;所述的控制器可以是无人机的飞行控制器;
所述喷洒装置用于在接收到所述控制器发送的喷洒指令后开启,并对所述待作业对象进行喷洒;
所述旋翼用于基于所述旋转控制量调整旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中进行旋转。
本发明实施例还公开了一种飞行器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现图1所述方法的步骤。
本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现图1所述方法的步骤。
对于装置、无人机、飞行器以及计算机可读存储介质实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此,本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上,使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明实施例的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种无人机喷洒作业的方法、一种无人机喷洒作业的装置以及一种无人机,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (15)
1.一种无人机喷洒作业的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待作业对象的作业航迹信息;
确定所述待作业对象的旋转控制量;
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业,以使所述无人机在扫描喷洒作业的同时进行旋转;
其中,所述旋转控制量用于控制所述无人机的机身旋转,以扰乱机身下方的气流方向,使得所述待作业对象的叶面翻转。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无人机具有多个旋翼,所述旋转控制量包括第一目标转速,所述在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业的步骤包括:
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述旋转控制量还包括目标旋转方向,所述基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速的步骤包括:
确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
确定与所述速度差对应的调整幅度;
确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;其中,所述正向旋翼为采用与所述目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,所述逆向旋翼为采用与所述目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼;
按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述无人机具有单个旋翼和尾翼,所述旋转控制量包括第二目标转速,所述在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业的步骤包括:
在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法,其特征在于,所述确定所述待作业对象的旋转控制量的步骤包括:
确定所述待作业对象的类型;
从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;其中,所述关系表包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用如下方式控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;
确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;其中,所述第一坐标速度为所述无人机相对于地球坐标系的速度;
将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;其中,所述第二坐标速度为所述无人机相对于机体坐标系的速度;
采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
7.一种无人机喷洒作业的装置,其特征在于,所述装置包括:
作业航迹信息获取模块,用于获取待作业对象的作业航迹信息;
旋转控制量确定模块,用于确定所述待作业对象的旋转控制量;
控制作业模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,采用所述旋转控制量控制所述无人机进行扫描喷洒作业,以使所述无人机在扫描喷洒作业的同时进行旋转;
其中,所述旋转控制量用于控制所述无人机的机身旋转,以扰乱机身下方的气流方向,使得所述待作业对象的叶面翻转。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述无人机具有多个旋翼,所述旋转控制量包括第一目标转速,所述控制作业模块包括:
第一实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
旋翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第一目标转速,调整每个旋翼的旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第一目标转速进行旋转。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述旋转控制量还包括目标旋转方向,所述旋翼转速调整子模块包括:
速度差确定单元,用于确定实时转速和所述第一目标转速的速度差;
调整幅度确定单元,用于确定与所述速度差对应的调整幅度;
旋翼确定单元,用于确定与所述目标旋转方向对应的正向旋翼以及逆向旋翼;其中,所述正向旋翼为采用与所述目标旋转方向相反的方向旋转的旋翼,所述逆向旋翼为采用与所述目标旋转方向相同的方向旋转的旋翼;
旋翼转速增大减小单元,用于按照所述调整幅度,增大所述正向旋翼的旋翼转速和/或减小所述逆向旋翼的旋翼转速,以使所述无人机的实时转速达到所述第一目标转速。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述无人机具有单个旋翼和尾翼,所述旋转控制量包括第二目标转速,所述控制作业模块包括:
第二实时转速获取子模块,用于在控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行的过程中,获取所述无人机的实时转速;
尾翼转速调整子模块,用于基于实时转速和所述第二目标转速,调整所述尾翼的尾翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中采用所述第二目标转速进行旋转。
11.根据权利要求7或8或9或10所述的装置,其特征在于,所述旋转控制量确定模块包括:
类型确定子模块,用于确定所述待作业对象的类型;
旋转控制量获取子模块,用于从预置的关系表中查找所述类型,获取与所述类型对应的旋转控制量;其中,所述关系表包括多个类型与旋转控制量的对应关系。
12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,采用如下方式控制所述无人机按照所述作业航迹信息航行:
从所述作业航迹信息中获取坐标点;
确定航行至所述坐标点的第一坐标速度;其中,所述第一坐标速度为所述无人机相对于地球坐标系的速度;
将所述第一坐标速度转换为第二坐标速度;其中,所述第二坐标速度为所述无人机相对于机体坐标系的速度;
采用所述第二坐标速度飞行至所述坐标点。
13.一种无人机,包括控制器、旋翼、喷洒装置,其特征在于,
所述控制器包括存储介质,该存储介质用于存储程序,所述程序运行时用于执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤;
所述喷洒装置用于在接收到所述控制器发送的喷洒指令后开启,并对所述待作业对象进行喷洒;
所述旋翼用于基于所述旋转控制量调整旋翼转速,以使所述无人机在扫描喷洒作业的过程中进行旋转。
14.一种飞行器,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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程序时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
15.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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