CN117130387A - 巡检去雄无人机***及其巡检方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及与飞机相关联的地面装置领域，提供一种巡检去雄无人机***及其巡检方法。巡检去雄无人机***包括：巡检无人机，用于对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；机场平台，用于根据遥感图像检测雄穗并规划生成去雄路径信息；去雄无人机，包括无人机本体、控制模块、旋转抽拔装置和识别装置，控制模块、旋转抽拔装置设置于无人机本体，识别装置设置于旋转抽拔装置；控制模块根据去雄路径信息，控制无人机本体按照去雄路径飞行，并控制旋转抽拔装置拔除雄穗。本发明的巡检去雄无人机***，通过巡检无人机和机场平台采集制种田图像并进行去雄路径规划，去雄无人机根据去雄路径完成去雄巡检，实现了对制种田的自动巡检去雄。

Description

巡检去雄无人机***及其巡检方法

技术领域

本发明涉及与飞机相关联的地面装置领域，尤其涉及一种巡检去雄无人机***及其巡检方法。

背景技术

玉米人类重要的主粮作物，也是重要的饲料、工业原料作物。当前98％～99％的玉米种植品种以杂交玉米品种为主，杂交玉米种子是由父本和母本杂交获得，但因为玉米是雌雄同株体，因此需要在母本开花前，将其母本雄穗去除，即为去雄作业。去雄作业的质量直接影响杂交玉米制种种子品质，在玉米制种环节是其最关键、最难把控的环节。

目前制种玉米去雄以人工去雄为主，机械去雄为辅。其中人工去雄对劳动力依赖度较高、成本高且效率较低；人工去雄过程中需要至少派工人进入制种田6～8次开展大规模和补漏去雄；而传统地面去雄机械去雄由于植株长势不均及品种生长差异原因，去雄率只有70％～80％，遗漏雄穗仍需要多次派工人进地补漏去雄。人工补漏去雄耗费大量的人力物力，成本高，效率低。

发明内容

本发明提供一种巡检去雄无人机***及其巡检方法，用以解决现有技术人工补漏去雄耗费大量的人力物力，成本高，效率低的问题。

第一方面，本发明提供一种巡检去雄无人机***，包括：

巡检无人机，用于对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；

机场平台，与所述巡检无人机通信连接，用于根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息；

去雄无人机，包括无人机本体、控制模块、旋转抽拔装置和识别装置，所述控制模块设置于所述无人机本体，所述旋转抽拔装置可转动设置于所述无人机本体，所述识别装置设置于所述旋转抽拔装置；

所述控制模块与所述机场平台、所述无人机本体、所述旋转抽拔装置和所述识别装置均通信连接；

所述识别装置用于获取所述去雄无人机下方的图像；

所述控制模块用于接收去雄路径信息，控制所述无人机本体按照去雄路径飞行；并根据所述识别装置获取的图像识别雄穗，以控制所述无人机本体靠近雄穗，并控制所述旋转抽拔装置转动对准并拔除雄穗。

根据本发明的巡检去雄无人机***，所述旋转抽拔装置包括夹具、伸缩机构和旋转升降机构；

所述伸缩机构设置于所述无人机本体的底部，所述旋转升降机构设置于所述伸缩机构的底部，所述夹具设置于所述旋转升降机构的底部；

所述伸缩机构能够沿竖直方向伸缩，用于在所述去雄无人机降落前收缩以方便降落，在所述去雄无人机起飞后伸长以进行去雄；所述旋转升降机构用于绕竖直方向旋转以调整所述夹具角度，并沿竖直方向升降抽拔雄穗；所述夹具用于夹持雄穗。

根据本发明的巡检去雄无人机***，所述旋转升降机构包括壳体、旋转盘和旋转电机；

所述壳体顶部与所述伸缩机构的底部固定连接，所述壳体设有向一侧开口的容置槽，所述壳体开设有与所述容置槽连通的通孔，所述旋转电机的输出轴穿设于所述通孔中，所述输出轴上构造有第一外螺纹，并与所述通孔内的第一内螺纹相配合；所述旋转盘设置于所述旋转电机背离所述输出轴的一侧，所述旋转盘的外周面构造有第二外螺纹，与所述容置槽的内壁的第二内螺纹相配合；所述夹具设置于所述旋转盘，所述旋转电机用于在转动过程中带动所述夹具通过所述开口在所述容置槽内外移动。

根据本发明的巡检去雄无人机***，所述旋转盘底部开设有滑槽，所述夹具包括两个夹具滑块和与所述夹具滑块对应的夹持件；所述夹具滑块可滑动地设置于所述滑槽中，所述夹持件连接于对应夹具滑块底部，所述夹具滑块用于带动所述夹持件互相靠近或远离。

根据本发明的巡检去雄无人机***，两个所述夹持件均设有摩擦部，两个所述摩擦部相对设置。

根据本发明的巡检去雄无人机***，所述控制模块包括导航控制单元、去雄识别单元和去雄控制单元；所述识别装置包括设置于所述旋转抽拔装置的识别探头；

所述导航控制单元与所述机场平台、所述无人机本体和所述去雄识别单元通信连接；所述去雄识别单元与所述去雄控制单元和所述识别探头通信连接；所述去雄控制单元与所述旋转抽拔装置通信连接；

所述识别探头用于获取所述去雄无人机正下方的图像，并传输给所述去雄识别单元；所述去雄识别单元用于分析图像，并识别定位雄穗，生成雄穗位置信息，并传输给所述导航控制单元和所述去雄控制单元；所述导航控制单元用于根据去雄路径信息控制所述无人机本体按照去雄路径飞行，并根据雄穗位置信息控制所述无人机本体靠近雄穗；所述去雄控制单元用于根据雄穗位置信息控制所述旋转抽拔装置对准并拔除雄穗。

第二方面，本发明还提供一种利用上述任一项所述的巡检去雄无人机***的巡检方法，包括：

控制巡检无人机对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；

根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息；

控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄。

根据本发明提供的巡检去雄无人机***的巡检方法，所述控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄的步骤，包括：

控制去雄无人机飞行至制种田上方达到作业高度，维持作业高度按照去雄路径飞行；

获取去雄无人机正下方的图像，对雄穗进行识别定位；

控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗；

控制去雄无人机返回作业高度继续按照去雄路径飞行。

根据本发明提供的巡检去雄无人机***的巡检方法，所述控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗的步骤，包括：

根据雄穗和去雄无人机的水平相对位置，控制去雄无人机水平移动，使旋转抽拔装置移动至雄穗正上方；

控制去雄无人机逐渐降低悬停高度，根据雄穗两侧主叶脉线，转动旋转抽拔装置，调整夹拔角度，并使旋转抽拔装置对准雄穗；

控制旋转抽拔装置拔出雄穗，并将雄穗抛放入田间。

根据本发明提供的巡检去雄无人机***的巡检方法，所述将雄穗抛放入田间的步骤，包括：

在拔出雄穗后，控制去雄无人机向任意方向水平移动；

移动预设距离后，控制旋转抽拔装置放开雄穗，使雄穗落入玉米行间。

本发明的巡检去雄无人机***，通过设置巡检无人机对制种田巡检，采集制种田遥感图像，并将制种田遥感图像发送给机场平台；机场平台对制种田遥感图像分析，识别未去雄的雄穗位置，并规划去雄路径；去雄无人机则按照去雄路径飞行巡检，通过识别装置获取下方图像并通过控制模块识别定位飞行巡检过程中发现的雄穗，并飞行靠近雄穗，同时通过旋转抽拔装置转动对准雄穗，将雄穗从植株上整体拔除，不容易切断雄穗，避免部分雄穗残留，影响制种，实现了对制种田的自主巡检和补漏去雄，有效解决了现有技术人工补漏去雄耗费大量的人力物力，成本高，效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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巡检去雄无人机***的示意图；

图2是本发明实施例提供的去雄无人机的示意图；

图3是本发明实施例提供的巡检去雄无人机***的***示意图；

图4是本发明实施例提供的夹具和旋转升降机构的示意图；

图5是本发明另一实施例提供的夹具和旋转升降机构的剖面图；

图6是本发明另一实施例提供的夹具、旋转盘和旋转电机的示意图；

图7是本发明实施例提供的利用巡检去雄无人机***的巡检方法的流程示意图之一；

图8是本发明实施例提供的利用巡检去雄无人机***的巡检方法的流程示意图之二；

图9是本发明实施例提供的利用巡检去雄无人机***的巡检方法的流程示意图之三；

图10是本发明实施例提供的旋转抽拔装置转动调整夹具角度的示意图；

附图标记：

1、巡检无人机；2、机场平台；3、去雄无人机；

31、无人机本体；32、控制模块；33、旋转抽拔装置；34、识别装置；

321、导航控制单元；322、去雄识别单元；323、去雄控制单元；331、夹具；332、伸缩机构；333、旋转升降机构；341、识别探头；

3311、夹具滑块；3312、夹持件；3313、摩擦部；

3331、壳体；3332、旋转盘；3333、旋转电机；3334、第一外螺纹；3335、第一内螺纹；3336、第二外螺纹；3337、第二内螺纹。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

下面结合图1至图6描述本发明提供的巡检去雄无人机***。

如图1至图3所示，本发明的巡检去雄无人机***，包括巡检无人机1、机场平台2和去雄无人机3；巡检无人机1用于对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；机场平台2与巡检无人机1通信连接，用于根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息；去雄无人机3包括无人机本体31、控制模块32、旋转抽拔装置33和识别装置34，控制模块32设置于无人机本体31，旋转抽拔装置33可转动设置于无人机本体31，识别装置34设置于旋转抽拔装置33；控制模块32与机场平台2、无人机本体31、旋转抽拔装置33和识别装置34均通信连接；识别装置34用于获取去雄无人机3下方的图像；控制模块32用于接收去雄路径信息，控制无人机本体31按照去雄路径飞行；并根据识别装置34获取的图像识别雄穗，以控制无人机本体31靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置33转动对准并拔除雄穗。

在本实施例中，巡检无人机1用于对制种田进行巡检，并对制种田进行拍摄，获取制种田遥感图像，在完成巡检后，巡检无人机1将制种田遥感图像发送给机场平台2，机场平台2用于对制种田遥感图像数据进行处理，识别出制种田中未去除的雄穗，并根据这些雄穗的位置规划去雄路径，并生成相应的去雄路径信息，将去雄路径信息发送给去雄无人机3的控制模块32，控制模块32控制无人机本体31沿去雄路径巡检去雄；在巡检去雄过程中，去雄无人机3通过识别装置34获取去雄无人机3下方的图像，以便控制模块32从图像中识别定位雄穗，识别到雄穗后，控制模块32控制无人机本体31飞行靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置33转动以调整到合适的抽拔角度，将雄穗拔出；常用的切割去雄容易产生将雄穗切断，导致部分雄穗残留在植株上的情况，残留在植株上的雄穗仍具有活性，仍能进行授粉，从而导致去雄失败，本发明通过采用旋转抽拔装置33旋转对准雄穗，更容易将雄穗整体从植株上拔出，去雄效果更好。

本发明的巡检去雄无人机***，通过设置巡检无人机1对制种田巡检，采集制种田遥感图像，并将制种田遥感图像发送给机场平台2；机场平台2对制种田遥感图像分析，识别未去雄的雄穗位置，并规划去雄路径；去雄无人机3则按照去雄路径飞行巡检，通过识别装置34获取下方图像并通过控制模块32识别定位飞行巡检过程中发现的雄穗，并飞行靠近雄穗，同时通过旋转抽拔装置33转动对准雄穗，将雄穗从植株上整体拔除，不容易切断雄穗，避免部分雄穗残留，影响制种，实现了对制种田的自主巡检和补漏去雄，有效解决了现有技术人工补漏去雄耗费大量的人力物力，成本高，效率低的问题。

通常而言，本发明的巡检去雄无人机***，既可以应用于对未去雄的制种田的去雄巡检，也可应与对已去雄的制种田的补漏去雄巡检。

在一些实施例中，机场平台2还可以用于停放巡检无人机1和去雄无人机3，并为巡检无人机1和去雄无人机3提供充电、存储作业数据等功能，机场平台2可为移动式平台或者固定设置于制种田附近。

具体地，在一些实施例中，如图2所示，旋转抽拔装置33包括夹具331、伸缩机构332和旋转升降机构333；伸缩机构332设置于无人机本体31的底部，旋转升降机构333设置于伸缩机构332的底部，夹具331设置于旋转升降机构333的底部；伸缩机构332能够沿竖直方向伸缩，用于在去雄无人机3降落前收缩以方便降落，在去雄无人机3起飞后伸长以进行去雄；旋转升降机构333用于绕竖直方向旋转以调整夹具331角度，并沿竖直方向升降抽拔雄穗；夹具331用于夹持雄穗。

在本实施例中，通过在无人机本体31底部设置伸缩机构332，在去雄无人机3起飞并到达雄穗正上方后，伸缩机构332伸长，使旋转升降机构333和夹具331能够远离无人机本体31，在进行去雄时，无人机本体31能够和植株保持一定距离，避免无人机本体31碰撞植株，对植株或无人机本体31造成损伤；在去雄无人机3降落时，伸缩机构332缩短，使旋转升降机构333和夹具331靠近无人机本体31，降低去雄无人机3的整体高度，方便去雄无人机3降落和停放；旋转升降机构333则可以调整夹具331角度，使夹具331能够以合适的角度夹持雄穗；在夹具331夹持固定雄穗后，旋转升降机构333升起夹具331将雄穗拔出。

具体地，在一些实施例中，如图4至图6所示，旋转升降机构333包括壳体3331、旋转盘3332和旋转电机3333；壳体3331顶部与伸缩机构332的底部固定连接，壳体3331设有向一侧开口的容置槽，壳体3331开设有与容置槽连通的通孔，旋转电机3333的输出轴穿设于通孔中，输出轴上构造有第一外螺纹3334，并与通孔内的第一内螺纹3335相配合；旋转盘3332设置于旋转电机3333背离输出轴的一侧，旋转盘3332的外周面构造有第二外螺纹3336，与容置槽的内壁的第二内螺纹3337相配合；夹具331设置于旋转盘3332，旋转电机3333用于在转动过程中带动夹具331通过开口在容置槽内外移动。

在本实施例中，壳体3331固定于伸缩机构332的底部，用于容置和旋转盘3332和旋转电机3333；当旋转电机3333驱动输出轴转动时，输出轴在第一外螺纹3334和第一内螺纹3335的配合下，一边转动，一边沿通孔轴向运动，同时输出轴带动旋转电机3333和旋转盘3332同步沿通孔轴向运动，从而带动夹具331沿沿通孔轴向运动，进而通过开口在容置槽内外移动，实现夹具331的升降，以便拔出雄穗；而旋转盘3332在第二外螺纹3336和第二内螺纹3337的配合下，在沿通孔轴向运动的同时，也会和输出轴同向转动，从而带动夹具331旋转以调整夹具331的角度，进而通过一个动力源(旋转电机3333)实现了夹具331的转动和升降，使整个旋转升降机构333的结构更加简单紧凑，使用效果好；同时，由于旋转盘3332和夹具331的转动和升降是同步进行的，在夹具331夹持雄穗拔出时，能够同步拧转雄穗，使雄穗更容易被拔出，去雄效果更好。

具体地，如图5和图6所示，旋转盘3332底部开设有滑槽，夹具331包括两个夹具滑块3311和与夹具滑块3311对应的夹持件3312；夹具滑块3311可滑动地设置于滑槽中，夹持件3312连接于对应夹具滑块3311底部，夹具滑块3311用于带动夹持件3312互相靠近或远离。

在本实施例中，通过将夹具滑块3311可滑动地设置于滑槽中，两个夹具滑块3311沿滑槽滑动，带动对应的夹持件3312互相靠近或远离，从而夹紧或放开雄穗，结构简单，实用性强。

具体地，在一些实施例中，如图4至图6所示，两个夹持件3312均设有摩擦部3313，两个摩擦部3313相对设置。在本实施例中，通过在两个夹持件3312上设置摩擦部3313，在两个夹持件3312互相靠近时，摩擦部3313能够摩擦夹紧雄穗，使夹持件3312更好地夹持雄穗，避免打滑，有利于提高去雄成功率。

具体地，摩擦部3313表面可以构造有仿生牛、羊等食草动物牙齿的纹理结构，以增大摩擦部3313对雄穗的摩擦力。

在一些实施例中，如图3和图4所示，控制模块32包括导航控制单元321、去雄识别单元322和去雄控制单元323；识别装置34包括设置于旋转抽拔装置33的识别探头341；导航控制单元321与机场平台2、无人机本体31和去雄识别单元322通信连接；去雄识别单元322与去雄控制单元323和识别探头341通信连接；去雄控制单元323与旋转抽拔装置33通信连接；识别探头341用于获取去雄无人机3正下方的图像，并传输给去雄识别单元322；去雄识别单元322用于分析图像，并识别定位雄穗，生成雄穗位置信息，并传输给导航控制单元321和去雄控制单元323；导航控制单元321用于去雄路径信息控制无人机本体31按照去雄路径飞行，并根据雄穗位置信息控制无人机本体31靠近雄穗；去雄控制单元323用于根据雄穗位置信息控制旋转抽拔装置33对准并拔除雄穗。

在本实施例，导航控制单元321接收到机场平台2发送的去雄路径信息后，即控制无人机本体31起飞沿去雄路径飞行巡检；在巡检过程中识别探头341不断拍摄去雄无人机3下方的图像，发送给去雄识别单元322；去雄识别单元322分析图像，识别到雄穗后，通过图像计算雄穗和旋转抽拔装置33的相对位置；导航控制单元321则基于该相对位置控制无人机本体31向雄穗靠近，从而使旋转抽拔装置33足够靠近雄穗，以便旋转抽拔装置33能够转动对准雄穗，并夹持住雄穗，将雄穗拔出。

另一方面，本发明还提供一种利用上述任一实施例的巡检去雄无人机***的巡检方法。通过采用上述任一实施例的巡检去雄无人机***，本发明的巡检方法也具有上述优点，在此不再赘述。如图7所示，本发明的巡检方法，包括下列步骤：

步骤S101：控制巡检无人机对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像。

步骤S102：根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息。

步骤S103：控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄。

在本实施例中，首先，通过机场平台2发布巡检指令给巡检无人机1，巡检无人机1起飞对整块制种田进行巡检，拍摄采集制种田的遥感图像，并将制种田的遥感图像传输给机场平台2，以便机场平台2对遥感图像进行处理分析。

机场平台2接收到遥感图像后，对遥感图像进行处理分析，识别玉米植株上未去除的雄穗，并根据整个制种田中雄穗的分布位置规划去雄无人机3的去雄路径，通常规划的去雄路径为去雄无人机3能耗最低的去雄路径，完成路径规划后，机场平台2将去雄路径信息传输给去雄无人机3的控制模块32。

控制模块32接收到去雄路径信息后，去雄无人机3会开始执行去雄工作，控制模块32控制无人机本体31按照去雄路径飞行并靠近各个雄穗位置；在靠近单个雄穗位置时，通过识别装置34不断获取去雄无人机3下方的图像，控制模块32对获取的图像处理分析，识别定位雄穗，即对雄穗和旋转抽拔装置33的相对位置进行计算，控制无人机本体31靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置33转动对准并拔除雄穗，完成去雄工作后，去雄无人机3继续按照去雄路径飞行。

在一些具体实施例中，机场平台2还设置有充电装置，当去雄无人机3在沿去雄路径飞行过程中电量不足设定值时(如电量低于总电量的30％)，将当前位置记录为断点，自动返航至机场平台2，与充电装置对接充电，充满电后，去雄无人机3重新起飞返回断点并继续沿去雄路径飞行进行去雄，直至完成去雄任务。

具体地，如图8所示，步骤S103：控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄，包括下列步骤：

步骤S1031：控制去雄无人机飞行至制种田上方达到作业高度，维持作业高度按照去雄路径飞行。

步骤S1032：获取去雄无人机正下方的图像，对雄穗进行识别定位。

步骤S1033：控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗。

步骤S1034：控制去雄无人机返回作业高度继续按照去雄路径飞行。

在本实施例中，在去雄无人机3起飞后，首先需要飞行至作业高度，作业高度可以根据制种田的玉米植株高度和实际需求进行设置，通常而言，作业高度需要使去雄无人机3的最低点和玉米植株的顶部保持一定距离，避免去雄无人机3在沿去雄路径飞行过程中和玉米植株产生碰撞，造成两者的损伤。

在沿去雄路径飞行过程靠近单个雄穗上方后，通过识别装置34不断获取去雄无人机3下方的图像，控制模块32对获取的图像处理分析，以对雄穗中继续识别定位，即对雄穗和旋转抽拔装置33的相对位置进行计算，并根据雄穗和旋转抽拔装置33的相对位置，控制无人机本体31下降并水平移动，以使旋转抽拔装置33靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置33转动对准并拔除雄穗，完成去雄工作。

完成去雄工作后，控制模块32控制无人机本体31提升飞行高度，使去雄无人机3回到飞行高度，并继续按照去雄路径飞行，直至未完成整个去雄路径的去雄工作。

具体地，在一些实施例中，如图9所示，步骤S1033：控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗，包括下列步骤：

步骤S10331：根据雄穗和去雄无人机的水平相对位置，控制去雄无人机水平移动，使旋转抽拔装置移动至雄穗正上方。

步骤S10332：控制去雄无人机逐渐降低悬停高度，根据雄穗两侧主叶脉线，转动旋转抽拔装置，调整夹拔角度，并使旋转抽拔装置对准雄穗。

步骤S10333：控制旋转抽拔装置拔出雄穗，并将雄穗抛放入田间。

在本实施例中，在控制模块32计算获得雄穗和去雄无人机3的相对位置后，首先根据水平相对位置，控制去雄无人机3水平移动，从而使旋转抽拔装置33移动到雄穗正上方，从而避免在后续靠近雄穗过程中去雄无人机3碰撞到其他玉米植株。

在旋转抽拔装置33移动到雄穗正上方后，控制模块32会控制无人机本体31缓慢降低悬停高度，并在降低悬停高度的过程中，通过识别装置34获取的图像识别雄穗两侧的主叶脉，并根据主叶脉，控制旋转抽拔装置33转动调整夹拔角度，从而方便旋转抽拔装置33夹持拔除雄穗。

旋转抽拔装置33转动拔除雄穗后，将雄穗抛入田间，以便进行下一次的去雄工作，雄穗在落地后会很快失活，从而避免对制种田产生污染。

具体地，在一些实施例中，在控制去雄无人机3水平移动，使旋转抽拔装置33移动到雄穗正上方后，控制模块32会继续通过识别装置34获取去雄无人机3下方的图像，并根据图像计算当前旋转抽拔装置33和雄穗的水平相对位置误差，并根据水平相对位置误差继续控制去雄无人机3水平移动，以修正旋转抽拔装置33的水平位置，直至水平相对位置误差在一定范围内后，再控制去雄无人机3下降进行去雄，使旋转抽拔装置33的水平位置更加准确，有利于提高去雄成功率。

在另一些实施例中，如图10所示，识别装置34的识别探头341设置在旋转抽拔装置33的夹具331上。控制去雄无人机3逐渐降低悬停高度时，控制模块32会继续通过识别探头341获取去雄无人机3下方的图像，并通过图像识别雄穗两侧大叶片的主叶脉线，并根据主叶脉线控制旋转抽拔装置33转动夹具331，使夹具331的开口所在平面与两侧大叶片主叶脉线垂直，从而使夹具331在下降过程中避开两侧叶片，避免碰撞叶片导致雄穗晃动，影响对雄穗的夹持去雄。当控制模块32通过识别探头341的图像识别到夹具331位于雄穗的两侧后，控制无人机本体31停止下降，以使夹具331夹持拔除雄穗。

在一些实施例中，将雄穗抛放入田间的步骤，包括：

在拔出雄穗后，控制去雄无人机向任意方向水平移动。

移动预设距离后，控制旋转抽拔装置放开雄穗，使雄穗落入玉米行间。

在拔出雄穗后，控制模块32会控制去雄无人机3向任意方向水平移动，例如，可以向雄穗两侧叶片的侧向移动，以避开叶片；在移动预设距离后，即可控制旋转抽拔装置33放开雄穗，使雄穗落去玉米行间，避免雄穗砸到玉米植株，对玉米植株造成损伤。预设距离可以根据玉米植株的种植密度进行调整，通常为15～30cm。

以上所描述的实施例仅仅是示意性的，可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上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。

Claims (10)

1.一种巡检去雄无人机***，其特征在于，包括：

巡检无人机，用于对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；

机场平台，与所述巡检无人机通信连接，用于根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息；

去雄无人机，包括无人机本体、控制模块、旋转抽拔装置和识别装置，所述控制模块设置于所述无人机本体，所述旋转抽拔装置可转动设置于所述无人机本体，所述识别装置设置于所述旋转抽拔装置；

所述控制模块与所述机场平台、所述无人机本体、所述旋转抽拔装置和所述识别装置均通信连接；

所述识别装置用于获取所述去雄无人机下方的图像；

所述控制模块用于接收去雄路径信息，控制所述无人机本体按照去雄路径飞行；并根据所述识别装置获取的图像识别雄穗，以控制所述无人机本体靠近雄穗，并控制所述旋转抽拔装置转动对准并拔除雄穗。

2.根据权利要求1所述的巡检去雄无人机***，其特征在于，所述旋转抽拔装置包括夹具、伸缩机构和旋转升降机构；

所述伸缩机构设置于所述无人机本体的底部，所述旋转升降机构设置于所述伸缩机构的底部，所述夹具设置于所述旋转升降机构的底部；

所述伸缩机构能够沿竖直方向伸缩，用于在所述去雄无人机降落前收缩以方便降落，在所述去雄无人机起飞后伸长以进行去雄；所述旋转升降机构用于绕竖直方向旋转以调整所述夹具角度，并沿竖直方向升降抽拔雄穗；所述夹具用于夹持雄穗。

3.根据权利要求2所述的巡检去雄无人机***，其特征在于，所述旋转升降机构包括壳体、旋转盘和旋转电机；

所述壳体顶部与所述伸缩机构的底部固定连接，所述壳体设有向一侧开口的容置槽，所述壳体开设有与所述容置槽连通的通孔，所述旋转电机的输出轴穿设于所述通孔中，所述输出轴上构造有第一外螺纹，并与所述通孔内的第一内螺纹相配合；所述旋转盘设置于所述旋转电机背离所述输出轴的一侧，所述旋转盘的外周面构造有第二外螺纹，与所述容置槽的内壁的第二内螺纹相配合；所述夹具设置于所述旋转盘，所述旋转电机用于在转动过程中带动所述夹具通过所述开口在所述容置槽内外移动。

4.根据权利要求3所述的巡检去雄无人机***，其特征在于，所述旋转盘底部开设有滑槽，所述夹具包括两个夹具滑块和与所述夹具滑块对应的夹持件；所述夹具滑块可滑动地设置于所述滑槽中，所述夹持件连接于对应夹具滑块底部，所述夹具滑块用于带动所述夹持件互相靠近或远离。

5.根据权利要求4所述的巡检去雄无人机***，其特征在于，两个所述夹持件均设有摩擦部，两个所述摩擦部相对设置。

6.根据权利要求1所述的巡检去雄无人机***，其特征在于，所述控制模块包括导航控制单元、去雄识别单元和去雄控制单元；所述识别装置包括设置于所述旋转抽拔装置的识别探头；

所述导航控制单元与所述机场平台、所述无人机本体和所述去雄识别单元通信连接；所述去雄识别单元与所述去雄控制单元和所述识别探头通信连接；所述去雄控制单元与所述旋转抽拔装置通信连接；

所述识别探头用于获取所述去雄无人机正下方的图像，并传输给所述去雄识别单元；所述去雄识别单元用于分析图像，并识别定位雄穗，生成雄穗位置信息，并传输给所述导航控制单元和所述去雄控制单元；所述导航控制单元用于根据去雄路径信息控制所述无人机本体按照去雄路径飞行，并根据雄穗位置信息控制所述无人机本体靠近雄穗；所述去雄控制单元用于根据雄穗位置信息控制所述旋转抽拔装置对准并拔除雄穗。

7.一种利用权利要求1-6中任一项所述的巡检去雄无人机***的巡检方法，其特征在于，包括：

控制巡检无人机对制种田进行巡检，采集制种田遥感图像；

根据制种田遥感图像检测雄穗位置数据，并规划去雄路径，生成去雄路径信息；

控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄。

8.根据权利要求7所述的巡检去雄无人机***的巡检方法，其特征在于，所述控制去雄无人机按照去雄路径巡检去雄的步骤，包括：

控制去雄无人机飞行至制种田上方达到作业高度，维持作业高度按照去雄路径飞行；

获取去雄无人机正下方的图像，对雄穗进行识别定位；

控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗；

控制去雄无人机返回作业高度继续按照去雄路径飞行。

9.根据权利要求8所述的巡检去雄无人机***的巡检方法，其特征在于，所述控制去雄无人机靠近雄穗，并控制旋转抽拔装置对准并拔除雄穗的步骤，包括：

根据雄穗和去雄无人机的水平相对位置，控制去雄无人机水平移动，使旋转抽拔装置移动至雄穗正上方；

控制去雄无人机逐渐降低悬停高度，根据雄穗两侧主叶脉线，转动旋转抽拔装置，调整夹拔角度，并使旋转抽拔装置对准雄穗；

控制旋转抽拔装置拔出雄穗，并将雄穗抛放入田间。

10.根据权利要求9所述的巡检去雄无人机***的巡检方法，其特征在于，所述将雄穗抛放入田间的步骤，包括：

在拔出雄穗后，控制去雄无人机向任意方向水平移动；

移动预设距离后，控制旋转抽拔装置放开雄穗，使雄穗落入玉米行间。