CN111316862B - 一种用于给草坪打孔的智能无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于智能无人机领域，具体涉及一种用于给草坪打孔的种植业无人机，其包括机架，可转动地安装于机架的一端的第一钉辊，并排地安装于机架的另一端的两个第二钉辊，设在机架上的两个驱动电机，以及固定在机架上的驱动电池，驱动电机根据控制指令驱动两个第二钉辊转动，从而带动所述智能无人机在待作业的草坪上行进和/或转向，高效且无人地完成打孔作业。
Description
技术领域
本发明属于智能无人机领域，特别涉及一种用于给草坪打孔的种植业无人机。
背景技术
草坪建成后，除对草坪进行合理的施肥、灌水、修剪等养护管理外，还需要适时打孔以形成一个水分进入土壤的通道，同时也为氧气的进入创造条件，从而改良草坪的物理性状和其他特性，促进草坪地上和地下部分生长发育。
现有的草坪打孔设备，无论是手扶自行式、坐骑式还是拖拉机悬挂牵引式，都存在的一个问题是，严重依赖操作工人，受制于人工，草坪，特别是大面积的草坪(比如高尔夫球场)的打孔作业，其强度大且枯燥，人工效率低。
发明内容
本发明提供了一种能够全天候实施草坪打孔作业的智能无人机，能极大地提高草坪打孔的作业效率，其包括：
机架；
第一钉辊，其可转动地安装于机架的一端；
两个第二钉辊，其并排地安装于机架的另一端；
两个驱动电机，其设在机架上的第一钉辊和第二钉辊之间的位置，分别用于驱动两个第二钉辊转动，从而带动所述智能无人机行进和/或转向；
驱动电池，其固定在机架上，用于为驱动电机提供电力。
所述第一钉辊和第二钉辊的外表面上均匀地焊接有多个草坪打孔钉，且第二钉辊的直径小于第一钉辊，长度小于第一钉辊的一半。
所述智能无人机还包括数据单元和控制器，所述数据单元用于接收来自于服务器的指令，所述控制器根据所述指令控制所述智能无人机的行驶和打孔作业；所述服务器存储有待作业草坪的数字化的虚拟地图，并基于虚拟地图，以所述智能无人机的当前位置为起点规划智能无人机的作业路径，再向所述智能无人机发送包含所述作业路径的数据的指令。
本发明的有益效果是：基于智能技术的草坪打孔机器人，可全天候作业，其打孔效率高，极大地解放了人工劳力。
附图说明
图1示出了本发明所述的智能无人机的结构图；
图2示出了机架和辊架的结构图；
图3示出了另一种实施例的机架的结构图；
图4示出了第一钉辊的内部结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本发明的结构以及所实现的功能。
实施例一
如图1所示，智能无人机包括机架3，作为打孔作业主要实施部件的第一钉辊1，作为行驶部件和打孔作业辅助实施部件的两个第二钉辊2，以及安装在机架3上的动力部件和控制部件(未示出)。
第一钉辊1，其可转动地安装于辊架4上，并通过辊架4固定在机架3的前端；
两个第二钉辊2，其并排地安装于机架3的后端；
两个驱动电机5，其设在机架的中段，通过传动链(包括但不限于链条传动、皮带传动等)分别驱动两个第二钉辊2转动，从而带动所述智能无人机行进和/或转向；
驱动电池6，其固定在机架上，用于为驱动电机5提供电力。
所述第一钉辊1和第二钉辊2的外表面上均匀地焊接有多个草坪打孔钉，且第二钉辊的直径小于第一钉辊，长度小于第一钉辊的一半。
安装在机架上的控制部件的核心是数据单元和控制器，所述数据单元用于接收来自于服务器的指令，所述服务器存储有待作业草坪的数字化的虚拟地图，并基于虚拟地图，以所述智能无人机的当前位置为起点规划智能无人机的作业路径，再向所述智能无人机发送包含所述作业路径的数据的指令，所述控制器根据所述指令控制所述智能无人机的行驶和打孔作业。
从上述无人机的工作过程可知，确定无人机的当前位置的元器件，例如GPS定位装置，也是控制部件中必不可少的一部分，另外，本领域常用的避障系统，例如红外传感器、超声波传感器等传感器，也可以添置于控制部件中以完善所述智能无人机的功能。
如图2所示，第一钉辊1的内部具有对称设置的固定板11(图中为了显示内部结构只示出了一个)，一根贯穿第一钉辊1的内部的偏心轮轴12通过轴承安装于固定板的中心，偏心轮轴上固定有一对偏心轮13，偏心轮轴12的端部分别安装在辊架4上。
在本实施例中，一个激振电机7安装于机架3上并与上述偏心轮轴12传动连接，激振电机7被驱动电池6受控地供电，从而带动偏心轮13旋转使第一钉辊1受激振动，增大压地力，提高打孔效果。
特别地，控制器仅在路径的非转向段控制所述激振电机7运行。在激振电机7不运行的时候，显然地，偏心轮轴12和偏心轮13相对于固定板11是静止的。
实施例二
与实施例一相比，本实施例中，安装在机架上的控制部件的核心是数据单元和控制器，所述数据单元本地存储有待作业草坪的数字化的虚拟平面地图，所述控制器在所述虚拟平面地图上以所述智能无人机的当前位置为起点规划路径，并控制所述驱动电机按路径运行。
实施例三
与前述实施例相比，本实施例中，所述数据单元本地存储有待作业草坪的数字化的虚拟三维地图，所述控制器在所述虚拟三维地图上以所述智能无人机的当前位置为起点规划路径，并在所述路径的上坡段控制所述驱动电机以后驱的方式行驶，而在路径的下坡段控制所述驱动电机以前驱的方式行驶。
实施例四
与前述实施例相比，本实施例中，如图3所示，所述机架3与辊架为一体式的结构，机架3的前段为用于安装第一钉辊1的辊架；机架3的中段的两个侧边分别具有一个侧翼，一个侧翼具有凹部和凸部，而另一个侧翼与之对应地设有凸部和凹部；机架的尾段的两个端部分别具有一个上凹陷部和一个下凹陷部。该机架可方便地进行模块化地拼接，以组成更宽尺寸的大型无人机，在拼接时，一个机架的右侧翼上的凸部与另一个机架的左侧翼上的凹部相插接，一个机架的右侧翼上的凹部与另一个机架的左侧翼上的凸部相插接，同时，一个机架的尾段的上凹陷部与另一个机架的尾段上的下凹陷部相合，再用一个固定销穿设于上、下凹陷部的通孔即可完成拼装。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。
Claims (4)
1.一种用于给草坪打孔的智能无人机，其特征在于，包括：
机架；
第一钉辊，其可转动地安装于机架的一端；
两个第二钉辊，其并排地安装于机架的另一端；
两个驱动电机，其设在机架上，分别用于驱动两个第二钉辊转动，从而带动所述智能无人机行进和/或转向；
驱动电池，其固定在机架上，用于为驱动电机提供电力；
所述第一钉辊和第二钉辊的外表面上均匀地焊接有多个草坪打孔钉，且第二钉辊的直径小于第一钉辊，长度小于第一钉辊的一半；
第一钉辊的内部具有对称设置的固定板，一根贯穿第一钉辊的内部的偏心轮轴通过轴承安装于固定板的中心，偏心轮轴上固定有一对偏心轮，偏心轮轴的端部分别安装在辊架上；一个激振电机安装于机架上并与偏心轮轴传动连接，激振电机被驱动电池受控地供电，从而带动偏心轮旋转使第一钉辊受激振动，增大压地力，提高打孔效果；
所述机架与辊架为一体式的结构，机架的前段为用于安装第一钉辊的辊架；机架 的中段的两个侧边分别具有一个侧翼，一个侧翼具有凹部和凸部，而另一个侧翼与之对应地设有凸部和凹部；机架的尾段的两个端部分别具有一个上凹陷部和一个下凹陷部，从而使得该机架可方便地进行模块化地拼接，以组成更宽尺寸的大型无人机，在拼接时，一个机架的右侧翼上的凸部与另一个机架的左侧翼上的凹部相插接，一个机架的右侧翼上的凹部与另一个机架的左侧翼上的凸部相插接，同时，一个机架的尾段的上凹陷部与另一个机架的尾段上的下凹陷部相合，再用一个固定销穿设于上、下凹陷部的通孔即可完成拼装。
2.如权利要求 1所述的智能无人机，其特征在于，还包括数据单元和控制器，所述数据单元用于接收来自于服务器的指令，所述控制器根据所述指令控制所述智能无人机的行驶和打孔作业。
3.如权利要求1所述的智能无人机，其特征在于，还包括数据单元和控制器，所述数据单元本地存储有待作业草坪的数字化的虚拟平面地图，所述控制器在所述虚拟平面地图上以所述智能无人机的当前位置为起点规划路径，并控制所述驱动电机按路径运行。
4.如权利要求1所述的智能无人机，其特征在于，还包括数据单元和控制器，所述数据单元本地存储有待作业草坪的数字化的虚拟三维地图，所述控制器在所述虚拟三维地图上以所述智能无人机的当前位置为起点规划路径，并在所述路径的上坡段控制所述驱动电机以后驱的方式行驶，而在路径的下坡段控制所述驱动电机以前驱的方式行驶。
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