第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)者：曲春明，吳奇，陳詞，趙文娟指導(dǎo)教師：張影微（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱，150030 ）作品內(nèi)容簡(jiǎn)介 第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器在原有的太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器的基礎(chǔ)上做了較大的改進(jìn)與優(yōu)化。 本產(chǎn)品采用基于單片機(jī)控制的機(jī)器人作為整個(gè)裝置的外形基礎(chǔ)，可以通過(guò)機(jī)器手臂的擺動(dòng)起到驅(qū)鳥(niǎo)效果，同時(shí)機(jī)器人還可以行走于不同田地間，增加其可利用性；我們以超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器作為驅(qū)鳥(niǎo)裝置主體，通過(guò)超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器發(fā)出的超聲波起到較好的驅(qū)鳥(niǎo)效果； 此外，我們也應(yīng)用儲(chǔ)存有田間不同種鳥(niǎo)類的天敵叫聲及其受到驚嚇時(shí)的慘叫聲的語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器，該驅(qū)鳥(niǎo)器可以在有鳥(niǎo)侵襲田地的時(shí)候播放驅(qū)鳥(niǎo)語(yǔ)音，再配合反光風(fēng)輪的光射，更好的鞏固驅(qū)

2、鳥(niǎo)效果。 所有驅(qū)鳥(niǎo)方法均采用物理驅(qū)鳥(niǎo)的方法，不會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類本身造成傷害。整個(gè)裝置采用太陽(yáng)能供電，即在機(jī)器人表面裝有太陽(yáng)能電池板，收集太陽(yáng)能，并將電能儲(chǔ)存在蓄電池中，不需額外供電，很好的起到節(jié)能環(huán)保的效果。研制背景及意義:人類社會(huì)發(fā)展至今已取得很多成就，然而有的時(shí)候和有的場(chǎng)合鳥(niǎo)類的生存會(huì)和人類的利益發(fā)生沖突，農(nóng)田鳥(niǎo)害、果園鳥(niǎo)害、送電鳥(niǎo)害、機(jī)場(chǎng)鳥(niǎo)害等等，使人頭痛不已，以往傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)驅(qū)鳥(niǎo)方法除了大部分用普通稻草人驅(qū)鳥(niǎo)，還有相當(dāng)一部分用劇毒藥物及粘鳥(niǎo)網(wǎng)等殺死鳥(niǎo)，前者驅(qū)鳥(niǎo)效果并不理想，而后者雖起到了較好的效果，減少了農(nóng)業(yè)損失，但是卻對(duì)鳥(niǎo)類造成了很大的傷害，嚴(yán)重破壞了生態(tài)環(huán)境。隨著時(shí)代發(fā)展，自然環(huán)境的逐步改善

3、和人們愛(ài)護(hù)鳥(niǎo)類意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)于來(lái)犯的鳥(niǎo)，既要把它驅(qū)走，還不能傷害它，已成為世界性難題，傳統(tǒng)對(duì)鳥(niǎo)類有害的驅(qū)鳥(niǎo)方法逐漸被摒棄，新型驅(qū)鳥(niǎo)方式層出不窮，但是由于鳥(niǎo)類數(shù)量越來(lái)越多，加上鳥(niǎo)的適應(yīng)性很強(qiáng)，很多種驅(qū)鳥(niǎo)器效果不佳，有的剛開(kāi)始好用，時(shí)間一長(zhǎng)就失去了作用，鳥(niǎo)會(huì)對(duì)它熟視無(wú)睹猖狂依舊。因此，一種全新的集多種驅(qū)鳥(niǎo)方式互補(bǔ)于一身的新型驅(qū)鳥(niǎo)裝置亟待研制，該驅(qū)鳥(niǎo)器既能有效的起到驅(qū)鳥(niǎo)效果，還不會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類造成傷害，可以較好的解決農(nóng)業(yè)鳥(niǎo)害問(wèn)題。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 隨著人們保護(hù)鳥(niǎo)類意識(shí)的增強(qiáng)，已逐漸淘汰了粘鳥(niǎo)網(wǎng)、毒鳥(niǎo)藥等對(duì)鳥(niǎo)類有危害的獵殺方法，轉(zhuǎn)而開(kāi)發(fā)研究其他新的無(wú)害驅(qū)鳥(niǎo)方式。目前農(nóng)業(yè)上使用的驅(qū)鳥(niǎo)方法主要有超聲波

4、驅(qū)鳥(niǎo)、語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)、驅(qū)鳥(niǎo)劑、驅(qū)鳥(niǎo)稻草人、彩色風(fēng)輪、恐怖眼等，其中也不乏還殘存一些藥物毒鳥(niǎo)的方法，前者雖然短期內(nèi)驅(qū)鳥(niǎo)效果顯著，但驅(qū)鳥(niǎo)方式單一，鳥(niǎo)類較容易適應(yīng)，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)降低驅(qū)鳥(niǎo)效果，后者則會(huì)嚴(yán)重破壞生態(tài)平衡，應(yīng)該盡早被徹底淘汰。 設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)方案第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器集超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器、太陽(yáng)能語(yǔ)音六鏡片反光驅(qū)鳥(niǎo)器、機(jī)器人手臂擺動(dòng)驅(qū)鳥(niǎo)方式于一身，三種驅(qū)鳥(niǎo)方法各有其特點(diǎn)，互相補(bǔ)充，針對(duì)不同鳥(niǎo)類有不同針對(duì)的方法，使整個(gè)驅(qū)鳥(niǎo)裝置更加完善、有效。超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器 驅(qū)鳥(niǎo)器正常工作時(shí)，白天按照驅(qū)鳥(niǎo)器正常工作時(shí)，白天按照“工作：停止工作：停止=1:5”=1:5”的速度工作，即工作的速度工作，即工作2 2分鐘，停止分

5、鐘，停止10分鐘；傍晚時(shí)鳥(niǎo)類棲息集中的時(shí)間，驅(qū)鳥(niǎo)器增加工作比例，按照分鐘；傍晚時(shí)鳥(niǎo)類棲息集中的時(shí)間，驅(qū)鳥(niǎo)器增加工作比例，按照“工作：停止工作：停止=3:5”=3:5”的速度工作，即工作的速度工作，即工作3分鐘，停止分鐘，停止5分鐘。進(jìn)入深夜為了節(jié)約能源，延長(zhǎng)驅(qū)鳥(niǎo)器的使用壽分鐘。進(jìn)入深夜為了節(jié)約能源，延長(zhǎng)驅(qū)鳥(niǎo)器的使用壽命，自動(dòng)變?yōu)榘滋斓拿?，自?dòng)變?yōu)榘滋斓摹? 1:5”的比例工作。驅(qū)鳥(niǎo)器超聲波頻率是的比例工作。驅(qū)鳥(niǎo)器超聲波頻率是16KHz16KHz25 KHz。2 2分鐘的分鐘的工作，一分鐘是掃頻，一分鐘是定頻，掃頻是在工作，一分鐘是掃頻，一分鐘是定頻，掃頻是在16KHz16KHz25 KHz的頻

6、段中不斷變換頻點(diǎn)的頻段中不斷變換頻點(diǎn)循環(huán)工作，循環(huán)速度是循環(huán)工作，循環(huán)速度是1 1秒；定頻是工作時(shí)隨機(jī)選取一個(gè)頻點(diǎn)工作秒；定頻是工作時(shí)隨機(jī)選取一個(gè)頻點(diǎn)工作1 1分鐘。其基本參數(shù)如分鐘。其基本參數(shù)如表表1 1。表表1 1 超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器基本參數(shù)超聲波驅(qū)鳥(niǎo)器基本參數(shù) 太陽(yáng)能語(yǔ)音六鏡片反光驅(qū)鳥(niǎo)器太陽(yáng)能語(yǔ)音六鏡片反光驅(qū)鳥(niǎo)器 聲音驅(qū)鳥(niǎo)，是國(guó)際上廣泛采用的驅(qū)鳥(niǎo)方法，以播放鳥(niǎo)類懼怕、厭惡的聲音來(lái)達(dá)到驅(qū)聲音驅(qū)鳥(niǎo)，是國(guó)際上廣泛采用的驅(qū)鳥(niǎo)方法，以播放鳥(niǎo)類懼怕、厭惡的聲音來(lái)達(dá)到驅(qū)鳥(niǎo)效果，該方法環(huán)保，無(wú)污染，安全性好。智能語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器以低功耗微電腦為核心設(shè)計(jì)鳥(niǎo)效果，該方法環(huán)保，無(wú)污染，安全性好。智能語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器以低功耗微電

7、腦為核心設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，集成數(shù)字語(yǔ)音存貯技術(shù)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板供電來(lái)維持裝置工作。智能語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)基礎(chǔ)，集成數(shù)字語(yǔ)音存貯技術(shù)，通過(guò)太陽(yáng)能電池板供電來(lái)維持裝置工作。智能語(yǔ)音驅(qū)鳥(niǎo)器配置了光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)感知，白天工作，晚上停止工作，驅(qū)鳥(niǎo)器聲音播放時(shí)間間隔為器配置了光控開(kāi)關(guān)自動(dòng)感知，白天工作，晚上停止工作，驅(qū)鳥(niǎo)器聲音播放時(shí)間間隔為2 2分分鐘。語(yǔ)音芯片可以根據(jù)需要進(jìn)行更換，以打亂鳥(niǎo)類對(duì)聲音的適應(yīng)性；此外，驅(qū)鳥(niǎo)器音量鐘。語(yǔ)音芯片可以根據(jù)需要進(jìn)行更換，以打亂鳥(niǎo)類對(duì)聲音的適應(yīng)性；此外，驅(qū)鳥(niǎo)器音量大，作用范圍半徑為大，作用范圍半徑為5050米米100100米。對(duì)于反光風(fēng)輪，只需微風(fēng)啟動(dòng)，每分鐘旋轉(zhuǎn)五十圈，米。對(duì)于反光風(fēng)輪

8、，只需微風(fēng)啟動(dòng)，每分鐘旋轉(zhuǎn)五十圈，360度反射角，無(wú)驅(qū)趕盲點(diǎn)，效果明顯。同時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有阻尼系數(shù)，會(huì)有抗風(fēng)作用，高風(fēng)度反射角，無(wú)驅(qū)趕盲點(diǎn)，效果明顯。同時(shí)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有阻尼系數(shù)，會(huì)有抗風(fēng)作用，高風(fēng)速時(shí)不會(huì)無(wú)限旋轉(zhuǎn)，安全可靠。速時(shí)不會(huì)無(wú)限旋轉(zhuǎn)，安全可靠。器手臂擺動(dòng)器手臂擺動(dòng) 整個(gè)裝置的支持基礎(chǔ)機(jī)器人，通過(guò)單片機(jī)編寫程序?qū)ζ溥M(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器手整個(gè)裝置的支持基礎(chǔ)機(jī)器人，通過(guò)單片機(jī)編寫程序?qū)ζ溥M(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器手臂間隔臂間隔3030秒擺動(dòng)一次，通過(guò)手臂上的彩旗起到驅(qū)鳥(niǎo)效果，該驅(qū)鳥(niǎo)方法會(huì)較前兩種作用區(qū)秒擺動(dòng)一次，通過(guò)手臂上的彩旗起到驅(qū)鳥(niǎo)效果，該驅(qū)鳥(niǎo)方法會(huì)較前兩種作用區(qū)域小一些，適合對(duì)近距離入侵的鳥(niǎo)使用

9、，此方法是對(duì)前兩種方法的鞏固、加強(qiáng)。域小一些，適合對(duì)近距離入侵的鳥(niǎo)使用，此方法是對(duì)前兩種方法的鞏固、加強(qiáng)。 此外，基于此外，基于GIS的田間定位移動(dòng)功能正在開(kāi)發(fā)中，研究成功后可實(shí)現(xiàn)驅(qū)鳥(niǎo)裝置在不同的田間定位移動(dòng)功能正在開(kāi)發(fā)中，研究成功后可實(shí)現(xiàn)驅(qū)鳥(niǎo)裝置在不同田地間行走，大大提高了產(chǎn)品的應(yīng)用性。田地間行走，大大提高了產(chǎn)品的應(yīng)用性。作品實(shí)物展示作品實(shí)物展示 作品實(shí)物圖如圖作品實(shí)物圖如圖1、圖、圖2 2所示所示: : 創(chuàng)新點(diǎn)創(chuàng)新點(diǎn): :（1）第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器集多種驅(qū)鳥(niǎo)方法于一身，對(duì)于不同的鳥(niǎo)）第二代太陽(yáng)能驅(qū)鳥(niǎo)器集多種驅(qū)鳥(niǎo)方法于一身，對(duì)于不同的鳥(niǎo)類有不同的針對(duì)類有不同的針對(duì) 性，各方法互相補(bǔ)充，大大提高

10、了驅(qū)鳥(niǎo)效果；性，各方法互相補(bǔ)充，大大提高了驅(qū)鳥(niǎo)效果；（2）所有驅(qū)鳥(niǎo)方法均采用物理方法，僅僅起到驅(qū)鳥(niǎo)作用，不會(huì)對(duì)）所有驅(qū)鳥(niǎo)方法均采用物理方法，僅僅起到驅(qū)鳥(niǎo)作用，不會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類本身造成傷鳥(niǎo)類本身造成傷 害，很好的體現(xiàn)生態(tài)文明；害，很好的體現(xiàn)生態(tài)文明；（3）裝置采用太陽(yáng)能供電，通過(guò)太陽(yáng)能電池板收集的太陽(yáng)能足以）裝置采用太陽(yáng)能供電，通過(guò)太陽(yáng)能電池板收集的太陽(yáng)能足以支持整個(gè)裝置的支持整個(gè)裝置的 工作，而不需要額外的供電，實(shí)現(xiàn)電能的自給自足，起到節(jié)工作，而不需要額外的供電，實(shí)現(xiàn)電能的自給自足，起到節(jié)能減排的效果。能減排的效果。預(yù)計(jì)應(yīng)用前景預(yù)計(jì)應(yīng)用前景 近年來(lái)，驅(qū)鳥(niǎo)逐漸向綜合驅(qū)鳥(niǎo)和生態(tài)驅(qū)鳥(niǎo)的方向發(fā)展，新型的驅(qū)鳥(niǎo)

11、設(shè)備不斷近年來(lái)，驅(qū)鳥(niǎo)逐漸向綜合驅(qū)鳥(niǎo)和生態(tài)驅(qū)鳥(niǎo)的方向發(fā)展，新型的驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備不斷出現(xiàn)。以前采取的獵殺等手段不在采用，驅(qū)鳥(niǎo)逐漸走向生態(tài)和綠色驅(qū)鳥(niǎo)，高科出現(xiàn)。以前采取的獵殺等手段不在采用，驅(qū)鳥(niǎo)逐漸走向生態(tài)和綠色驅(qū)鳥(niǎo)，高科技元素不斷在新型驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備中體現(xiàn)，這體現(xiàn)了人民技元素不斷在新型驅(qū)鳥(niǎo)設(shè)備中體現(xiàn)，這體現(xiàn)了人民生態(tài)意識(shí)生態(tài)意識(shí)的增強(qiáng)和世界范圍的增強(qiáng)和世界范圍內(nèi)科技實(shí)力的提高。驅(qū)鳥(niǎo)急需解決鳥(niǎo)類易產(chǎn)生適應(yīng)性、驅(qū)鳥(niǎo)范圍小、有效時(shí)間內(nèi)科技實(shí)力的提高。驅(qū)鳥(niǎo)急需解決鳥(niǎo)類易產(chǎn)生適應(yīng)性、驅(qū)鳥(niǎo)范圍小、有效時(shí)間短、成本高、沒(méi)有針對(duì)性盲目驅(qū)鳥(niǎo)的問(wèn)題。解決這些問(wèn)題，也就是以后驅(qū)鳥(niǎo)發(fā)短、成本高、沒(méi)有針對(duì)性盲目驅(qū)鳥(niǎo)的問(wèn)題。解決這些問(wèn)題，也就是以后驅(qū)鳥(niǎo)發(fā)展的方向和前景。本產(chǎn)品可以較好的解決以上問(wèn)題，不僅驅(qū)鳥(niǎo)效果良好，而且展的方向和