植保教學(xué)無(wú)人機(jī)拓展模塊 課件

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)專業(yè)2101

植保無(wú)人機(jī)與施藥技術(shù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程學(xué)院吳家豪Prof.Dr.Wu,Chia-Hao第八章植保教學(xué)無(wú)人機(jī)拓展模塊植保無(wú)人機(jī)與施藥技術(shù)課題CONTENTS打點(diǎn)器01流量計(jì)02液位計(jì)03實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)RTK04視覺避障模塊05仿地雷達(dá)0607播撒系統(tǒng)打點(diǎn)器01PART具體步驟如下：新建→打點(diǎn)器選點(diǎn)→插入打點(diǎn)器OTG線→彈出USB選擇框→選擇飛防管家應(yīng)用→點(diǎn)擊連接按鈕→若彈出USB選擇點(diǎn)擊允許→打點(diǎn)器連接成功→中間狀態(tài)信息欄會(huì)顯示已連接→等待5分鐘左右→若信號(hào)質(zhì)量為好或者很好或者界面出現(xiàn)P圖標(biāo)→點(diǎn)擊添加作業(yè)區(qū)→滑動(dòng)界面到最下面點(diǎn)擊采點(diǎn)→采點(diǎn)結(jié)束生成航線。。單擊此處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體。本模版所有圖形線條素材均可自由編輯。打點(diǎn)器本部分主要說(shuō)明幾種打點(diǎn)器的使用方法：一、手持GPS打點(diǎn)器單擊此處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體。本模版所有圖形線條素材均可自由編輯。打點(diǎn)器連接方式與連接藍(lán)牙或者連接otg數(shù)傳方式類似，點(diǎn)擊標(biāo)題欄的連接按鈕，選擇打點(diǎn)器，只要手機(jī)彈出框都選擇是，一般手機(jī)只需連接2次，部分手機(jī)需要連接三次，如果連接成功，地圖上則會(huì)出現(xiàn)圖標(biāo)，代表打點(diǎn)器的點(diǎn)的當(dāng)前位置。如果沒有彈出框，請(qǐng)檢查手機(jī)是否支持otg。打點(diǎn)器連接打點(diǎn)器若打點(diǎn)器已經(jīng)連接成功，則如圖所示app會(huì)顯示已連接，等待大約2~3分鐘左右，信號(hào)量會(huì)由已連接變成差、一般、好、很好，并且會(huì)顯示相應(yīng)的衛(wèi)星數(shù)，當(dāng)信號(hào)質(zhì)量變成一般的時(shí)候就可以進(jìn)行采點(diǎn)，好的時(shí)候打點(diǎn)精度好，很好的時(shí)候打點(diǎn)精度最好。打點(diǎn)器采點(diǎn)（障礙物超出了作業(yè)區(qū)的邊界會(huì)影響航線生成，請(qǐng)將障礙區(qū)圈在作業(yè)區(qū)里面，或者先采集障礙區(qū)，再采集作業(yè)區(qū)）（1）打點(diǎn)器采集正常作業(yè)區(qū)（順時(shí)針或者逆時(shí)針采點(diǎn)，不要交叉）如圖所示，點(diǎn)擊新建→地塊命名→選擇打點(diǎn)器選點(diǎn)→添加作業(yè)區(qū)→打點(diǎn)不精確可選→擇撤銷航點(diǎn)→繼續(xù)點(diǎn)擊作業(yè)區(qū)采點(diǎn)。打點(diǎn)器（2）障礙區(qū)采點(diǎn)（順時(shí)針或者逆時(shí)針采點(diǎn)，不要交叉）選擇障礙區(qū)采點(diǎn)，添加障礙區(qū)1代表選擇的是第一個(gè)障礙物，再次點(diǎn)擊該數(shù)字會(huì)變成2，代表當(dāng)前采集的是第二個(gè)障礙物，可以添加無(wú)數(shù)個(gè)障礙物。添加障礙區(qū)，打點(diǎn)不精確可選擇撤銷航點(diǎn)，繼續(xù)點(diǎn)擊障礙區(qū)采點(diǎn)。（3）航線生成：直接點(diǎn)擊航線生成，然后點(diǎn)擊保存，保存到本地。打點(diǎn)器流量計(jì)02PART流量計(jì)流量計(jì)顧名思義就是用于檢測(cè)流量的傳感器，當(dāng)液體通過水流轉(zhuǎn)子組件時(shí)，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)并且伴隨著流量變化而變化，霍爾傳感器輸出響應(yīng)脈沖信號(hào)，反饋給飛行控制器，由飛行控制器判斷流量的大小，進(jìn)行調(diào)控，下圖中的杜邦線接頭插到極翼飛控的LFS口，然后在飛控軟件里設(shè)置流速流量計(jì)檢測(cè)就可以了。流量計(jì)植保無(wú)人機(jī)、農(nóng)用無(wú)人機(jī)、藥液測(cè)量流量計(jì)流量計(jì)基本參數(shù)：流量精度（0.2-6L/min）+10%

工作水壓0.1-0.35MPa

接口外徑8-10mm（插內(nèi)徑8mm軟管）

使用電壓DC4.5-18V（額定5V）

信號(hào)輸出NPN脈沖信號(hào)

響應(yīng)時(shí)間0.2S（秒）

脈沖特性F=（23*Q）+10%Q=L/min

接線方式紅色正極，黑色負(fù)極，黃色信號(hào)輸出液位計(jì)03PART液位計(jì)智能型非接觸式液位感應(yīng)器（以下簡(jiǎn)稱液位感應(yīng)器）采用了先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)及高速信號(hào)處理芯片，突破了容器壁厚的影響，實(shí)現(xiàn)了對(duì)密閉容器內(nèi)液位高度的真正非接觸檢測(cè)。液位傳感器（探頭）安裝于被測(cè)容器外壁的上下方（液位的高位與低位），非金屬容器無(wú)需對(duì)其開孔、安裝簡(jiǎn)易、不影響生產(chǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)高壓密閉容器內(nèi)的各種有毒物質(zhì)﹑強(qiáng)酸﹑強(qiáng)堿及各種液體的液位進(jìn)行檢測(cè)液位感。若有藥水燈亮，沒藥水燈滅。

需要緊密貼在藥箱底部，建議用熱熔膠或者502固定，不能用3M膠。實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)RTK04PART實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)RTKRTK（Real-timekinematic），又稱實(shí)時(shí)差分定位，是一種能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法。也被稱之為載波相位差分技術(shù)，基站采集衛(wèi)星數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)鏈將其觀測(cè)值和站點(diǎn)坐標(biāo)信息一起傳送給移動(dòng)站，而移動(dòng)站通過對(duì)所采集到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)鏈進(jìn)行實(shí)時(shí)載波相位差分的處理，得出精確的定位結(jié)果。RTK技術(shù)可以修正信號(hào)在大氣層中的傳播誤差，消除衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差，被廣泛應(yīng)用于測(cè)繪、巡檢、農(nóng)業(yè)等多種專業(yè)場(chǎng)景。圖RTK系統(tǒng)

實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)RTK（一）CORS網(wǎng)絡(luò)差分打點(diǎn)器

具體步驟如下：點(diǎn)擊連接按鈕→選擇RTK→選擇已配對(duì)的藍(lán)牙→連接成功中間狀態(tài)信息欄顯示已連接→新建→打點(diǎn)器采點(diǎn)→選擇CORS網(wǎng)絡(luò)差分→若界面出現(xiàn)P圖標(biāo)或者設(shè)置界面解狀態(tài)為固定解→點(diǎn)擊添加作業(yè)區(qū)→滑動(dòng)界面到最下面點(diǎn)擊采點(diǎn)→采點(diǎn)結(jié)束生成航線。實(shí)時(shí)差分定位技術(shù)RTK（二）內(nèi)置電臺(tái)差分

具體步驟如下：點(diǎn)擊連接按鈕→選擇RTK→選擇已配對(duì)的藍(lán)牙→連接成功中間狀態(tài)信息欄顯示已連接→新建→打點(diǎn)器采點(diǎn)→選擇內(nèi)置電臺(tái)差分輸入對(duì)應(yīng)基站的SN號(hào)→若界面出現(xiàn)P圖標(biāo)或者設(shè)置界面解狀態(tài)為固定解à→點(diǎn)擊添加作業(yè)區(qū)→滑動(dòng)界面到最下面點(diǎn)擊采點(diǎn)→采點(diǎn)結(jié)束生成航線。注意：手持GPS打點(diǎn)器使用時(shí)應(yīng)該在室外空曠位置，并且需要水平放置，連續(xù)2次之間使用時(shí)間如果太長(zhǎng)，初始化使用時(shí)間也會(huì)相應(yīng)邊長(zhǎng)?；綬TK打點(diǎn)器使用時(shí)也需要豎直放置，不要傾斜。采點(diǎn)是需要人進(jìn)行走。視覺避障模塊05PART建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。視覺避障模塊具備主動(dòng)避障功能的植保無(wú)人機(jī)，能夠更加能、有效地應(yīng)對(duì)復(fù)雜的工作環(huán)境，確保無(wú)人機(jī)更加安全、高效地完成作業(yè)任務(wù)。目前在植保無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)避障功能的技術(shù)主要有兩種：（1）毫米雷達(dá)波避障技術(shù)，（2）視覺避障技術(shù)。視覺避障：雙目視覺避障基于視差原理（計(jì)算機(jī)視覺的一種重要形式），利用成像設(shè)備兩只相隔一定距離的攝像頭來(lái)獲取同一被測(cè)場(chǎng)景的兩幅圖像，根據(jù)三角原理計(jì)算兩幅圖像對(duì)應(yīng)點(diǎn)間的像素偏差來(lái)獲取場(chǎng)景空間的三維信息（包括攝像頭與物體的距離、物體與物體之間的距離等），這和人眼感知物體三維信息的原理相似。

視覺避障模塊產(chǎn)品參數(shù)視場(chǎng)角垂直38度，水平52度重量200g基線長(zhǎng)度16cm使用環(huán)境光線良好、障礙物所處位置非強(qiáng)光直射可感知范圍1m~30m（感知15米遠(yuǎn)，直徑大于10cm物體）避障方向前向避障使用條件光線良好、障礙物所處位置非強(qiáng)光直射GPS速度模式且飛行姿態(tài)角不大于15度飛行相對(duì)高度高于2米，且速度小于6米/秒安全距離3~5m表視覺避障模塊單擊此處添加文字單擊此編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。視覺避障模塊安裝要求：水平安裝安裝前方的視角范圍內(nèi)無(wú)遮擋物（出線口朝下），安裝位置選取不可有水霧粘連影響。單擊此處添加文字單擊此處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。視覺避障模塊操作要求：1．限制飛行姿態(tài)角不大于15度；2．10米外精確對(duì)準(zhǔn)障礙物進(jìn)行測(cè)試；3．障礙物必須是固定靜止已知的；4．飛行高度不低于2米；避障懸停后，必須向后拉桿才能脫離懸停狀態(tài)。連接安裝完成后，可連接調(diào)參軟件查看視覺模塊連接狀態(tài)，如圖所示仿地雷達(dá)06PART單擊此處添加文字單擊此處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。仿地雷達(dá)仿地飛行顧名思義是指無(wú)人機(jī)在自主作業(yè)過程中，遇到起伏不平的地塊，通過攜帶的雷達(dá)系統(tǒng)，根據(jù)地面深淺自行調(diào)整飛行高度，保障農(nóng)藥噴灑均勻。此項(xiàng)功能不僅使植保無(wú)人機(jī)在實(shí)際作業(yè)過程中更加智能，并且滿足了多種作業(yè)區(qū)域的使用需求。單擊此處添加文字單擊此處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。仿地雷達(dá)仿地飛行功能的實(shí)現(xiàn)是在無(wú)人機(jī)機(jī)身加裝實(shí)時(shí)測(cè)量對(duì)地高度信息的微波雷達(dá)高度計(jì)。它可以直接輸出對(duì)地高度信息，支持飛控代碼，用于無(wú)人機(jī)的自動(dòng)起飛、降落輔助、定點(diǎn)巡航、仿地飛行和定高飛行等。由于我國(guó)地形比較復(fù)雜，山地、丘陵、平原、高原、盆地等等各種各樣的地形層出不窮而且千變?nèi)f化，飛手操作過程中稍不注意就會(huì)偏離噴灑航線或者由于調(diào)整不及時(shí)而直接撞上障礙物。仿地形飛行功能的實(shí)現(xiàn)，不僅可以解放飛手的眼睛，讓飛手不需要像常規(guī)作業(yè)那樣全程緊盯著無(wú)人機(jī)作業(yè)，隨時(shí)處理突然出現(xiàn)的障礙物，減少炸機(jī)事故的發(fā)生，減少飛手作業(yè)的壓力；而且可以減少中斷作業(yè)的次數(shù)，提高作業(yè)效率。

播撒系統(tǒng)07PART單擊此處添加文字單處編輯您要的內(nèi)容，建議您在展示時(shí)采用微軟雅黑字體，本模版所有圖形線條及其相應(yīng)素材均可自由編輯、改色、替換。播撒系統(tǒng)無(wú)人機(jī)飛播是指利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行農(nóng)林牧種子、化肥播撒以及漁業(yè)飼料投放，到達(dá)提高生產(chǎn)效率、減少人工勞動(dòng)、減少生產(chǎn)成本的目的。我國(guó)飛播發(fā)展很早，早期飛播行業(yè)主要嘗試于飛機(jī)種草等場(chǎng)景。2019年4月極飛科技發(fā)布了首款基于滾軸定量＋氣流噴射技術(shù)的只能播撒系統(tǒng)引起市場(chǎng)廣泛關(guān)注。水稻播種