(57)【要約】  材料散布装置、無人航空機および材料散布方法を提供する。材料散布装置は、材料コレクタ（１）、材料レシーバ（２）、材料フィーダ（３）およびコントローラ（４）を含む。材料コレクタ（１）は、材料箱（２０）に連通する上部開口（１１０１）と下部開口（１１０２）とを有するハウジング（１１０）と、下部開口（１１０２）に位置し、駆動部材（１５）によって回転駆動され、材料を収容するための材料収集キャビティ（１８１）が設けられる材料収集ホイール（１８）とを含む。コントローラ（４）は駆動部材（１５）に電気的に接続される。材料レシーバ（２）は、材料収集ホイール（１８）の下方に位置するとともに材料フィーダ（３）に連通し、材料収集キャビティ（１８１）の材料は、材料レシーバ（２）を通過して材料フィーダ（３）に入って散布される。材料散布方法は、無人航空機の飛行状態情報および予め設定された散布パラメータを組み合わせて材料散布を正確に制御することにより、材料の散布効果を向上させることができる。
2021534781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、
前記材料コレクタは、
材料箱に連通する上部開口と、下部開口とを有するハウジングと、
前記下部開口に位置し、駆動部材によって回転駆動され、材料を収容するための材料収集キャビティが設けられる材料収集ホイールと、を含み、
前記コントローラは、前記駆動部材に電気的に接続され、
前記材料レシーバは、前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料フィーダに連通し、前記材料収集キャビティ内の材料は、前記材料レシーバを通過して前記材料フィーダに入り、前記材料フィーダによって散布される、
ことを特徴とする材料散布装置。
【請求項２】
前記材料コレクタは、
前記ハウジングの上部開口に位置し、前記駆動部材によって駆動される撹拌部材を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の材料散布装置。
【請求項３】
前記撹拌部材は、複数あり、複数の前記撹拌部材は、１つまたは複数の前記駆動部材によって駆動される、
ことを特徴とする請求項２に記載の材料散布装置。
【請求項４】
前記下部開口の両側には、前記材料収集ホイールの円周面まで延びる材料ガイドプレートおよび材料掻き取りストリップがそれぞれ設けられる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項５】
前記ハウジング内に漏斗状のガイドフレームが嵌合され、前記ガイドフレームの小さいほうの開口の一端が前記下部開口を向いている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項６】
前記ガイドフレームの下部開口には、前記下部開口を前記材料収集キャビティに対応する複数の材料排出口に分割する仕切り板が設けられる、
ことを特徴とする請求項５に記載の材料散布装置。
【請求項７】
前記材料レシーバは、材料受け取りチューブを含み、前記材料フィーダは、材料供給チューブを含み、前記材料受け取りチューブは、一端が前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料収集キャビティに正対して設けられ、他端が前記材料供給チューブに連通する、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項８】
前記材料収集ホイールに、軸方向に沿う方向に少なくとも一列の前記材料収集キャビティが設けられ、各列に同じ数の材料収集キャビティが含まれる、
ことを特徴とする請求項７に記載の材料散布装置。
【請求項９】
前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブの数および各列における材料収集キャビティの数と同じであり、前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブに１対１で対応して連通する、
ことを特徴とする請求項８に記載の材料散布装置。
【請求項１０】
前記材料レシーバは、材料受け皿をさらに含み、前記材料受け皿の底部に漏斗状の接続部が設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記接続部に接続される、
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項１１】
前記材料受け皿と前記ハウジングとの取り付け面の間にシーリングガスケットが設けられる、
ことを特徴とする請求項１０に記載の材料散布装置。
【請求項１２】
前記材料フィーダは、前記材料供給チューブを固定する固定フレームと、前記コントローラに電気的に接続される送風部品とをさらに含み、
前記材料供給チューブは、空気源入口、材料入口および材料出口が設けられる三方管であり、前記材料入口は、前記空気源入口と前記材料出口との間に位置し、前記送風部品は、前記空気源入口に設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記材料入口を介して前記材料供給チューブに連通する、
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項１３】
前記空気源入口の面積は、前記材料出口の面積より大きい、
ことを特徴とする請求項１２に記載の材料散布装置。
【請求項１４】
前記材料フィーダは、前記材料供給チューブの前記材料出口が設けられる一端に脱着可能に接続される分流器をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１２に記載の材料散布装置。
【請求項１５】
前記分流器の前記材料供給チューブから離れる一端の断面が楕円形である、
ことを特徴とする請求項１４に記載の材料散布装置。
【請求項１６】
前記分流器は伸縮自在な分流器である、
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載の材料散布装置。
【請求項１７】
前記材料散布装置は、前記コントローラに電気的に接続される温度センサおよび／または照明装置をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の材料散布装置。
【請求項１８】
無人航空機本体、材料箱、飛行制御モジュールおよび請求項１〜１７のいずれか１項に記載の材料散布装置を含み、前記材料散布装置の材料コレクタは前記材料箱の下方に接続され、前記材料散布装置の材料フィーダは、前記無人航空機本体に接続され、前記コントローラは、前記飛行制御モジュールに電気的に接続される、
ことを特徴とする無人航空機。
【請求項１９】
請求項１８に記載の無人航空機に適用される材料散布方法であって、
前記無人航空機が材料を散布する際に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップと、
前記目標散布量に基づいて、前記無人航空機の材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定するステップと、
前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させるステップと、を含む、
ことを特徴とする材料散布方法。
【請求項２０】
前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行速度を含み、前記予め設定された散布パラメータは、予め設定された飛行速度および予め設定された散布量を含み、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップは、
前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１９に記載の材料散布方法。
【請求項２１】
前記材料散布装置の材料コレクタが撹拌部材を含み、且つ材料フィーダが送風部品を含む場合、前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の撹拌部材を駆動して撹拌させるように、前記材料散布装置の駆動部材を制御するステップと、
高速気流を提供するように前記材料散布装置の送風部品を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２０のいずれか１項に記載の材料散布方法。
【請求項２２】
前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行高さを含み、前記予め設定された散布パラメータは、散布幅を含み、前記材料散布方法は、
前記散布幅に基づいて前記材料散布装置の目標散布高さを決定するステップと、
前記リアルタイム飛行高さを前記目標散布高さに調整するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の材料散布方法。
【請求項２３】
前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の動作状態情報を取得するステップと、
前記動作状態情報を地上ステーションに送信するための前記無人航空機の飛行制御モジュールに前記動作状態情報を送信するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか１項に記載の材料散布方法。
【請求項２４】
前記動作状態情報は、バッテリー情報、駆動部材の動作情報、通信接続状態情報および送風部品の動作情報のうちの少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする請求項２３に記載の材料散布方法。
【請求項２５】
予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップの前に、
飛行状態情報および現在のルート情報を含む前記無人航空機の飛行情報を取得するステップと、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすと判断された場合、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートであると判断された場合、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得するステップと、を含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２４のいずれか１項に記載の材料散布方法。
【請求項２６】
前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記材料散布方法は、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たさないと判断された場合、前記自動散布モードを終了するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２４に記載の材料散布方法。
【請求項２７】
前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記飛行状態情報は、現在のルート情報を含み、前記材料散布方法は、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートではないと判断された場合、材料の散布を停止するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１９〜２４に記載の材料散布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、出願番号が２０１８１１１６２３４１．３、出願日が２０１８年９月３０日の中国特許出願に基づくものであり、当該中国特許出願の優先権を主張し、当該中国特許出願の内容は全て参照として本出願に組み込まれる。
【０００２】
本出願は、農業機械技術の分野に関し、特に、材料散布装置、無人航空機および材料散布方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
農業機械の発展に伴い、農業は、半自動化、さらには全自動化を実現しつつある。現在の農業生産において、機械式播種は、手持ち式機械播種および走行式機械播種を含む。手持ち式機械播種では、労働者が播種設備を背負って農地に入って播種する必要があり、走行式機械播種では、農地の地形が複雑である場合、農地に入るのが困難であり、進行速度が低く、曲がりおよびＵターンしにくいなど多くの課題が存在している。
【０００４】
また、中小規模無人航空機の飛行技術が徐々に成熟するにつれて、無人航空機が垂直離着陸および地形によって影響されないなどの利点を有するため、無人航空機による播種は可能となる。現在、農業用無人航空機に搭載される材料散布装置の大部分は、遠心回転盤構造であり、遠心回転盤の遠心力によって材料の収集および散布を実現する。遠心回転盤構造には、均一に散布できず、散布量を正確に制御できないという課題が存在する。さらに、現在では、無人航空機による材料散布方法は、予め設定された使用量に基づいて遠心回転盤の回転速度を制御するものだけであり、同様に材料使用量の正確な制御を実現できないため、現在の材料散布装置および材料散布方法ではいずれも散布量を正確に制御できないという課題が存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本出願の実施例は、現在の材料散布装置および材料散布方法が散布量を正確に制御できないという課題を解決するために、材料散布装置、無人航空機および材料散布方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本出願の実施例は、以下の技術案を用いる。
【０００７】
本出願の実施例は、
材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、
前記材料コレクタは、
材料箱に連通する上部開口と下部開口とを有するハウジングと、
前記下部開口に位置し、駆動部材によって回転駆動され、材料をするための材料収集キャビティが設けられる材料収集ホイールと、を含み、
前記コントローラは、前記駆動部材に電気的に接続され、
前記材料レシーバは、前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料フィーダに連通し、前記材料収集キャビティ内の材料は、前記材料レシーバを通過して前記材料フィーダに入り、前記材料フィーダによって散布される材料散布装置を提供する。
【０００８】
選択可能に、前記材料コレクタは、
前記ハウジングの上部開口に位置し、前記駆動部材によって駆動される撹拌部材を含む。
【０００９】
選択可能に、前記撹拌部材は、複数あり、複数の前記撹拌部材は、１つまたは複数の前記駆動部材によって駆動される。
【００１０】
選択可能に、前記下部開口の両側には、前記材料収集ホイールの円周面まで延びる材料ガイドプレートおよび材料掻き取りストリップがそれぞれ設けられる。
【００１１】
選択可能に、前記ハウジング内に漏斗状のガイドフレームが嵌合され、前記ガイドフレームの小さいほうの開口の一端が前記下部開口を向いている。
【００１２】
選択可能に、前記ガイドフレームの下部開口には、前記下部開口を、前記材料収集キャビティに対応する複数の材料排出口に分割するための仕切り板が設けられる。
【００１３】
選択可能に、前記材料レシーバは、材料受け取りチューブを含み、前記材料フィーダは、材料供給チューブを含み、前記材料受け取りチューブは、一端が前記材料収集ホイールの下方に位置するとともに前記材料収集キャビティに正対して設けられ、他端が前記材料供給チューブに連通する。
【００１４】
選択可能に、前記材料収集ホイールに、軸方向に沿う方向に少なくとも一列の前記材料収集キャビティが設けられ、各列に同じ数の材料収集キャビティが含まれる。
【００１５】
選択可能に、前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブの数および各列の材料収集キャビティの数と同じであり、前記材料受け取りチューブは、前記材料供給チューブに１対１で対応して連通する。
【００１６】
選択可能に、前記材料レシーバは、材料受け皿をさらに含み、前記材料受け皿の底部に漏斗状の接続部が設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記接続部に接続される。
【００１７】
選択可能に、前記材料受け皿と前記ハウジングとの取り付け面の間にシーリングガスケットが設けられる。
【００１８】
選択可能に、前記材料フィーダは、前記材料供給チューブを固定する固定フレームと、前記コントローラに電気的に接続される送風部品とをさらに含み、
前記材料供給チューブは、空気源入口、材料入口および材料出口が設けられる三方管であり、前記材料入口は、前記空気源入口と前記材料出口との間に位置し、前記送風部品は、前記空気源入口に設けられ、前記材料受け取りチューブは、前記材料入口を介して前記材料供給チューブに連通する。
【００１９】
選択可能に、前記空気源入口の面積は、前記材料出口の面積より大きい。
【００２０】
選択可能に、前記材料フィーダは、前記材料供給チューブの前記材料出口が設けられる一端に脱着可能に接続される分流器をさらに含む。
【００２１】
選択可能に、前記分流器の前記材料供給チューブから離れる一端の断面が楕円形である。
【００２２】
選択可能に、前記分流器は、伸縮自在な分流器である。
【００２３】
選択可能に、前記材料散布装置は、前記コントローラに電気的に接続される温度センサおよび／または照明装置をさらに含む。
【００２４】
本出願の実施例は、無人航空機本体、材料箱、飛行制御モジュールおよび本出願の実施例に記載の材料散布装置を含み、前記材料散布装置の材料コレクタは、前記材料箱の下方に接続され、前記材料散布装置の材料フィーダは、前記無人航空機本体に接続され、前記コントローラは、前記飛行制御モジュールに電気的に接続される無人航空機を提供する。
【００２５】
本出願の実施例は、本出願の実施例の無人航空機に適用される材料散布方法であって、
前記無人航空機が材料を散布する際に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップと、
前記目標散布量に基づいて、前記無人航空機の材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定するステップと、
前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させるステップと、を含む。
【００２６】
選択可能に、前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行速度を含み、前記予め設定された散布パラメータは、予め設定された飛行速度および予め設定された散布量を含み、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップは、
前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定するステップを含む。
【００２７】
選択可能に、前記材料散布装置の材料コレクタが撹拌部材を含み、且つ材料フィーダが送風部品を含む場合、前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の撹拌部材を駆動して撹拌させるように、前記材料散布装置の駆動部材を制御するステップと、
高速気流を提供するように前記材料散布装置の送風部品を制御するステップと、をさらに含む。
【００２８】
選択可能に、前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行高さを含み、前記予め設定された散布パラメータは、散布幅を含み、前記材料散布方法は、
前記散布幅に基づいて前記材料散布装置の目標散布高さを決定するステップと、
前記リアルタイム飛行高さを前記目標散布高さに調整するステップと、をさらに含む。
【００２９】
選択可能に、前記材料散布方法は、
前記材料散布装置の動作状態情報を取得するステップと、
前記動作状態情報を地上ステーションに送信するための前記無人航空機の飛行制御モジュールに前記動作状態情報を送信するステップと、をさらに含む。
【００３０】
選択可能に、前記動作状態情報は、バッテリー情報、駆動部材の動作情報、通信接続状態情報および送風部品の動作情報のうちの少なくとも１つを含む。
【００３１】
選択可能に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定するステップの前に、
飛行状態情報および現在のルート情報を含む前記無人航空機の飛行情報を取得するステップと、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすと判断された場合、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートであると判断された場合、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得するステップと、を含む。
【００３２】
選択可能に、前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記材料散布方法は、
前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、
前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たさないと判断された場合、前記自動散布モードを終了するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
【００３３】
選択可能に、前記無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記飛行状態情報は現在のルート情報を含み、前記材料散布方法は、
前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、
現在のルートが予め設定された散布ルートではないと判断された場合、材料の散布を停止するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
【発明の効果】
【００３４】
本出願の実施例の有益な効果は、以下のとおりである。
本出願の実施例の材料散布装置は、材料コレクタ、材料レシーバ、材料フィーダおよびコントローラを含み、材料コレクタは、ハウジングの下部開口に位置する材料収集ホイールを含み、材料収集ホイールには、材料を収容するための材料収集キャビティが設けられ、材料収集ホイールは、駆動部材によって駆動され、コントローラは駆動部材に電気的に接続される。本出願の実施例の材料散布装置は、材料散布中に、コントローラにより駆動部材を制御して材料収集ホイールを対応する速度で回転駆動させることにより、材料収集ホイールによる材料の正確な収集を実現でき、従来の材料散布装置が散布量を制御できないという問題を解決し、無人航空機による材料散布量の正確な制御を実現することができる。
【００３５】
本出願の実施例に係る材料散布方法は、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定し、その後、目標散布量に基づいて材料収集ホイールの目標回転速度を決定することによって、材料収集ホイールを駆動して材料を収集させて散布することができる。本出願の実施例の材料散布方法は、無人航空機の飛行状態情報および予め設定された散布パラメータを組み合わせて材料散布装置を制御することにより、散布中に飛行状態情報に合わせて材料散布量をリアルタイムで調整し、材料散布量の正確な制御を実現し、材料の散布効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
以下、本出願を、図面および実施例を参照しながらさらに詳しく説明する。
【図１】本出願の実施例に係る材料散布装置の概略斜視図である。
【図２】本出願の実施例に係る材料コレクタの概略斜視図である。
【図３】本出願の実施例に係る材料散布装置の概略断面図である。
【図４】本出願の実施例に係る材料コレクタの分解構造の概略図である。
【図５】本出願の実施例に係る材料収集ホイールの概略斜視図である。
【図６】本出願の実施例に係る材料レシーバの概略斜視図である。
【図７】本出願の実施例に係る材料フィーダの概略斜視図である。
【図８】本出願の実施例に係るガイドフレームの上面図である。
【図９】本出願の実施例に係る撹拌部材を１つ設ける構造の概略図である。
【図１０】本出願の実施例に係る撹拌部材の構造概略図である。
【図１１】本出願の実施例に係る他の撹拌部材の構造概略図である。
【図１２】本出願の実施例に係る材料供給チューブの概略斜視図である。
【図１３】本出願の実施例に係る分流器の概略斜視図である。
【図１４】本出願の実施例に係る他の分流器の概略斜視図である。
【図１５】本出願の実施例に係る無人航空機の概略斜視図である。
【図１６】本出願の実施例に係る材料散布方法のフローチャートである。
【図１７】本出願の実施例に係る無人航空機の制御システムのブロック構成概略図である。
【図１８】本出願の実施例に係る他の材料散布方法のフローチャートである。
【図１９】本出願の実施例に係る他の材料散布方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本出願が解決しようとする技術的課題、用いる技術案および達成する技術的効果をより明確にするために、以下、図面を参照しながら本出願の実施例の技術案をさらに詳しく説明する。明らかなように、説明される実施例は本出願の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。本出願の実施例に基づいて、当業者が創作的な尽力を払わず取得したすべての他の実施例は、いずれも本出願の保護範囲に該当する。
【００３８】
本出願の説明において、明確な規定や限定がない限り、「連結」、「接続」、「固定」という用語は広範的に理解されるべきであり、例えば、固定的な接続、脱着可能な接続、または一体となったものであってもよいし、機械的接続または電気的接続であってもよいし、直接接続、中間媒体による間接的な接続、２つの部品の内部の連通、または２つの部品の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の本出願における具体的な意味を理解することができる。
【００３９】
本出願において、明確な規定や限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」または「下」にあることは、第１および第２の特徴が直接接触する場合を含んでもよいし、第１および第２の特徴が直接接触するのではなくそれらの間の他の特徴を介して接触する場合を含んでもよい。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」および「上面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真上および斜め上に位置する場合を含むか、または第１の特徴の水平方向の高さが第２の特徴より大きいことだけを表す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」および「下面」にあることは、第１の特徴が第２の特徴の真下および斜め下に位置する場合を含むか、または第１の特徴の水平方向の高さが第２の特徴より小さいことだけを表す。
【００４０】
本出願の実施例は、無人航空機に引っ掛けてて材料を散布するための材料散布装置を提供する。材料は、粒子状の植物種子、農業肥料、農業用薬などの物質であってもよい。
【００４１】
図１に示すように、本出願の実施例に係る材料散布装置は、材料コレクタ１、材料レシーバ２、材料フィーダ３およびコントローラ４を含む。
【００４２】
材料コレクタ１は、材料を貯蔵する材料箱から、一定の使用量に応じて材料を材料レシーバ２に搬送する装置であり、材料レシーバ２は、材料コレクタ１から材料を受け取った後に材料フィーダ３に搬送する装置であり、材料フィーダ３は、材料レシーバ２によって送り込まれる材料を加速させて一定の散布幅で排出して材料の散布を実現する装置であり、コントローラ４は、散布装置における電子部品を制御する装置であってもよい。
【００４３】
図２〜図４に示すように、本出願の実施例において、材料コレクタ１は、ハウジング１１０および材料収集ホイール１８を含む。ハウジング１１０は、上部開口１１０１および下部開口１１０２を有し、上部開口１１０１は、材料箱（未図示）に連通し、材料収集ホイール１８は、下部開口１１０２に位置し、駆動部材１５によって回転駆動され、材料収集ホイール１８には、材料を収容するための材料収集キャビティ１８１が設けられ、コントローラ４は駆動部材１５に電気的に接続され、材料レシーバ２は、材料収集ホイール１８の下方に位置するとともに、材料フィーダ３に連通し、材料収集キャビティ１８１内の材料は、材料レシーバ２を通って材料フィーダ３に入り、材料フィーダ３によって散布される。
【００４４】
具体的には、図２〜図４に示すように、材料コレクタ１のハウジング１１０は、上部および下部に開口が設けられる四角形のハウジングである。ハウジング１１０内に漏斗状のガイドフレーム１３が嵌合され、ガイドフレーム１３の小さいほうの開口の一端が下部開口１１０２を形成する。ガイドフレーム１３の大きい方の開口の一端は、材料箱に連通して、上部開口１１０１を形成する。漏斗状のガイドフレーム１３によって、材料は、良好な流動性を有するようになり、材料収集ホイール１８へより容易に流れる。
【００４５】
図４および図５に示すように、ガイドフレーム１３の外部の２つの側面の下部開口１１０２に近い位置に軸受台１９が設けられ、材料収集ホイール１８は、軸受１８２および軸受台１９を介してガイドフレーム１３に回転可能に接続され、材料収集ホイール１８の位置は、下部開口１１０２に位置する。ハウジング１１０内には、駆動部材１５を収容可能な収容キャビティが設けられ、ほこりが駆動部材１５に入って駆動部材１５の耐用年数に影響することを回避するように、カバープレート１４で該収容キャビティを覆う。選択可能に、駆動部材１５は、モータであってもよく、例えば、速度を調整可能なサーボモータであってもよく、好ましくは、駆動部材１５は、第１の歯車１６と第２の歯車１７との噛合によって材料収集ホイール１８を回転駆動する。実際の応用では、駆動部材１５は、材料収集ホイール１８を直接回転駆動するか、またはベルト、チェーンなどの伝動手段を介して材料収集ホイール１８を回転駆動してもよい。
【００４６】
本出願の１つの好ましい実施例では、図３および図４に示すように、材料コレクタ１は、撹拌部材１１を含む。具体的には、撹拌部材１１は、ハウジング１１０の上部開口１１０１に位置し、駆動部材１５によって駆動される。例えば、駆動部材１５は、ベルト、チェーンなどの伝動手段を介して撹拌部材１１を回転駆動して材料を撹拌させることができる。
【００４７】
選択可能に、図３に示すように、撹拌部材１１は、他の駆動部材によって駆動することができる。例えば、材料コレクタ１は、サーボ１２をさらに備えてもよい。具体的には、ハウジング１１０の側壁とガイドフレーム１３の側壁との間に取付空間が形成され、サーボ１２は、該取付空間に位置し、撹拌部材１１を駆動して材料を撹拌させるように、ガイドフレーム１３の側壁における貫通穴を介してガイドフレーム１３内部の撹拌部材１１に接続される。
【００４８】
図４に示すように、ハウジング１１０に脱着可能なドアプレート１１１が取り付けられ、ユーザがドアプレート１１１を取り外した後にハウジング１１０内のサーボ１２、駆動部材１５または他の電子部品などをメンテナンスすることができる。
【００４９】
本出願の実施例に係る材料散布装置が材料を収集する原理は、以下のとおりである。
材料散布装置が材料を散布する際に、コントローラ４は、撹拌部材１１を駆動して材料を撹拌させるようにサーボ１２を制御することによって、ガイドフレーム１３内の材料が撹拌作用で下部開口１１０２に流れ、同時にコントローラ４は、駆動部材１５を制御して材料収集ホイール１８を回転駆動させることにより、材料収集ホイール１８の材料収集キャビティ１８１が材料を収集し始める。撹拌部材１１の撹拌作用により、材料が固まったり、材料に不純物が混じったりするによって流動性が不足になって材料収集キャビティ１８１が材料を収集できない、または収集した材料の量が十分でないという問題を回避することができ、且つ、材料収集ホイール１８の回転速度を制御することによって、材料の散布量を制御することができる。
【００５０】
図３および図４に示すように、本出願の好ましい実施例において、下部開口１１０２の両側には、材料収集ホイール１８の円周面まで延びる材料ガイドプレート１１２および材料掻き取りストリップ１１３がそれぞれ設けられる。具体的には、材料ガイドプレート１１２は、ゴムパッドであってもよく、材料ガイドプレート１１２は、ガイドフレーム１３によって形成された下部開口１１０２から上に向けて材料収集ホイール１８の円弧面まで延びることができる。材料掻き取りストリップ１１３はブラシであってもよく、ブラシは、ハウジング１１０の下部開口１１０２に近い内側壁から上に向けて材料収集ホイール１８の円弧面まで延びることができる。材料ガイドプレート１１２および材料掻き取りストリップ１１３により、下部開口１１０２における材料が材料収集キャビティ１８１の上方に落ちるようになり、材料が下部開口１１０２と材料収集ホイール１８との間の隙間から材料レシーバ２内に落ちることを回避することができ、且つ、材料掻き取りストリップ１１３により、材料収集キャビティ１８１から溢れる材料が材料レシーバ２内に落ちることを防止することができ、材料収集の精度を向上させることができる。
【００５１】
図１および図３に示すように、本出願の選択可能な実施例において、材料レシーバ２は、材料受け取りチューブ２３を含み、材料フィーダ３は、材料供給チューブ３３を含み、材料受け取りチューブ２３は、一端が、材料収集ホイール１８の下方に位置するとともに材料収集キャビティ１８１に正対して配置され、他端が材料供給チューブ３３に連通する。材料受け取りチューブ２３と材料供給チューブ３３との相互連通によって相対的密閉する材料受け取り通路および材料供給通路が形成され、材料受け取りおよび材料供給中に材料が飛び散ることによって材料散布量が不正確になって散布効果に影響するという問題を回避し、材料散布量の精度をさらに向上させることができる。
【００５２】
図５〜図８に示すように、本出願の好ましい実施例において、材料収集ホイール１８には、軸方向に沿う方向に少なくとも一列の材料収集キャビティ１８１が設けられ、各列には、同じ数の材料収集キャビティ１８１が含まれ、材料受け取りチューブ２３および材料供給チューブ３３の数は、各列の材料収集キャビティ１８１の数と同じであり、材料受け取りチューブ２３は、材料供給チューブ３３に１対１で対応して連通する。具体的には、材料収集ホイール１８の各列に４つの材料収集キャビティ１８１が設けられる場合を例として挙げると、材料受け取りチューブ２３および材料供給チューブ３３の数はいずれも４つであり、材料受け取りチューブ２３と材料供給チューブ３３とは１対１で対応して連通することによって、独立する４つの材料受け取り通路および材料通路が形成され、複数の材料収集キャビティ１８１、対応する複数の材料受け取りチューブ２３および材料供給チューブ３３を設けることによって、散布幅を広げて材料の散布効率を向上させることができる。
【００５３】
対応的に、図８に示すように、ガイドフレーム１３の下部開口１１０２には、下部開口１１０２を、材料収集キャビティ１８１に対応する複数の材料排出口に分割するための仕切り板１３１が設けられる。仕切り板１３１を設けることによって、材料を各材料収集キャビティ１８１内に均等に割り当てることができるとともに、ガイドフレーム１３の構造強度を向上させることができる。
【００５４】
図２および図９に示すように、撹拌部材１１の数は１つまたは複数であってもよく、複数の撹拌部材１１は、１つまたは複数のサーボ１２によって駆動することができる。実際の応用では、材料を撹拌する効果を発揮するように、ガイドフレーム１３の大きさに応じて異なる数の撹拌部材１１を設けることができる。
【００５５】
図１０に示すように、本出願の選択可能な実施例において、撹拌部材１１は回転軸１１１１と、回転軸１１１１に接続される撹拌ブラケット１１１２とを含み、撹拌ブラケット１１１２は複数であってもよく、各撹拌ブラケット１１１２に撹拌本体１１１３が設けられ、撹拌本体１１１３および撹拌ブラケット１１１２は、固定的な接続または回転可能な接続であってもよい。撹拌本体１１１３は略円柱体であり、円柱体の円周面には、円柱体の軸線方向と一致する溝が複数本配置されてもよい。
【００５６】
図１１に示すように、他の選択可能な実施例において、撹拌本体１１１３は略円柱体であり、円柱体の円周面には、円柱体の軸線方向に垂直である溝が複数本配置され、各溝の間は滑らかに接続される。
【００５７】
本出願の実施例において、撹拌本体１１１３に異なる方向の溝が設けられることにより、様々な種類または粒度サイズの材料に適用することができ、実際の応用では、異なる材料に応じて異なる撹拌本体１１１３に交換することができ、材料散布装置の汎用性を向上させることができる。
【００５８】
図６に示すように、本出願の選択可能な実施例において、材料レシーバ２は、材料受け皿２２をさらに含み、好ましくは、材料受け皿２２の底部に漏斗状の接続部が設けられ、材料受け取りチューブ２３は、接続部に接続され、接続部は、材料収集キャビティ１８１の下方に位置するとともに材料収集キャビティ１８１に正対して配置される。材料受け皿２２および漏斗状の接続部を設けることによって、材料受け取りチューブ２３が材料を受け入れる範囲を大きくし、材料収集キャビティ１８１から落ちてきた材料を受け取れずに散布量が不正確になるという問題を回避し、材料散布量の精度をさらに向上させることができる。
【００５９】
選択可能に、材料受け皿２２にシーリングガスケット２１が設けられ、このシーリングガスケット２１により材料受け皿２２とハウジング１１０との取り付け面の隙間がシールされ、これにより、材料コレクタ１と材料レシーバ２との間に密閉された材料受け取り空間が形成され、材料が飛び散って材料の散布量に影響することを回避し、材料散布量の精度をさらに向上させることができる。
【００６０】
図７に示すように、本出願の他の選択可能な実施例において、材料フィーダ３は、材料供給チューブ３３を固定する固定フレーム３２と、コントローラ４に電気的に接続される送風部品３１とを含む。
【００６１】
具体的には、図１２に示すように、材料供給チューブ３３は、空気源入口３３１、材料入口３３２および材料出口３３３が設けられる三方管であり、材料入口３３２は、空気源入口３３１と材料出口３３３との間に位置するとともに、材料出口３３３に近い位置に設けられる。材料供給チューブ３３は、材料入口３３２を介して材料受け取りチューブ２３に連通することができる。実際の応用では、送風部品３１は、ファンまたは空気圧縮機であってもよく、材料散布時に、コントローラ４は、空気源入口３３１の位置において高速気流を提供するように送風部品３１を制御することによって、材料入口３３２において負圧が形成されて、材料受け取りチューブ２３内の材料が加速して材料供給チューブ３３内に入り込み、材料供給チューブ３３に入り込んだ材料は高速気流によって加速されて材料出口３３３から排出され、材料の散布が実現される。送風部品３１を設けて高速気流を提供することによって、材料が材料供給チューブ３３に入る速度、および材料が材料供給チューブ３３から排出される速度が向上し、材料の散布は良好な指向性を有し、材料が自然の横風や無人航空機回転翼による風からの影響を受けることが回避され、材料散布の散布幅が確保される。
【００６２】
図１２に示すように、本出願の好ましい実施例において、空気源入口３３１の面積は、材料出口３３３の面積より大きく、空気源入口３３１の面積が材料出口３３３の面積以下である場合に対して、単位時間あたりの風量が同じである場合、本出願の実施例に係る材料供給チューブ３３は、より高い流速の気流を形成することができ、即ち、空気源入口３３１の面積を材料出口３３３の面積より大きくすることにより、同じ流速の気流が求められる場合、送風部品３１の消費電力を削減することができ、無人航空機または材料散布装置のバッテリーの持続能力が向上する。
【００６３】
図７に示すように、本出願の好ましい実施例において、材料フィーダ３は、分流器３４をさらに含み、分流器３４は、材料供給チューブ３３の材料出口３３３が設けられる一端に脱着可能に接続され、好ましくは、材料供給チューブ３３と分流器３４とは回転式係合という形態で接続される。
【００６４】
具体的には、図１２および図１３に示すように、材料出口３３３の外円周面にボス３３４が設けられ、分流器３４の材料供給チューブ３３に接続される分流器入口３４１には、ボス３３４に嵌合する係止溝３４３が設けられ、ボス３３４が回転して係止溝３４３に入って回転式接続を形成する。材料供給チューブ３３と脱着可能に接続される分流器３４とを設けることによって、異なる分流器３４に応じて材料の散布角度を調整することができ、材料散布の散布幅を容易に調整することができる。
【００６５】
図１３に示すように、本出願の選択可能な実施例において、分流器３４の分流器出口３４２の断面は楕円形であり、散布する材料を扇状に広げることによって、地面に散布される材料の分布をより均一にすることができる。
【００６６】
図１４に示すように、本出願の好ましい実施例において、分流器３４は伸縮自在な分流器であり、具体的には、分流器出口３４２の外周に鍔３４４に設けることができ、鍔３４４を介して伸縮自在な管状材料を固定することができ、分流器３４を長くする必要がある場合、鍔３４４における管状材料によって分流器３４の長さを長くすることができる。これによって、送風部品３１が材料を加速させる時間が長くなり、材料がより高い速度で散布され、材料散布がより良好な耐風性を有し、材料を散布する指向性がさらに向上し、散布幅がより安定になり、材料の散布もより均一になる。
【００６７】
図７に示すように、本出願の選択可能な一実施例において、材料散布装置は、コントローラ４に電気的に接続される温度センサ３５および／または照明装置３６をさらに含み、温度センサ３５により材料散布装置内または散布環境の温度を検出することによって、材料散布装置を調整することができ、照明装置３６により、ユーザが夜間に散布操作を容易に実行することができる。
【００６８】
図１５に示すように、本出願の実施例は、無人航空機を提供し、前記無人航空機は、無人航空機本体１０、材料箱２０、飛行制御モジュールおよび本出願の実施例の材料散布装置を含み、材料散布装置の材料コレクタ１は、材料箱２０の下方に接続され、材料散布装置の材料フィーダ３は、無人航空機本体１０に接続され、コントローラは飛行制御モジュールに電気的に接続される（未図示）。
【００６９】
本出願の実施例に係る無人航空機は、リアルタイム飛行速度および予め設定された散布量に基づいて、材料散布装置内の材料コレクタ１が取り出す材料の使用量を調整して、材料散布量の正確な制御を実現できると同時に、地形に基づいて飛行高さをリアルタイムで調整し、且つ、散布幅を調整するように材料フィーダ３の材料供給速度を制御することによって、材料の散布をより均一にすることができる。
【００７０】
図１６は、本出願の実施例に係る材料散布方法のフローチャートであり、この材料散布方法は、無人航空機に適用され、該材料散布方法は、具体的には、以下のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を含んでも良い。
【００７１】
Ｓ１０１において、前記無人航空機が材料を散布する際に、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定する。
【００７２】
本出願の実施例において、無人航空機は、離陸して自己検査した後にデフォルトで自動飛行および材料散布モードに入ってもよいし、自己検査した後に飛行状態および現在の飛行ルートに基づいて材料散布を行うか否かを決定してもよい。
【００７３】
図１７に示すように、材料散布装置１００にコントローラ４と、コントローラ４に電気的に接続される駆動部材１５、サーボ１２および送風部品３１とが設けられる。サーボ１２は、材料を撹拌するように材料散布装置１００の撹拌部材２２を駆動する。駆動部材１５は、対応する回転速度で回転するように材料散布装置１００の材料収集ホイール１８を駆動して、材料散布量の正確な制御を実現する。送風部品３１は、散布を実現するための高速気流を提供する。
【００７４】
地上ステーション３００は、無人航空機を制御する装置であってもよく、例えばリモートコントローラであってもよい。飛行制御モジュール２００は無人航空機の主な制御モジュールであり、無人航空機の飛行速度、飛行高さおよび飛行姿勢などを制御する。材料散布装置１００は、無人航空機に搭載されて材料の散布を実現する装置であり、コントローラ１００は飛行制御モジュール２００と通信することができ、例えば、無人航空機のＣＡＮバスまたは無線通信で通信することができる。
【００７５】
本出願の実施例において、散布区域の測量データを予めまたはリアルタイムで取得することができ、該測量データは、散布エリアの地形情報、緯度経度座標および標定された航路ポイント情報などのデータを含んでもよい。測量データを地上ステーションに導入した後に飛行ルートを自動的に生成することができ、該飛行ルートに、材料を散布する必要のある散布ルートおよび該散布ルートに対応する予め設定された散布パラメータを標記することができる。
【００７６】
地上ステーションは、飛行ルートを飛行制御モジュールに送信し、飛行制御モジュールによって無人航空機の飛行を制御するため、材料散布装置は、飛行制御モジュールと通信して、飛行制御モジュールから飛行状態情報および予め設定された散布パラメータをリアルタイムで取得することができる。実際の応用では、無人航空機の現在の飛行状態は、予め設定された散布パラメータに対応する飛行状態と一致しない可能性があるため、現在の飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて散布量を調整する必要があり、即ち目標散布量を決定する。
【００７７】
Ｓ１０２において、前記目標散布量に基づいて、前記無人航空機の材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定する。
【００７８】
本出願の実施例において、材料散布装置において、材料収集ホイールの回転速度によって材料散布の使用量を制御できるため、目標散布量に基づいて材料収集ホイールの目標回転速度を決定することができ、例えば、目標散布量および材料収集ホイールの１回の回転あたりの材料取り出し量に基づいて目標回転速度を決定することができる。
【００７９】
Ｓ１０３において、前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させる。
【００８０】
本出願の実施例において、駆動部材は、モータであってもよく、モータの回転速度を制御することによって、モータに接続される材料収集ホイールを目標回転速度で回転するように制御するという目的を達成でき、最終的に散布量を正確に制御するという効果を達成する。
【００８１】
本出願の実施例に係る材料散布方法は、予め取得された飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、目標散布量を決定し、その後、目標散布量に基づいて材料収集ホイールの目標回転速度を決定して、材料収集ホイールによる材料の収集を決定する。無人航空機の飛行状態情報および予め設定された散布パラメータを組み合わせて材料散布装置の散布量を制御するため、散布中に飛行状態情報に合わせて材料の散布量をリアルタイムで調整することができ、材料の散布量の正確な制御を実現し、材料の散布効果を向上させることができる。
【００８２】
図１８は、本出願の他の実施例の材料散布方法のフローチャートであり、この材料散布方法は、無人航空機に応用され、材料散布方法は、具体的には以下のステップＳ２０１〜ステップＳ２０８を含んでもよい。
【００８３】
Ｓ２０１において、無人航空機の飛行情報を取得し、前記飛行情報は、前記無人航空機の飛行状態情報および現在のルート情報を含み、前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行速度を含む。
【００８４】
本出願の実施例において、地上ステーションは、測量データに基づいて飛行ルートを自動的に生成し、該飛行ルートに、材料を散布する散布ルートおよび該散布ルートに対応する散布パラメータを標記することができる。
【００８５】
地上ステーションは、飛行ルートを飛行制御モジュールに送信し、飛行制御モジュールによって、無人航空機を飛行ルートに従って飛行するように制御するため、材料散布装置のコントローラは、飛行制御モジュールから、飛行ルート、現在の無人航空機の飛行状態情報および現在のルート情報を取得することができ、飛行状態情報は、無人航空機のリアルタイム飛行速度を含む。
【００８６】
Ｓ２０２において、前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断する。
【００８７】
飛行状態情報は、飛行速度の変化率および飛行高さの変化率など、無人航空機の飛行が安定的な状態にあるか否かを判断する情報であってもよいため、飛行状態情報に基づいて、無人航空機の現在の飛行状態が材料の散布効果に影響するか否かを判断することができ、例えば、飛行速度の変化率および飛行高さの変化率が予め設定された値より小さいか否かを判断することができ、予め設定された値より小さい場合は、材料の散布効果に影響せず、ステップＳ２０３を実行する。
【００８８】
Ｓ２０３において、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御する。
【００８９】
無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たす場合、自動散布モードに切り替えるように無人航空機の材料散布装置を制御する。本出願の実施例において、自動散布モードは、材料散布装置が自己検査した後に待機状態に入るというモードであってもよい。
【００９０】
Ｓ２０４において、前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断する。
【００９１】
本出願の実施例において、無人航空機の飛行制御モジュールは、地上ステーションから、予め計画された飛行ルートを受信した後に飛行タスクを実行することができ、該飛行ルートには、材料を散布する必要のあるルート、即ち予め設定された散布ルートが標記されており、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断することができ、現在のルートが予め設定された散布ルートである場合、現在のルートが材料を散布する必要のあるルートであることを表し、ステップＳ２０５を実行する。
【００９２】
Ｓ２０５において、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得し、前記予め設定された散布パラメータは、予め設定された飛行速度および予め設定された散布量を含む。
【００９３】
現在のルートが予め設定された散布ルートである場合、飛行制御モジュールから該予め設定された散布ルートに対応する散布パラメータを取得することができ、該散布パラメータは、予め設定された飛行速度および予め設定された散布量を含む。
【００９４】
Ｓ２０６において、前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定する。
【００９５】
実際の応用では、無人航空機は飛、行中に自然の風からの影響を受けるので、リアルタイム飛行速度が、予め設定された飛行速度とは異なる可能性がある。、従って、予め設定された飛行速度、予め設定された散布量およびリアルタイム飛行速度に基づいて、リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定することができる。
【００９６】
例えば、予め設定された飛行速度が５ｍ／ｓ、予め設定された散布量が５００ｇ／ｓ、リアルタイム飛行速度が１０ｍ／ｓである場合、目標散布量を１０００ｇ／ｓにしなければ、予め設定された飛行速度が５ｍ／ｓ、予め設定された散布量が５００ｇ／ｓである場合の材料の散布を実行する効果と同様な効果を達成できない。
【００９７】
Ｓ２０７において、前記目標散布量に基づいて前記材料散布装置における材料収集ホイールの目標回転速度を決定する。
【００９８】
本出願の実施例において、材料散布装置では、材料収集ホイールの回転速度によって材料散布の使用量を制御できるため、目標散布量に基づいて材料収集ホイールの目標回転速度を決定することができ、例えば、目標散布量および材料収集ホイールの１回の回転あたりの材料取り出す量に基づいて目標回転速度を決定することができる。
【００９９】
Ｓ２０８において、前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させる。
【０１００】
本出願の実施例において、駆動部材はモータであってもよく、モータの回転速度を制御することによって、モータに接続される材料収集ホイールを目標回転速度で回転するように制御するという目的を達成でき、最終的に散布量を正確に制御するという効果を達成する。
【０１０１】
本出願の実施例において、材料散布時に、さらに、前記撹拌部材を駆動して撹拌させるように前記材料散布装置のサーボを制御すること、および高速気流を提供するように前記材料散布装置の送風部品を制御することも可能である。
【０１０２】
実際の応用では、材料の種類、散布環境などに基づいて撹拌部材および送風部品を起動する必要があるか否かを決定することができ、例えば、材料の流動性が良好で、散布時に横風による影響がなく、単一の材料の質量が大きい場合は、撹拌部材および送風部品を起動しなくてもよく、材料散布装置の総消費電力を削減し、無人航空機の駆動能力を向上させることができる。
【０１０３】
材料の流動性が悪く、散布が横風によって影響され、単一の材料の質量が小さい場合、、撹拌部材および送風部品を起動することにより、材料の収集精度を向上させ、散布の散布幅を確保することができる。
【０１０４】
本出願の実施例において、予め設定された飛行速度、予め設定された散布量およびリアルタイム飛行速度に基づいて、リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定し、目標散布量に基づいて、駆動部材によって、対応する回転速度で回転して材料を取り出すように材料収集ホイールを駆動することにより、散布量のリアルタイムな調整および正確な制御を実現するとともに、飛行速度を調整して予め設定された散布量に合わせるために、電子ガバナーの出力を頻繁に調整して、電子ガバナーの耐用年数が短縮されるという問題を回避する。
【０１０５】
さらに、飛行状態情報に基づいて自動散布モードに入ったか否かを判断することができ、予め設定された散布ルートに入った後、飛行状態情報および予め設定された散布パラメータに基づいて、材料散布操作を実行するように材料散布装置を制御することができ、無人航空機の自動飛行および自動散布が実現され、人の介入を必要としない。
【０１０６】
図１９は、本出願の他の実施例に係る材料散布方法のフローチャートであり、当該方法は、無人航空機に適用され、材料散布方法は具体的に以下のステップ３０１〜ステップ３１０を含んでもよい。
【０１０７】
Ｓ３０１において、無人航空機の飛行情報を取得し、前記飛行情報は、前記無人航空機の飛行状態情報および現在のルート情報を含み、前記飛行状態情報は、前記無人航空機のリアルタイム飛行速度およびリアルタイム飛行高さを含む。
【０１０８】
Ｓ３０２において、前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断し、予め設定された散布条件を満たすと判断された場合、Ｓ３０３を実行する。
【０１０９】
Ｓ３０３において、自動散布モードに切り替えるように前記無人航空機の材料散布装置を制御する。
【０１１０】
Ｓ３０４において、前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断し、現在のルートが予め設定された散布ルートであると判断された場合、Ｓ３０５を実行する。
【０１１１】
Ｓ３０５において、前記現在のルートに対応する予め設定された散布パラメータを取得し、前記予め設定された散布パラメータは、予め設定された飛行速度、予め設定された散布量および散布幅を含む。
【０１１２】
Ｓ３０６において、前記予め設定された飛行速度、前記予め設定された散布量および前記リアルタイム飛行速度に基づいて、前記リアルタイム飛行速度に対応する目標散布量を決定する。
【０１１３】
Ｓ３０７において、前記目標散布量に基づいて、前記材料散布装置内の材料収集ホイールの目標回転速度を決定する。
【０１１４】
Ｓ３０８において、前記材料散布装置が前記目標散布量で材料を散布するように、前記材料散布装置の駆動部材を制御して前記材料収集ホイールを前記目標回転速度で回転駆動させる。
【０１１５】
Ｓ３０９において、前記散布幅に基づいて前記材料散布装置の目標散布高さを決定する。
【０１１６】
本出願の実施例において、材料散布装置の材料フィーダ内では、分流器の角度が変化しない場合、分流器から地面までの高さが決定されると、その散布幅は決定され、実際の応用では、予め設定された散布幅および高さの対応関係に基づいて、散布幅に対応する目標散布高さを決定することができる。
【０１１７】
Ｓ３１０において、前記リアルタイム飛行高さを前記目標散布高さに調整する。
【０１１８】
目標散布高さが決定された後、無人航空機の飛行制御モジュールは、無人航空機の回転翼を制御することにより、無人航空機のリアルタイム飛行高さを目標散布高さに調整することができる。
【０１１９】
本出願の実施例は、無人航空機の飛行高さをリアルタイムで調整することにより、材料を予め設定された散布幅で散布することができる。これにより、材料の再散布または散布漏れという問題の発生を回避し、材料の散布をより均一にすることができ、且つ、ルートを計画して散布幅の不安定を補うことによって、再散布を必要とするという問題を回避し、ルート計画の難度を低減することができる。
【０１２０】
本出願の選択可能な実施例において、材料散布方法は、前記材料散布装置の動作状態情報を取得するステップと、前記動作状態情報を地上ステーションに送信するための前記無人航空機の飛行制御モジュールに前記動作状態情報を送信するステップと、をさらに含んでもよい。
【０１２１】
具体的には、動作状態情報は、バッテリー情報、駆動部材の動作情報、通信接続状態情報および送風部品の動作情報のうちの少なくとも１つを含んでもよい。バッテリー情報は、材料散布装置のバッテリー情報または無人航空機のバッテリー情報であってもよく、バッテリー情報は、バッテリー電圧、バッテリー残量、バッテリー温度などの情報であってもよい。駆動部材の動作情報は、駆動部材の動作電流であってもよい。接続状態情報は、無線接続が接続または切断されているか否かなどの情報であってもよい。送風部品の動作情報は、送風部品の回転速度または風流量などの情報であってもよい。動作状態情報が取得された後に、飛行制御モジュールによって地上ステーションに送信され、ユーザは、地上ステーションを介して材料散布装置の動作状態を取得し、各部品の負荷を把握して、対応する調整を行うことができる。
【０１２２】
本出願の選択可能な実施例において、無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、前記材料散布方法は、前記飛行状態情報に基づいて、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たすか否かを判断するステップと、前記無人航空機の飛行状態が予め設定された散布条件を満たさないと判断された場合、前記自動散布モードを終了するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
【０１２３】
具体的には、無人航空機が離陸した後にデフォルトで自動的に散布モードに入り、材料散布中に、無人航空機の飛行状態が環境または無人航空機自身の装置によって影響される。例えば、自然の風が強すぎて無人航空機飛行の安定性に影響を与え、または無人航空機のバッテリー残量が不足する場合、自動散布モードを終了して、予め設定された散布条件が満たされると、再び自動散布モードに入るように無人航空機の材料散布装置を制御することができ、飛行状態に基づいて、材料散布装置が自動散布モードに入るか否かをリアルタイムで決定し、無人航空機飛行の不安定で散布効果に影響を与えるという問題を回避することができる。
【０１２４】
本出願の選択可能な実施例において、無人航空機が離陸した後に自動散布モードに入り、飛行状態情報は、現在のルート情報を含み、前記材料散布方法は、前記現在のルート情報に基づいて、現在のルートが予め設定された散布ルートであるか否かを判断するステップと、現在のルートが予め設定された散布ルートではないと判断された場合、材料の散布を停止するように前記無人航空機の材料散布装置を制御するステップと、をさらに含む。
【０１２５】
実際の応用では、無人航空機が離陸した後にデフォルトで自動散布モードに入り、材料散布中に、無人航空機は、予め計画された飛行方向に従って飛行し、飛行ルートには散布ルートおよび非散布ルートが含まれ、例えば、非散布ルートは、曲がり、Ｕターン、障害物などに対応するルート区間であってもよく、無人航空機が散布ルートから非散布ルートに飛行すると、材料散布操作の実行を停止するように材料散布装置を制御し、曲がり、Ｕターン、障害物において材料散布をして材料を無駄にするという問題を回避することができる。
【０１２６】
本文の説明において、「上」、「下」、「右」などの用語の方位または位置関係は図面に示す方位または位置関係に基づくものであり、説明を容易にして操作を簡素化するためのものに過ぎず、示される装置または部品が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成および操作されること示したり、暗示したりするものではないため、本出願への限定として理解すべきではないことを理解されたい。また、「第１」、「第２」という用語は、説明時に区別することに用いられ、特別な意味を持っていない。
【０１２７】
本明細書の説明において、「一実施例」、「例」という用語を参考した説明は該実施例または例を参照して説明された具体的な特徴、構造、材料または特徴が本出願の少なくとも１つの実施例または例に含まれることを指す。本明細書では、上記用語に対する概略的な説明は必ずしも同じ実施例または例を指すとは限らない。
【０１２８】
なお、本明細書が実施形態に従って説明したが、各実施形態に１つだけの独立した技術案が含まれるわけではなく、明細書のこのような説明方法は部品を明確にするためだけであり、当業者であれば明細書を１つの全体とするべきであり、各実施例における技術案は、当業者が理解し得る他の実施形態が形成されるように、適切に組み合わせても良いことを理解されたい。
【０１２９】
以上、具体的な実施例と組み合わせて本出願の技術原理を説明したが、これらの説明は本出願の原理を解釈するものに過ぎず、いかなる形態で本出願の保護範囲への限定として解釈すべきではない。ここでの解釈に基づいて、当業者は創造的な労力なしに本出願の他の具体的な実施形態に想到でき、これらの形態はいずれも本出願の保護範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１３０】
１        材料コレクタ
１１０    ハウジング
１１０１  上部開口
１１０２  下部開口
１１      撹拌部材
１１１１  回転軸
１１１２  撹拌ブラケット
１１１３  撹拌本体
１２      サーボ
１３      ガイドフレーム
１３１    仕切り板
１４      カバープレート
１５      駆動部材
１６      第１の歯車
１７      第２の歯車
１８      材料収集ホイール
１８１    材料収集キャビティ
１８２    軸受
１９      軸受台
１１２    材料ガイドプレート
１１３    材料掻き取りストリップ
２        材料レシーバ
２１      シーリングガスケット
２２      材料受け皿
２３      材料受け取りチューブ
３        材料フィーダ
３１      送風部品
３２      固定フレーム
３３      材料供給チューブ
３３１    空気源入口
３３２    材料入口
３３３    材料出口
３３４    ボス
３４      分流器
３４１    分流器入口
３４２    分流器出口
３４３    係止溝
３４４    鍔
３５      温度センサ
３６      照明装置
４        コントローラ
１０      無人航空機本体
２０      材料箱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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