一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，该系统包括红外线控制器和固定在所述悬停装置上的姿态控制装置，姿态控制装置与红外线控制器通信连接；所述悬停装置包括：气球、吊篮、吊挂装置和图像获取设备固定套；所述姿态控制装置包括：旋翼装置、电源和红外接收器。本实用新型专利技术便携性好，整套设备组装完毕之后便于移动方便，操作简单；节能高效，使用氮气球实现了对重力的克服，只需对旋翼少量控制工作即可打破平衡从而实现无人机类似的悬停姿态控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械设计领域，尤其涉及一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统。
技术介绍
基于图像的果树生长检测是一种很有效的手段。然而果树属于园艺作物，不但枝条生长旺盛且在三维空间内分布均匀，采用人工拍摄很容易出现拍摄死角的情况；若采用无人机悬停拍摄的方式，又由于无人机旋翼对空气的扰动，造成叶片晃动为果树的拍照增加了工作强度和难度；采用单纯的气球悬停装置又因不能控制相机姿态，而不能完成特定果树的拍摄工作。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，结构简单，便于携带和操作，从而解决现有技术中存在的前述问题。为了实现上述目的，本技术所述用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，该系统包括姿态控制装置、悬停装置和红外线控制器；所述姿态控制装置固定在所述悬停装置上，所述姿态控制装置与所述红外线控制器通信连接；所述悬停装置包括：气球、吊篮、吊挂装置和图像获取设备固定套；所述气球与所述吊篮通过吊挂装置连接，所述图像获取设备固定套固定在所述吊篮的底面上；所述姿态控制装置包括：旋翼装置、电源和红外接收器，所述旋翼装置固定在所述吊篮上；所述电源分别与所述旋翼装置和所述红外接收器连接。优选地，所述气球为可充气、可放气的气球。优选地，所述气球为可充气、可放气的氦气球。优选地，所述图像获取设备固定套固定图像获取设备，所述图像获取设备包括摄像机和照相机。优选地，所述旋翼装置包括水平旋翼、垂直旋翼和旋翼控制器，所述水平旋翼和所述垂直旋翼均与所述旋翼控制器连接。更优选地，所述红外接收器与所述旋翼控制器连接。更优选地，所述旋翼控制器、所述红外接收器和所述电源固定在所述吊篮内。更优选地，所述水平旋翼和所述垂直旋翼的数量均为两个，且均固定在所述吊篮的外侧壁上。更优选地，两个所述水平旋翼对称设置在所述吊篮的外侧壁上，两个所述垂直旋翼对称设置在所述吊篮的外侧壁上，且两个所述水平旋翼中心连接线垂直于两个所述垂直旋翼中心连接线。优选地，所述红外接收器与所述红外线控制器通信连接。与目前现有的拍照方式相比。它主要有几大创新之处，分别是：1、节能高效，使用氮气球实现了对重力的克服，只需对旋翼少量控制工作即可打破平衡从而实现无人机类似的悬停姿态控制效果。2、便携性，整套设备组装完毕之后便于移动方便，操作简单。整套设备仅需一人即可完成操作而无需他人帮助。在果树拍照作业中，使用本技术可获得如下有益效果：(1)降低劳动强度，果园中果树数量较多，人工拍照劳动强度大，使用本系统可以大大降低人工劳动强度。(2)数据无死角，由于可以控制升降高和姿态，对于果树冠层的顶端这种人工拍照不方便的地方也能进行有效拍摄。(3)工作效率高，该硬件平台有一人即可完成，且不受野外条件限制，可实现大范围快速野外照片采集。附图说明图1是所述用于果树拍照的悬停及姿态控制系统的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。参照图1，本实施例所述用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，该系统包括姿态控制装置、悬停装置和红外线控制器；所述姿态控制装置固定在所述悬停装置上，所述姿态控制装置与所述红外线控制器通信连接；所述悬停装置包括：气球、吊篮、吊挂装置和图像获取设备固定套；所述气球与所述吊篮通过所述吊挂装置连接，所述图像获取设备固定套固定在所述吊篮的底面上；所述姿态控制装置包括：旋翼装置、电源和红外接收器，所述旋翼装置固定在所述吊篮上；所述电源分别与所述旋翼装置和所述红外接收器连接，所述气球为可充气、可放气的气球。更详细的解释说明为：(一)所述气球为可充气、可放气的氦气球。通过气门给气球冲入氮气实现气球悬浮，充气量以所获浮力能够支撑吊挂系统、吊篮、旋翼、电池、控制器、相机固定套和相机重量为准。(二)所述图像获取设备固定套固定图像获取设备，所述图像获取设备包括摄像机和照相机。(三)所述旋翼装置包括水平旋翼、垂直旋翼和旋翼控制器，所述水平旋翼和所述垂直旋翼均与所述旋翼控制器连接。所述红外接收器与所述旋翼控制器通信连接。所述旋翼控制器、所述红外接收器和所述电源固定在所述吊篮内。所述红外接收器与所述红外线控制器通信连接。所述水平旋翼和所述垂直旋翼的数量均为两个，且均固定在所述吊篮的外侧壁上。两个所述水平旋翼对称设置在所述吊篮的外侧壁上，两个所述垂直旋翼对称设置在所述吊篮的外侧壁上，且两个所述水平旋翼中心连接线垂直于两个所述垂直旋翼中心连接线。红外线控制器发出升降、前进控制信号，红外接收器收到信号后通过旋翼控制器控制水平旋翼、垂直旋翼的启停及旋转速度实现图像获取设备的姿态控制。通过采用本技术公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：(1)降低劳动强度，果园中果树数量较多，人工拍照劳动强度大，使用本系统可以大大降低人工劳动强度。(2)数据无死角，由于可以控制升降高和姿态，对于果树冠层的顶端这种人工拍照不方便的地方也能进行有效拍摄。(3)工作效率高，该硬件平台有一人即可完成，且不受野外条件限制，可实现大范围快速野外照片采集。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，其特征在于，该系统包括姿态控制装置、悬停装置和红外线控制器；所述姿态控制装置固定在所述悬停装置上，所述姿态控制装置与所述红外线控制器通信连接；所述悬停装置包括：气球、吊篮、吊挂装置和图像获取设备固定套；所述气球与所述吊篮通过吊挂装置连接，所述图像获取设备固定套固定在所述吊篮的底面上；所述姿态控制装置包括：旋翼装置、电源和红外接收器，所述旋翼装置固定在所述吊篮上；所述电源分别与所述旋翼装置和所述红外接收器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于果树拍照的悬停及姿态控制系统，其特征在于，该系统包括姿
态控制装置、悬停装置和红外线控制器；所述姿态控制装置固定在所述悬停装
置上，所述姿态控制装置与所述红外线控制器通信连接；
所述悬停装置包括：气球、吊篮、吊挂装置和图像获取设备固定套；所述气
球与所述吊篮通过吊挂装置连接，所述图像获取设备固定套固定在所述吊篮的
底面上；
所述姿态控制装置包括：旋翼装置、电源和红外接收器，所述旋翼装置固定
在所述吊篮上；所述电源分别与所述旋翼装置和所述红外接收器连接。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述气球为可充气、可放气的气
球。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述气球为可充气、可放气的氦
气球。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述图像获取设备固定套固定图
像获取设备，所述图像获取设备包括摄像机和照相机。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊景超，吴定峰，郭秀明，夏雪，丘耘，周国民，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11