撒播式红树胚轴播种无人机

摘要

本发明公开的撒播式红树胚轴播种无人机，包括电动无人机、伺服电机、撒播模块。与现有技术相比：（1）本发明充分利用了无人机的作业优势，特别适用于湿地泥滩的远程、精准、无人化作业，解决了现有红树林等湿地植物人工种植或增殖作业缺少无人化、智能化、高工效作业机具的问题；（2）本发明撒播模块独特的蜂窝状弹巢结构配合橡胶片设计，在设定转速下可使弹巢中的若干红树胚轴在重力及离心力双重作用下能够突破橡胶片的约束，以一定的入土速度并保持其自然繁殖状态下的入土方位斜插到泥滩中完成播种，既模仿了该湿地植物自然繁殖方式又充分保证了胚轴入土成功率和入土深度，是一种作业效率高、作业质量好的无人化湿地植物人工种植机具。

说明书

技术领域

本发明为一种用于种植红树胚轴的播种无人机，更特别地说，是指撒播式红树胚轴播种无人机。

背景技术

红树林可以护堤固滩、防风浪冲击、保护农田、降低盐害侵袭，为众多生物提供了栖息和觅食的场所，还可净化海水、防止赤潮发生，此外红树林还具有巨大的药用价值，是最具特色的湿地生态系统。目前红树林主要采用自然繁殖方式，即先在果实里孕育出红树胚轴，到成熟期胚体与果实自行脱落，进而借助重力作用竖直插入到海滩淤泥中再长成幼苗。该自然繁殖方法存在较大缺陷，即单靠重力作用红树胚轴入土浅、易倒伏而被海水冲走，造成繁殖效率低。因此，急需借助机械化人工干预手段促进其种植或增殖。目前，机械化红树胚轴种植技术水平较低，仅见的如发明专利公开号为CN104351010A公开的红树林泥膜种植机、发明专利公开号为CN108076945A公开的一种红树林宽窄行垄植种植方法、发明专利公开号为CN1336103公开的红树植物胚轴苗繁育方法等。

无人机具有不受地面条件限制、作业效率高、智能化程度高、人机分离、劳动强度低等优势，但是目前尚未见到在湿地工况下借助无人机搭载撒播装置进行红树胚轴飞行播种的报道，因此开发一种撒播式红树胚轴播种无人机用于湿地红树林人工种植或增殖具有较好的应用前景和推广价值。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种撒播式红树胚轴播种无人机，以解决现有人工种植或增殖红树胚轴作业中缺少无人化、智能化、高工效作业机具的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：撒播式红树胚轴播种无人机，包括电动无人机、伺服电机、撒播模块，所述伺服电机、撒播模块均固定于电动无人机上；所述伺服电机的电源输入端与电动无人机的电池相连接，伺服电机的伺服控制器控制信号输入端与电动无人机的飞控系统输出端相连接；所述撒播模块包括转轴、撒播器，转轴的动力输入端与伺服电机的动力输出端相连接，撒播器上设有弹巢、橡胶片、支架，若干数量的弹巢呈环形均匀排布于撒播器上，弹巢为竖直状通孔，每个弹巢朝向地面的一端固定有橡胶片，开有十字切口的橡胶片用于承托红树胚轴，撒播器通过支架与转轴的动力输出端相固定。

进一步的，所述撒播式红树胚轴播种无人机作业时的飞行高度范围为2.0m～6.0m。

进一步的，所述红树胚轴在弹巢内其自然繁殖状态下的入土端指向地面。

进一步的，所述撒播器的转速范围为120r/min～600r/min。

进一步的，所述弹巢的数量为10个～30个，孔径为2cm～5cm，孔长为15cm～20cm。

本发明的撒播式红树胚轴播种无人机，其工作过程为：在电动无人机的飞控系统中植入伺服电机的控制指令，用于控制伺服电机带动转轴按设定转速进行转动；在撒播器的弹巢中按照装填工位预先装填红树胚轴；人工操控电动无人机飞行到指定作业区域上空进行悬停；电动无人机的飞控系统控制伺服电机以设定转速带动撒播器转动；撒播器上弹巢中的红树胚轴在重力及离心力双重作用下突破开有十字切口橡胶片的约束，以一定的入土速度斜插到作业区域上的泥滩中，完成一个架次的撒播作业；操控电动无人机返航并继续装填红树胚轴或更换电池，继续进行下一架次的撒播作业，直至完成全部作业区域上的人工种植或增殖作业。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）本发明提出的撒播式红树胚轴播种无人机，充分利用了无人机无人化、智能化、高工效的作业优势，特别适用于湿地泥滩的远程、精准、无人化作业，解决了现有红树林等湿地植物人工种植或增殖作业缺少无人化、智能化、高工效作业机具的问题；（2）本发明提出的撒播式红树胚轴播种无人机，其撒播模块独特的蜂窝状弹巢结构配合橡胶片设计，在设定转速下可使弹巢中的若干红树胚轴在重力及离心力双重作用下突破橡胶片的约束，以一定的入土速度并保持其自然繁殖状态下的入土方位斜插到作业区域上的泥滩中完成播种，既模仿了该湿地植物自然繁殖方式又充分保证了胚轴入土成功率和入土深度，是一种作业效率高、作业质量好的无人化湿地植物人工种植机具。

附图说明

图1为本发明的撒播式红树胚轴播种无人机整机结构示意图。

图2为本发明的撒播器半剖结构示意图。

图3为本发明的撒播器俯视结构示意图。

图4为本发明的撒播器仰视结构示意图。

图中1、电动无人机 2、伺服电机 3、转轴 4、撒播器 5、弹巢 6、橡胶片 7、支架。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

参见附图所示，本发明的撒播式红树胚轴播种无人机，包括电动无人机1、伺服电机2、撒播模块，所述伺服电机2、撒播模块均固定于电动无人机1上，所述伺服电机2的电源输入端与电动无人机1的电池相连接，伺服电机2的伺服控制器控制信号输入端与电动无人机1的飞控系统输出端相连接；所述撒播模块包括转轴3、撒播器4，转轴3的动力输入端与伺服电机2的动力输出端相连接，撒播器4上设有弹巢5、橡胶片6、支架7，弹巢5呈环形均匀排布于撒播器4上，弹巢5的数量为12个，弹巢5为竖直状通孔且孔径为5cm、孔长为20cm，每个弹巢5朝向地面的一端固定有橡胶片6，开有十字切口的橡胶片6用于承托红树胚轴，红树胚轴在弹巢5内其自然繁殖状态下的入土端指向地面，撒播器4通过支架7与转轴3的动力输出端相固定，撒播器4的转速为120r/min；所述撒播式红树胚轴播种无人机其作业时的飞行高度为5.0m。

本发明的撒播式红树胚轴播种无人机，其工作过程为：事先在电动无人机1的飞控系统中植入伺服电机2的控制指令，用于控制伺服电机2带动转轴3按设定转速进行转动；在撒播器4的弹巢5中按照装填工位预先装填红树胚轴；人工操控电动无人机1飞行到指定作业区域上空进行悬停；电动无人机1的飞控系统控制伺服电机2以设定转速带动撒播器4转动；撒播器4上弹巢5中的红树胚轴在重力及离心力双重作用下突破开有十字切口橡胶片6的约束，以一定入土速度斜插到作业区域上的泥滩中，完成一个架次的撒播作业；操控电动无人机1返航并继续装填红树胚轴或更换电池，继续进行下一架次的撒播作业，直至完成全部作业区域上的人工种植或增殖作业。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以显示和描述本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，所属领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。