МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ОБСЛУЖИВАНИЯ АГРОДРОНОВ Российский патент 2023 года по МПК B64U80/80 B64U80/20 B64D1/18 A01M7/00 B64C39/02 

Комплекс относится к технике для обслуживания агродронов, в частности беспилотных авиационных робототехнических комплексов, предназначенных для распыления над сельскохозяйственными угодьями пестицидов, удобрений и прочих жидких средств защиты растений.

Известен «РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ АВИАЦИОННОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ» по патенту на изобретение №2586142 от 06.04.2015, опубл. 10.06.2016, МПК A01M 7/00, включающий хотя бы один дрон-опрыскиватель и хотя бы один сервисный наземный мобильный робот. Дрон-опрыскиватель выполнен в виде малогабаритного автоматического беспилотного летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой. Дрон-опрыскиватель оснащен опрыскивающим оборудованием, сенсорами внутренней и внешней среды, вычислительными средствами, средствами навигации, ориентации и связи, энергоустановкой, средствами для хранения носителя энергии и химических материалов, устройством сопряжения с сервисным роботом. Сервисный наземный мобильный робот выполнен в виде подвижной транспортной платформы. Сервисный робот оснащен средствами для хранения и передачи носителей энергии, приготовления, хранения и передачи химических материалов, площадками для хранения и транспортировки, взлета и посадки дронов-опрыскивателей. Обеспечивается автоматизация химической обработки растений, повышается производительность, снижается себестоимость обработки.

Наиболее близким по технической сути является «Беспилотный авиационный робототехнический комплекс для внесения пестицидов» по патенту на изобретение №2779780 от 07.04.2022, опубликованный 13.09.2022, МПК B64D 1/18, A01M 7/00, A01M 9/00, A01M 11/00, A01C 15/00, содержащий роботизированную транспортно-технологическую платформу, систему автономного электропитания, систему управления и навигации, систему технического зрения, систему размещения и подачи рабочих жидкостей, систему размещения и подачи топлива, взлетно-посадочную платформу, беспилотный летательный аппарат (БПЛА) с бортовой системой автоматического управления и технологическим модулем полезной нагрузки. При этом взлетно-посадочная платформа выполнена горизонтальной, подвижной по вертикали, самовыравнивающейся. Заправочные устройства выполнены с вертикальными штангами и механизмами автоматического выпуска-уборки с автоматическим быстроразъемным соединением. Причем система автономного электропитания выполнена в виде сферической солнечной батареи. Достигается повышение эффективности и производительности выполнения технологического процесса внесения пестицидов, удобрений и других агрохимикатов БПЛА.

Известные решения предполагают транспортировку и обслуживание беспилотных летательных аппаратов непосредственно на мобильной платформе, входящей в состав комплекса. Конструкция известных комплексов не предусматривает средств, обеспечивающих сохранность оборудования, входящего в их состав. Оборудование, входящее в состав известного комплекса, не защищено от неблагоприятных погодных условий и повреждений во время транспортировки, хранения и эксплуатации. Обслуживание и хранение известных комплексов может быть осуществлено только в специально оборудованных для этого помещениях.

Задачей предлагаемого технического решения является создание комплекса обслуживания агродронов, способного к транспортировке агродронов, обладающего высокой автономностью и защищенностью от внешних воздействий при эксплуатации, транспортировке и хранении.

Поставленная задача решена за счет мобильного комплекса обслуживания агродронов, выполненного в виде буксируемого прицепа на базе несущей рамы, на которой закреплены, по меньшей мере, одна колесная пара и средство крепления к буксирующему транспортному средству; комплекс содержит корпус, включающий установленный на несущую раму решетчатый каркас, на внешние боковые стенки которого установлены откидные и подъемные панели из влагостойкого материала, соединенные с элементами каркаса газлифтами; в корпусе сформированы отсек хранения агродронов, отсек хранения блоков питания агродронов и отсек генераторов; в корпусе расположены емкость для хранения воды, мойка высокого давления, зарядное устройство блоков питания агродронов, включающее в себя специализированный генератор, компрессор, а также генератор для питания периферийных устройств; в корпусе расположена, по меньшей мере, одна емкость подготовки раствора, оснащенная миксером, нагревателем и системой промывки.

Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 - мобильный комплекс обслуживания агродронов, общий вид спереди, на фиг. 2 - мобильный комплекс обслуживания агродронов, общий вид сзади.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображены: мобильный комплекс 1, агродроны 2, прицеп 3, несущая рама 4, колесная пара 5, средство 6 крепления к буксирующему транспортному средству, корпус 7, решетчатый каркас 8, откидные и подъемные панели 9, газлифты 10, отсек 11 хранения агродронов, отсек 12 хранения блоков питания, блоки питания 13 агродронов, отсек 14 генераторов, специализированный генератор 15, емкость 16 для хранения воды, мойка 17 высокого давления, компрессор 18, зарядное устройство 19 блоков питания агродронов, емкость 20 подготовки раствора, генератор 21 для питания периферийных устройств.

Мобильный комплекс обслуживания агродронов выполнен следующим образом.

Мобильный комплекс 1 обслуживания агродронов 2 выполнен в виде буксируемого прицепа 3 на базе единой сварной несущей рамы 4. Рама 4 выполнена с антикоррозионным и кислотостойким покрытием. Защитное покрытие несущей рамы 4 может быть реализовано, например, за счет порошковой окраски контактирующих с внешней средой поверхностей металлических элементов. На несущей раме 4 закреплена, по меньшей мере, одна колесная пара 5. Опционально, прицеп 3 содержит несколько колесных пар 5. Подвеска прицепа 3 может быть выполнена, например, пружинной зависимой, рычажно-пружинной независимой, рессорной зависимой или любого иного, известного из уровня техники, типа. Прицеп 3 содержит средство 6 крепления к буксирующему транспортному средству. Средство 6 закреплено на несущей раме 4 посредством, например, сварного соединения. Средство 6 может быть выполнено в виде А-образного или I-образного дышла. Средство 6 выполнено с возможностью крепления к легковому автомобилю, грузовому автомобилю, трактору, или любому иному наземному транспортному средству. Прицеп 3 обладает габаритными размерами, позволяющими транспортировать его по дорогам общего пользования.

На прицепе 3 расположен корпус 7. Корпус 7 включает решетчатый каркас 8, установленный на несущей раме 4. Каркас 8 выполнен в форме параллелепипеда, основание которого не превышает в плане габаритных размеров несущей рамы 4. Каркас 8 может быть выполнен из металлического профиля, соединенного посредством разъемного, например, резьбового, или неразъемного, например, сварного, соединения. Решетчатый каркас 8 может быть закреплен на несущей раме 4 посредством сварного или резьбового соединения. Каркас 8 содержит внутренние вертикальные и горизонтальные профильные элементы, которые в совокупности с горизонтальными и вертикальными листовыми перегородками, выполненными, например, из фанеры, делят внутреннее пространство корпуса 7 на функциональные отсеки. В корпусе 7 сформированы следующие функциональные отсеки: отсек 11 хранения агродронов 2, отсек 12 хранения блоков питания 13 агродронов 2, отсек 14 генераторов 15 и 21, отсек для емкости 16 для хранения воды, отсек для мойки 17 высокого давления, отсек для компрессора 18, отсек для зарядного устройства 19, отсек для емкости 20 подготовки раствора, а также отсеки для прочего вспомогательного инвентаря и оборудования.

Крыша корпуса 7 выполнена из влагостойкого листового материала, например, из пластика или фанеры и закреплена неподвижно, относительно каркаса 8. На внешние боковые стенки решетчатого каркаса 8 установлены панели 9, выполненные из листового материала, например из пластика или фанеры. Часть панелей 9 установлена неподвижно, относительно каркаса 8, а часть выполнена откидными или подъемными, с возможностью фиксации в полностью открытом положении. Возможность фиксации панелей 9 в открытом положении обеспечена газовыми лифтами 10. Возможность фиксации панелей 9 в открытом положении обеспечивает пользователям мобильного комплекса 1 удобный доступ к отсекам с соответствующим оборудованием и инвентарем. При осуществлении транспортировки и хранения комплекса 1, панели 9 и крыша корпуса 7 надежно защищают расположенное в корпусе 7 оборудование от внешних воздействий и неблагоприятных погодных условий. Опционально, корпус 7 снабжен системой обогрева, позволяющей поддерживать в нем постоянную температуру во время транспортировки и простоя комплекса 1.

В состав мобильного комплекса 1 входит следующее, расположенное в соответствующих функциональных отсеках, оборудование: агродрон 2, блоки питания 13 агродрона 2, специализированный генератор 15, генератор 21 для питания периферийных устройств, емкость 16 для хранения воды, мойка 17 высокого давления, компрессор 18, зарядное устройство 19 блоков питания 13 агродронов 2, емкость 20 подготовки растворов.

В качестве агродрона 2 могут быть использованы: беспилотная авиационная система, беспилотный авиационный комплекс, сельскохозяйственный беспилотный комплекс, беспилотный летательный аппарат. Агродрон 2 предназначен для осуществления распыления жидких средств защиты растений над сельскохозяйственными угодьями, например фруктовыми садами. Возможность осуществления распыления обеспечена наличием у агродрона бака для жидких средств защиты растений и системы их распыления. Агродроны 2 имеют возможность осуществления распыления жидких средств защиты растений как под непосредственным контролем оператора, так и по заранее разработанной программе полета. Агродрон 2 выполнен с возможностью транспортировки и хранения в сложенном состоянии. В качестве источника энергии для агродрона 2 используют съемные блоки питания 13. Комплект сменных блоков питания 13 расположен в отсеке 12. Для зарядки разряженных аккумуляторов съемных блоков питания 13 в корпусе 7 расположено зарядное устройство 19. Зарядное устройство 19 запитано от специализированного генератора 15, расположенного в отсеке 14. Совместное использование зарядного устройства 19 и специализированного генератора 15 позволяет осуществлять зарядку аккумуляторов блоков питания 13 в оптимальном для них режиме.

Емкость 20 предназначена для подготовки растворов средств защиты растений для дальнейшей заправки ими бака агродрона 2. Опционально, емкость 20 выполнена с коническим днищем, обеспечивающим полный слив содержимого емкости 20. Емкость 20 выполнена с возможностью непрерывного перемешивания раствора. Возможность непрерывного перемешивания может быть обеспечена любым известным из уровня техники способом, например при помощи миксера. Емкость 20 выполнена с возможностью подогрева раствора средств защиты растений. Возможность подогрева обеспечивает необходимые технологические условия для подготовки густых и оседающих растворов. Емкость 20 оснащена системой промывки. Опционально, емкость 20 оснащена раздаточным пистолетом, предназначенным для заправки бака агродрона 2. Мойка 17 высокого давления предназначена для промывки агродрона 2 после проведения работ. Компрессор 18 предназначен для продувки воздухом с целью осушения увлаженных поверхностей агродрона 2, а также для подключения ручного пневмоинструмента. Компрессор 18, системы нагрева и перемешивания раствора в емкости 20 и иное вспомогательное оборудование запитаны от генератора 21 для питания периферийных устройств. Емкость 16 обеспечивает необходимый запас воды, который может быть использован для приготовления средств защиты растений и/или для работы мойки 17 высокого давления. Опционально, мобильный комплекс 1 оснащен лестницей на крышу корпуса 7. Опционально, комплекс 1 оснащен комплектом освещения территории для осуществления работ в темное время суток.

Мобильный комплекс обслуживания агродронов используют следующим образом.

В месте постоянной дислокации осуществляют предварительную подготовку мобильного комплекса 1. Наполняют емкости 20 подготовки раствора и емкость 16 для хранения воды. Заправляют топливные баки генераторов 15 и 21. Заряжают блоки 13 питания и размещают их в отсеке 12. При помощи средства 6 осуществляют крепление прицепа 3 к наземному буксирующему средству. Осуществляют перемещение комплекса 1 к обрабатываемому участку сельскохозяйственных угодий. Обеспечивают неподвижность комплекса, например, при помощи тормозной системы прицепа 3. Осуществляют открытие откидных и подъемных панелей 9, фиксируя их в полностью открытых положениях при помощи газовых лифтов 10.

Производят подготовку оборудования, входящего в состав мобильного комплекса 1, к обслуживанию агродронов 2. Осуществляют запуск специализированного генератора 15 и генератора 21 для питания периферийных устройств. Зарядное устройство 19 блоков 13 питания агродронов 2 запитывают от специализированного генератора 15. К генератору 21 для питания периферийных устройств подключают миксер и нагреватель емкости 20, мойку 17 высокого давления, компрессор 18, а также осветительное и прочее вспомогательное оборудование. В емкостях 20 осуществляют подготовку раствора средств защиты растений. Агродрон 2 извлекают из отсека 11 и из сложенного транспортного состояния переводят его в разложенное рабочее состояние. Осуществляют заправку бака для жидких средств защиты растений подготовленным раствором, например, при помощи раздаточного пистолета. Осуществляют запуск агродрона в полет над обрабатываемым участком по разработанной заранее программе или управляя им в ручном режиме.

При исчерпании запасов раствора в баке для жидких средств защиты растений, агродрон 2 возвращается к комплексу 1 и совершает посадку в непосредственной близости от него. Операторы осуществляют дозаправку баков агродрона 2. При необходимости, осуществляют замену блока 13 питания агродрона 2. При помощи зарядного устройства 19 осуществляют зарядку разряженного блока 13.

После завершения обработки участка сельскохозяйственных угодий осуществляют очистку агродрона 2 при помощи мойки 17 высокого давления. Агродрон 2 переводят в сложенное транспортное состояние и располагают в отсеке 11. Все оборудование, входящее в состав мобильного комплекса 1 обслуживания агродронов 2, обесточивают и располагают в соответствующих отсеках корпуса 7. Все откидные и подъемные панели 9 переводят в закрытое состояние. Мобильный комплекс 1 перевозят к следующему обрабатываемому участку или к месту постоянной дислокации.

Выполнение корпуса 7 состоящим из функциональных отсеков, отделенных друг от друга перегородками и профильными элементами решетчатого каркаса, защищает оборудование, входящее в состав комплекса 1, от нерегламентированного взаимного контакта во время транспортировки и эксплуатации комплекса 1. Геометрические характеристики функциональных отсеков исключают возможность опрокидывания оборудования во время транспортировки. Выполнение решетчатого каркаса 8 из металлического профиля придает корпусу 7 высокую жесткость и прочность, что обеспечивает надежную защиту расположенного в нем оборудования от механических повреждений. Использование влагостойкого листового материала для изготовления панелей 9 и крыши корпуса 7 надежно защищает расположенное в корпусе 7 оборудование от неблагоприятных погодных условий во время транспортировки и хранения мобильного комплекса 1.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является обеспечение сохранности оборудования, входящего в состав мобильного комплекса обслуживания агродронов, при его эксплуатации, транспортировке и хранении. Поставленная задача решена за счет мобильного комплекса обслуживания агродронов, выполненного в виде буксируемого прицепа на базе несущей рамы, на которой закреплены, по меньшей мере, одна колесная пара и средство крепления к буксирующему транспортному средству; комплекс содержит корпус, включающий установленный на несущую раму решетчатый каркас, на внешние боковые стенки которого установлены откидные и подъемные панели из влагостойкого материала, соединенные с элементами каркаса газлифтами; в корпусе сформированы отсек хранения агродронов, отсек хранения блоков питания агродронов и отсек генераторов; в корпусе расположена емкость для хранения воды, мойка высокого давления, зарядное устройство блоков питания агродронов, включающее в себя специализированный генератор, компрессор, а также генератор для питания периферийных устройств; в корпусе расположена, по меньшей мере, одна емкость подготовки раствора, оснащенная миксером, нагревателем и системой промывки.

Изобретение относится к технике для обслуживания агродронов, в частности беспилотных авиационных робототехнических комплексов, предназначенных для распыления над сельскохозяйственными угодьями пестицидов, удобрений и прочих жидких средств защиты растений. Мобильный комплекс обслуживания агродронов выполнен в виде буксируемого прицепа на базе несущей рамы, на которой закреплены, по меньшей мере, одна колесная пара и средство крепления к буксирующему транспортному средству. Комплекс содержит корпус, включающий установленный на несущую раму решетчатый каркас, на внешние боковые стенки которого установлены откидные и подъемные панели из влагостойкого материала, соединенные с элементами каркаса газлифтами. В корпусе сформированы отсек хранения агродронов, отсек хранения блоков питания агродронов и отсек генераторов. В корпусе расположены емкость для хранения воды, мойка высокого давления, зарядное устройство блоков питания агродронов, включающее в себя специализированный генератор, компрессор, а также генератор для питания периферийных устройств, а также расположена, по меньшей мере, одна емкость подготовки раствора, оснащенная миксером, нагревателем и системой промывки. Достигается обеспечение сохранности оборудования, входящего в состав мобильного комплекса обслуживания агродронов, при его эксплуатации, транспортировке и хранении. 2 ил.

Мобильный комплекс обслуживания агродронов, характеризующийся тем, что выполнен в виде буксируемого прицепа на базе несущей рамы, на которой закреплены, по меньшей мере, одна колесная пара и средство крепления к буксирующему транспортному средству;

комплекс содержит корпус, включающий установленный на несущую раму решетчатый каркас, на внешние боковые стенки которого установлены откидные и подъемные панели из влагостойкого материала, соединенные с элементами каркаса газлифтами;

в корпусе сформированы отсек хранения агродронов, отсек хранения блоков питания агродронов и отсек генераторов;

в корпусе расположены емкость для хранения воды, мойка высокого давления, зарядное устройство блоков питания агродронов, включающее в себя специализированный генератор, компрессор, а также генератор для питания периферийных устройств;

в корпусе расположена по меньшей мере одна емкость подготовки раствора, оснащенная миксером, нагревателем и системой промывки.