一种仿生扑翼式驱鸟无人机及控制方法

    专利查询2025-07-24  55


    本发明涉及扑翼式驱鸟无人机,具体而言,涉及一种仿生扑翼式驱鸟无人机及控制方法。


    背景技术:

    1、在农业、机场、电力设施等场合,鸟类的活动可能带来严重的经济损失和安全隐患。例如,鸟类侵扰农田会造成作物损害,鸟群靠近机场跑道可能影响飞行安全,甚至导致航空事故,而鸟类在电力线路和设备上活动则可能导致电力中断或设备损坏。为应对这些问题,传统的驱鸟技术如声波驱鸟、视觉恐吓和机械驱鸟装置被广泛使用。

    2、目前,传统的声波或机械驱鸟设备往往只依赖单一技术手段,鸟类容易在短时间内适应这些驱鸟方式,导致驱鸟效果逐渐减弱。此外,现有驱鸟装置多为固定设备,缺乏动态移动能力,不能有效模拟天敌的运动模式,导致鸟类对这些设备产生免疫,驱鸟效果不显著。其次,现有的声波驱鸟设备通常采用固定的频率和强度,缺乏对不同鸟类的针对性调节能力。这导致某些鸟类对固定频率的声波不敏感,驱鸟效果大大降低。

    3、因此,急需发明一种驱鸟设备,用于解决现有技术中传统的声波或机械驱鸟设备驱鸟手段较为固定且单一,导致驱鸟效果较差的问题。


    技术实现思路

    1、鉴于此,本发明提出了一种仿生扑翼式驱鸟无人机及控制方法,旨在解决当前技术中传统的声波或机械驱鸟设备驱鸟手段较为固定且单一,导致驱鸟效果较差的问题。

    2、本发明提出了一种仿生扑翼式驱鸟无人机,包括:

    3、运动部,设置有扑翼模块和信号接收模块,所述信号接收模块用于发送所述扑翼模块的运动数据和/或接收移动控制信号指令;

    4、伪装套,套设在所述运动部的外侧,所述伪装套与所述运动部相连接,其中所述伪装套内部设置有放置空间;

    5、声波发射模块,设置在所述放置空间的内部,所述声波发射模块用于发射驱鸟声波;

    6、控制部,设置在所述伪装套的内部,所述控制部用于控制所述声波发射模块发射驱鸟声波的声波频率和声波强度,其中,所述控制部包括:

    7、图像采集模块,设置在所述伪装套的伪装鸟头处,所述图像采集模块用于获取目前区域的鸟群图像信息;

    8、检测模块,所述检测模块用于检测所述运动部的运动高度和运动速度;

    9、控制模块,分别与所述图像采集模块和数据获取模块电连接,所述控制模块用于根据所述目前区域的鸟群图像信息以及运动部的运动高度和运动速度,确定所述声波发射模块发射驱鸟声波的声波频率和声波强度。

    10、进一步的,所述伪装套包括:

    11、伪装鸟头,设置在所述扑翼模块的一侧,所述伪装鸟头与所述扑翼模块相连接,其中所述伪装鸟头的鸟眼处开设有安装腔,所述安装腔用安装所述图像采集模块;

    12、翼装,套设在所述扑翼模块的两侧,所述翼装与所述扑翼模块的翅架相连接,其中翼装底部开设有放置空间。

    13、进一步的,控制模块包括:

    14、采集单元,分别与所述图像采集模块和检测模块电连接,所述采集单元用于采集所述目前区域的鸟群图像信息以及所述运动部的运动高度和运动速度;

    15、中控单元,与所述采集单元和声波发射模块电连接,所述中控单元用于获取所述鸟群图像信息中鸟群种类和鸟群分布的疏密度;所述中控单元还用于根据所述鸟群种类,确定所述驱鸟声波的声波频率;所述中控单元还用于根据所述鸟群分布的疏密度以及所述运动部的运动高度和运动速度,确定所述驱鸟声波的声波强度。

    16、进一步的,所述中控单元还用于根据所述鸟群种类,确定所述驱鸟声波的声波频率时,包括:

    17、所述中控单元还用于获取各类目的鸟类图像以及对应的驱离声波频率;

    18、所述中控单元还用于获取所述鸟类图像中羽毛纹理和体型,并确定为第二特征,并根据各类目所述的第二特征建立鸟类识别集;

    19、所述中控单元还用于获取所述鸟群中各鸟类的羽毛纹理和体型,并根据各所述鸟类的羽毛纹理和体型建立第一特征;

    20、所述中控单元还用于根据所述第一特征与第二特征之间进行匹配,获取匹配后所述鸟群的种类,并将所述鸟群的种类对应的驱离声波频率确定为所述驱鸟声波的声波频率,其中:

    21、若所述鸟群的种类数量大于1时,所述中控单元还用于获取鸟群中各种类比值,并将比值大于其他比值的鸟群种类对应的驱离声波频率确定为所述驱鸟声波的声波频率。

    22、进一步的,所述中控单元还用于根据所述鸟群分布的疏密度以及所述运动部的运动高度和运动速度,确定所述驱鸟声波的声波强度时,包括:

    23、所述中控单元还用于获取所述运动部的实时运动高度和鸟群分布的实时高度;

    24、所述中控单元还用于根据所述运动部的实时运动高度与所述鸟群分布的实时高度之间高度差值,并根据所述高度差值与所述中控单元配置的第一预设高度差值和第二预设高度差值之间的关系,确定所述驱鸟声波的声波强度:

    25、当所述高度差值小于所述第一预设高度差值时,所述中控单元则确定所述驱鸟声波的声波强度为m1;

    26、当所述高度差值大于或等于所述第一预设高度差值,且所述高度差值小于所述第二预设高度差值时,所述中控单元则确定所述驱鸟声波的声波强度为m2;

    27、当所述高度差值大于或等于所述第二预设高度差值时,所述中控单元则确定所述驱鸟声波的声波强度为m3;

    28、其中,所述第一预设高度差值小于所述第二预设高度差值,且m1<m2<m3。

    29、进一步的,当所述中控单元则确定所述驱鸟声波的声波强度为mi,i=1,2,3,时包括:

    30、所述中控单元还用于根据所述鸟群分布的疏密度,确定所述目前区域各鸟群之间的分布距离,并获取各分布距离之间的平均距离;

    31、所述中控单元还用于根据所述平均距离与所述中控单元配置的预设距离之间的关系,确定是否对所述驱鸟声波的声波强度mi进行修正:

    32、当所述平均距离小于所述预设距离时,所述中控单元则确定不对所述驱鸟声波的声波强度m i进行修正;

    33、当所述平均距离大于或等于所述预设距离时,所述中控单元则根据所述平均距离与所述预设距离之间的距离差值,确定修正系数,并根据所述修正系数对所述驱鸟声波的声波强度m i进行修正。

    34、进一步的,所述中控单元则根据所述平均距离与所述预设距离之间的距离差值,确定修正系数时,包括:

    35、所述中控单元还用于根据所述距离差值与所述中控单元配置的第一预设距离差值和第二预设距离差值之间的关系,确定所述修正系数;

    36、当所述距离差值小于所述第一预设距离差值时,所述中控单元则确定所述修正系数为l1;

    37、当所述距离差值大于或等于所述第一预设距离差值,且所述距离差值小于所述第二预设距离差值时,所述中控单元则确定所述修正系数为l2;

    38、当所述距离差值大于或小于所述第二预设距离差值时,所述中控单元则确定所述修正系数为l3;

    39、其中所述第一预设距离差值小于所述第二预设距离差值,且1<l1<l2<l3<1.5。

    40、进一步的,当所述中控单元则确定所述修正系数为li,i=1,2,3,时包括:

    41、所述中控单元还用于获取所述运动部的实时运动速度,并根据所述实时运动速度与所述中控单元配置的预设运动速度之间的关系,确定是否对所述修正系数li进行校正;

    42、当所述实时运动速度低于或等于所述预设运动速度时,所述中控单元则确定不对所述修正系数l i进行修正;

    43、当所述实时运动速度高于所述预设运动速度时,所述中控单元则根据所述实时运动速度与所述预设运动速度之间的速度差值,确定校正系数,并根据所述校正系数对所述修正系数l i进行校正。

    44、进一步的,所述中控单元则根据所述实时运动速度与所述预设运动速度之间的速度差值,确定校正系数时,包括:

    45、所述中控单元还用于根据所述速度差值与所述中控单元配置的第一预设速度差值和第二预设速度差值之间的关系,确定所述校正系数;

    46、当所述速度差值小于或等于所述第一预设速度差值时,所述中控单元则确定所述校正系数为q1;

    47、当所述速度差值大于所述第一预设速度差值,且所述速度差值小于或等于所述第二预设速度差值时,所述中控单元则确定所述校正系数为q2;

    48、当所述速度差值大于所述第二预设速度差值时,所述中控单元则确定所述校正系数为q3;

    49、其中,所述第一预设速度差值小于所述第二预设速度差值,且1<q1<q2<q3<1.5。

    50、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:通过仿生扑翼模块模拟真实鸟类的飞行姿态,这不仅能够有效模仿鸟类天敌的飞行动作,还可以对鸟类产生更自然的威慑效果。传统驱鸟设备通常依赖固定的视觉或声波刺激,鸟类容易习惯或免疫,而仿生扑翼技术则通过动态模拟天敌的飞行动作,增强了驱鸟效果的持久性和威慑力,使得无人机能够在不同环境中保持高效的驱赶能力。其次,声波发射模块的加入大幅提升了驱鸟的效率和精准度。无人机不仅可以通过扑翼飞行模拟天敌行为,还能结合声波驱赶手段,通过智能调节声波的频率和强度,实现对不同种类鸟类的针对性驱赶。由于不同的鸟类对特定声波频率的敏感度不同,传统的固定频率声波驱鸟装置往往难以应对多样化的鸟类群体。该无人机通过控制模块根据检测到的鸟群信息进行声波频率的动态调整,有效提高了驱鸟的灵活性和适应性,从而大大增强了设备的综合驱赶效果。最后,通过内置的图像采集模块和检测模块,能够实时监控周围的鸟类活动情况及无人机的飞行状态。这使得设备可以基于实际环境中的鸟类分布、数量及飞行轨迹,灵活调整驱鸟策略。图像采集模块位于伪装鸟头处,可直接获取当前区域的鸟群图像信息,而检测模块则监测无人机的运动高度和速度。结合这些实时数据,控制模块能够精准地调节声波发射模块的工作参数,确保无人机在不同高度、速度下都能有效驱赶鸟类。

    51、另一方面,本技术还提供了一种仿生扑翼式驱鸟无人机控制方法,包括:

    52、获取目前区域的鸟群图像信息以及无人机运动部的运动高度和运动速度;

    53、获取所述鸟群图像信息中鸟群种类和鸟群分布的疏密度;

    54、根据所述鸟群种类,确定所述驱鸟声波的声波频率;

    55、根据所述鸟群分布的疏密度以及所述运动部的运动高度和运动速度,确定驱鸟声波的声波强度。

    56、可以理解的是,本发明上述各实施例中的一种仿生扑翼式驱鸟无人机及控制方法,具有相同的有益效果,不再赘述。


    技术特征:

    1.一种仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,所述伪装套包括:

    3.如权利要求1所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,控制模块包括:

    4.如权利要求3所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,所述中控单元还用于根据所述鸟群种类,确定所述驱鸟声波的声波频率时,包括:

    5.如权利要求3所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,所述中控单元还用于根据所述鸟群分布的疏密度以及所述运动部的运动高度和运动速度,确定所述驱鸟声波的声波强度时,包括:

    6.如权利要求5所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,当所述中控单元则确定所述驱鸟声波的声波强度为mi,i=1,2,3,时包括:

    7.如权利要求6所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,所述中控单元则根据所述平均距离与所述预设距离之间的距离差值,确定修正系数时,包括:

    8.如权利要求7所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,当所述中控单元则确定所述修正系数为li,i=1,2,3,时包括:

    9.如权利要求8所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,所述中控单元则根据所述实时运动速度与所述预设运动速度之间的速度差值,确定校正系数时,包括:

    10.一种仿生扑翼式驱鸟无人机控制方法,适用于如权利要求1-9任一项所述的仿生扑翼式驱鸟无人机,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明涉及扑翼式驱鸟无人机技术领域,公开了一种仿生扑翼式驱鸟无人机及控制方法,无人机包括:运动部设置有扑翼模块和信号接收模块,信号接收模块用于发送扑翼模块的运动数据和/或接收移动控制信号指令。伪装套套设在运动部的外侧,伪装套与运动部相连接,其中伪装套内部设置有放置空间。声波发射模块设置在放置空间的内部,声波发射模块用于发射驱鸟声波。控制部设置在伪装套的内部,控制部用于控制声波发射模块发射驱鸟声波的声波频率和声波强度。本发明通过运动部的扑翼模块和伪装套中的声波发射模块相结合,实现了通过可调节的声波频率和强度对鸟群进行有效驱赶。

    技术研发人员:崔友
    受保护的技术使用者:河北石油职业技术大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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