一種變量噴灑式植保無人機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變量噴灑式植保無人機，包括機體主架、起落架、內(nèi)支撐臂、固定平臺、平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置、供電裝置、外支撐臂、拍攝裝置和噴灑裝置；噴灑裝置包括液體箱、控制器、液壓泵、調(diào)節(jié)閥、噴頭、控制閥，噴頭通過管道連接液體箱，控制閥裝在管道上；液壓泵設(shè)置在液體箱內(nèi)，調(diào)節(jié)閥設(shè)置在液體箱的出口處；控制器與拍攝裝置通過數(shù)據(jù)線連接，控制器連接調(diào)節(jié)閥和控制閥。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低；既能實現(xiàn)穩(wěn)定的航拍，又能在機臂上增加螺旋槳，提高本裝置的載重，實現(xiàn)施肥和噴灑農(nóng)藥的功能；能夠?qū)崿F(xiàn)對單位面積作物的精確施肥或精確噴藥，減小肥料或農(nóng)藥的損耗，增加單次航行的噴灑范圍，增加植保無人機的工作效率。
【專利說明】
一種變量噴灑式植保無人機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及無人機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種變量噴灑式質(zhì)保無人機。
【背景技術(shù)】
[0002]中國最為農(nóng)業(yè)大國，18億畝基本農(nóng)田，每年需要大量的農(nóng)業(yè)植保工作，我國每年農(nóng)藥中毒人數(shù)約有10萬之眾，致死率約為20%，農(nóng)藥殘留和污染造成的病死人數(shù)至今尚無官方統(tǒng)計，其更是一個驚人數(shù)字。在這種狀況下，植保無人機應(yīng)運而生。
[0003]植保無人機，顧名思義是用于農(nóng)林植物保護作業(yè)的無人駕駛飛機，該無人飛機由飛行平臺、GPS飛控、噴灑機構(gòu)三部分組成，通過底面遙控或GPS飛控來實現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。植保無人機在農(nóng)業(yè)服務(wù)方面首先在美國和日本得到了快速發(fā)展，其中日本山葉公司在1990年率先推出世界第一架無人機，主要用于噴灑農(nóng)藥。
[0004]—般的植保無人機機體嬌小而功能強大，能夠負載8-10公斤農(nóng)藥，并且能夠低空噴灑農(nóng)藥，每分鐘可完成一畝地的噴灑作業(yè)，其噴灑效率時傳統(tǒng)人工的30倍。植保無人機通常采用智能操控，操作手通過底面遙控器及GPS定位對其實施控制，其旋翼產(chǎn)生的向下的氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果號，同時遠距離操控是要能極大提高農(nóng)藥噴灑的安全性，同時還能打在視頻期間，對農(nóng)業(yè)病蟲害進行實施監(jiān)控。
[0005]國內(nèi)現(xiàn)有的植保無人機主要包括油動植保無人機和電動植保無人機，油保植保無人機雖然載荷大，航行時間長，燃料容易獲得，但是使用時燃料不完全燃燒時廢油會噴灑到農(nóng)作物上造成農(nóng)作物污染，且售價較高，普遍為電動植保無人機的十倍以上，而且整體維護難，故障率極高，其發(fā)動機磨損也非常大，使用壽命短，因此油動植保無人機很少有人使用。電動植保無人機環(huán)保、無廢氣、不污染農(nóng)田，且操作和維護容易，售價低，設(shè)備使用壽命長，更適合用作農(nóng)田的植保工作。
[0006]但是電動植保無人機的載荷比較小，且機體主架多采用韌性極差的碳纖維復(fù)合材料組合而成，非常容易碰裂或撞散架，隨著植保無人機在農(nóng)業(yè)和林業(yè)噴灑農(nóng)藥、噴灑除草劑和葉面施肥等方面的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的電動植保無人機的這些缺陷迅速凸顯出來，嚴重制約植保無人機在農(nóng)業(yè)的推廣使用。
[0007]植保無人機在進行噴藥或施肥的過程中其噴灑農(nóng)藥、噴灑除草劑或葉片施肥的過程往往都是人工手動開啟的，開始后進行持續(xù)噴灑的過程，該過程往往會有一定的浪費，而且不能根據(jù)實際需要對作物進行施肥或者噴藥的操作，而不同區(qū)域的作物生長狀況以及蟲害狀況并不相同，甚至相隔數(shù)米之間的作物其生長狀況也不盡相同，如果其噴灑肥料或噴灑農(nóng)藥的量均相同，勢必會影響作物的生長，同時也會產(chǎn)生一定的浪費，不適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)精確施肥及噴藥的需求。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、負載能力強、穩(wěn)定向良好、跌撞損失小、能夠進行精確施肥和噴藥的變量噴灑式植保無人機。
[0009]本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一種變量噴灑式植保無人機，包括機體主架、起落架、內(nèi)支撐臂、固定平臺、平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置、供電裝置、外支撐臂、拍攝裝置和噴灑裝置，所述平衡測量裝置與平衡調(diào)整裝置相連接，平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置均固定在機體主架上;所述機體主架的四周設(shè)有六根內(nèi)支撐臂，六根內(nèi)支撐臂的內(nèi)端均勻分布地設(shè)置在機體主架上，每根所述內(nèi)支撐臂的外端均通過Y型接頭分別連接兩個外支撐臂的內(nèi)端，每根所述外支撐臂和每根所述內(nèi)支撐臂的外端上方均固定有電機，電機上設(shè)置有旋翼;所述機體主架的下方設(shè)置有與機體主架固定為一體的起落架，所述固定平臺固定在所述起落架上，所述噴灑裝置和拍攝裝置均固定在所述固定平臺上;所述噴灑裝置包括液體箱、控制器、液壓栗、調(diào)節(jié)閥、噴頭、控制閥，所述噴頭通過管道連接液體箱，所述控制閥裝在管道上;所述液壓栗設(shè)置在液體箱內(nèi)，調(diào)節(jié)閥設(shè)置在液體箱的出口處;所述控制器與拍攝裝置通過數(shù)據(jù)線連接，所述控制器連接調(diào)節(jié)閥和控制閥。
[0010]進一步的，所述機體主架上還設(shè)有將平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置罩在其中的防護罩。防護罩與機體主架通過螺栓固定連接。
[0011]進一步的，所述起落架包括左腳架、右腳架、固定左腳架和右腳架的兩根橫桿以及固定兩根橫桿的兩根豎桿，橫桿與左腳架和右腳架均通過焊接連接，豎桿與橫桿之間通過焊接連接;兩根橫桿均水平設(shè)置且相互平行，兩個豎桿均水平設(shè)置且相互平行，固定平臺固定在兩根豎桿上。
[0012]進一步的，所述平衡測量裝置為陀螺儀。
[0013]進一步的，所述內(nèi)支撐臂通過特制接頭固定在支架上，所述特制接頭包括空心管接頭和固定片，所述空心管接頭的上端設(shè)有U型槽，所述U型槽內(nèi)設(shè)有螺栓孔，內(nèi)支撐臂插接在所述空心管接頭內(nèi)并通過與所述U型槽內(nèi)的螺栓孔相配合的螺栓進行固定；固定片與空心管接頭的下端固定連接，固定片上設(shè)有兩個用于與支架連接的螺紋孔。
[0014]進一步的，噴灑平臺的底部開有通孔，拍攝裝置固定與所述通孔內(nèi)部。
[0015]進一步的，所述拍攝裝置為攝像機或工業(yè)相機。
[0016]進一步的，每個外支撐臂的外端還設(shè)有護圈，該外支撐臂上的旋翼和電機位于所述護圈的內(nèi)部。
[0017]利用拍攝裝置的工業(yè)相機或攝像機拍攝一定面積內(nèi)的作物信息，傳輸給控制器，利用控制器分析植物的生長情況及受災(zāi)情況，并分析出該面積需要噴灑的廢料或農(nóng)藥的液體流量，通過控制調(diào)節(jié)閥和控制閥對不同區(qū)域內(nèi)的作物進行不同流量的施肥，由控制器生成信號來控制控制閥的占空比，利用控制閥的開閉時間來完成噴頭的流量調(diào)節(jié)，也就是調(diào)節(jié)了噴液量，完成了變量施肥或施藥。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低；既能實現(xiàn)穩(wěn)定的航拍，又能在機臂上增加螺旋槳，提高本裝置的載重，實現(xiàn)施肥和噴灑農(nóng)藥的功能;夕卜端護圈保證機體整體的穩(wěn)定性更好，同時提升一定的防撞跌能力；同時能夠?qū)崿F(xiàn)對單位面積作物的精確施肥或精確噴藥，減小肥料或農(nóng)藥的損耗，增加單次航行的噴灑范圍，增加植保無人機的工作效率。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但并不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
[0020]圖1是本實用新型一種變量噴灑式植保無人機的俯視圖。
[0021]圖2是本實用新型固定平臺、噴灑裝置和拍攝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本實用新型起落架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4是本實用新型特制接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中，卜機體主架、2-起落架、3-內(nèi)支撐臂、4-外支撐臂、5-固定平臺、6-拍攝裝置、7-Y型接頭、8-旋翼、9-液體箱、I O-液壓栗、11-調(diào)節(jié)閥、12-噴頭、13-控制閥、14-空心管接頭、15-固定片。
【具體實施方式】
[0025]參閱圖1、圖2所示，本實用新型的一種變量噴灑式植保無人機，包括機體主架1、起落架2、內(nèi)支撐臂3、固定平臺5、平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置、供電裝置、外支撐臂4、拍攝裝置6和噴灑裝置，所述平衡測量裝置與平衡調(diào)整裝置相連接，平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置均固定在機體主架I上;所述機體主架I的四周設(shè)有六根內(nèi)支撐臂3，六根內(nèi)支撐臂3的內(nèi)端均勻分布地設(shè)置在機體主架I上，每根所述內(nèi)支撐臂3的外端均通過Y型接頭7分別連接兩個外支撐臂4的內(nèi)端，每根所述外支撐臂4和每根所述內(nèi)支撐臂3的外端上方均固定有電機，電機上設(shè)置有旋翼8;所述機體主架I的下方設(shè)置有與機體主架I固定為一體的起落架2，所述固定平臺5固定在所述起落架2上，所述噴灑裝置和拍攝裝置6均固定在所述固定平臺5上;所述噴灑裝置包括液體箱9、控制器、液壓栗10、調(diào)節(jié)閥11、噴頭12、控制閥13，所述噴頭12通過管道連接液體箱，所述控制閥13裝在管道上;所述液壓栗10設(shè)置在液體箱9內(nèi)，調(diào)節(jié)閥11設(shè)置在液體箱9的出口處;所述控制器與拍攝裝置6通過數(shù)據(jù)線連接，所述控制器連接調(diào)節(jié)閥11和控制閥13。
[0026]所述機體主架I上還設(shè)有將平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置罩在其中的防護罩。防護罩與機體主架I通過螺栓固定連接。所述平衡測量裝置為陀螺儀。平衡測量裝置用于測量無人航拍機飛行姿態(tài)，平衡調(diào)整裝置用于根據(jù)平衡測量裝置的測量結(jié)果對航拍云臺內(nèi)的照相機進行角度調(diào)整。
[0027]參照圖3，所述起落架2包括左腳架、右腳架、固定左腳架和右腳架的兩根橫桿以及固定兩根橫桿的兩根豎桿，橫桿與左腳架和右腳架均通過焊接連接，豎桿與橫桿之間通過焊接連接;兩根橫桿均水平設(shè)置且相互平行，兩個豎桿均水平設(shè)置且相互平行，固定平臺5固定在兩根豎桿上。
[0028]參照圖4，所述內(nèi)支撐臂3通過特制接頭固定在支架上，所述特制接頭包括空心管接頭14和固定片15，所述空心管接頭14的上端設(shè)有U型槽，所述U型槽內(nèi)設(shè)有螺栓孔，內(nèi)支撐臂3插接在所述空心管接頭14內(nèi)并通過與所述U型槽內(nèi)的螺栓孔相配合的螺栓進行固定；固定片15與空心管接頭14的下端固定連接，固定片15上設(shè)有兩個用于與支架連接的螺紋孔。
[0029]噴灑平臺的底部開有通孔，拍攝裝置6固定與所述通孔內(nèi)部。所述拍攝裝置6為攝像機或工業(yè)相機。
[0030]每個外支撐臂4的外端還設(shè)有護圈，該外支撐臂4上的旋翼8和電機位于所述護圈的內(nèi)部。護圈能夠有效提高植保無人機的抗撞性能。
[0031]以上所舉實施例為本實用新型的較佳實施方式，僅用來方便說明本實用新型，并非對本實用新型作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，若在不脫離本實用新型所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本實用新型所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部更動或修飾的等效實施例，并且未脫離本實用新型的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本實用新型技術(shù)特征的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:包括機體主架、起落架、內(nèi)支撐臂、固定平臺、平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置、供電裝置、外支撐臂、拍攝裝置和噴灑裝置，所述平衡測量裝置與平衡調(diào)整裝置相連接，平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置均固定在機體主架上;所述機體主架的四周設(shè)有六根內(nèi)支撐臂，六根內(nèi)支撐臂的內(nèi)端均勻分布地設(shè)置在機體主架上，每根所述內(nèi)支撐臂的外端均通過Y型接頭分別連接兩個外支撐臂的內(nèi)端，每根所述外支撐臂和每根所述內(nèi)支撐臂的外端上方均固定有電機，電機上設(shè)置有旋翼;所述機體主架的下方設(shè)置有與機體主架固定為一體的起落架，所述固定平臺固定在所述起落架上，所述噴灑裝置和拍攝裝置均固定在所述固定平臺上;所述噴灑裝置包括液體箱、控制器、液壓栗、調(diào)節(jié)閥、噴頭、控制閥，所述噴頭通過管道連接液體箱，所述控制閥裝在管道上;所述液壓栗設(shè)置在液體箱內(nèi)，調(diào)節(jié)閥設(shè)置在液體箱的出口處;所述控制器與拍攝裝置通過數(shù)據(jù)線連接，所述控制器連接調(diào)節(jié)閥和控制閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:所述機體主架上還設(shè)有將平衡測量裝置、平衡調(diào)整裝置和供電裝置罩在其中的防護罩，防護罩與機體主架通過螺栓固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:所述起落架包括左腳架、右腳架、固定左腳架和右腳架的兩根橫桿以及固定兩根橫桿的兩根豎桿，橫桿與左腳架和右腳架均通過焊接連接，豎桿與橫桿之間通過焊接連接;兩根橫桿均水平設(shè)置且相互平行，兩個豎桿均水平設(shè)置且相互平行，固定平臺固定在兩根豎桿上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:所述平衡測量裝置為陀螺儀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:所述內(nèi)支撐臂通過特制接頭固定在支架上，所述特制接頭包括空心管接頭和固定片，所述空心管接頭的上端設(shè)有U型槽，所述U型槽內(nèi)設(shè)有螺栓孔，內(nèi)支撐臂插接在所述空心管接頭內(nèi)并通過與所述U型槽內(nèi)的螺栓孔相配合的螺栓進行固定；固定片與空心管接頭的下端固定連接，固定片上設(shè)有兩個用于與支架連接的螺紋孔。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:噴灑平臺的底部開有通孔，拍攝裝置固定與所述通孔內(nèi)部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:所述拍攝裝置為攝像機或工業(yè)相機。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變量噴灑式植保無人機，其特征在于:每個外支撐臂的外端還設(shè)有護圈，該外支撐臂上的旋翼和電機位于所述護圈的內(nèi)部。
【文檔編號】B64D1/18GK205418115SQ201521063761
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月19日
【發(fā)明人】林堅
【申請人】云南熙祥航空科技有限公司