CN106364675A - 一种投球装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农用航空技术领域，涉及一种投球装置，其特征在于：包括桶状主体、带有投放孔的投放挡板、带有舵机信号线的舵机、带有储球孔的运动板、带有固定孔的固定板、带有搅动孔的倾斜搅动板、带有连接孔的连接板。本发明的一种投球装置结构简单轻便，通过一个舵机同时带动倾斜搅动板和运动板的联合运动完成了对球形容器的搅拌和投放，投放高效可靠，且易于在多种飞行器上安装拆卸，够精确控制球形容器的投放间隔。

Description

一种投球装置

技术领域

本发明涉及一种安装在飞行器上的一种投球装置，可以用于装载于球形容器内生物制剂的自动精准投放作业。

背景技术

随着控制技术、电子学、以及材料科学等学科的发展，以有人驾驶飞机、有人直升机、无人直升机和多旋翼无人机为代表的飞行器在农业、航拍、警用等众多的民用领域得到了大规模的使用，其中一个重要应用领域便是生物制剂比如赤眼蜂的自动精准投放作业。利用生物制剂进行害虫生态防治不仅解决了化学药物的毒害残留和环境污染问题，而且防治效率高、价格成本低。由于生物制剂的高效性，其在单位面积的播撒量比较小，人工播撒的效率很低，人力成本很高。使用多旋翼飞行器、有人直升机、有人驾驶飞机和无人直升机为代表的飞行器则可以快速精确地进行大面积播撒作业，大大提高了作业效率、降低了作业成本。为了保证生物制剂比如赤眼蜂在田间的成活率，需要将生物制剂如赤眼蜂装载于球形容器内来防雨和天敌的危害，因此，在使用有人驾驶飞机、有人直升机、无人直升机和多旋翼无人机为代表的飞行器进行生物制剂播撒作业中需要的一项关键技术是安装在飞行器上的自动投球装置，不仅要求其结构简单轻便，还要求其能够定时、定点地进行自动投球动作，以满足生物防治作业任务的需求。传统投放装置不仅结构重量大，而且投放精度低，难以满足在多旋翼飞行器、有人直升机、有人驾驶飞机和无人直升机为代表的多种飞行器上的安装使用和生物制剂的精确投放。特别是针对装载于球形容器内生物制剂的精准投放需求，传统的投放装置体积大、重量沉、投放装置复杂且投放精度不高，另外，为了满足投球动作需要使用多个驱动机构，而多个驱动机构导致故障率高，而且球容易卡死驱动机构，造成驱动机构损坏和需要重新复飞作业，因此有待寻找一种适合于飞行器使用的并能够精确投放装载于球形容器内生物制剂的自动投球装置。

发明内容

为克服传统投放装置的不足，本发明的目的是提供一种结构简单轻便、能够在有人驾驶飞机、有人直升机、无人直升机和多旋翼无人机为代表的飞行器上使用并能精确投放装载于球形容器内生物制剂的投球装置。

本发明的一种投球装置，包括桶状主体、带有投放孔的投放挡板、带有舵机信号线的舵机、带有储球孔的运动板、带有固定孔的固定板、带有搅动孔的倾斜搅动板、带有连接孔的连接板。桶状主体为圆柱形桶状结构，用于存放装载有生物制的球形容器及安装其他部件。桶状主体下部有一个带有投放孔的投放挡板，投放挡板固定在桶状主体的底端周边。投放挡板下侧安装固定一个带有舵机信号线的舵机，舵机信号线接收遥控器信号或飞行器主控信号对舵机进行运动控制。投放挡板上侧有一个带有圆柱形储球孔的运动板，运动板与舵机的旋转轴相连接，储球孔的高度和直径大于球形容器直径。运动板上侧是一个带有固定孔的固定板，固定孔位于固定板的边缘，固定孔、储球孔与投放孔的直径均相同，固定孔与投放孔在水平方向偏置一定距离，距离大于或等于投放孔的直径，在水平方向上，储球孔圆弧运动轨迹的两端分别是固定孔和投放孔。固定板上侧是一个带有搅动孔的倾斜搅动板，倾斜搅动板直径小于桶状主体直径且保证两者的间隙小于球形容器的直径，倾斜搅动板边缘带有圆弧条状搅动孔，搅动孔的宽度与固定孔直径相同，搅动孔的长度保证在倾斜搅动板运动时使固定 孔始终处于搅动孔内，倾斜搅动板上表面带有一定倾角，向搅动孔倾斜，倾角大于0度小于90度。倾斜搅动板与舵机的旋转轴相连接，与运动板保持相对固定位置进行联动。当舵机带动运动板旋转使运动板储球孔与固定孔在水平方向重合时，桶状主体内的装载有生物制的球形容器靠重力作用通过固定孔降落到运动板储球孔内。当舵机带动运动板旋转使运动板储球孔与投放挡板投放孔在水平方向重合时，运动板储球孔内的装载有生物制的球形容器靠重力作用通过投放挡板投放孔降落到外部。在运动板带动储球孔内球形容器向投放挡板的投放孔运动过程中，固定板上的固定孔被运动板封死，防止其它的球形容器从固定孔下落。之后舵机再次带动运动板返回到初始位置，精准地完成一个投球周期动作。通过舵机带动倾斜搅动板和运动板一起联动搅动桶状主体内的球形容器，防止球形容器挤压卡死，同时通过倾斜搅动板的搅动孔将待投放的球形容器推入到运动板的储球孔里，保证投放前储球孔里都储存一个待投放的球形容器。桶状主体上方两侧向外伸出两个连接板，连接板上各有两个连接孔，连接孔通过螺栓与飞行器机械连接，从而将投球装置固定在飞行器上使用。

固定板的固定孔、运动板的储球孔和投放挡板的投放孔三个孔的直径相同。该投放装置可以投放直径小于固定板固定孔、运动板储球孔和投放挡板投放孔三个孔直径的装载有生物制的球形容器。球形容器内的投放物不局限于生物制剂，也可以是其它粉剂和颗粒物。

本发明的一种投球装置结构简单轻便，通过一个舵机同时带动倾斜搅动板和运动板的联合运动完成了对球形容器的搅拌和投放，投放高效可靠，且易于在多种飞行器上安装拆卸，根据装置孔直径和舵机作动频率能够精确控制装载有生物制的球形容器的投放间隔。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是投球机构在投放前的示意图；

图3是投球机构在投放前的示意图；

图4是投球机构在投放时的示意图；

图5是投球机构在投放时的示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种投球装置的结构如图1所示，包括桶状主体1、带有投放孔2的投放挡板3、带有舵机信号线4的舵机5、带有储球孔6的运动板7、带有固定孔8的固定板9、带有搅动孔10的倾斜搅动板11、带有连接孔12的连接板13。桶状主体1为圆柱形桶状结构，用于存放装载有生物制剂的球形容器及安装其他部件。桶状主体1下部有一个带有投放孔2的投放挡板3，投放挡板3固定在桶状主体1的底端周边。投放挡板3下侧安装固定一个带有舵机信号线4的舵机5，舵机信号线4接收遥控器信号或飞行器主控信号对舵机5进行运动控制。投放挡板3上侧有一个带有圆柱形储球孔6的运动板7，运动板7与舵机5的旋转轴相连接，储球孔6的高度和直径大于球形容器直径。运动板7上侧是一个带有固定孔8的固定板9，固定孔8位于固定板9的边缘，固定孔8、储球孔6与投放孔2的直径均相同，固定孔8与投放孔2在水平方向偏置一定距离，距离大于或等于投放孔2的直径，在水平方向上，储球孔6圆弧运动轨迹的两端分别是固定孔8和投放孔2。固定板9上侧是一个带有搅动孔10的倾斜搅动板11，倾斜搅动板11直径小于桶状主体1直径且保证两者的间隙小于球形容器的直径，倾斜搅动板11边缘带有圆弧条状搅动孔10，搅动孔10的宽度与固定孔8直径相同，搅动孔10的长度保证在倾斜搅动板11运动时使固定孔8始终处于搅动孔10内，倾斜搅动板 11上表面带有一定倾角，向搅动孔10倾斜，倾角大于0度小于90度。倾斜搅动板11与舵机5的旋转轴相连接，与运动板7保持相对固定位置进行联动。桶状主体1上方两侧向外伸出两个连接板13，连接板13上各有两个连接孔12，连接孔12通过螺栓与飞行器机械连接，从而将投球装置固定在飞行器上使用。

投球机构投球过程如图2、图3、图4和图5所示。在初始状态时，运动板7的储球孔6与固定板9的固定孔8在水平方向重合，此时桶状主体1内的装载有生物制的球形容器靠重力作用沿倾斜搅动板11的斜面滚入搅动孔10，在搅动孔10内排成规则的一列，再通过固定孔8降落到运动板7的储球孔6内。运动板7的储球孔6内储存有待投放的装载有生物制剂的球形容器，同时底部投放挡板3遮挡住运动板7的储球孔6的下部以防储球孔6内装载有生物制剂的球形容器掉落。当舵机信号线4接收到遥控器或飞行器发出的控制信号后，舵机5带动运动板7和倾斜搅动板11旋转到使运动板7的储球孔6运动到投放挡板3的投放孔2位置，运动板7的储球孔6内的装载有生物制剂的球形容器靠重力作用通过投放挡板3的投放孔2降落到投球装置外部，同时运动板7遮挡住固定孔8防止搅动孔10内装载有生物制剂的球形容器的掉落。舵机5在该位置保持一定时间以便运动板7的储球孔6内的装载有生物制剂的球形容器被完全释放，之后舵机5再次带动运动板7和倾斜搅动板11回到使储球孔6与固定孔8在水平方向重合的初始位置，完成一个投球周期动作。通过舵机5带动倾斜搅动板11和运动板7一起联动搅动桶状主体1内的球形容器，防止球形容器因挤压卡死而无法掉落，同时通过倾斜搅动板11的搅动孔10将待投放的球形容器推入到运动板7的储球孔6里，保证投放前储球孔6里都储存有待投放的球形容器。倾斜搅动板11向搅动孔10倾斜的上表面使搅动孔10内始终有足量的待投球形容器，倾斜搅动板11和运动板7的联动完成了对球形容器的搅拌和可靠投放。

Claims (4)

1.一种投球装置，其特征在于：包括桶状主体、带有投放孔的投放挡板、带有舵机信号线的舵机、带有储球孔的运动板、带有固定孔的固定板、带有搅动孔的倾斜搅动板、带有连接孔的连接板；桶状主体为圆柱形桶状结构，用于存放装载有生物制的球形容器及安装其他部件；桶状主体下部有一个带有投放孔的投放挡板，投放挡板固定在桶状主体的底端周边；投放挡板下侧安装固定一个带有舵机信号线的舵机，舵机信号线接收遥控器信号或飞行器主控信号对舵机进行运动控制；投放挡板上侧有一个带有圆柱形储球孔的运动板，运动板与舵机的旋转轴相连接，储球孔的高度和直径大于球形容器直径；运动板上侧是一个带有固定孔的固定板，固定孔位于固定板的边缘，固定孔、储球孔与投放孔的直径均相同，固定孔与投放孔在水平方向偏置一定距离，距离大于或等于投放孔的直径，在水平方向上，储球孔圆弧运动轨迹的两端分别是固定孔和投放孔；固定板上侧是一个带有搅动孔的倾斜搅动板，倾斜搅动板直径小于桶状主体直径且保证两者的间隙小于球形容器的直径，倾斜搅动板边缘带有圆弧条状搅动孔，搅动孔的宽度与固定孔直径相同，搅动孔的长度保证在倾斜搅动板运动时使固定孔始终处于搅动孔内，倾斜搅动板上表面带有一定倾角，向搅动孔倾斜，倾角大于0度小于90度；倾斜搅动板与舵机的旋转轴相连接，与运动板保持相对固定位置进行联动；当舵机带动运动板旋转使运动板储球孔与固定孔在水平方向重合时，桶状主体内的装载有生物制的球形容器靠重力作用通过固定孔降落到运动板储球孔内；当舵机带动运动板旋转使运动板储球孔与投放挡板投放孔在水平方向重合时，运动板储球孔内的装载有生物制的球形容器靠重力作用通过投放挡板投放孔降落到外部；在运动板带动储球孔内球形容器向投放挡板的投放孔运动过程中，固定板上的固定孔被运动板封死，防止其它的球形容器从固定孔下落；之后舵机再次带动运动板返回到初始位置，精准地完成一个投球周期动作。

2.如权利要求1所述的一种投球装置，其特征在于：该投放装置可以投放直径小于固定板固定孔、运动板储球孔和投放挡板投放孔三个孔直径的装载有生物制的球形容器。

3.如权利要求1所述的一种投球装置，其特征在于：桶状主体上方两侧向外伸出两个连接板，连接板上各有两个连接孔，连接孔通过螺栓与飞行器机械连接，从而将投球装置固定在飞行器上使用。

4.如权利要求1所述的一种投球装置，其特征在于：球形容器内的投放物不局限于生物制剂，也可以是其它粉剂和颗粒物。