CN208746253U - 一种无人机机载农药广幅喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机机载农药广幅喷洒装置，属于无人机机载喷药装置技术领域，其包括固定架、喷洒装置、加药装置、控制盒以及移动终端；固定架设于无人机的下部，并设有横杆；喷洒装置包括配药箱、进液管、水泵、输液管以及至少两喷头；其中，配箱体为透明塑料，并设有第一容量刻度，便于加入准确容量的水；加药装置包括储药瓶、输药管以及液体阀门；其中，瓶体为透明塑料，并设有第二容量刻度，便于加入准确容量的农药；控制盒设于箱体上，其包括盒体、控制器以及通信装置；移动终端包括控制模块和通信模块；本实用新型解决了现有无人机机载喷药装置使用时，操作人员在配药及灌药至药箱过程中容易接触到药液的问题。

Description

一种无人机机载农药广幅喷洒装置

技术领域

本实用新型涉及无人机机载喷药装置技术领域，特别涉及一种无人机机载农药广幅喷洒装置。

背景技术

由于国家输电线路的数量在逐年增加，铁塔基面的维护工作变得异常艰巨。某些地区由于缺少护线员或护线员日常维护不到位，使得该区域的铁塔基面周围长满较高且茂密的杂草，导致检修人员在铁塔基面周围开展作业变得十分困难，而且存在安全风险隐患；例如：被含有毒素的草类割伤，被藏觅在草中的蛇类咬伤、被藏觅在草中的马蜂蛰伤。清除铁塔基面周围杂草的传统方法是人工除草，但是该方法存在以下弊端：(1)除草施工比较困难：很多铁塔位于悬崖峭壁上，人力很难到达，难以进行正常的除草施工，且人力施工时存在较大的安全隐患；(2)除草效果不理想：依靠人力每年开展的基面大修维护项目只能短时间起作用，时间久了杂草再次长到原来的高度，效果不理想，而且成本较高。

近年来，随着无人机技术的发展，利用无人机喷洒农药已成为常见手段；这种方式，不仅能够节省人力与时间，还能取得较好的喷洒效果；但是，利用无人机机载喷药装置进行铁塔基面维护并不常见，且现有的无人机机载喷药装置，其需要操作人员将调配好的药液灌入喷药装置的配药箱内，使得操作人员很容易接触到药液，因此具有一定的安全隐患。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种无人机机载农药广幅喷洒装置，用于解决现有无人机机载喷药装置使用时，操作人员在配药及灌药至药箱过程中容易接触到药液的问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种无人机机载农药广幅喷洒装置，包括：

固定架，设于无人机的下部，并与无人机可拆卸连接；所述固定架设有横杆，所述横杆水平设置，并相对所述固定架的相对两侧向外延伸；

喷洒装置，其包括配药箱、进液管、水泵、输液管以及至少两喷头；所述配药箱包括箱体、灌水口以及箱盖；所述箱体设于所述固定架上，其材料为透明塑料，所述箱体的一侧面上设有第一容量刻度；所述灌水口设于所述箱体的上部，并连通所述箱体的内腔，所述箱盖螺纹连接所述灌水口；所述水泵设于所述箱体上，并通过所述进液管连通箱体内腔的底部；所述至少两喷头至少布设于所述横杆的两端，并通过所述输液管连通所述水泵；

加药装置，其包括储药瓶、输药管以及液体阀门；所述储药瓶包括瓶体、瓶盖、橡胶软管以及强力夹；所述瓶体设于箱体一侧面的上部，其材料为透明塑料；所述瓶体的内腔内置有农药，所述瓶体的外侧设有第二容量刻度；所述瓶盖螺纹连接所述瓶体的上部；所述橡胶软管设于所述瓶盖的顶部，并连通所述瓶体的内腔；所述强力夹夹接于所述橡胶软管上；所述瓶体通过所述输药管连通所述箱体的内腔，所述液体阀门设于所述输药管上；

控制盒，其包括盒体、控制器以及通信装置；所述盒体设于所述箱体上，所述控制器和所述通信装置均设于所述盒体内；所述通信装置和所述水泵均与所述控制器电性连接；以及

移动终端，其包括控制模块和通信模块，所述通信模块与所述控制模块电性连接，并通过无线的方式与所述通信装置连接。

优选地，所述无人机机载农药广幅喷洒装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动电机、驱动轴和搅拌扇叶；所述驱动电机设于所述箱体的顶部，其输出轴垂直穿设所述箱体，并与所述箱体转动连接；所述驱动电机与所述控制器电性连接；所述驱动轴设于所述箱体的内腔内，其上端连接所述驱动电机的输出轴，其下端连接所述搅拌扇叶。这样设置，通过所述搅拌装置将农药与水充分混合，从而获得药效均匀的药水；此外，在所述箱体内进行搅拌，农药搅拌时散发的气味不会扩散出来，避免操作人员吸入带有农药气味的空气，更具安全性。

优选地，所述无人机机载农药广幅喷洒装置还包括监测装置，所述监测装置包括微型流量计，所述微型流量计设于所述进液管上，并与所述控制器电性连接；所述移动终端还包括显示模块和报警模块，所述显示模块和所述报警模块均与所述控制模块电性连接。这样设置，所述控制器通过所述微型流量计采集流经所述进液管的药水的瞬时流量数据，并将该瞬时流量数据通过所述通信装置发送至所述移动终端；所述移动终端的所述控制模块通过所述通信模块接收该瞬时流量数据后，计算出相应的瞬时流量值，并将该瞬时流量值显示于所述显示模块；水泵开始工作后，当该瞬时流量值变为零时，说明所述箱体内的药水已经用完；此时，所述控制模块生成报警指令发送至所述报警模块，所述报警模块进而执行报警动作；这样，操作人员便能够及时地知道药水已用完，并操控无人机返航，避免出现未能及时发现药水喷完的情况，有效地提高了无人机的续航能力以及喷药效率。

优选地，所述监测装置还包括转动式摄像头，所述转动式摄像头设于无人机上，并与所述控制器电性连接。这样设置，通过所述转动式摄像头可以清楚地采集喷药作业区的视频画面，从而便于操作人员操控无人机飞行并进行准确投药。

优选地，所述固定架包括左右对称设置的两支撑单元；所述支撑单元包括两支撑脚和一第一连接杆；所述第一连接杆水平设置，其两端分别连接所述两支撑脚的顶部；所述第一连接杆通过螺栓及螺母与无人机可拆卸连接；所述两支撑单元的支撑脚之间通过第二连接杆连接，所述横杆垂直设于所述第二连接杆上。这样设置，使得所述固定架具有较好的稳定性，便于其与无人机可拆卸连接，同时便于所述喷洒装置安装。

优选地，所述灌水口内嵌有过滤筛。这样设置，避免杂质随水进入所述箱体内并因此造成所述喷洒装置堵塞的情况，尤其在野外取水的情况下，确保所述喷洒装置的正常运行。

优选地，所述输液管包括一第一输液管以及至少两第二输液管；所述第一输液管的一端连接所述水泵，另一端通过分接头与所述至少两第二输液管的一端连通，所述至少两输液管的另一端与所述至少两喷头连接。这样设置，使得所述喷头均连接有独立的管道，便于操作人员根据需要在所述横杆上可拆卸安装不同数量的所述喷头，以满足喷药工作的需求。

优选地，所述横杆具有伸缩性，并设有将其长度固定的锁紧装置。这样设置，便于操作人员根据实际需要调节所述横杆的长度，从而获得不同的喷洒幅度，具有良好的实用性。

优选地，所述瓶盖内置密封圈，并通过所述密封圈与所述瓶体的顶面紧密连接。这样设置，使得所述瓶盖和所述瓶体之间具有较好的密封性，避免农药外泄。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型应用于输电线路铁塔基面的维护工作，其通过无人机搭载并在超低空环境进行喷药作业，可以有效地提高工作效率和维护效率，同时还能降低人工成本；此外，本实用新型相较于传统的喷药装置，其可以有效地避免出现操作人员容易接触药水并因此受到危害的情况，具有较高的安全性；其中，使用本实用新型调配药水的步骤如下：首先，向箱体内灌水，并通过第一容量刻度确定箱体内水的加入量，当水的加入量达到期望值时，停止灌水；然后，将设于橡胶软管上的强力夹取下，使得储药瓶内的气压与外界气压一致；接着，打开液体阀门，使得农药经输药管流入箱体，并通过第二容量刻度确定农药的加入量，当农药的加入量达到期望值时，关闭液体阀门；最后，拧紧箱盖，并使农药与水充分混合；这样，药水调配工作在箱体内进行，且整个调配过程中，操作人员均不会与农药或者药水接触，也不会吸入过多带有农药气味的空气，有效地解决了操作人员在配药及灌药至药箱过程中容易接触到药液的问题。

2.本实用新型在箱体上设置的第一容量刻度以及在瓶体上设置的第二容量刻度，可以有效地提高农药与水配比的准确度，使得配制的药水能够获得最佳配比，可以有效地提高药水的使用效果。

3.本实用新型在箱体内设置了搅拌装置，用于将农药与水充分混合，从而获得药效均匀的药水；本实用新型还在进液管上设置了微型流量计，操作人员可以通过移动终端观察进液管内的瞬时流量值，从而根据需要调节水泵的输出量，以获得最佳的喷洒效果；此外，当瞬时流量值降至零时，说明箱体内的药液已经用完；此时，移动终端的控制模块控制报警模块执行报警动作；这样，操作人员便能够及时地知道药水已用完，并操控无人机返航，避免出现未能及时发现药水喷完的情况，有效地提高了无人机的续航能力以及喷药效率。

附图说明

图1是本实用新型的正视图；

图2是本实用新型的左视图；

图3是本实用新型的搅拌装置的安装示意图；

图4是本实用新型的电器连接示意图；

图中主要元件符号说明如下：

附图中，1-支撑脚、2-第一连接杆、3-第二连接杆、4-横杆、5-配药箱、6-箱体、7-灌水口、8-箱盖、9-第一容量刻度、10-进液管、11-水泵、12-第一输液管、13-第二输液管、14-分接头、15-喷头、16-储药瓶、17-瓶体、18-第二容量刻度、19-瓶盖、20-橡胶软管、21-强力夹、22-输药管、23-液体阀门、24-控制盒、25-控制器、26-通信装置、27-移动终端、28-控制模块、29-通信模块、30-显示模块、31-报警模块、32-搅拌装置、33-驱动电机、34-驱动轴、35-搅拌扇叶、36-监测装置、37-转动式摄像头、38-微型流量计。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1-4，在本实用新型的一种无人机机载农药广幅喷洒装置较佳实施方式中，一种无人机机载农药广幅喷洒装置，包括固定架、喷洒装置、加药装置、搅拌装置32、监测装置36、控制盒24以及移动终端27。

固定架设于无人机的下部，并与无人机可拆卸连接，固定架设有横杆4，横杆4水平设置，并相对固定架的相对两侧向外延伸。其中，固定架包括左右对称设置的两支撑单元，支撑单元包括两支撑脚1和一第一连接杆2。第一连接杆2水平设置，其两端分别连接两支撑脚1的顶部，第一连接杆2通过螺栓及螺母与无人机可拆卸连接。两支撑单元的支撑脚1之间通过第二连接杆3连接，横杆4垂直设于第二连接杆3上。这样设置，使得固定架具有较好的稳定性，便于其与无人机可拆卸连接。横杆4具有伸缩性，并设有将其长度固定的锁紧装置，便于操作人员根据实际需要调节横杆4的长度，从而获得不同的喷洒幅度，具有良好的实用性。

喷洒装置包括配药箱5、进液管10、水泵11、输液管以及至少两喷头15；本实施例中，喷头15的数量为两个。配药箱5包括箱体6、灌水口7以及箱盖8，箱体6设于固定架上，其材料为透明塑料，箱体6的一侧面上设有第一容量刻度9。灌水口7设于箱体6的上部，并连通箱体6的内腔，箱盖8螺纹连接灌水口7；其中，灌水口7内嵌有过滤筛，避免杂质随水进入箱体6内并因此造成喷洒装置堵塞的情况，尤其在野外取水的情况下，确保喷洒装置的正常运行。水泵11设于箱体6上，并通过进液管10连通箱体6内腔的底部，两喷头15布设于横杆4的两端，并通过输液管连通水泵11。其中，输液管包括一第一输液管12以及两第二输液管13，第一输液管12的一端连接水泵11，另一端通过分接头14与两第二输液管13的一端连通，两输液管的另一端与两喷头15连接。这样设置，使得喷头15均连接有独立的管道，便于操作人员根据需要在横杆4上可拆卸安装不同数量的喷头15，以满足喷药工作的需求。

加药装置包括储药瓶16、输药管22以及液体阀门23，储药瓶16包括瓶体17、瓶盖19、橡胶软管20以及强力夹21。瓶体17设于箱体6一侧面的上部，其材料为透明塑料，瓶体17的内腔内置有农药，瓶体17的外侧设有第二容量刻度18。瓶盖19螺纹连接瓶体17的上部，瓶盖19内置密封圈，并通过密封圈与瓶体17的顶面紧密连接，使得瓶盖19和瓶体17之间具有较好的密封性，避免农药外泄。橡胶软管20设于瓶盖19的顶部，并连通瓶体17的内腔，强力夹21夹接于橡胶软管20上。瓶体17通过输药管22连通箱体6的内腔，液体阀门23设于输药管22上。

搅拌装置32包括驱动电机33、驱动轴34和搅拌扇叶35，驱动电机33设于箱体6的顶部，其输出轴垂直穿设箱体6，并与箱体6转动连接。驱动轴34设于箱体6的内腔内，其上端连接驱动电机33的输出轴，其下端连接搅拌扇叶35。这样设置，通过搅拌装置32将农药与水充分混合，从而获得药效均匀的药水；此外，在箱体6内进行搅拌，农药搅拌时散发的气味不会扩散出来，避免操作人员吸入带有农药气味的空气，更具安全性。

监测装置36包括微型流量计38和转动式摄像头37，微型流量计38设于进液管10上，转动式摄像头37设于无人机上。监测装置36还可以根据实际需要增加用于监测环境参数的传感器，例如：温度传感器、湿度传感器、风速传感器以及光照强度传感器等。

控制盒24包括盒体、控制器25以及通信装置26；盒体设于箱体6上，控制器25和通信装置26均设于盒体内；通信装置26、水泵11、驱动电机33、微型流量计38以及转动式摄像头37均与控制器25电性连接。

移动终端27包括控制模块28、通信模块29、显示模块30以及报警模块31，通信模块29、显示模块30以及报警模块31均与控制模块28电性连接。通信模块29通过无线的方式与通信装置26连接。

其中，移动终端27的控制模块28用于生成控制指令，并通过通信模块29将控制指令发送至通信装置26，通信装置26接收控制指令后，将控制指令发送至控制器25，控制器25进而控制水泵11或者驱动电机33执行相应的动作。

控制器25通过微型流量计38采集流经进液管10的药水的瞬时流量数据，并将该瞬时流量数据通过通信装置26发送至移动终端27；移动终端27的控制模块28通过通信模块29接收该瞬时流量数据后，计算出相应的瞬时流量值，并将该瞬时流量值显示于显示模块30。水泵11开始工作后，当该瞬时流量值变为零时，说明箱体6内的药水已经用完；此时，控制模块28生成报警指令发送至报警模块31，报警模块31进而执行报警动作；这样，操作人员便能够及时地知道药水已用完，并操控无人机返航，避免出现未能及时发现药水喷完的情况，有效地提高了无人机的续航能力以及喷药效率。

转动式摄像头37用于采集喷药作业区的画面信息，使得工作人员可以清楚地看到喷药作业区的视频画面，从而便于操作人员操控无人机飞行并进行准确投药。

使用本实用新型调配药水的步骤如下：首先，向箱体6内灌水，并通过第一容量刻度9确定箱体6内水的加入量，当水的加入量达到期望值时，停止灌水；然后，将设于橡胶软管20上的强力夹21取下，使得储药瓶16内的气压与外界气压一致；接着，打开液体阀门23，使得农药经输药管22流入箱体6，并通过第二容量刻度18确定农药的加入量，当农药的加入量达到期望值时，关闭液体阀门23；最后，拧紧箱盖8，并通过移动终端27启动搅拌装置32，将农药与水充分混合；这样，药水调配工作在箱体6内进行，且整个调配过程中，操作人员均不会与农药或者药水接触，也不会吸入过多带有农药气味的空气，有效地解决了操作人员在配药及灌药至药箱过程中容易接触到药液的问题。

本实用新型应用于输电线路铁塔基面的维护工作，其通过无人机搭载并在超低空环境进行喷药作业，可以有效地提高工作效率和维护效率，同时还能降低人工成本；此外，本实用新型相较于传统的喷药装置，其可以有效地避免出现操作人员容易接触药水并因此受到危害的情况，具有较高的安全性。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于，包括：

固定架，设于无人机的下部，并与无人机可拆卸连接；所述固定架设有横杆，所述横杆水平设置，并相对所述固定架的相对两侧向外延伸；

喷洒装置，其包括配药箱、进液管、水泵、输液管以及至少两喷头；所述配药箱包括箱体、灌水口以及箱盖；所述箱体设于所述固定架上，其材料为透明塑料，所述箱体的一侧面上设有第一容量刻度；所述灌水口设于所述箱体的上部，并连通所述箱体的内腔，所述箱盖螺纹连接所述灌水口；所述水泵设于所述箱体上，并通过所述进液管连通箱体内腔的底部；所述至少两喷头至少布设于所述横杆的两端，并通过所述输液管连通所述水泵；

加药装置，其包括储药瓶、输药管以及液体阀门；所述储药瓶包括瓶体、瓶盖、橡胶软管以及强力夹；所述瓶体设于箱体一侧面的上部，其材料为透明塑料；所述瓶体的内腔内置有农药，所述瓶体的外侧设有第二容量刻度；所述瓶盖螺纹连接所述瓶体的上部；所述橡胶软管设于所述瓶盖的顶部，并连通所述瓶体的内腔；所述强力夹夹接于所述橡胶软管上；所述瓶体通过所述输药管连通所述箱体的内腔，所述液体阀门设于所述输药管上；

控制盒，其包括盒体、控制器以及通信装置；所述盒体设于所述箱体上，所述控制器和所述通信装置均设于所述盒体内；所述通信装置和所述水泵均与所述控制器电性连接；以及

移动终端，其包括控制模块和通信模块，所述通信模块与所述控制模块电性连接，并通过无线的方式与所述通信装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：还包括搅拌装置，所述搅拌装置包括驱动电机、驱动轴和搅拌扇叶；所述驱动电机设于所述箱体的顶部，其输出轴垂直穿设所述箱体，并与所述箱体转动连接；所述驱动电机与所述控制器电性连接；所述驱动轴设于所述箱体的内腔内，其上端连接所述驱动电机的输出轴，其下端连接所述搅拌扇叶。

3.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：还包括监测装置，所述监测装置包括微型流量计，所述微型流量计设于所述进液管上，并与所述控制器电性连接；所述移动终端还包括显示模块和报警模块，所述显示模块和所述报警模块均与所述控制模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述监测装置还包括转动式摄像头，所述转动式摄像头设于无人机上，并与所述控制器电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述固定架包括左右对称设置的两支撑单元；所述支撑单元包括两支撑脚和一第一连接杆；所述第一连接杆水平设置，其两端分别连接所述两支撑脚的顶部；所述第一连接杆通过螺栓及螺母与无人机可拆卸连接；所述两支撑单元的支撑脚之间通过第二连接杆连接，所述横杆垂直设于所述第二连接杆上。

6.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述灌水口内嵌有过滤筛。

7.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述输液管包括一第一输液管以及至少两第二输液管；所述第一输液管的一端连接所述水泵，另一端通过分接头与所述至少两第二输液管的一端连通，所述至少两输液管的另一端与所述至少两喷头连接。

8.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述横杆具有伸缩性，并设有将其长度固定的锁紧装置。

9.根据权利要求1所述的一种无人机机载农药广幅喷洒装置，其特征在于：所述瓶盖内置密封圈，并通过所述密封圈与所述瓶体的顶面紧密连接。