CN105235908A - 多旋翼植保无人机用药箱 - Google Patents

Abstract

一种多旋翼植保无人机用药箱，包括至少一个箱体，箱体上设有进药口、出药口及换气口。箱体由封闭曲线绕回转轴旋转360度形成中空环形腔体，用于储存药液。所述封闭曲线包括由直线构成的多边形和其他任意曲线等。所述箱体的几何中心在回转轴上，与无人机的中心轴重合。所述箱体呈扁平状，工作重心低，安装于无人机上部，随着药液减少，重心更接近无人机机体的垂直重心。随着无人机的姿态变化，所述环形腔体内的药液向较低侧流动，需流经回转体两侧而延缓撞击壁面的时间，同时两侧的药液会合后形成阻滞，避免刚性反弹及回波引起涌浪。所述环形腔体内设置阻尼片，进一步阻滞药液流动而减缓涌浪。所述箱体可以内外嵌套，增大容量。

Description

多旋翼植保无人机用药箱

技术领域

本发明属于植保无人机技术领域，尤其涉及一种多旋翼植保无人机用药箱。

背景技术

随着无人机在各行业的应用研究，人们发现无人机在社会生产和生活各个方面的作用日益显著。使用现代化的高新技术机械设备，不仅能够提高工作效率和质量、降低作业成本，还能够降低人员作业的风险，保护生命财产安全。其中，农用植保无人机与常规植保机械作业相比可谓好处多多，其作业效率是目前地面植保机械中防治效率最高的高架喷雾器作业效率的8倍。农用植保无人机采用低量喷雾，可节省90％的水和50％的农药，农药有效利用率达35％以上，而完成同样作业面积的耗油量比拖拉机等农业机械少很多。另外，农用植保无人机在空中作业不受地形环境影响，还可使作业人员与农药的接触降至最低，从而保证其身心健康。在引入这种作业方式的地区，特别是双季稻产区，农用植保无人机广泛受到用户的认可和欢迎。

一般地，用于农林植物保护作业的无人机，主要包括飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分，通过地面遥控或GPS飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。其中，现有农用植保无人机的喷洒机构包括喷洒执行机构和储药系统，其使用的药箱均为普通箱体并悬挂于无人机底部，在实际飞行中容易因为飞行姿态的变化而造成药液在箱体里不断晃动，引起因药箱内的药液快速流向较低的一侧，而产生一个冲击力，并产生回波快速反向流动。药液向一侧快速流动过程中，因流体的惯性，使其快速超过平衡位置，形成新的不平衡状态，并形成震荡，进而影响无人机的正常飞行，严重时甚至会导致无人机坠毁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种多旋翼植保无人机用药箱，旨在解决药箱内的药液因无人机飞行姿态的变化产生晃动，从而影响无人机稳定飞行的问题。

为解决上述问题，本发明技术方案如下：

提供一种多旋翼植保无人机专用药箱，包括至少一个箱体，所述箱体的底面安装在无人机顶部。所述箱体上设有进药口、出药口及换气口。所述箱体是由封闭曲线绕回转轴旋转360度形成的中空环形腔体，所述封闭曲线包括由直线构成的多边形和其他任意曲线。所述箱体可以为中空圆桶、中空圆台或中空圆锥等形状的环形腔体。

所述箱体为回转体结构，因回转体结构是全对称结构，箱体的几何中心在该回转轴上，与多旋翼无人机的回转中心重合，易于药箱安装在无人机的上部。箱体的重心就是几何中心，与所述无人机整机的重心在水平方向上重合，使得无人机姿态变化时，重心位置变化不大，提高无人机飞行的稳定性。所述箱体为中空环形腔体，随着无人机的姿态变化，环形腔体内的药液从较高侧向较低侧流动，在这个过程中，药液需要流过回转体的两侧，从而延缓了药液撞击药箱壁面的时间。与此同时流经箱体两侧的药液会合后形成阻滞，有效避免药液刚性反弹及回波引起涌浪。而涌浪会使得重心不断移动，使得无人机飞行的时候不断晃动，严重影响无人机的正常飞行。

所述箱体呈扁平状，工作重心低，药箱安装于无人机上部时，药箱的重心和无人机机体的重心很贴近。在无人机作业过程中，随着环形腔体内的药液不断减少，药箱的重心不断下移，更加接近无人机机体的垂直重心，使得无人机飞行更加的稳定。

所述环形腔体内围绕所述回转轴设置有螺旋状阻尼片，进一步阻滞药液流动从而减缓涌浪。所述螺旋状阻尼片在与箱体顶部和底部连接处设有通孔，上方通孔用于通气，下方通孔用于药液流动。无人机姿态变化时，药箱会随之倾斜，这时高液位的药液会快速的向低液位流动，药液的快速移动，会让重心迅速偏移，严重时会产生涌浪。在环形腔体内设置了螺旋状阻尼片，当药箱随无人机姿态变化而倾斜时，螺旋状阻尼片将药液隔断成多个部分，能够防止药液快速流动撞击箱体壁面而剧烈晃动。螺旋状阻尼片有一个曲率，药液沿着螺旋状阻尼片流动，有效避免了药液在药箱倾斜时直线流动撞击药箱而产生涌浪。

所述药箱可以包括多个所述箱体，所述箱体采用相似环形回转体中空结构内外嵌套，位于内部的箱体的外壁与位于外部的箱体的内壁紧密贴合，或者位于内部的箱体的外壁与位于外部箱体的内壁共用一个壁。通过多层内外嵌套，增大药箱整体容纳药液的容量。

所述进药口与换气口在所述的箱体上的可开启密封盖中，密封盖上有通孔，当密封盖开启时，为进药口，可以注入药液，注入药液完毕后关闭密封盖；当密封盖关闭时，为换气口，具有通气以保持箱体内外气压平衡的作用。所述出药口设置在所述箱体的底面上。多层箱体嵌套时，多个所述箱体的出药口通过连接器并联在一起，外接电磁阀门，控制药液的流出量。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的植保无人机用药箱安装在无人机上的立体示意图。

图2是图1中药箱的中空圆台形结构示意图。

图3是本发明第二实施例提供的植保无人机用药箱的剖视示意图。

图4是本发明第三实施例提供的植保无人机用药箱的剖视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，本发明所提供的第一实施例的一种植保无人机用药箱，包括至少一个箱体10，箱体10上设有进药口20、出药口30以及换气口40。箱体10的底面安装在无人机50上。出药口30设置在箱体10的底面上，进药口20和换气口40在一个密封盖装置中，设置在箱体10顶部。箱体10是由封闭曲线围绕着回转轴(图中未标出)旋转360度而成用于储存药液的的中空环形体13，回转轴不在封闭曲线内。箱体10的形状还可以为中空圆桶状或中空圆锥状，由封闭曲线绕回转轴旋转360度形成中空环形腔体均可，所述封闭曲线包括由直线组成的多边形和其他任意曲线。上述箱体10形状为全对称结构，其重心不会偏离几何中心，便于安装于无人机上部。箱体10的重心与无人机50整体的重心在水平方向上高度重合，提高无人机50飞行的稳定性。

在本实施例中，箱体10为一个中空的圆台状环形腔体，其包括内壁11和外壁12。环形腔体13有阻碍药液的直线流动作用，使药液从箱体的两侧流动，当无人机50的飞行姿态发生变化时，避免了因环形腔体13内的药液快速流向较低的一侧而产生回波引起浪涌，导致重心不断移动使得无人机50摇晃的问题。上述圆台形箱体10顶面小底面大，工作重心贴近低面，在作业期间随着药箱内药液的减少，其重心会不断下移，更加靠近无人机50机身的重心，从而大大减小了无人机50的晃动，保证了无人机的稳定飞行。

在环形腔体13内围绕回转轴设置有螺旋状阻尼片14，螺旋状阻尼片14固设在内壁11上，能够进一步地减小药液的流动速度，减缓药液晃动而产生涌浪，从而大大减少无人机50的晃动，保证无人机50的正常飞行。在实际制作过程中，可通过模拟计算或者试验的方法来确定环形腔体13的大小以及螺旋状阻尼片14的倾斜度，使药液的震荡降到最低。

具体地，进药口20上还设置有可开启的密封盖，密封盖上有通孔，当密封盖关闭时，起到换气口通气的作用，当密封盖打开时，可以注入药液，注入药液完毕后关闭密封盖。出药口30外接电磁阀门，控制药液的流出量。出药口30安装在无人机50的前端以保证在无人机50在工作期间，出药口30位于药箱10的最底部，便于无人机50喷洒药液的实施。

如图3所示，本发明提供的第二实施例的一种植保无人机用药箱，其与第一实施例的不同之处主要在于，本实施例中还包括一个与箱体10内外嵌套的箱体10’，箱体10’的结构与箱体10的结构相类似，其嵌套在箱体10内部，箱体10’的外壁12’与位于外部的箱体10的内壁11相贴合。箱体10和箱体10’上的出药口20和20’通过连接器并联在一起，外接个电磁阀门。

如图4所示，本发明提供的第三实施例的一种植保无人机用药箱，其与第二实施例的不同之处主要在于，本实施例中的箱体10’省略了外壁12’，位于外部的箱体10的内壁11同时作为位于内部的箱体10’的外壁，即箱体10’与箱体10之间共用一个壁。箱体10’的底面与箱体10的底面密封连接。这样能够节约药箱的材料，减轻药箱的重量。

根据上述原理能通过嵌套多个不同大小的箱体来增大无人机50的药液携带量，大大提高工作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种植保无人机用药箱，包括至少一个箱体，所述箱体的底面安装在无人机上，所述箱体上设有进药口、出药口及换气口。其特征在于，所述箱体是由封闭曲线绕回转轴旋转360度形成用于储存药液的中空环形腔体，所述封闭曲线包括由直线构成的多边形和其他任意曲线。

2.如权利要求1中所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述箱体可为中空圆桶、中空圆台或中空圆锥等形状的环形腔体。

3.如权利要求1所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述箱体呈扁平状。

4.如权利要求1至3所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述中空环形腔体内围绕所述回转轴设置有螺旋状阻尼片。

5.如权利要求1至3所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述药箱包括多个所述的箱体，所述箱体之间内外嵌套，位于内部的箱体的外壁与位于外部的箱体的内壁相贴合。

6.如权利要求5中所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述多个箱体的出药口设置在所述箱体的底面，并通过连接器并联在一起。

7.如权利要求1至3中所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述药箱包括多个所述的箱体，所述箱体之间内外嵌套，并且位于内部的箱体的外壁与位于外部的箱体的内壁共用一个壁。

8.如权利要求1至3中任意一项所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述箱体安装在无人机上部。

9.如权利要求1至3中任意一项所述的植保无人机用药箱，其特征在于，所述箱体设置有进药口和换气口结合的密封盖。