CN105667760A - 超低空遥控飞行植保机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低空遥控飞行植保机，包括机架主体、起落架、可折叠悬臂机构、动力机构、喷洒机构、锂电池组和飞控系统；飞控系统包括手动控制模块、全自动控制模块、自动悬停模块和喷洒管理模块；自动悬停模块在植保机接收不到无线遥控器的遥控信号时控制植保机自动悬停。本发明在植保机上安设多种安全报警系统，当植保机飞离操控范围，接收不到控制信号等紧急情况下，能够自动空中悬浮待命，在紧急情况下也可以通过无线遥控器上的一键悬停保护按钮实现植保机的自动悬停，从而保证植保机的意外安全；本设备装设有喷洒管理系统，能对喷洒的轨迹、时间、地点、喷洒量、喷洒对象、喷洒效果等喷洒数据进行记录、查询和监控。
Description
技术领域
本发明涉及农用航空植保技术领域，更具体地说，尤其涉及一种超低空遥控飞行植保机。
背景技术
中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有十万之众，致死率约20％，农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计，相比更是一个惊人的数字。
植保无人机，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机。植保无人机通常由飞行平台、GPS飞控系统和喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子和粉剂等。植保无人机体型娇小而功能强大，可负载8-10公斤的农药，在低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地作业，其喷洒效率是传统人工的30倍。植保无人机采用智能操控，操作手通过底面遥控器及GPS定位对其实施监控，其旋翼产生的乡下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果好，同时远距离操控施药大大提高了农药喷洒的安全性，还能通过搭载视频器件，对农业病虫害等进行实时监控。
但是现有的植保无人机只具备对喷洒进行控制的系统，能够自动调节农药喷洒量，并始终保持单位面积的喷洒量一致，并不具备对喷洒数据进行记录的系统，在喷洒时具体数据必须由人工手动记录，记录时不仅费时费力，耗费了大量的人力物力，而且非常容易出错，在需要时也不发及时查找到需要的喷洒数据。
现有的无人植保机在工作时通常通过无线遥控器进行操控，无人植保机无法超出无线遥控器的操控范围，一旦超出无人植保机则会失控，直接从空中摔落，从而造成无人植保机的损毁，甚至会对他人的人身安全造成威胁。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种超低空遥控飞行植保机，该植保机更加便于移动和携带，并且具备喷洒数据自动记录和失控自动悬停功能。
本发明的技术方案是这样实现的：超低空遥控飞行植保机，包括机架主体、起落架、可折叠悬臂机构、动力机构、喷洒机构、锂电池组和飞控系统，所述起落架上端固定有支撑板，所述机架主体固定在所述支撑板的上方，所述锂电池组和飞控系统固定于所述机架主体的内部，所述锂电池组为动力机构、喷洒机构和飞控系统提供电源；所述可折叠悬臂机构包括悬臂和可折叠式管夹，所述可折叠式管夹设有六个并且均匀布置安装在机架主体的外沿，每个所述可折叠式管夹的一端固定安装在机架主体上，另一端固定悬臂，每相邻两根悬臂之间的角度相等；所述动力机构包括电机和螺旋桨，所述电机安装在悬臂的顶端，所述螺旋桨与电机的输出轴共轴连接，螺旋桨随着电机的转动而旋转，为植保机提供动力输出；所述喷洒机构包括药箱、增压泵、喷洒杆、喷洒头和喷洒杆固定环，所述药箱固定在所述支撑板底部，所述增压泵固定在所述起落架上，所述喷洒杆通过喷洒杆固定环固定于所述起落架，喷洒头固定在所述喷洒杆上；所述药箱底部设有出液口，所述药箱的出液口通过软管连接增压泵的进口，所述增压泵的出口与喷洒杆的进液口连接，所述增压泵通过软管将药液从药箱底部泵出后通过通过软管输送到喷洒杆上并通过喷头将药液雾化喷出；所述飞控系统包括手动控制模块、全自动控制模块、自动悬停模块和喷洒管理模块；所述手动控制模块接收无线遥控器发出的遥控信号并通过该遥控信号控制植保机的航向和飞行姿态确保植保机在预订的作业线路上；所述全自动控制模块根据预设参数自动规划喷洒路径，实现自动喷洒作业；所述自动悬停模块在植保机接收不到无线遥控器的遥控信号时控制植保机自动悬停；所述喷洒控制机构控制植保机到达预订的作业区域时喷洒机构开始工作并对喷洒机构的喷洒数据进行记录、查询和监控。
进一步的，所述喷洒杆设有左右对称的一对，每根喷洒杆上安设有三个喷洒头。
进一步的，所述起落架上设有支撑架，所述增压泵设在所述支撑架上并通过所述支撑架固定在起落架上。
进一步的，所述悬臂的顶端安设有有电机安装壳，电机安装壳内部固定有电机驱动模块，电机安装壳的底部通过后盖板进行固定，电机安装在所述电机安装壳的上端；所述电机安装壳上设有与所述悬臂的顶端相配合的固定孔。
进一步的，所述起落架的底部横杆上套装有缓冲垫。
进一步的，无线遥控器上还设有一键悬停保护按钮。
进一步的，所述植保机上还设有充电模块和快充模块，所述充电模块和快充模块均与设置在机架主体内部的锂电池组电连接。
进一步的，所述螺旋桨由碳纤维复合材料制成。
本发明的有益效果在于：本发明通过可折叠悬臂机构能够实现快速折叠，方便植保机的运输和使用；植保机上设有多种安全报警系统，当植保机飞离操控范围，接收不到控制信号等紧急情况下，能够自动空中悬浮待命，在紧急情况下也可以通过无线遥控器上的一键悬停保护按钮实现植保机的自动悬停，从而保证植保机的意外安全；本设备装设有喷洒管理系统，能够自动调节农药喷洒量，始终保持单位面积的喷洒量一致，同时喷洒管理系统还能对喷洒的轨迹、时间、地点、喷洒量、喷洒对象、喷洒效果等喷洒数据进行记录、查询和监控；本设备采用锂电池组作为动力源，不仅安全可靠，使用维护简单，成本低，而且轻便灵活、噪音小、振动小、易操控，对操作人员要求较低，同时具备充电模块和快充模块，根据实时需要进行充电，一定程度上保证植保机的续航能力。
附图说明
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明超低空遥控飞行植保机的结构示意图。
图2是本发明超低空遥控飞行植保机的爆炸视图。
图3是本发明悬臂和动力机构的爆炸视图。
图4本发明电机安装壳的结构示意图。
图中，1-螺旋桨、2-机架主体、3-起落架、4-喷洒杆、5-支撑板、6-药箱、7-折叠式管夹、8-悬臂、9-增压泵、10-喷洒头、11-喷洒杆固定环、12-出液口、13-电机、14-支撑架、15-缓冲垫、16-电机安装壳、17-电机驱动模块、18-后盖板。
具体实施方式
参阅图1和图2所示，本发明的超低空遥控飞行植保机，包括机架主体2、起落架3、可折叠悬臂机构、动力机构、喷洒机构、锂电池组和飞控系统，所述起落架3上端固定有支撑板5，所述机架主体2固定在所述支撑板5的上方，所述锂电池组和飞控系统固定于所述机架主体2的内部，所述锂电池组为动力机构、喷洒机构和飞控系统提供电源；所述可折叠悬臂机构包括悬臂8和可折叠式管夹7，所述可折叠式管夹7设有六个并且均匀布置安装在机架主体2的外沿，每个所述可折叠式管夹7的一端固定安装在机架主体2上，另一端固定悬臂8，每相邻两根悬臂8之间的角度相等；所述动力机构包括电机13和螺旋桨1，所述电机13安装在悬臂8的顶端，所述螺旋桨1与电机13的输出轴共轴连接，螺旋桨1随着电机13的转动而旋转，为植保机提供动力输出；所述喷洒机构包括药箱6、增压泵9、喷洒杆4、喷洒头10和喷洒杆固定环11，所述药箱6固定在所述支撑板5底部，所述增压泵9固定在所述起落架3上，所述喷洒杆4通过喷洒杆固定环11固定于所述起落架3，喷洒头10固定在所述喷洒杆4上；所述药箱6底部设有出液口12，所述药箱6的出液口12通过软管连接增压泵9的进口，所述增压泵9的出口与喷洒杆4的进液口连接，所述增压泵9通过软管将药液从药箱6底部泵出后通过通过软管输送到喷洒杆4上并通过喷头将药液雾化喷出；所述飞控系统包括手动控制模块、全自动控制模块、自动悬停模块和喷洒管理模块；所述手动控制模块接收无线遥控器发出的遥控信号并通过该遥控信号控制植保机的航向和飞行姿态确保植保机在预订的作业线路上；所述全自动控制模块根据预设参数自动规划喷洒路径，实现自动喷洒作业；所述自动悬停模块在植保机接收不到无线遥控器的遥控信号时控制植保机自动悬停；所述喷洒控制机构控制植保机到达预订的作业区域时喷洒机构开始工作并对喷洒机构的喷洒数据进行记录、查询和监控。
所述喷洒杆4设有左右对称的一对，每根喷洒杆4上安设有三个喷洒头10；所述起落架3上设有支撑架14，所述增压泵9设在所述支撑架14上并通过所述支撑架14固定在起落架3上。
所述起落架3的底部横杆上套装有缓冲垫15。缓冲垫15在植保机降落时起到缓冲作用。
无线遥控器上还设有一键悬停保护按钮。通过无线遥控器手动按下一键悬停保护按钮能使植保机立即处于悬停待命状态，以保证某些紧急情况下植保机的安全。
所述植保机上还设有充电模块和快充模块，所述充电模块和快充模块均与设置在机架主体2内部的锂电池组电连接。充电模式下每次对锂电池组的一块电池进行充电，每块电池的充电时间为两小时；快充模式下每次对锂电池组内的两块电池进行充电，且每次充电时间为10-15分钟；快充模式下能够对锂电池组进行快速充电，加快植保机特殊情况下的续航时间。
所述螺旋桨1由碳纤维复合材料制成。
如图3和图4所示，所述悬臂8的顶端安设有有电机安装壳16，电机安装壳16内部固定有电机驱动模块17，电机安装壳16的底部通过后盖板18进行固定，电机13安装在所述电机安装壳16的上端；所述电机安装壳16上设有与所述悬臂8的顶端相配合的固定孔。
本发明的操控模式一共有三种，第一种是手动模式，该模式与普通的航模控制模式完全相同，通过无线遥控器对植保机进行手动控制；第二种是全自动模式，该模式为姿态和速度控制模式，植保机的姿态、速度、位置、高度及喷洒量等参数均由植保机的飞控系统自动控制，植保机根据经纬度坐标和喷杆宽幅等参数自动规划喷洒路径并实现自动喷洒作业；第三种为自动悬停模式，当植保机接收不到遥控信号时，植保机自动悬停，保证植保机的安全。
本发明装配有喷洒管理模块，能够自动调节农药喷洒量，始终保持单位面积的喷洒量一致，同时喷洒管理系统还能对喷洒的轨迹、喷洒时间、喷洒地点、喷洒农药量、喷洒总亩数、是否重复喷洒、是否遗漏喷洒以及喷洒效果如何等喷洒数据进行记录、查询和监控。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (8)
1.超低空遥控飞行植保机，其特征在于：包括机架主体(2)、起落架(3)、可折叠悬臂机构、动力机构、喷洒机构、锂电池组和飞控系统，所述起落架(3)上端固定有支撑板(5)，所述机架主体(2)固定在所述支撑板(5)的上方，所述锂电池组和飞控系统固定于所述机架主体(2)的内部，所述锂电池组为动力机构、喷洒机构和飞控系统提供电源；所述可折叠悬臂机构包括悬臂(8)和可折叠式管夹(7)，所述可折叠式管夹(7)设有六个并且均匀布置安装在机架主体(2)的外沿，每个所述可折叠式管夹(7)的一端固定安装在机架主体(2)上，另一端固定悬臂(8)，每相邻两根悬臂(8)之间的角度相等；所述动力机构包括电机(13)和螺旋桨(1)，所述电机(13)安装在悬臂(8)的顶端，所述螺旋桨(1)与电机(13)的输出轴共轴连接，螺旋桨(1)随着电机(13)的转动而旋转，为植保机提供动力输出；所述喷洒机构包括药箱(6)、增压泵(9)、喷洒杆(4)、喷洒头(10)和喷洒杆固定环(11)，所述药箱(6)固定在所述支撑板(5)底部，所述增压泵(9)固定在所述起落架(3)上，所述喷洒杆(4)通过喷洒杆固定环(11)固定于所述起落架(3)，喷洒头(10)固定在所述喷洒杆(4)上；所述药箱(6)底部设有出液口(12)，所述药箱(6)的出液口(12)通过软管连接增压泵(9)的进口，所述增压泵(9)的出口与喷洒杆(4)的进液口连接，所述增压泵(9)通过软管将药液从药箱(6)底部泵出后通过通过软管输送到喷洒杆(4)上并通过喷头将药液雾化喷出；所述飞控系统包括手动控制模块、全自动控制模块、自动悬停模块和喷洒管理模块；所述手动控制模块接收无线遥控器发出的遥控信号并通过该遥控信号控制植保机的航向和飞行姿态确保植保机在预订的作业线路上；所述全自动控制模块根据预设参数自动规划喷洒路径，实现自动喷洒作业；所述自动悬停模块在植保机接收不到无线遥控器的遥控信号时控制植保机自动悬停；所述喷洒控制机构控制植保机到达预订的作业区域时喷洒机构开始工作并对喷洒机构的喷洒数据进行记录、查询和监控。
2.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述喷洒杆(4)设有左右对称的一对，每根喷洒杆(4)上安设有三个喷洒头(10)。
3.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述起落架(3)上设有支撑架(14)，所述增压泵(9)设在所述支撑架(14)上并通过所述支撑架(14)固定在起落架(3)上。
4.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述悬臂(8)的顶端安设有有电机安装壳(16)，电机安装壳(16)内部固定有电机驱动模块(17)，电机安装壳(16)的底部通过后盖板(18)进行固定，电机(13)安装在所述电机安装壳(16)的上端；所述电机安装壳(16)上设有与所述悬臂(8)的顶端相配合的固定孔。
5.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述起落架(3)的底部横杆上套装有缓冲垫(15)。
6.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：无线遥控器上还设有一键悬停保护按钮。
7.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述植保机上还设有充电模块和快充模块，所述充电模块和快充模块均与设置在机架主体(2)内部的锂电池组电连接。
8.根据权利要求1所述的超低空遥控飞行植保机，其特征在于：所述螺旋桨(1)由碳纤维复合材料制成。
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