CN107745803A - 一种喷药除虫无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷药除虫无人机，包括机身，所述机身的外圈均匀设有多个连杆，连杆的端部均设有圆形保护框，保护框的内部配合设有十字形支架，十字形支架的中部设有旋翼电机，旋翼电机的输出轴上设有旋翼，机身的顶部螺纹连接有药瓶，机身的内部设有喷药器，机身的外圈于各个连杆之间均匀设有多个喷药管，喷药管的端部下侧设有喷头。本发明结构稳定性好，在进行农田喷药杀虫时不易发生抖动，通过GPS模块与摄像头相配合可获取装置的位置信息，降低杀虫作业难度，通过保护框可以对旋翼电机和旋翼进行充分保护，避免农作物对旋翼造成影响，同时在手工操作或出现操作故障时，使旋翼电机停止空转，节电效果显著。

Description

一种喷药除虫无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，具体是一种喷药除虫无人机。
背景技术
随着我国科技建设的发展，无人机在变电设备，线路和农业商业方面得到了广泛的应用。采用无人机进行农业检测和杀虫作业既可以提升工作效率，又可以避免对农作物造成破坏，且无人机非常适合小区域的喷药杀虫作业。现有的农业用无人机在进行喷药时抖动剧烈，运行稳定性差，不易捕捉需要杀虫的区域，作业难度大，且无人机在运行时容易受到农作物的干扰，影响无人机的稳定运行，严重时会造成无人机损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种喷药除虫无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种喷药除虫无人机，包括机身，所述机身的外圈均匀设有多个连杆，连杆的端部均设有圆形保护框，保护框的内部配合设有十字形支架，十字形支架的中部设有旋翼电机，旋翼电机的输出轴上设有旋翼，保护框的外圈下侧设有支脚，所述机身的顶部螺纹连接有药瓶，机身的内部设有喷药器，机身的外圈于各个连杆之间均匀设有多个喷药管，喷药管的端部下侧设有喷头，所述机身的底部设有摄像头，所述机身上还设有蓄电池、GPS模块、惯性导航装置、数据发射器和数据接收器；所述旋翼电机还包括驱动装置，驱动装置包括刀开关Q、交流接触器KM、电阻R1、电容C1、二极管VS、三极管VT、电机M和霍尔传感器集成电路U1，刀开关Q引脚1、引脚2和引脚3分别连接三相电源线L1、L2和L3，刀开关Q引脚6连接交流接触器KM触点引脚1，刀开关Q引脚5分别连接交流接触器KM触点引脚2和交流接触器KM线圈，刀开关Q引脚4分别连接交流接触器KM触点引脚3、电阻R1、电容C1、二极管VD1正极和继电器K触点，继电器K触点另一端连接交流接触器KM线圈另一端，交流接触器KM触点引脚4、引脚5和引脚6分别连接电机M的三相，电机M接地端分别连接三相电源中性线N、二极管VD1负极和整流桥UR引脚3，整流桥UR引脚1分别连接电阻R1另一端和电容C1另一端，整流桥UR引脚2分别连接电阻R2、二极管VD负极和继电器K线圈，继电器K线圈另一端分别连接二极管VD正极和三极管VT集电极，三极管VT基极连接电阻R4，电阻R4另一端分别连接霍尔传感器集成电路U1引脚2、电容C4和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R2另一端、二极管VS负极、电容C3和霍尔传感器集成电路引脚1，霍尔传感器集成电路引脚3分别连接整流桥UR引脚4、电容C2另一端、二极管VS正极、电容C3另一端、电容C4另一端和发光二极管VL负极，发光二极管VL正极连接三极管VT发射极。
作为本发明进一步的方案：所述连杆的数量为三个。
作为本发明进一步的方案：所述支脚和连杆的位置相对。
作为本发明进一步的方案：所述喷药管的数量与连杆的数量相同。
作为本发明进一步的方案：所述喷头和喷药管导通连接，喷药管与喷药器的出液口导通连接，喷药器的进液口与药瓶导通连接。
作为本发明进一步的方案：所述GPS模块用于采集测量的系统的位置数据，并同步系统时间。
作为本发明进一步的方案：所述惯性导航装置用于采集测量系统的姿态、加速度数据。
作为本发明进一步的方案：所述数据接收器用于接收地面控制器发送的指令信息，数据发射器用于将采集到的数据发送到地面控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该装置结构稳定性好，在进行农田喷药杀虫时不易发生抖动，通过GPS模块与摄像头相配合可获取装置的位置信息，降低杀虫作业难度，通过保护框可以对旋翼电机和旋翼进行充分保护，避免农作物对旋翼造成影响，同时在手工操作或出现操作故障时，使旋翼电机停止空转，节电效果显著。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中机身部分的正视示意图。
图3为本发明中驱动装置的电路图。
图中：1-支脚，2-保护框，3-旋翼，4-旋翼电机，5-十字形支架，6-喷药管，7-喷头，8-连杆，9-机身，10-药瓶，11-摄像头，12-喷药器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种喷药除虫无人机，包括机身9，所述机身9的外圈均匀设有多个连杆8，连杆8的数量为三个，连杆8的端部均设有圆形保护框2，保护框2的内部配合设有十字形支架5，十字形支架5的中部设有旋翼电机4，旋翼电机4的输出轴上设有旋翼3，通过旋翼电机4带动旋翼3转动，以产生向下的推力，所述保护框2的外圈下侧设有支脚1，支脚1和连杆8的位置相对，通过各个支脚1组合对装置进行支撑，所述机身9的顶部螺纹连接有药瓶10，机身9的内部设有喷药器12，机身9的外圈于各个连杆8之间均匀设有多个喷药管6，喷药管6的数量与连杆8的数量相同，喷药管6的端部下侧设有喷头7，所述喷头7和喷药管6导通连接，喷药管6与喷药器12的出液口导通连接，喷药器12的进液口与药瓶10导通连接，控制喷药器12动作，可以将药瓶10内的药液从喷头7喷出，进行农田杀虫作业，所述机身9的底部设有摄像头11，通过摄像头11进行航拍侦测，以进行准确的杀虫作业。
所述机身9上还设有蓄电池、GPS模块、惯性导航装置、数据发射器和数据接收器，所述蓄电池为装置进行供电，所述GPS模块用于采集测量的系统的位置数据，并同步系统时间，所述惯性导航装置用于采集测量系统的姿态、加速度数据，所述数据发射器和数据接收器用于接收装置发射到地面控制器（未示出）的数据信息，并通过数据接收器接收地面控制器发送的指令。
所述旋翼电机还包括驱动装置，驱动装置包括刀开关Q、交流接触器KM、电阻R1、电容C1、二极管VS、三极管VT、电机M和霍尔传感器集成电路U1，刀开关Q引脚1、引脚2和引脚3分别连接三相电源线L1、L2和L3，刀开关Q引脚6连接交流接触器KM触点引脚1，刀开关Q引脚5分别连接交流接触器KM触点引脚2和交流接触器KM线圈，刀开关Q引脚4分别连接交流接触器KM触点引脚3、电阻R1、电容C1、二极管VD1正极和继电器K触点，继电器K触点另一端连接交流接触器KM线圈另一端，交流接触器KM触点引脚4、引脚5和引脚6分别连接电机M的三相，电机M接地端分别连接三相电源中性线N、二极管VD1负极和整流桥UR引脚3，整流桥UR引脚1分别连接电阻R1另一端和电容C1另一端，整流桥UR引脚2分别连接电阻R2、二极管VD负极和继电器K线圈，继电器K线圈另一端分别连接二极管VD正极和三极管VT集电极，三极管VT基极连接电阻R4，电阻R4另一端分别连接霍尔传感器集成电路U1引脚2、电容C4和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R2另一端、二极管VS负极、电容C3和霍尔传感器集成电路引脚1，霍尔传感器集成电路引脚3分别连接整流桥UR引脚4、电容C2另一端、二极管VS正极、电容C3另一端、电容C4另一端和发光二极管VL负极，发光二极管VL正极连接三极管VT发射极。
请参阅图3，直流稳压电源电路由降压电容C1、泄放电阻R1、整流桥UR滤波电容C2及C3、限流电阻R2和稳压二极管VS组成。
传感器控制电路由固定安装在电机离合器操纵杆上的磁铁和霍尔传感器集成电路U1、电阻R3及M、电容C4、晶体管VT、二极管VD、发光二极管VL和继电器K组成，电机离合器操纵杆采用远程的方式控制
主控制电路由刀开关Q和交流接触器KM组成。
接通刀开关Q后，L3与中性线N之间的交流220V电压经C1降压、UR整流、C2滤波后，为继电器K的驱动电路提供+16V工作电压，该＋16V电压还经R2限流、VS稳压及C3滤波后，为U1提供＋5V工作电压。
在操作人员未远程操作电机离合器操纵杆时，U1在磁铁的强磁场作用下输出低电平，使VT截止，VL不发光，K和KM均处于释放状态，电机M不工作。使用时，操作人员远程操作电机离合器操纵杆，使磁铁随离合器操纵杆下移，U1失去强磁场作用，其输出端变为高电平，VT饱和导通，K通电吸合，其常开触头接通，使KM通电吸合，KM的常开主触头将电机M的工作电源接通，M起动运转，同时VL点亮。
当需要停机时，操作人员远程操作电机离合器操纵杆释放，磁铁又回复原挡，使VT截止，VL熄灭，K和KM断电释放，M停转。
在使用时，在药瓶10内灌装入药液后，旋接于机身9上，通过地面控制器控制各个旋翼电机4同时运行，通过机身9上的蓄电池为装置供电，通过GPS模块与摄像头11相配合获取装置的位置信息，并通过数据发射器发送给地面控制器，当到达待杀虫的农田区域时，通过地面控制器发送指令，机身9上的数据接收器接收指令后控制喷药器12动作，将药瓶10内的药液从喷头7喷出，以对农田进行杀虫作业，惯性导航装置用于采集测量系统的姿态、加速度数据，以使得装置处于一个稳定的运行环境中，通过将旋翼电机4设置于保护框2的内侧，可以通过保护框2对旋翼电机4和旋翼3进行充分保护，避免农作物对旋翼3造成影响。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种喷药除虫无人机，包括机身，其特征在于，所述机身的外圈均匀设有多个连杆，连杆的端部均设有圆形保护框，保护框的内部配合设有十字形支架，十字形支架的中部设有旋翼电机，旋翼电机的输出轴上设有旋翼，保护框的外圈下侧设有支脚，所述机身的顶部螺纹连接有药瓶，机身的内部设有喷药器，机身的外圈于各个连杆之间均匀设有多个喷药管，喷药管的端部下侧设有喷头，所述机身的底部设有摄像头，所述机身上还设有蓄电池、GPS模块、惯性导航装置、数据发射器和数据接收器；所述旋翼电机还包括驱动装置，驱动装置包括刀开关Q、交流接触器KM、电阻R1、电容C1、二极管VS、三极管VT、电机M和霍尔传感器集成电路U1，刀开关Q引脚1、引脚2和引脚3分别连接三相电源线L1、L2和L3，刀开关Q引脚6连接交流接触器KM触点引脚1，刀开关Q引脚5分别连接交流接触器KM触点引脚2和交流接触器KM线圈，刀开关Q引脚4分别连接交流接触器KM触点引脚3、电阻R1、电容C1、二极管VD1正极和继电器K触点，继电器K触点另一端连接交流接触器KM线圈另一端，交流接触器KM触点引脚4、引脚5和引脚6分别连接电机M的三相，电机M接地端分别连接三相电源中性线N、二极管VD1负极和整流桥UR引脚3，整流桥UR引脚1分别连接电阻R1另一端和电容C1另一端，整流桥UR引脚2分别连接电阻R2、二极管VD负极和继电器K线圈，继电器K线圈另一端分别连接二极管VD正极和三极管VT集电极，三极管VT基极连接电阻R4，电阻R4另一端分别连接霍尔传感器集成电路U1引脚2、电容C4和电阻R3，电阻R3另一端分别连接电阻R2另一端、二极管VS负极、电容C3和霍尔传感器集成电路引脚1，霍尔传感器集成电路引脚3分别连接整流桥UR引脚4、电容C2另一端、二极管VS正极、电容C3另一端、电容C4另一端和发光二极管VL负极，发光二极管VL正极连接三极管VT发射极。
2.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述连杆的数量为三个。
3.根据权利要求1或2所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述支脚和连杆的位置相对。
4.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述喷药管的数量与连杆的数量相同。
5.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述喷头和喷药管导通连接，喷药管与喷药器的出液口导通连接，喷药器的进液口与药瓶导通连接。
6.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述GPS模块用于采集测量的系统的位置数据，并同步系统时间。
7.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述惯性导航装置用于采集测量系统的姿态、加速度数据。
8.根据权利要求1所述的喷药除虫无人机，其特征在于，所述数据接收器用于接收地面控制器发送的指令信息，数据发射器用于将采集到的数据发送到地面控制器。
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