CN107902091A - 一种离心摆管式播种无人机 - Google Patents

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刘木华
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黎静
曾研华
张心毅
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涂团鹏
卢帆
刘旺星
彭永福
余传刚
闫浩辉
赵灿
刘鑫
吴鸿乐
石逸泽
钟洁
吴俊华
孙慧玲
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Abstract

本发明涉及一种可实现均匀播种的离心摆管式播种无人机，属于农业机械无人机播种技术领域。一种离心摆管式播种无人机，包括无人机、安装于无人机正下方的种箱、与种箱连通的播种量调节装置和离心摆管撒播装置，所述播种量调节装置包括匀种装置、调节装置和落种口，所述落种口分设于播种量调节装置上，用于连通种箱和离心摆管撒播装置，所述匀种装置的中心轴与播种量调节装置的中心轴重合固定，用于使种箱落下的种子均匀落入落种口内，所述调节装置用于控制落种口的实际大小进而调节播种量，所述播种量调节装置通过支撑横架与无人机的支撑脚连接固定。本发明技术方案的有益效果是：1、实现了播种量的可调及提高种子撒播的均匀性。2、避免了种子在种箱及落种口处固结堵塞。

Description

一种离心摆管式播种无人机
技术领域
本发明涉及一种可实现均匀播种的离心摆管式播种无人机，属于农业机械无人机播种技术领域。
背景技术
南方丘陵山区水稻生产是我国农业的重要组成部分，在发展农业经济、农民脱贫致富和保证国家粮食安全等方面具有重要作用，但丘陵山区水稻生产缺乏适应装备，尤其水稻种植机械化水平极低，严重制约了南方丘陵山区水稻生产。因此，研发适宜南方丘陵山区水稻种植装备具有重要的现实意义。
无人机在植保播种领域已得到了广泛应用，但在水稻播种领域无人机暂未得到应用，水稻播种无人机能有效破除丘陵山区土地条件的限制，是解决丘陵山区机械化水稻种植的重要途径。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种播种量可调且种子撒播均匀的离心摆管式播种无人机。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种离心摆管式播种无人机，包括无人机、安装于无人机正下方的种箱、与种箱连通的播种量调节装置和离心摆管撒播装置，所述播种量调节装置包括匀种装置、调节装置和落种口，所述落种口分设于播种量调节装置上，用于连通种箱和离心摆管撒播装置，所述匀种装置的中心轴与播种量调节装置的中心轴重合固定，用于使种箱落下的种子均匀落入落种口内，所述调节装置用于控制落种口的实际大小进而调节播种量，所述播种量调节装置通过支撑横架与无人机的支撑脚连接固定；所述离心摆管撒播装置设置于播种量调节装置的底部，通过传动装置与微型电机连接,用于撒播种子。
优选的，所述落种口为菱形孔，围绕所述播种量调节装置的中心轴均匀分布，且菱形孔角度小的端部靠近播种量调节装置的中心轴。
优选的，所述匀种装置包括3个绕中心轴均匀分布的搅拌叶片，所述搅拌叶片均与竖直方向呈40度至60度倾斜。
优选的，所述调节装置包括播种量调节槽、调节螺栓、手柄和转盘；所述播种量调节槽设置于播种量调节装置的外缘前端；所述调节螺栓的底部与手柄连接，顶部穿出播种量调节槽并通过螺母与之固定；所述手柄和转盘设置于落种口的下方，且手柄与转盘连接固定并随调节螺栓的移动而移动。
优选的，所述离心摆管撒播装置包括依次连通的辅助种斗、基座、摆管和分种抛洒装置；所述辅助种斗呈倾角为55度上端大开口的锥形，下端设有下种口；所述基座的底面与辅助种斗连接固定，前端设置有与摆管连接的法兰结构；所述摆管呈6度的拔模角度，其另一端与分种抛撒装置连接。
优选的，在所述基座的后端设置有配重。
优选的，所述辅助种斗的上端大开口呈台阶状。
优选的，所述分种抛撒装置为与水平呈15度至20度倾斜的薄片状结构。
优选的，在所述种箱的侧面设置有进种斗，所述进种斗通过设置于进种口处的滑槽与种箱连接。
优选的，所述支撑横架两端侧面均焊接有两片“L”型固定板，通过螺栓、管卡与无人机支撑脚连接。
工作原理：通过调节播种量调节装置上的调节螺栓来带动下部的转盘转动，利用转盘与上部菱形孔的重合度大小来控制落种口的实际大小，从而达到播种量可调。利用匀种装置与菱形孔配合，搅拌叶片以相同的角速度转动，距离搅拌中心距离不同的位置角速度不同，菱形孔的开口大小也因位置而不同，使得不同中心距的种子能在两者的配合下均匀落下，落出种子沿辅助种斗壁面滑下，均匀落在距离回转中心一定距离的圆周上，基座的配重使得离心摆管撒播装置的回转中心与基座中心重合，使得种子均匀受力进入摆管，在撒播时处于摆管末端的种子一部分从分种抛洒装置的上部撒出，另一部分从分种抛洒装置的下部撒出，利用落地的时间差使得种子的重合部分减少，使播种的均匀性得以提高。
与现有的技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
1、实现了播种量的可调及提高种子撒播的均匀性。
2、避免了种子在种箱及落种口处固结堵塞。
附图说明
图1为本发明实施例结构示意图；
图2为图1中的种箱结构示意图；
图3为图1中的播种量调节装置的俯视图；
图4为图1中的播种量调节装置的右视图；
图5为图1中的匀种装置的结构示意图；
图6为图1中的离心摆管撒播装置的爆炸视图；
图7为图1中的支撑横架的结构示意图；
图8为图1中的支撑板的结构示意图；
图中，1、无人机，2、种箱，3、播种量调节装置，4、离心摆管撒播装置，5、传动装置，6、支撑板，7、微型电机，8、支撑横架，9、匀种装置，2-1、进种斗，3-1、播种量调节槽，3-2、调节螺栓，3-3、手柄，3-4、菱形孔；3-5、中心轴，3-6、转盘，4-1、辅助种斗，4-2、基座，4-3、摆管，4-4、分种抛撒装置，6-1、矩形孔，8-1、“L”型固定板，8-2、管卡，9-1、搅拌叶片。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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，都在本发明的保护范围内。
如图1所示，一种离心摆管式水稻播种无人机，包括无人机1、种箱2、播种量调节装置3、匀种装置9、离心摆管撒播装置4、支撑横架8、传动装置5、微型电机7和支撑板6；所述无人机1外端设有8个旋桨机翼，所述种箱2安装在无人机1正下方，所述播种量调节装置3安装在支撑横架8上，并与种箱2连接，所述支撑横架8安装在所述无人机支撑脚上，所述离心摆管撒播装置4通过传动装置5与微型电机7连接，并安装在支撑板6上，所述支撑板6固定在所述无人机支撑脚底部。
如图3-4所示，所述播种量调节装置3外缘前端设有一个播种量调节槽3-1，播种量调节装置3下部设有伸出的可相对移动的手柄3-3，手柄上连接固定有转盘3-6，所述手柄3-3上设有螺栓孔，调节螺栓3-2下端固定在手柄3-3的螺栓孔中，上端在播种量调节槽3-1中移动，用螺母固定在指定位置；在播种量调节装置3与种箱2的相对面上设置有3个围绕所述播种量调节装置的中心轴均匀分布落种口，所述落种口为菱形孔3-4，且菱形孔角度小的端部靠近播种量调节装置的中心轴3-5；转盘3-6设置于菱形孔的下方，通过调节播种量调节装置上的调节螺栓来带动转盘转动，利用转盘与上部菱形孔的重合度大小来控制落种口的实际大小，从而达到播种量可调。
如图5所示，所述匀种装置9设有3个搅拌叶片9-1，所述搅拌叶片9-1均与竖直方向呈40度至60度倾斜，搅拌叶片9-1均匀固定在中心凸台下圆柱面上，匀种装置固定于中心轴3-5上。
如图6所示，所述离心摆管撒播装置4包括辅助种斗4-1、基座4-2、摆管4-3和撒播装置4-4。所述辅助种斗4-1呈倾角为55度的锥形，上端大口呈台阶状，下端设有下种口，两侧设有两个凸台，所述凸台上设有螺栓孔；所述基座4-2前端设有一个法兰结构，底面设有两个凹槽用于固定所述辅助种斗4-1，凹槽外侧设有螺栓孔，所述基座后方设有配重；所述摆管4-3呈6度的拔模角度，摆管4-3一端设有法兰结构，通过螺栓与基座4-2连接，摆管4-3另一端设有卡槽、销孔，分种抛撒装置4-4通过卡槽和销孔固定在摆管4-3末端；所述分种抛洒装置4-4为15度至20度倾斜的薄片状结构。
如图2所示，所述种箱2侧面进种口处设有滑槽，进种斗2-1通过滑槽固定于种箱2侧面进种口处，种箱2的出种口处设有内螺纹，种箱2与播种量调节装置3连通。
如图7所示，所述支撑横架8两段侧面各焊有两片“L”型固定板8-1，通过螺栓、管卡8-2与无人机支撑脚连接。
如图8所示，所述支撑板6中部开有矩形孔6-1，两端置于所述无人机支撑脚上，所述支撑板6通过半圆管卡固定在所述无人机支撑脚底部。
工作原理：无人机1外端设有多个均匀分布等高的旋桨机翼，种箱2安装在无人机1正下方，种箱2侧面安装有进种斗2-1，播种量调节装置3安装在支撑横架8上，并与种箱2连接，支撑横架8安装在所述无人机支撑脚上，播种量调节装置3中安装有匀种装置9，匀种装置9的搅拌叶片9-1都与竖直方向呈40度至60度倾斜，播种量调节装置3上设有菱形孔3-4，外缘前端设有调节控制装置，播种量调节装置3下端与离心摆管撒播装置4的锥形辅助种斗4-1的台阶配合，辅助种斗4-1通过螺栓固定在基座4-2上，摆管4-3通过法兰结构固定在基座4-2上，摆管4-3前端有卡槽，分种抛洒装置4-4通过销固定在卡槽中，离心摆管撒播装置4下方设有传动装置5和微型电机7都固定在支撑板6上，支撑板6固定于无人机支撑脚底部，播种时，种子从种箱落2下，匀种装置9和播种量调节装置3上的菱形孔3-4配合使得种子均匀通过落种口，并且使种子不易固结堵塞落种口，播种量调节螺栓3-2在调节槽3-1中移动，带动转盘转动，使之与菱形孔3-4不断改变重合面积，通过两者重合面积的大小来调节落种口开度大小，从而调节播种量大小。种子从落种口出来，沿锥形辅助种斗4-1滑下，均匀落在距离基座4-2中心一定距离的圆周上，基座4-2后的配重使得播种时整个装置的回转中心落在基座中心，使得种子均匀受力进入摆管4-3，种子从摆管4-3撒出时，通过摆管口的分种抛洒装置4-4使得部分种子的抛撒距离更远，减小了抛撒的面积重合部分，使得播种均匀性得以提高。
以上实施例用以说明本发明的技术方案而非限制，种子的选取也并非限制于本实施例中的水稻种子，可以根据不同种子的特点适当调整本实施例中的播种量调节装置的尺寸、角度及形状。本领域技术人员应当理解，凡在本发明的精神和原则之内，对本发明的技术方案所做的任何修改、等同替换或改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种离心摆管式播种无人机，包括无人机、安装于无人机正下方的种箱、与种箱连通的播种量调节装置和离心摆管撒播装置，其特征在于：所述播种量调节装置包括匀种装置、调节装置和落种口，所述落种口分设于播种量调节装置上，用于连通种箱和离心摆管撒播装置，所述匀种装置的中心轴与播种量调节装置的中心轴重合固定，用于使种箱落下的种子均匀落入落种口内，所述调节装置用于控制落种口的实际大小进而调节播种量，所述播种量调节装置通过支撑横架与无人机的支撑脚连接固定；所述离心摆管撒播装置设置于播种量调节装置的底部，通过传动装置与微型电机连接,用于撒播种子。
2.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述落种口为菱形孔，围绕所述播种量调节装置的中心轴均匀分布，且菱形孔角度小的端部靠近播种量调节装置的中心轴。
3.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述匀种装置包括3个绕中心轴均匀分布的搅拌叶片，所述搅拌叶片均与竖直方向呈40度至60度倾斜。
4.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述调节装置包括播种量调节槽、调节螺栓、手柄和转盘；所述播种量调节槽设置于播种量调节装置的外缘前端；所述调节螺栓的底部与手柄连接，顶部穿出播种量调节槽并通过螺母与之固定；所述手柄和转盘设置于落种口的下方，且手柄与转盘连接固定并随调节螺栓的移动而移动。
5.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述离心摆管撒播装置包括依次连通的辅助种斗、基座、摆管和分种抛洒装置；所述辅助种斗呈倾角为55度上端大开口的锥形，下端设有下种口；所述基座的底面与辅助种斗连接固定，前端设置有与摆管连接的法兰结构；所述摆管呈6度的拔模角度，其另一端与分种抛撒装置连接。
6.根据权利要求5所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：在所述基座的后端设置有配重。
7.根据权利要求5或6所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述辅助种斗的上端大开口呈台阶状。
8.根据权利要求5或6所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述分种抛撒装置为与水平呈15度至20度倾斜的薄片状结构。
9.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：在所述种箱的侧面设置有进种斗，所述进种斗通过设置于进种口处的滑槽与种箱连接。
10.根据权利要求1所述的离心摆管式播种无人机，其特征在于：所述支撑横架两端侧面均焊接有两片“L”型固定板，通过螺栓、管卡与无人机支撑脚连接。
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