CN108945473A - 一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，包括主体、农药箱、注液口、两个喷药机构和若干飞行机构，喷药机构包括输液管、支管、连接组件、调向组件、着陆组件和若干喷药组件，着陆组件包括固定板、第一电机、第一驱动轴、套管、移动板、弹簧、着陆板和两个定位单元，喷药组件包括平板、调节单元、喷头和连通管，调节单元包括第二电机、第一连杆、第二连杆和调节杆，该工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机利用喷药机构中的多个喷药组件同时运行，增加了农药喷洒面积，提高了作业效率，在喷洒完成后，通过调向组件使支管竖直后，利用着陆组件使着陆板下降，方便无人机安全着陆，从而提高了设备的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机。
背景技术
无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
在现有的植保无人机中，通过搭载农药箱和喷头，在无人机飞行的时候进行农药喷洒，从而完成植保工作。但是现有的无人机在进行植保作业时，由于无人机上的喷头数量有限且位置固定，喷头喷洒的范围有限，导致无人机作业时，需要来回飞行保证农药喷洒在农田的各个范围，增加飞行时间的同时降低了喷洒效率，不仅如此，为了保证植保无人机的安全降落，在无人机的下方通常会配置各类支脚，但是这样一来，在进行喷药时，支脚会阻挡部分农药的传播，从而导致部分农药无法喷洒在下方的农作物上，进一步降低了现有的植保无人机的实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，包括主体、农药箱、注液口、两个喷药机构和若干飞行机构，所述飞行机构周向均匀分布在主体的外周，所述农药箱固定在主体的上方，所述注液口设置在农药箱的上方，两个喷药机构分别位于农药箱的两侧，所述主体内设有PLC；
所述喷药机构包括输液管、支管、连接组件、调向组件、着陆组件和若干喷药组件，所述支管位于主体的下方，所述支管通过输液管与农药箱连通，所述输液管内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述支管通过连接组件与主体连通，所述调向组件设置在主体的上方，所述喷药组件均匀分布在支管的下方，所述着陆组件设置在支管的上方的靠近主体的一端；
所述着陆组件包括固定板、第一电机、第一驱动轴、套管、移动板、弹簧、着陆板和两个定位单元，所述固定板固定在支管的上方，所述第一电机固定在固定板上，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述第一电机与PLC电连接，所述套管套设在第一驱动轴上，所述套管的与第一驱动轴的连接处设有与第一驱动轴匹配的螺纹，所述移动板固定在套管上，所述移动板通过弹簧与着陆板连接，两个定位单元分别位于弹簧的两侧；
所述喷药组件包括平板、调节单元、喷头和连通管，所述平板固定在支管的下方，所述调节单元与喷头传动连接，所述喷头通过连通管与支管连通，所述调节单元包括第二电机、第一连杆、第二连杆和调节杆，所述第二电机固定在平板的下方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第一连杆的一端传动连接，所述第一连杆的另一端通过第二连杆与调节杆的中心处铰接，所述调节杆的顶端与平板铰接，所述喷头固定在调节杆的底端。
作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行机构包括侧杆、第三电机、第三驱动轴和若干旋翼，所述第三电机通过侧杆与主体固定连接，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述旋翼周向均匀分布在第三驱动轴的外周。
作为优选，为了便于调节支管的角度，所述调向组件包括第四电机、线盘和拉线，所述第四电机固定在主体的上方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四电机与线盘传动连接，所述拉线的一端设置在线盘上，所述拉线的另一端与支管连接。
作为优选，为了使着陆板平稳移动，所述定位单元包括定位杆和两个凸块，所述定位杆固定在着陆板上，两个凸块分别位于移动板的两侧，所述凸块固定在定位杆上，所述移动板套设在定位杆上。
作为优选，为了方便支管转动，同时在支管转动后固定其角度位置，所述连接组件包括连接板、升降单元、固定罩、连接杆、套环、四个支杆和两个支架，所述支架的竖向截面为L形，所述支架固定在主体上，所述连接板的两端和连接杆的两端均固定在两个支架上，所述连接板位于连接杆的上方，所述升降单元位于连接板的下方，所述升降单元与固定罩传动连接，所述套环套设在连接杆上，所述支杆周向均匀分布在套环的外周，所述支管通过其中一个支杆与套环固定连接。
作为优选，为了带动固定罩升降，所述升降单元包括气泵、气缸和活塞，所述气缸固定在连接板的下方，所述气泵与气缸连通，所述气泵与PLC电连接，所述活塞的顶端设置在气缸内，所述活塞的底端与固定罩固定连接。
作为优选，为了防止套环在连接杆上滑动，所述套环的两侧设有夹板，所述夹板固定在连接杆上。
作为优选，为了便于检测地势的高低，相邻两个喷药组件之间设有超声波测距仪，所述超声波测距仪与PLC电连接。
作为优选，为了在无人机下降时限制支管转动范围，所述农药箱的顶端的两侧设有凸板，所述凸板固定在农药箱上。
作为优选，为了加强无人机的续航能力，所述凸板为太阳能板。
本发明的有益效果是，该工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机利用喷药机构中的多个喷药组件同时运行，增加了农药喷洒面积，提高了作业效率，在喷洒完成后，通过调向组件使支管竖直后，利用着陆组件使着陆板下降，方便无人机安全着陆，从而提高了设备的实用性，与现有的喷药机构相比，该喷药机构结构灵活，且具有安全着陆功能，既能提高植保的工作效率，还可实现安全着陆。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是本发明的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机的喷药组件的结构示意图；
图4是本发明的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机的连接组件的结构示意图；
图中：1.主体，2.农药箱，3.注液口，4.输液管，5.支管，6.固定板，7.第一电机，8.第一驱动轴，9.套管，10.移动板，11.弹簧，12.着陆板，13.平板，14.喷头，15.连通管，16.第二电机，17.第一连杆，18.第二连杆，19.调节杆，20.侧杆，21.第三电机，22.第三驱动轴，23.旋翼，24.第四电机，25.线盘，26.拉线，27.定位杆，28.凸块，29.连接板，30.固定罩，31.连接杆，32.套环，33.支杆，34.支架，35.气泵，36.气缸，37.活塞，38.夹板，39.超声波测距仪，40.凸板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，包括主体1、农药箱2、注液口3、两个喷药机构和若干飞行机构，所述飞行机构周向均匀分布在主体1的外周，所述农药箱2固定在主体1的上方，所述注液口3设置在农药箱2的上方，两个喷药机构分别位于农药箱2的两侧，所述主体1内设有PLC；
该无人机中，通过注液口3可往农药箱2内添加农药，利用飞行机构可带动设备进行飞行，在飞行过程中，PLC控制喷药机构运行，对下方的农作物喷洒农药，从而实现植保功能。
如图2所示，所述喷药机构包括输液管4、支管5、连接组件、调向组件、着陆组件和若干喷药组件，所述支管5位于主体1的下方，所述支管5通过输液管4与农药箱2连通，所述输液管4内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述支管5通过连接组件与主体1连通，所述调向组件设置在主体1的上方，所述喷药组件均匀分布在支管5的下方，所述着陆组件设置在支管5的上方的靠近主体1的一端；
所述着陆组件包括固定板6、第一电机7、第一驱动轴8、套管9、移动板10、弹簧11、着陆板12和两个定位单元，所述固定板6固定在支管5的上方，所述第一电机7固定在固定板6上，所述第一电机7与第一驱动轴8传动连接，所述第一电机7与PLC电连接，所述套管9套设在第一驱动轴8上，所述套管9的与第一驱动轴8的连接处设有与第一驱动轴8匹配的螺纹，所述移动板10固定在套管9上，所述移动板10通过弹簧11与着陆板12连接，两个定位单元分别位于弹簧11的两侧；
在进行植保作业时，PLC控制阀门打开，使得农药箱2中的农药通过输液管4进入输液管4中，在输液管4的下方，由多个喷药组件同时运行，对下方大范围内的农作物喷洒农药，避免无人机来回飞行进行喷洒，从而大幅度提高了喷洒效率，在农药喷洒完成后，由调向组件带动支管5转动，使原先水平的支管5转为垂直，而后PLC控制着陆组件中的第一电机7启动，带动第一驱动轴8旋转，使第一驱动轴8通过螺纹作用在套管9上，套管9沿着第一驱动轴8的轴线向下移动，从而带动移动板10向下移动，进而通过弹簧11和两个定位单元使着陆板12竖直向下移动，弹簧11具有缓冲功能，从而方便了无人机在喷洒完成后进行安全着陆。
如图3所示，所述喷药组件包括平板13、调节单元、喷头14和连通管15，所述平板13固定在支管5的下方，所述调节单元与喷头14传动连接，所述喷头14通过连通管15与支管5连通，所述调节单元包括第二电机16、第一连杆17、第二连杆18和调节杆19，所述第二电机16固定在平板13的下方，所述第二电机16与PLC电连接，所述第二电机16与第一连杆17的一端传动连接，所述第一连杆17的另一端通过第二连杆18与调节杆19的中心处铰接，所述调节杆19的顶端与平板13铰接，所述喷头14固定在调节杆19的底端。
在喷药组件中，由连通管15将支管5内的农药输送至喷头14，便于喷头14喷出农药，在植保作业进行时，PLC控制第二电机16启动，带动第一连杆17转动，通过第二连杆18作用在调节杆19上，从而带动固定在调节杆19上的喷头14转动，使喷头14根据地势的高低调节角度，便于喷头14对斜坡上的农作物进行均匀的喷洒。
如图1所示，所述飞行机构包括侧杆20、第三电机21、第三驱动轴22和若干旋翼23，所述第三电机21通过侧杆20与主体1固定连接，所述第三电机21与PLC电连接，所述第三电机21与第三驱动轴22传动连接，所述旋翼23周向均匀分布在第三驱动轴22的外周。
侧杆20用以固定第三电机21，PLC控制第三电机21启动，通过第三驱动轴22带动旋翼23转动，使旋翼23产生向下的气流，进而支撑无人机飞行。
如图2所示，所述调向组件包括第四电机24、线盘25和拉线26，所述第四电机24固定在主体1的上方，所述第四电机24与PLC电连接，所述第四电机24与线盘25传动连接，所述拉线26的一端设置在线盘25上，所述拉线26的另一端与支管5连接。
PLC控制第四电机24启动，带动线盘25转动，通过收紧或者放松拉线26带动支管5转动，从而调节支管5的角度。
作为优选，为了使着陆板12平稳移动，所述定位单元包括定位杆27和两个凸块28，所述定位杆27固定在着陆板12上，两个凸块28分别位于移动板10的两侧，所述凸块28固定在定位杆27上，所述移动板10套设在定位杆27上。
利用定位杆27固定了着陆板12的移动方向，通过凸块28限制着陆板12的移动范围，防止着陆板12碰撞到支管5引起支管5损坏，从而实现了着陆板12的平稳移动。
如图4所示，所述连接组件包括连接板29、升降单元、固定罩30、连接杆31、套环32、四个支杆33和两个支架34，所述支架34的竖向截面为L形，所述支架34固定在主体1上，所述连接板29的两端和连接杆31的两端均固定在两个支架34上，所述连接板29位于连接杆31的上方，所述升降单元位于连接板29的下方，所述升降单元与固定罩30传动连接，所述套环32套设在连接杆31上，所述支杆33周向均匀分布在套环32的外周，所述支管5通过其中一个支杆33与套环32固定连接。
连接组件中，通过两个支架34固定了连接杆31与连接板29的位置，套环32套设在连接杆31上，从而方便了套环32和套环32外周的支杆33转动，进而便于支管5的转动，连接板29的下方，由升降单元控制固定罩30下降，使固定罩30罩住其中一个支杆33，进而固定了套环32的角度，从而防止支管5晃动。
作为优选，为了带动固定罩30升降，所述升降单元包括气泵35、气缸36和活塞37，所述气缸36固定在连接板29的下方，所述气泵35与气缸36连通，所述气泵35与PLC电连接，所述活塞37的顶端设置在气缸36内，所述活塞37的底端与固定罩30固定连接。PLC控制气泵35启动，改变气缸36中固定气压，从而实现活塞37的移动，当气压增大时，活塞37带动固定罩30向下移动，固定支杆33的角度，从而固定了套环32的角度。
作为优选，为了防止套环32在连接杆31上滑动，所述套环32的两侧设有夹板38，所述夹板38固定在连接杆31上。通过两个夹板38限制了套环32在连接杆31上的滑动范围，进而防止套环32滑动。
作为优选，为了便于检测地势的高低，相邻两个喷药组件之间设有超声波测距仪39，所述超声波测距仪39与PLC电连接。利用超声波测距仪39检测无人机距离下方地面的距离，并将距离数据反馈给PLC，使得PLC根据各个超声波测距仪39探测的距离确定地势的高低位置，确定农作物生产的平面是否倾斜，便于控制第二电机16运行，调整喷头14的角度。
作为优选，为了在无人机下降时限制支管5转动范围，所述农药箱2的顶端的两侧设有凸板40，所述凸板40固定在农药箱2上。当喷洒作业完成后，支管5向上转动，抵靠在凸板40上，防止支管5继续转动，使得支管5向下转动，从而限制了支管5的转动范围。
作为优选，为了加强无人机的续航能力，所述凸板40为太阳能板。通过太阳能板可进行光伏发电，便于提供无人机飞行的能源，加强无人机续航能力的同时使设备更加节能环保。
该无人机在进行植保作业时，通过支管5下方的多个喷药组件同时运行，大幅度增加了喷洒面积，提高了作业效率，在植保作业完成后，利用调向组件调节支管5的角度，通过着陆组件带动着陆板12下降，避免支管5碰撞到地面引起损坏，方便无人机安全着陆。
与现有技术相比，该工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机利用喷药机构中的多个喷药组件同时运行，增加了农药喷洒面积，提高了作业效率，在喷洒完成后，通过调向组件使支管5竖直后，利用着陆组件使着陆板12下降，方便无人机安全着陆，从而提高了设备的实用性，与现有的喷药机构相比，该喷药机构结构灵活，且具有安全着陆功能，既能提高植保的工作效率，还可实现安全着陆。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，包括主体(1)、农药箱(2)、注液口(3)、两个喷药机构和若干飞行机构，所述飞行机构周向均匀分布在主体(1)的外周，所述农药箱(2)固定在主体(1)的上方，所述注液口(3)设置在农药箱(2)的上方，两个喷药机构分别位于农药箱(2)的两侧，所述主体(1)内设有PLC；
所述喷药机构包括输液管(4)、支管(5)、连接组件、调向组件、着陆组件和若干喷药组件，所述支管(5)位于主体(1)的下方，所述支管(5)通过输液管(4)与农药箱(2)连通，所述输液管(4)内设有阀门，所述阀门与PLC电连接，所述支管(5)通过连接组件与主体(1)连通，所述调向组件设置在主体(1)的上方，所述喷药组件均匀分布在支管(5)的下方，所述着陆组件设置在支管(5)的上方的靠近主体(1)的一端；
所述着陆组件包括固定板(6)、第一电机(7)、第一驱动轴(8)、套管(9)、移动板(10)、弹簧(11)、着陆板(12)和两个定位单元，所述固定板(6)固定在支管(5)的上方，所述第一电机(7)固定在固定板(6)上，所述第一电机(7)与第一驱动轴(8)传动连接，所述第一电机(7)与PLC电连接，所述套管(9)套设在第一驱动轴(8)上，所述套管(9)的与第一驱动轴(8)的连接处设有与第一驱动轴(8)匹配的螺纹，所述移动板(10)固定在套管(9)上，所述移动板(10)通过弹簧(11)与着陆板(12)连接，两个定位单元分别位于弹簧(11)的两侧；
所述喷药组件包括平板(13)、调节单元、喷头(14)和连通管(15)，所述平板(13)固定在支管(5)的下方，所述调节单元与喷头(14)传动连接，所述喷头(14)通过连通管(15)与支管(5)连通，所述调节单元包括第二电机(16)、第一连杆(17)、第二连杆(18)和调节杆(19)，所述第二电机(16) 固定在平板(13)的下方，所述第二电机(16)与PLC电连接，所述第二电机(16)与第一连杆(17)的一端传动连接，所述第一连杆(17)的另一端通过第二连杆(18)与调节杆(19)的中心处铰接，所述调节杆(19)的顶端与平板(13)铰接，所述喷头(14)固定在调节杆(19)的底端。
2.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述飞行机构包括侧杆(20)、第三电机(21)、第三驱动轴(22)和若干旋翼(23)，所述第三电机(21)通过侧杆(20)与主体(1)固定连接，所述第三电机(21)与PLC电连接，所述第三电机(21)与第三驱动轴(22)传动连接，所述旋翼(23)周向均匀分布在第三驱动轴(22)的外周。
3.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述调向组件包括第四电机(24)、线盘(25)和拉线(26)，所述第四电机(24)固定在主体(1)的上方，所述第四电机(24)与PLC电连接，所述第四电机(24)与线盘(25)传动连接，所述拉线(26)的一端设置在线盘(25)上，所述拉线(26)的另一端与支管(5)连接。
4.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述定位单元包括定位杆(27)和两个凸块(28)，所述定位杆(27)固定在着陆板(12)上，两个凸块(28)分别位于移动板(10)的两侧，所述凸块(28)固定在定位杆(27)上，所述移动板(10)套设在定位杆(27)上。
5.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述连接组件包括连接板(29)、升降单元、固定罩(30)、连接杆(31)、套环(32)、四个支杆(33)和两个支架(34)，所述支架(34)的竖向截面为L形，所述支架(34)固定在主体(1)上，所述连接板(29)的两端和连接杆(31)的两端均固定在两个支架(34)上，所述连接板(29)位于连接杆(31)的上方，所述升降单元位于连接板(29)的下方，所述升降单元与固定罩(30)传动连接，所述套环(32)套设在连接杆(31)上，所述支杆(33)周向均匀分布在套环(32)的外周，所述支管(5)通过其中一个支杆(33)与套环(32)固定连接。
6.如权利要求5所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述升降单元包括气泵(35)、气缸(36)和活塞(37)，所述气缸(36)固定在连接板(29)的下方，所述气泵(35)与气缸(36)连通，所述气泵(35)与PLC电连接，所述活塞(37)的顶端设置在气缸(36)内，所述活塞(37)的底端与固定罩(30)固定连接。
7.如权利要求5所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述套环(32)的两侧设有夹板(38)，所述夹板(38)固定在连接杆(31)上。
8.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，相邻两个喷药组件之间设有超声波测距仪(39)，所述超声波测距仪(39)与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述农药箱(2)的顶端的两侧设有凸板(40)，所述凸板(40)固定在农药箱(2)上。
10.如权利要求9所述的工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机，其特征在于，所述凸板(40)为太阳能板。
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|---|---|---|---|
| CN201810899474.2A CN108945473A (zh) | 2018-08-09 | 2018-08-09 | 一种工作效率高的便于安全着陆的智能型植保无人机 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110973096A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-10 | 深圳市华芯机器人技术有限责任公司 | 植保无人机用农药喷头 |
| CN112450182A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-09 | 郑州云启工业设备技术有限公司 | 一种基于无人机的农药喷洒装置 |
| CN112450183A (zh) * | 2020-10-21 | 2021-03-09 | 郑州云启工业设备技术有限公司 | 一种基于无人机的农药喷洒方法 |
| CN112520059A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-03-19 | 鼎峰智能科技(海安)有限公司 | 一种用于植保无人机的电池和农药补给系统 |
-
2018
- 2018-08-09 CN CN201810899474.2A patent/CN108945473A/zh active Pending
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Application publication date: 20181207 |