CN109335009A - 一种植保无人机结构布局 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种植保无人机结构布局，包括脚架、喷洒组件、外壳组件、电池框、动力架、中心板架和药箱；该植保无人机结构简单，整体架构稳定性强，便于后期检修，能够防止分电板对飞控等电子配件的电磁影响，机臂结构稳定，便于维修，有效的降低维修成本，电池更换效率高，并且药箱安装方便快速，并且药箱安装在中间位置处确保空机满载时重心一致，大大提高了无人机的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种植保无人机结构布局。
背景技术
传统的施药方式由人操控地面施药设备，将药物施加到作物表面，不仅速度慢、效率低、残留多，并且施药人员易中毒。植保无人机是由操作人员在地面遥控或由GPS飞控控制，从而进行农林保护作业智能化的新型农业机械。植保无人机具有操作效率高，作业成本低，防护效果好，施药安全等优点。
现在，人们已充分认识到植保无人机在农业现代化中的重要作用，无人机的需求量也在急速增加，涌现了大量无人机厂家。但是市场上植保无人机大多数结构复杂，特别是中心板位置，为了预留出放置飞控板的位置同时保证飞机整体结构的强度，常放置大量立柱，结构比较复杂，导致无人机整体成本较高，组装时耗时耗力。同时作为植保无人机，在植保作业时发生坠机事件不可避免，现有植保无人机中心板位置以及机臂位置结构复杂不合理，在出现坠机事件进行无人机维修时需要将整个飞机拆解，比较繁琐，不利于提高植保作业的效率，甚至在农忙时节会耽误农作物的正常施药。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植保无人机结构布局，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：一种种植保无人机结构布局，包括脚架、喷洒组件、外壳组件、电池框、动力架、中心板架和药箱，中心板架包括中心下板、安装在所述中心下板两侧的中心板金属侧板、通过外壳固定件盖装在所述中心板金属侧板上的中心上板、连接在所述中心上板和所述中心下板之间的一个中心板金属前侧板、两个后挡板和两个碳板连接件、固定安装在所述中心上板和所述中心下板上并与所述中心板金属侧板紧密接触的机臂底座、固定安装在所述中心上板上的中心上板前、固定安装在所述中心上板前上的GPS支架、固定安装在所述中心上板和所述中心下板前端的图传固定件、固定安装在所述中心上板的安装位和所述中心下板安装位内表壁的中心密封框、固定安装在所述中心下板的安装位外侧的药箱限位、固定安装在所述中心下板的后端一侧的电源插头固定件、安装在所述电源插头固定件上的电源插头，固定安装在所述中心上板和所述中心下板尾端的状态指示灯罩、安装在所述中心下板下侧的分电板、安装在分电板外侧并与所述中心下板固定的分电板外壳以及开设在分电板外壳上并与分电板电性连接的分电板插口，两个所述中心板金属侧板、一个中心板金属前侧板、两个碳板连接件和两个后挡板与所述中心上板和所述中心下板共同形成外壳组件，所述中心上板上开设有固定件固定孔和外壳固定孔，所述图传固定件上开设有中心上板孔、中心上板孔和图传固定孔，所述后挡板上开设有电池框固定孔和状态指示灯罩固定孔，所述脚架固定安装在所述中心下板底部，所述电池框由上而下通过4颗M4螺丝安装在后挡板上，所述中心下板对应所述电池框的后方安装有天线。
优选的，所述分电板包括动力端信号线焊盘、飞控端信号线焊盘、电调线插头焊盘、两个12s输出口焊盘以及12s供电电源焊盘，电调线和动力端信号线焊盘焊接启飞通信插头公头，电调线和动力信号线焊接启飞通信插头母头与焊盘焊接的公头连接，两个12s输出口焊盘焊接两个xt30公头。
优选的，所述动力架包括插接在所述机臂底座内并用胶水粘接的机臂碳管、套装在所述机臂碳管远离机臂底座一端并通过螺柱固定的电机底座、固定安装在所述电机底座上的电机以及安装在电机的输出端的螺旋桨，所述电机底座与水平面水平，所述电机底座的下侧安装有压力喷头，电调线和信号线焊接启飞通信插头母头穿过机身舱内连接于分电板焊接的公头上。
优选的，所述药箱为快拔药箱，所述药箱自上而下通过药箱限位滚轮安装在所述中心上板的安装位和所述中心下板的安装位中，所述药箱的顶部进药口处安装有药箱上盖，所述药箱的底部安装有药箱底盖，所述药箱的出药口处设置有出药阀，所述药箱的前方底部安装有出药接头，且出药接头突出于所述药箱的前方底部，所述中心下板的安装位设置有通过进药口固定螺母固定且与出药接头相配合的进药口，所述进药口上连接有进药药管，所述进药药管通过所述喷洒组件与流量计相连，流量计的另一端与泵体相连，泵体上设计有出孔连接接头，出孔连接接头上连接有出药药管，所述出药药管贯穿于所述中心板架的壳体结构并与所述机臂碳管上的所述压力喷头连通。
优选的，所述图传固定件上固定安装有fpv，且所述fpv朝下20 度。
优选的，所述外壳固定件上安装有机头罩，所述机头罩的前侧与 fpv贴合并漏出摄像头，两侧分别通过一颗M3螺丝固定在所述中心上板上，外壳固定件上固定安装有机尾罩，所述机尾罩的两侧分别通过一颗m3螺丝固定在所述中心上板上，后侧与所述状态指示灯罩和所述天线配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、本发明使用大量通用件，减少了组装无人机所需要的零件种类及个数，提高每次开模制造零件的使用率，且中心板金属侧板设计为左右对称，机臂底座设计为左右对称，同时上下对称，简化组装过程的复杂程度，组装人员容易上手且大量提高工作效率；中心板金属侧板、机臂底座、后挡板、碳板前连接件两侧、中心上板、中心下板，共同形成稳固的壳体结构，结构简单却能增加整个中心板架的强度及稳定性；
(2)、本发明进行模块化设计，整机主要分为中心板架、动力架、喷洒组件、药箱组件四大模块，四大模块可以分别进行组装然后再统一进行合装，合装过程简单明了，大大提高装配效率。中心板架预留上板前侧空间，在整机装配结束之后打开中心上板前就可以安装飞控等电子配件，同时有利于后期对电子配件的维修，同时分电板安装与中心下板下侧，使用分电板外壳进行电磁隔离，防止了分电板对飞控等电子配件的电磁影响；
(3)、本发明对机臂底座以及电机底座进行加固，当发生不可避免的严重坠机事故时，诱使机臂折断，从而缓冲保护中心板架以及电机、螺旋桨、电机底座此类成本较高的零部件；采用模块化设计，只需拧动机臂底座与电机底座与机臂连接处的螺柱就可对机臂进行快速更换，降低了维修成本，减少了维修时间，可使无人机发生坠机事故机臂折断后快速恢复植保作业；
(4)、本发明在中心后侧留空间安装电池框，无人机工作时将电池竖向放于电池框内，直接插上电源线即可，十分简单快速，利于提高更换电池的速率；
(5)、本发明中心部分留有空间安装插拔药箱，药箱只需要竖向放于框内即可，十分简单快速，利于提高加药效率，安装于中心位置确保空机满载重心一致。
附图说明
图1为本发明一种快速组装的插拔药箱植保无人机结构示意图；
图2为图1去除外壳后的放大图；
图3为本发明中心板架底部结构及脚架安装示意图；
图4为本发明中心板架去除中心上板与中心板盖板的内部结构示意图；
图5为本发明图传固定件的结构示意图；
图6为本发明动力架结构示意图；
图7为本发明药箱组件结构示意图；
图8为本发明后挡板结构示意图；
图9为图1去除外壳后放大图及电池框安装、机架对称布局示意图。
图中：1、脚架；2、喷洒组件；3、机头罩；4、机尾罩；5、电池框；6、机臂碳管；7、电机底座；8、天线；9、压力喷头；10、fpv； 11、动力架；12、中心板架；13、电机；14、螺旋桨；15、药箱；16、药箱上盖；17、药箱底盖；18、出药阀；19、进药口；20、进药口固定螺母；21、中心上板；23、中心上板前；24、中心下板；25、中心板金属侧板；26、机臂底座；27、中心板金属前侧板；28、后挡板； 29、碳板连接件；30、GPS支架；31、药箱限位；32、药箱限位滚轮； 33、中心密封框；34、状态指示灯罩；35、电源插头固定件；36、电源插头；37、出药接头；38、进药药管；39、出药药管；40、外壳固定件；41、固定件固定孔；42、外壳固定孔；43、图传固定件；44、中心上板孔；45、中心上板孔；46、图传固定孔；47、电池框固定孔； 48、状态指示灯罩固定孔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图8和图9，本发明提供一种技术方案：一种植保无人机结构布局，包括脚架1、喷洒组件2、外壳组件、电池框5、动力架11、中心板架12和药箱15，中心板架12包括中心下板24、安装在中心下板24两侧的中心板金属侧板25、通过外壳固定件40盖装在中心板金属侧板25上的中心上板21、连接在中心上板21和中心下板24之间的一个中心板金属前侧板27、两个后挡板28和两个碳板连接件29、固定安装在中心上板 21和中心下板24上并与中心板金属侧板25紧密接触的机臂底座26、固定安装在中心上板21上的中心上板前23、固定安装在中心上板前 23上的GPS支架30、固定安装在中心上板21和中心下板24前端的图传固定件43、固定安装在中心上板21的安装位和中心下板24安装位内表壁的中心密封框33、固定安装在中心下板24的安装位外侧的药箱限位31、固定安装在中心下板24的后端一侧的电源插头固定件35、安装在电源插头固定件35上的电源插头36、固定安装在中心上板21和中心下板24尾端的状态指示灯罩34、安装在中心下板24 下侧的分电板、安装在分电板外侧并与中心下板24固定的分电板外壳以及开设在分电板外壳上并与分电板电性连接的分电板插口，两个中心板金属侧板25、一个中心板金属前侧板27、两个碳板连接件29 和两个后挡板28与中心上板21和中心下板24共同形成外壳组件，中心上板21上开设有固定件固定孔41和外壳固定孔42，用于固定外壳固定件40和外壳图传固定件43上开设有中心上板孔44、中心上板孔44和图传固定孔46，后挡板28上开设有电池框固定孔47和状态指示灯罩固定孔48，用于固定电池框5和状态指示灯罩34，脚架1固定安装在中心下板24底部，用于支撑整个机体，电池框5由上而下通过4颗M4螺丝安装在后挡板28上，用于装载电池，方便电池的更换，中心下板24对应电池框5的后方安装有天线8，用于接收信号，分电板包括动力端信号线焊盘、飞控端信号线焊盘、电调线插头焊盘、两个12s输出口焊盘以及12s供电电源焊盘，电调线和动力端信号线焊盘焊接启飞通信插头公头，电调线和动力信号线焊接启飞通信插头母头与焊盘焊接的公头连接，两个12s输出口焊盘焊接两个xt30公头，两个公头分别给飞控和水泵供电，图传固定件43上固定安装有fpv10，且fpv10朝下20度，用于回传图像，外壳固定件 40上安装有机头罩3，机头罩3的前侧与fpv10贴合并漏出摄像头，两侧分别通过一颗M3螺丝固定在中心上板21上，用于防护fpv10等部件，外壳固定件40上固定安装有机尾罩4，机尾罩4的两侧分别通过一颗m3螺丝固定在中心上板21上，后侧与状态指示灯罩34和天线8配合。
请参阅图1和图6，动力架11包括插接在机臂底座26内并用胶水粘接的机臂碳管6、套装在机臂碳管6远离机臂底座26一端并通过螺柱固定的电机底座7、固定安装在电机底座7上的电机13以及安装在电机13的输出端的螺旋桨14，电机底座7与水平面水平，电机底座7的下侧安装有压力喷头9，电调线和信号线焊接启飞通信插头母头穿过机身舱内连接于分电板焊接的公头上，对机臂底座26以及电机底座7进行加固，当发生不可避免的严重坠机事故时，诱使机臂折断，从而缓冲保护中心板架以及电机13、螺旋桨14、电机底座 7此类成本较高的零部件，机臂采用模块化设计，只需拧动机臂底座26与电机底座7与机臂连接处的螺柱就可对机臂进行快速更换，降低了维修成本，减少了维修时间，可使无人机发生坠机事故机臂折断后快速恢复植保作业。
请参阅图1、图3和图7，药箱15为快拔药箱，采用快拔药箱，使药箱15的安装更方便，大大结约时间，药箱15自上而下通过药箱限位滚轮32安装在中心上板21的安装位和中心下板24的安装位中，药箱15的顶部进药口处安装有药箱上盖16，药箱15的底部安装有药箱底盖17，药箱15的出药口处设置有出药阀18，药箱15的前方底部安装有出药接头37，且出药接头37突出于药箱15的前方底部，中心下板24的安装位设置有通过进药口固定螺母20固定且与出药接头37相配合的进药口19，进药口19上连接有进药药管38，进药药管38通过喷洒组件2与流量计相连，流量计的另一端与泵体相连，泵体上设计有出孔连接接头，出孔连接接头上连接有出药药管39，出药药管39贯穿于中心板架12的壳体结构并与机臂碳管6上的压力喷头9连通，工作时，水泵抽取药箱15中的药物，通过出药药管39 导入压力喷头9中，通过压力喷头9喷出，从而完成喷洒作业。
工作时，工作人员先将药箱15中加满药业，然后通过飞控装置启动无人机，电机13启动，带着螺旋桨14转动，从而带着无人机废气，无人机飞到作业区后，通过遥控装置启动水泵，水泵抽取药箱 15中的药液，通过出药药管39倒入压力喷头9中，通过压力喷头9 将药业喷洒出来，从而对作业区进行喷洒作业，采用四大模块的设计，在装配时先将各个模块装配好，然后再进行统一组装，大大提高了转配效率，通过设置分电板外壳对分电板进行电磁隔离，避免分电板对飞控等电子配件产生电磁影响，当发生不可避免的严重坠机事故，诱使机臂折断，从而缓冲保护中心板架以及电机13、螺旋桨14、电机底座7此类成本较高的零部件，采用模块化设计，只需拧动机臂底座 26与电机底座7与机臂连接处的螺柱就可对机臂进行快速更换，降低了维修成本，减少了维修时间，可使无人机发生坠机事故机臂折断后快速恢复植保作业。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种植保无人机结构布局，其特征在于：包括脚架(1)、喷洒组件(2)、外壳组件、电池框(5)、动力架(11)、中心板架(12)和药箱(15)，中心板架(12)包括中心下板(24)、安装在所述中心下板(24)两侧的中心板金属侧板(25)、通过外壳固定件(40)盖装在所述中心板金属侧板(25)上的中心上板(21)、连接在所述中心上板(21)和所述中心下板(24)之间的一个中心板金属前侧板(27)、两个后挡板(28)和两个碳板连接件(29)、固定安装在所述中心上板(21)和所述中心下板(24)上并与所述中心板金属侧板(25)紧密接触的机臂底座(26)、固定安装在所述中心上板(21)上的中心上板前(23)、固定安装在所述中心上板前(23)上的GPS支架(30)、固定安装在所述中心上板(21)和所述中心下板(24)前端的图传固定件(43)、固定安装在所述中心上板(21)的安装位和所述中心下板(24)安装位内表壁的中心密封框(33)、固定安装在所述中心下板(24)的安装位外侧的药箱限位(31)、固定安装在所述中心下板(24)的后端一侧的电源插头固定件(35)、安装在所述电源插头固定件(35)上的电源插头(36)、固定安装在所述中心上板(21)和所述中心下板(24)尾端的状态指示灯罩(34)、安装在所述中心下板(24)下侧的分电板、安装在分电板外侧并与所述中心下板(24)固定的分电板外壳以及开设在分电板外壳上并与分电板电性连接的分电板插口，两个所述中心板金属侧板(25)、一个中心板金属前侧板(27)、两个碳板连接件(29)和两个后挡板(28)与所述中心上板(21)和所述中心下板(24)共同形成外壳组件，所述中心上板(21)上开设有固定件固定孔(41)和外壳固定孔(42)，所述图传固定件(43)上开设有中心上板孔(44)、中心上板孔(44)和图传固定孔(46)，所述后挡板(28)上开设有电池框固定孔(47)和状态指示灯罩固定孔(48)，所述脚架(1)固定安装在所述中心下板(24)底部，所述电池框(5)由上而下通过4颗M4螺丝安装在后挡板(28)上，所述中心下板(24)对应所述电池框(5)的后方安装有天线(8)。
2.根据权利要求1所述的一种植保无人机结构布局，其特征在于：所述分电板包括动力端信号线焊盘、飞控端信号线焊盘、电调线插头焊盘、两个12s输出口焊盘以及12s供电电源焊盘，电调线和动力端信号线焊盘焊接启飞通信插头公头，电调线和动力信号线焊接启飞通信插头母头与焊盘焊接的公头连接，两个12s输出口焊盘焊接两个xt30公头。
3.根据权利要求2所述的一种植保无人机结构布局，其特征在于：所述动力架(11)包括插接在所述机臂底座(26)内并用胶水粘接的机臂碳管(6)、套装在所述机臂碳管(6)远离机臂底座(26)一端并通过螺柱固定的电机底座(7)、固定安装在所述电机底座(7)上的电机(13)以及安装在电机(13)的输出端的螺旋桨(14)，所述电机底座(7)与水平面水平，所述电机底座(7)的下侧安装有压力喷头(9)，电调线和信号线焊接启飞通信插头母头穿过机身舱内连接于分电板焊接的公头上。
4.根据权利要求3所述的一种植保无人机结构布局，其特征在于：所述药箱(15)为快拔药箱，所述药箱(15)自上而下通过药箱限位滚轮(32)安装在所述中心上板(21)的安装位和所述中心下板(24)的安装位中，所述药箱(15)的顶部进药口处安装有药箱上盖(16)，所述药箱(15)的底部安装有药箱底盖(17)，所述药箱(15)的出药口处设置有出药阀(18)，所述药箱(15)的前方底部安装有出药接头(37)，且出药接头(37)突出于所述药箱(15)的前方底部，所述中心下板(24)的安装位设置有通过进药口固定螺母(20)固定且与出药接头(37)相配合的进药口(19)，所述进药口(19)上连接有进药药管(38)，所述进药药管(38)通过所述喷洒组件(2)与流量计相连，流量计的另一端与泵体相连，泵体上设计有出孔连接接头，出孔连接接头上连接有出药药管(39)，所述出药药管(39)贯穿于所述中心板架(12)的壳体结构并与所述机臂碳管(6)上的所述压力喷头(9)连通。
5.根据权利要求4所述的一种植保无人机结构布局，其特征在于：所述图传固定件(43)上固定安装有fpv(10)，且所述fpv(10)朝下20度。
6.根据权利要求5所述的一种植保无人机结构布局，其特征在于：所述外壳固定件(40)上安装有机头罩(3)，所述机头罩(3)的前侧与fpv贴合并漏出摄像头，两侧分别通过一颗M3螺丝固定在所述中心上板(21)上，外壳固定件(40)上固定安装有机尾罩(4)，所述机尾罩(4)的两侧分别通过一颗m3螺丝固定在所述中心上板(21)上，后侧与所述状态指示灯罩(34)和所述天线(8)配合。
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