CN109588397A - 一种农用无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农用无人机，包括无人机本体、下种机构、播种机构与农药喷洒机构，所述无人机本体下端安装有下种机构，播种机构位于下种机构与农药喷洒机构之间，下种机构包括工作箱、储料罐、推料架、转动圆板、转动块、转动电机与下种管，播种机构包括旋转电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、固定架、调节气缸、旋转架与播种架，农药喷洒机构包括药箱、水泵、喷药管、调节杆、调节板与调节电机，播种架包括连接环、转动板与播种槽，推料架包括推料块与推料杆。本发明可以解决目前播种与农药喷洒过程中存在的人工成本高、应用无人机时调节灵活性差、播种量不可调与播种均匀性差等问题。

Description

一种农用无人机
技术领域
本发明涉及农业生产设备领域，具体的说是一种农用无人机。
背景技术
在农业生产过程中，播种与农药喷洒是必需完成的两个步骤，而这两个步骤大多使用人工方式进行，人工成本高，消耗体力大，且工作效率低，无法满足大规模农场的生产需要，因此今年来出现了农用无人机，农用无人机能够代替人工方式完成播种与农药喷洒工作，且消除了地形和地理的变化带来的不便，提高了工作效率，但是现有的农用无人机仍存在一些问题：
(1)需要频繁操控无人机，以改变播种或农药喷洒位置，操作复杂；
(2)播种量不可调，无法根据实际生产需要做出相应调节；
(3)播种均匀性差，常常需要人工对播种后的田地进行后续处理。
针对上述问题，国内进行了相应研究与改进，专利申请号为201720350245.6的中国实用新型专利公开了用于农药喷洒的无人机，当无人机开始工作时，导管一端的挡板打开，药液箱的药液通过导管和喷洒头向外喷洒，通过旋翼旋转带动的向下气流，将喷洒出的药液更均匀的散布在作业区域；专利申请号为201511014147.7的中国发明专利公开了一种无人机播种施肥装置，解决了现有的无人机只能够喷洒液体的缺陷，使得无人机械多用性提高；环境适应能力强，脱离了地形的束缚，适合各种环境作业；结构简单，易于维护，能够方便的进行功能转换，降低成本。但是仍无法根据实际情况对种子播种量以及种子播种均匀度进行调节。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种农用无人机，可以解决目前播种与农药喷洒过程中存在的人工成本高、应用无人机时调节灵活性差、播种量不可调与播种均匀性差等问题。
本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现：一种农用无人机，包括无人机本体、下种机构、播种机构与农药喷洒机构，所述无人机本体下端安装有下种机构，播种机构位于下种机构与农药喷洒机构之间；其中：
所述下种机构包括工作箱、储料罐、推料架、转动圆板、转动块、转动电机与下种管，工作箱安装在无人机本体下端，工作箱侧壁上沿其周向方向均匀开设有下种口，储料罐安装在工作箱内，储料罐为两端开口的空心圆柱型结构，储料罐外侧与下种管相连接，下种管安装在下种口内；储料罐内的种子能够从下种管中落下，以完成播种作业。
-储料罐内侧与推料架一端相连接，推料架另一端与转动圆板侧壁相连接，转动圆板安装在转动块前端，转动块下端与转动电机输出轴相连接，转动电机通过电机座安装在工作箱内；通过转动电机带动转动块进行转动，在转动过程中，随转动块上的转动圆板转动位置的不同，推料架在储料罐内进行往复直线运动，从而能够将储料罐内的种子推至下种管内，以便之后进行播种作业。
所述播种机构包括旋转电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮、固定架、调节气缸、旋转架与播种架，旋转电机通过电机座安装在工作箱下端，旋转电机输出轴下端安装有主动锥齿轮，主动锥齿轮外侧沿其周向方向均匀设置有从动锥齿轮，从动锥齿轮侧壁与主动锥齿轮侧壁相啮合；通过旋转电机、主动锥齿轮与从动锥齿轮之间的相互配合，使得从动锥齿轮能够同时进行转动。
-从动锥齿轮外侧设置有固定架，固定架安装在工作箱下端，从动锥齿轮侧壁与调节气缸一端相连接，调节气缸另一端安装有旋转架，旋转架与播种架侧壁相连接，播种架安装在下种管下端；从动锥齿轮带动旋转架进行旋转，播种架随之晃动，使得播种架上的种子能够分布均匀，提高播种的均匀度，通过调节气缸的伸缩运动能够对下种管的水平长度进行调节，以便调节播种间距。
作为本发明的一种优选技术方案，所述农药喷洒机构包括药箱、水泵、喷药管、调节杆、调节板与调节电机，药箱安装在固定架下端，药箱上开设有进液口，且药箱上端安装有水泵，药箱侧壁上沿其周向方向均匀开设有喷药口，喷药口外侧安装有喷药管，喷药管与水泵之间通过管道相连接；在水泵的作用下，喷药管能够实现向外喷洒农药的功能。
-喷药管侧壁与调节杆一端通过铰链相连接，喷药管另一端通过铰链安装在调节板上，调节板安装在调节电机输出轴上，调节电机通过电机座安装在药箱下端；调节电机在带动调节板转动过程中，调节杆与调节板之间夹角改变，从而带动喷药管长度改变，以便在不同位置喷洒农药，无需频繁改变无人机位置，减低了操作难度。
作为本发明的一种优选技术方案，所述播种架包括连接环、转动板与播种槽，连接环安装在下种管下端，连接环内对称安装有转动板，转动板上端通过轴承安装在连接环内，转动板下端安装有播种槽，播种槽为上端开口的空心圆柱型结构，播种槽下端均匀开设有播种孔，且位于连接环内侧的转动板侧壁与旋转架相连接；旋转架带动播种架往复摆动，使得播种槽内的种子能够分布均匀，并能够从播种孔内落下，完成播种任务。
作为本发明的一种优选技术方案，所述推料架包括推料块与推料杆，推料块通过滑动配合方式安装在储料罐内，推料块侧壁通过铰链与推料杆一端相连接，推料杆另一端通过铰链安装在转动圆板侧壁上；推料杆带动推料架在储料罐内进行往复直线运动，从而能够间歇地将种子推至下种管内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述工作箱上端沿其周向方向均匀设置有进料管，进料管下端与储料罐上开设的圆孔相连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述下种管与喷药管均为水平方向可伸缩的倒L型结构。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动块为前端可伸缩的椭圆型结构；通过改变转动块前端的长度达到控制每次推送种子数量多少的目的，以适应不同生产实际需要。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明具有人工成本低、可根据情况对农药喷洒及种子播种位置进行调节、播种量可调、播种间距可调与播种均匀度高等优点；
2.本发明设置有下种机构，通过改变转动块前端的长度达到控制每次推送种子数量多少的目的，以适应不同生产实际需要；
3.本发明设置有播种机构，能够辅助种子分布均匀，提高播种的均匀度，通过调节气缸的伸缩运动能够对下种管的水平长度进行调节，以便调节播种间距；
4.本发明设置有农药喷洒机构，能够改变喷药管长度，以便在不同位置喷洒农药，无需频繁改变无人机位置，减低了操作难度。
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是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的平面结构示意图；
图3是本发明下种机构的立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图1至图3，对本发明进行进一步阐述。
一种农用无人机，包括无人机本体1、下种机构2、播种机构3与农药喷洒机构4，所述无人机本体1下端安装有下种机构2，播种机构3位于下种机构2与农药喷洒机构4之间；其中：
所述下种机构2包括工作箱21、储料罐22、推料架23、转动圆板24、转动块25、转动电机26与下种管27，工作箱21安装在无人机本体1下端，工作箱21侧壁上沿其周向方向均匀开设有下种口，储料罐22安装在工作箱21内，储料罐22为两端开口的空心圆柱型结构，储料罐22外侧与下种管27相连接，下种管27安装在下种口内；转动电机26的结构、工作原理以及控制方法均为现有技术，储料罐22内的种子能够从下种管27中落下，以完成播种作业。-储料罐22内侧与推料架23一端相连接，推料架23另一端与转动圆板24侧壁相连接，转动圆板24安装在转动块25前端，转动块25下端与转动电机26输出轴相连接，转动电机26通过电机座安装在工作箱21内；通过转动电机26带动转动块25进行转动，在转动过程中，随转动块25上的转动圆板24转动位置的不同，推料架23在储料罐22内进行往复直线运动，从而能够将储料罐22内的种子推至下种管27内，以便之后进行播种作业。
所述播种机构3包括旋转电机31、主动锥齿轮32、从动锥齿轮33、固定架34、调节气缸35、旋转架36与播种架37，旋转电机31通过电机座安装在工作箱21下端，旋转电机31输出轴下端安装有主动锥齿轮32，主动锥齿轮32外侧沿其周向方向均匀设置有从动锥齿轮33，从动锥齿轮33侧壁与主动锥齿轮32侧壁相啮合；旋转电机31与调节气缸35的结构、工作原理以及控制方法均为现有技术，通过旋转电机31、主动锥齿轮32与从动锥齿轮33之间的相互配合，使得从动锥齿轮33能够同时进行转动。
-从动锥齿轮33外侧设置有固定架34，固定架34安装在工作箱21下端，从动锥齿轮33侧壁与调节气缸35一端相连接，调节气缸35另一端安装有旋转架36，旋转架36与播种架37侧壁相连接，播种架37安装在下种管27下端；从动锥齿轮33带动旋转架36进行旋转，播种架37随之晃动，使得播种架37上的种子能够分布均匀，提高播种的均匀度，通过调节气缸35的伸缩运动能够对下种管27的水平长度进行调节，以便调节播种间距。
所述播种架37包括连接环371、转动板372与播种槽373，连接环371安装在下种管27下端，连接环371内对称安装有转动板372，转动板372上端通过轴承安装在连接环371内，转动板372下端安装有播种槽373，播种槽373为上端开口的空心圆柱型结构，播种槽373下端均匀开设有播种孔，且位于连接环371内侧的转动板372侧壁与旋转架36相连接；旋转架36带动播种架37往复摆动，使得播种槽373内的种子能够分布均匀，并能够从播种孔内落下，完成播种任务。
所述推料架23包括推料块231与推料杆232，推料块231通过滑动配合方式安装在储料罐22内，推料块231侧壁通过铰链与推料杆232一端相连接，推料杆232另一端通过铰链安装在转动圆板24侧壁上；推料杆232带动推料架23在储料罐22内进行往复直线运动，从而能够间歇地将种子推至下种管27内。
所述工作箱21上端沿其周向方向均匀设置有进料管，进料管下端与储料罐22上开设的圆孔相连接。
所述下种管27与喷药管43均为水平方向可伸缩的倒L型结构。
所述转动块25为前端可伸缩的椭圆型结构；通过改变转动块25前端的长度达到控制每次推送种子数量多少的目的，以适应不同生产实际需要。
所述农药喷洒机构4包括药箱41、水泵42、喷药管43、调节杆44、调节板45与调节电机46，药箱41安装在固定架34下端，药箱41上开设有进液口，且药箱41上端安装有水泵42，药箱41侧壁上沿其周向方向均匀开设有喷药口，喷药口外侧安装有喷药管43，喷药管43与水泵42之间通过管道相连接；调节电机46的结构、工作原理以及控制方法均为现有技术，在水泵42的作用下，喷药管43能够实现向外喷洒农药的功能。
-喷药管43侧壁与调节杆44一端通过铰链相连接，喷药管43另一端通过铰链安装在调节板45上，调节板45安装在调节电机46输出轴上，调节电机46通过电机座安装在药箱41下端；调节电机46在带动调节板45转动过程中，调节杆44与调节板45之间夹角改变，从而带动喷药管43长度改变，以便在不同位置喷洒农药，无需频繁改变无人机位置，减低了操作难度。
工作前，工作人员分别通过进料管与进液口向储料罐22与药箱41内装填种子与农药，将储料罐22与药箱41装满后，将进料管管口与进液口关闭；
在无人机本体1飞行过程中，推料架23间歇将适当数量的种子推至下种管27中，并通过播种机构3将种子均匀播撒至指定位置，通过调节气缸35的伸缩运动可对下种管27的水平长度进行调节，以便调节播种间距；
当需要喷洒农药时，通过调节电机46带动调节板45，同时调节杆44与调节板45之间夹角改变，从而带动喷药管43长度发生改变，以便调节农药喷洒位置，之后在水泵42的作用下，喷药管43能够实现向外喷洒农药的功能；
播种与农药喷洒工作完成后，通过调节气缸35与调节电机46的作用，将下种管27与喷药管43长度收缩至最短，以便节省占用空间。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种农用无人机，包括无人机本体(1)、下种机构(2)、播种机构(3)与农药喷洒机构(4)，其特征在于：所述无人机本体(1)下端安装有下种机构(2)，播种机构(3)位于下种机构(2)与农药喷洒机构(4)之间；其中：
所述下种机构(2)包括工作箱(21)、储料罐(22)、推料架(23)、转动圆板(24)、转动块(25)、转动电机(26)与下种管(27)，工作箱(21)安装在无人机本体(1)下端，工作箱(21)侧壁上沿其周向方向均匀开设有下种口，储料罐(22)安装在工作箱(21)内，储料罐(22)为两端开口的空心圆柱型结构，储料罐(22)外侧与下种管(27)相连接，下种管(27)安装在下种口内：
-储料罐(22)内侧与推料架(23)一端相连接，推料架(23)另一端与转动圆板(24)侧壁相连接，转动圆板(24)安装在转动块(25)前端，转动块(25)下端与转动电机(26)输出轴相连接，转动电机(26)通过电机座安装在工作箱(21)内；
所述播种机构(3)包括旋转电机(31)、主动锥齿轮(32)、从动锥齿轮(33)、固定架(34)、调节气缸(35)、旋转架(36)与播种架(37)，旋转电机(31)通过电机座安装在工作箱(21)下端，旋转电机(31)输出轴下端安装有主动锥齿轮(32)，主动锥齿轮(32)外侧沿其周向方向均匀设置有从动锥齿轮(33)，从动锥齿轮(33)侧壁与主动锥齿轮(32)侧壁相啮合：
-从动锥齿轮(33)外侧设置有固定架(34)，固定架(34)安装在工作箱(21)下端，从动锥齿轮(33)侧壁与调节气缸(35)一端相连接，调节气缸(35)另一端安装有旋转架(36)，旋转架(36)与播种架(37)侧壁相连接，播种架(37)安装在下种管(27)下端。
2.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述农药喷洒机构(4)包括药箱(41)、水泵(42)、喷药管(43)、调节杆(44)、调节板(45)与调节电机(46)，药箱(41)安装在固定架(34)下端，药箱(41)上开设有进液口，且药箱(41)上端安装有水泵(42)，药箱(41)侧壁上沿其周向方向均匀开设有喷药口，喷药口外侧安装有喷药管(43)，喷药管(43)与水泵(42)之间通过管道相连接：
-喷药管(43)侧壁与调节杆(44)一端通过铰链相连接，喷药管(43)另一端通过铰链安装在调节板(45)上，调节板(45)安装在调节电机(46)输出轴上，调节电机(46)通过电机座安装在药箱(41)下端。
3.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述播种架(37)包括连接环(371)、转动板(372)与播种槽(373)，连接环(371)安装在下种管(27)下端，连接环(371)内对称安装有转动板(372)，转动板(372)上端通过轴承安装在连接环(371)内，转动板(372)下端安装有播种槽(373)，播种槽(373)为上端开口的空心圆柱型结构，播种槽(373)下端均匀开设有播种孔，且位于连接环(371)内侧的转动板(372)侧壁与旋转架(36)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述推料架(23)包括推料块(231)与推料杆(232)，推料块(231)通过滑动配合方式安装在储料罐(22)内，推料块(231)侧壁通过铰链与推料杆(232)一端相连接，推料杆(232)另一端通过铰链安装在转动圆板(24)侧壁上。
5.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述工作箱(21)上端沿其周向方向均匀设置有进料管，进料管下端与储料罐(22)上开设的圆孔相连接。
6.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述下种管(27)与喷药管(43)均为水平方向可伸缩的倒L型结构。
7.根据权利要求1所述的一种农用无人机，其特征在于：所述转动块(25)为前端可伸缩的椭圆型结构。
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