CN110422324A - 一种六旋翼喷洒无人机 - Google Patents

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韩旭
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刘永青
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Abstract

本发明公开了一种六旋翼喷洒无人机，涉及无人机技术领域，包括：箱体、旋翼组件、电池组和控制部，其中，所述旋翼组件设有两组，两组所述旋翼组件对称设置在所述箱体的侧面，所述旋翼组件包括三个连接杆，三个所述连接杆的一端均固定连接在所述箱体的侧面，三个所述连接杆远离箱体的一端向上形成有凹槽，所述凹槽内安装有无刷无感电动机，所述无刷无感电动机动力连接有第一螺旋桨；所述电磁组设置在所述箱体内，用于给无人机中的用电部件供电；所述控制部与所述无刷无感电动机电性连接，用于控制所述无刷无感电动机的工作状态。本发明提升了无人机的机动性，使得无人机可以完成各种复杂的飞行动作。

Description

一种六旋翼喷洒无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种六旋翼喷洒无人机。
背景技术
目前对于农业的维护工作大多数还是依靠手动和半自动的低效植保机械，农业机械化的需求变得日益强烈。目前在农药喷洒方面运用到了无人机，然而市场上出现较多的是三轴、四轴的无人机，该种无人机飞行的时候由于螺旋桨较少，无人机的机动性较差，导致无人机能够完成的飞行动作较少，在一些地形比较复杂的地区现有的无人机不能很好的完成作业。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种六旋翼喷洒无人机，用于提升无人机的机动性。
基于上述目的，本发明提供的一种六旋翼喷洒无人机，包括：
箱体、旋翼组件、电池组和控制部，其中，
所述旋翼组件设有两组，两组所述旋翼组件对称设置在所述箱体的侧面，所述旋翼组件包括三个连接杆，三个所述连接杆的一端均固定连接在所述箱体的侧面，三个所述连接杆远离箱体的一端向上形成有凹槽，所述凹槽内安装有无刷无感电动机，所述无刷无感电动机动力连接有第一螺旋桨；
所述电磁组设置在所述箱体内，用于给无人机中的用电部件供电；
所述控制部与所述无刷无感电动机电性连接，用于控制所述无刷无感电动机的工作状态。
可选的，所述控制部包括角度传感器、控制器、Wi-Fi(行动热点)模块和控制站，其中，
所述角度传感器固定安装在伸缩箱体上，且位于所述无刷无感电动机的下方；
所述控制器设置在所述箱体内，所述控制器与所述角度传感器和无刷无感电动机电性连接；
所述Wi-Fi模块设置在所述箱体内，所述Wi-Fi模块与所述控制器电性连接；
所述控制站通过无线网络与所述Wi-Fi模块无线连接。
可选的，所述无人机还包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位系统和陀螺仪惯性导航系统，所述GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统均与所述控制器电性连接。
可选的，所述箱体的底部还设有云台摄像头，所述云台摄像头通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接。
可选的，所述箱体的底部还设有超声波探测器，所述超声波探测器通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接，所述超声波探测器用于探测无人机的飞行高度。
可选的，所述箱体的前端固定安装有至少两个直流减速电机，所述直流减速电机动力连接有第二螺旋桨，所述直流减速电机与所述控制部电性连接。
可选的，所述无人机还包括喷洒部，所述喷洒部设置在所述箱体上。
可选的，所述喷洒部包括支架、药桶、供药管道、三通阀、开关件、喷洒管道和喷头，其中，
所述支架设有两组，两组所述支架对称设置在所述箱体的底部；
所述药桶设有两组，两组所述药桶分别固定安装在所述两组支架上；
所述供药管道设置在两组所述药桶之间，用于连通两组所述药桶；
所述三通阀其中的两端串接在所述供药管道上，另一端与所述喷洒管道相连通；
所述开关件设置在所述三通阀上，用于控制所述三通阀的开关状态；
所述喷头设置有多个，且均匀分布在所述喷洒管道上。
可选的，所述开关件包括控制阀开关和舵机，所述控制阀开关设置在所述三通阀上，所述控制阀开关用于控制所述三通阀的开关状态，所述控制阀开关与所述舵机动力连接，所述舵机与所述控制部电性连接。
可选的，所述三通阀的两侧均设有流量控制器，所述流量控制器串接在所述供药管道上，所述流量控制器与所述控制部电性连接。
由上述可知，本无人机具有六个第一螺旋桨，通过控制部控制六个无刷无感电动机的正反转及转速，具体地，可以通过无刷电子调速器用于产生三相交流电，以PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)信号的脉冲宽度来控制输出的电压及电流，进而控制无刷无感电动机的转速，使得无人机完成各种飞行动作，例如，当悬停时，无人机六个第一螺旋桨产生的推力等于无人机向下的重力；当上升时，通过控制部增加无刷无感电动机的转速，从而增加六个第一螺旋桨的推力，产生一个大于无人机重力的向上的力。
因此，本发明具有六个第一螺旋桨相比于现有技术中的三轴、四轴的无人机，提升了无人机的机动性，同时通过控制部控制六个无刷无感电动机的正反转及转速，使得无人机可以完成各种复杂的飞行动作，使得无人机在比较复杂的地区也可以很好的完成农药的喷洒作业。
附图说明
图1为本发明的具体实施例无人机的结构示意图；
图2为本发明的具体实施例无人机的主视图；
图3为本发明的具体实施例无人机的轴侧视图；
图4为本发明的具体实施例无人机的俯视图；
图5为本发明的具体实施例无人机的左视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
为达到上述目的，本发明实施例提供了一种六旋翼喷洒无人机。如图1至图5所示，一种六旋翼喷洒无人机，包括：
箱体10、旋翼组件、电池组和控制部，其中，
箱体10的顶部具有箱盖9；
所述旋翼组件设有两组，两组所述旋翼组件对称设置在所述箱体10的侧面，所述旋翼组件包括三个连接杆，三个所述连接杆的一端均固定连接在所述箱体10的侧面，三个所述连接杆远离箱体10的一端向上形成有凹槽，所述凹槽内安装有无刷无感电动机2，所述无刷无感电动机2动力连接有第一螺旋桨1；
第一螺旋桨1下可设置螺旋桨护架3，对螺旋桨起到保护的作用；
所述电磁组设置在所述箱体10内，用于给无人机中的用电部件供电；
所述控制部与所述无刷无感电动机2电性连接，用于控制所述无刷无感电动机2的工作状态。
由上述可知，本无人机具有六个第一螺旋桨1，通过控制部控制六个无刷无感电动机2的正反转及转速，具体地，可以通过无刷电子调速器用于产生三相交流电，以PWM信号的脉冲宽度来控制输出的电压及电流，进而控制无刷无感电动机2的转速，使得无人机完成各种飞行动作，例如，当悬停时，无人机六个第一螺旋桨1产生的推力等于无人机向下的重力；当上升时，通过控制部增加无刷无感电动机2的转速，从而增加六个第一螺旋桨1的推力，产生一个大于无人机重力的向上的力。
因此，本发明具有六个第一螺旋桨1相比于现有技术中的三轴、四轴的无人机，提升了无人机的机动性，同时通过控制部控制六个无刷无感电动机2的正反转及转速，使得无人机可以完成各种复杂的飞行动作，使得无人机在比较复杂的地区也可以很好的完成农药的喷洒作业。
在一些实施例中，所述控制部包括角度传感器、控制器、Wi-Fi模块和控制站，其中，
所述角度传感器固定安装在伸缩箱体10上，且位于所述无刷无感电动机2的下方；
所述控制器设置在所述箱体10内，所述控制器与所述角度传感器和无刷无感电动机2电性连接；
所述Wi-Fi模块设置在所述箱体10内，所述Wi-Fi模块与所述控制器电性连接；
所述控制站通过无线网络与所述Wi-Fi模块无线连接。
其中，控制站可以是手机地面控制站或者电脑地面控制站。
本控制部在工作的时候，通过控制站发送遥控指令给控制器，通过控制器控制无刷无感电动机2的转向及转速，从而控制无人机的飞行动作，角度传感器可以实时检测无刷无感电动机2的转速，并反馈到控制器和控制站中，帮助人员更好的控制无人机的飞行动作。
一些情况下，通过人来操作无人机存在一些缺点，例如当无人机飞的比较远后，通过人的观察来控制误认机将会产生较大的误差，为了解决该问题，所述无人机还包括GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统，所述GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统均与所述控制器电性连接。工作时，通过控制站设定预定的飞行路线，控制器接收预定飞行路线的控制指令，通过GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统实现自主导航，自主盘旋等飞行作业。因此当无人机飞的比较远后可以通过自主导航来完成飞行作业，使得无人机的飞行轨迹更加符合要求。
通常情况下，人员需要对植物的生长状态进行观察，目前大多通过人员走动到农田的各个区域对植物进行观察，如此工作效率不高，且人员的劳动强度较大，为了解决该问题，所述箱体10的底部还设有云台摄像头19，所述云台摄像头19通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接。工作时，云台摄像头19获取农田等区域的图像信息，图像信息通过Wi-Fi模块传到控制站的手机或者电脑上实时显示出来，供人员进行观察。因此通过该方案的设计使得人员在控制站即可观察到各个区域的植物生长情况，相对于现有技术提升了工作效率，降低了人员的劳动强度。
在一些实施例中，所述箱体10的底部还设有超声波探测器，所述超声波探测器通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接，所述超声波探测器用于探测无人机的飞行高度。超声波探测器获得的飞行高度数据可通过Wi-Fi模块传输到控制站，使得人员可以及时的了解无人机的飞行高度，以便控制无人机飞行到喷洒效果最好的高度。
为了进一步提升无人机飞行的可靠性和飞行动作的复杂性，所述箱体10的前端固定安装有至少两个直流减速电机12，所述直流减速电机12动力连接有第二螺旋桨13，所述直流减速电机12与所述控制部电性连接。由上述可知，通过增加的至少两个第二螺旋桨13进一步提升了无人机的机动性，同时也可以在当六个无刷无感电动机2其中一个电机发生故障时，当做备用电机使用，提升了无人机飞行的可靠性。
在一些实施例中，所述无人机还包括喷洒部，所述喷洒部设置在所述箱体10上。喷洒部可用做向农田中喷洒农药。
可选的，所述喷洒部包括支架5、药桶3、供药管道6、三通阀15、开关件、喷洒管道16和喷头17，其中，
所述支架5设有两组，两组所述支架5对称设置在所述箱体10的底部，可选的支架5通过连接块11固定连接在箱体10的底部；
所述药桶3设有两组，两组所述药桶3分别固定安装在所述两组支架5上，药桶3上设有桶盖7；
所述供药管道6设置在两组所述药桶3之间，用于连通两组所述药桶3；
所述三通阀15其中的两端串接在所述供药管道6上，另一端与所述喷洒管道16相连通；
所述开关件设置在所述三通阀15上，用于控制所述三通阀15的开关状态；
所述喷头17设置有多个，且均匀分布在所述喷洒管道16上。
作业时，将农药存放在药桶3中，农药经过供药管道6到达三通阀15处，通过开关件打开三通阀15，使得农药到达喷洒管道16，并通过喷头17喷出。其中两个药桶3对称的设置有利于无人机整体结构的稳定性。喷头17可以以可拆卸的方式连接在喷洒管道16上，例如通过螺纹连接的方式，因此可以更换不同种类的喷头17，以适应不同的喷洒要求。
在一些实施例中，所述开关件包括控制阀开关14和舵机，所述控制阀开关14设置在所述三通阀15上，所述控制阀开关14用于控制所述三通阀15的开关状态，所述控制阀开关14与所述舵机动力连接，所述舵机与所述控制部电性连接。当需要打开三通阀15时，通过控制部控制舵机正向工作带动控制阀开关14转动，从而打开三通阀15，反之当需要关闭三通阀15时，通过控制部控制舵机反向工作带动控制阀开关14转动，从而关闭三通阀15。
在一些实施例中，所述三通阀15的两侧均设有流量控制器18，所述流量控制器18串接在所述供药管道6上，所述流量控制器18与所述控制部电性连接。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (10)

1.一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，包括：箱体、旋翼组件、电池组和控制部，其中，
所述旋翼组件设有两组，两组所述旋翼组件对称设置在所述箱体的侧面，所述旋翼组件包括三个连接杆，三个所述连接杆的一端均固定连接在所述箱体的侧面，三个所述连接杆远离箱体的一端向上形成有凹槽，所述凹槽内安装有无刷无感电动机，所述无刷无感电动机动力连接有第一螺旋桨；
所述电磁组设置在所述箱体内，用于给无人机中的用电部件供电；
所述控制部与所述无刷无感电动机电性连接，用于控制所述无刷无感电动机的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述控制部包括角度传感器、控制器、Wi-Fi模块和控制站，其中，
所述角度传感器固定安装在伸缩箱体上，且位于所述无刷无感电动机的下方；
所述控制器设置在所述箱体内，所述控制器与所述角度传感器和无刷无感电动机电性连接；
所述Wi-Fi模块设置在所述箱体内，所述Wi-Fi模块与所述控制器电性连接；
所述控制站通过无线网络与所述Wi-Fi模块无线连接。
3.根据权利要求2所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述无人机还包括GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统，所述GPS定位系统和陀螺仪惯性导航系统均与所述控制器电性连接。
4.根据权利要求2所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述箱体的底部还设有云台摄像头，所述云台摄像头通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接。
5.根据权利要求2所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述箱体的底部还设有超声波探测器，所述超声波探测器通过所述Wi-Fi模块与所述控制站无线网络连接，所述超声波探测器用于探测无人机的飞行高度。
6.根据权利要求1所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述箱体的前端固定安装有至少两个直流减速电机，所述直流减速电机动力连接有第二螺旋桨，所述直流减速电机与所述控制部电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述无人机还包括喷洒部，所述喷洒部设置在所述箱体上。
8.根据权利要求7所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述喷洒部包括支架、药桶、供药管道、三通阀、开关件、喷洒管道和喷头，其中，
所述支架设有两组，两组所述支架对称设置在所述箱体的底部；
所述药桶设有两组，两组所述药桶分别固定安装在所述两组支架上；
所述供药管道设置在两组所述药桶之间，用于连通两组所述药桶；
所述三通阀其中的两端串接在所述供药管道上，另一端与所述喷洒管道相连通；
所述开关件设置在所述三通阀上，用于控制所述三通阀的开关状态；
所述喷头设置有多个，且均匀分布在所述喷洒管道上。
9.根据权利要求8所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述开关件包括控制阀开关和舵机，所述控制阀开关设置在所述三通阀上，所述控制阀开关用于控制所述三通阀的开关状态，所述控制阀开关与所述舵机动力连接，所述舵机与所述控制部电性连接。
10.根据权利要求8所述的一种六旋翼喷洒无人机，其特征在于，所述三通阀的两侧均设有流量控制器，所述流量控制器串接在所述供药管道上，所述流量控制器与所述控制部电性连接。
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