CN110466772B - 液压无人机及植保系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压无人机及植保系统，包括机身、动力喷洒装置和管道，动力喷洒装置和管道均设于机身上，管道包括内部端口和外部端口，管道的内部端口与动力喷洒装置连接，管道的外部端口用于与高压药液泵连接；液压无人机通过管道与高压药液泵连接，高压药液泵在为液压无人机提供药液的同时还能提供飞行动力，避免了液压无人机在实施药液喷洒时存在药液载重量和运行时间的限制，从而提高了药液喷洒的效率。

Description

液压无人机及植保系统

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别是涉及一种液压无人机及植保系统。

背景技术

随着社会的发展和科学的进步，无人机被广泛应用于越来越多的技术领域中。例如：在日常的生活中，人们通过使用无人机对庄稼进行施肥、施药或侦查等。目前，无人机的动力提供方式主要有油动和电动两种，但是在进行航空植保任务时，通过油动或电动提供动力的无人机会存在药液载重量和运行时间的限制，从而难以对面积较大或喷洒量较大的果园实施有效喷洒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压无人机及其植保系统，用于解决使用无人机喷洒药液时的喷洒效率低问题。

为解决上述问题，本发明提供一种液压无人机，包括机身、动力喷洒装置和管道，所述动力喷洒装置和所述管道均设于所述机身上，所述管道包括内部端口和外部端口，所述管道的所述内部端口与所述动力喷洒装置连接，所述管道的所述外部端口用于与高压药液泵连接。

进一步地，所述动力喷洒装置包括主动力喷洒组件和平行辅助喷洒组件，所述主动力喷洒组件和所述平行辅助喷洒组件均与所述管道的所述内部端口相连接。

进一步地，所述动力喷洒装置还包括稳重组件，所述稳重组件设置在所述机身内部，所述稳重组件包括稳重液箱和设于所述稳重液箱上的进液口和出液口，所述进液口与所述管道的所述内部端口连接；所述进液口设置有进液阀门，所述出液口设置有出液阀门。

进一步地，所述平行辅助喷洒组件包括平行辅助喷头和控制所述平行辅助喷头输出药液的辅助电路。

进一步地，所述主动力喷洒组件包括主动力喷头和用于调节所述主动力喷头的转动角度的角度调整构件。

进一步地，所述主动力喷洒组件和所述平行辅助喷洒组件均匀分布地设于所述机身的四周，所述主动力喷洒组件向下设置在所述机身上，所述平行辅助喷洒组件横向设置在所述机身上。

进一步地，所述液压无人机还包括控制电路和用于给所述控制电路提供电源的辅助电源；所述控制电路包括检测电路和主控电路，所述检测电路用于检测飞行方向和飞行速度，所述主控电路用于控制飞行方向和飞行速度。

进一步地，所述液压无人机还包括防水外壳，所述防水外壳分别设置在所述控制电路和所述辅助电源的周围。

进一步地，所述液压无人机还包括软管分支器，所述管道通过所述软管分支器分别与所述主动力喷洒组件、所述平行辅助喷洒和所述稳重组件的进液口相连接。

本发明还提供一种植保系统，包括高压药液泵和至少一个上述液压无人机，所述高压药液泵与每一所述液压无人机的管道的内部端口连接。

本发明提供的液压无人机及其植保系统的有益效果在于：包括机身、动力喷洒装置和管道，动力喷洒装置和管道均设于机身上，管道包括内部端口和外部端口，管道的内部端口与动力喷洒装置连接，管道的外部端口用于与高压药液泵连接；液压无人机通过管道与高压药液泵连接，高压药液泵在为液压无人机提供药液的同时还能提供飞行动力，避免了液压无人机在实施药液喷洒时存在药液载重量和运行时间的限制，从而提高了药液喷洒的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的液压无人机的仰视图；

图2为本发明实施例提供的液压无人机的主视图；

图3为本发明实施例提供的液压无人机的俯视图。

10-机身；20-动力喷洒装置；30-管道；40-组件；50-机脚；60-控制电路；70-辅助电源；21-主动力喷洒组件；22-平行辅助喷洒组件；211-角度调整构件；212-主动力喷头；221-辅助电路；222-平行辅助喷头。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参照图1，本发明实施例提供了一种液压无人机，包括机身10、动力喷洒装置20和管道30，动力喷洒装置20和管道20均设于机身10上，管道30包括内部端口和外部端口，管道30的内部端口与动力喷洒装置20连接，管道30的外部端口用于与高压药液泵连接。

可以理解地，机身10为用于支撑液压无人机整体的机架。优选地，在本实施例中，为了减轻液压无人机的机身重量，从而降低液压无人机的载荷成本和增加液压无人机的有效载荷量，延长机体的飞行距离和飞行时间，机身10设置为碳纤维机身。动力喷洒装置20为实施药液喷洒、以及在药液喷洒过程中为液压无人机提供飞行动力的装置。动力喷洒装置20可以为一个或者多个。管道30为将药液输送至动力喷洒装置进行喷洒的装置。优选地，管道30为药液输送软管。可选地，管道30可以设置在机身10的任意一侧面上，可以根据实际需要进行调整。在本实施例中，管道30设置在机身10的上侧面位置上。

在本实施例中，高压药液泵为用于存储药液、且可通过释放压力将药液输出的装置。高压药液泵主要包括用于存储药液的药液瓶和释放压力的增压泵。高压药液泵上设有一输出口和调节阀门，高压药液泵上的输出口与管道的外部端口相连接，高压药液泵上的调节阀门主要用于调节释放的压力的大小。可选地，该高压药液泵可以设置在地面上。

进一步地，液压无人机还包括设置在机身10下方的机脚50。优选地，机脚50可以为与机身10底部固定连接的起落架，也可以为与机身10底部固定连接的车轮架。

在本实施例中，通过将动力喷洒装置和管道设于机身上，管道包括内部端口和外部端口，管道的内部端口与动力喷洒装置连接，管道的外部端口用于与高压药液泵连接；从而实现高压药液泵在为液压无人机提供药液的同时，还能提供飞行的动力，避免了液压无人机在实施药液喷洒时存在药液载重量和运行时间的限制，从而提高了药液喷洒的效率。

进一步地，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述动力喷洒装置20包括主动力喷洒组件21和平行辅助喷洒组件22，所述主动力喷洒组件21和所述平行辅助喷洒组件22均与所述管道30的所述内部端口相连接。

可以理解地，动力喷洒装置包括主动力喷洒组件21和平行辅助喷洒组件22。主动力喷洒组件21为进行药液喷洒的主要组件。具体地，主动力喷洒组件21通过与所述管道的内部端口相连接，从而可以接收来自高压药液泵输送的药液。主动力喷洒组件21在接收了来自高压药液泵输送的高压药液之后，在向外喷洒药液的同时，还能提供反推的动力，从而实现液压无人机在喷施药液的同时实现飞行。平行辅助喷洒组件22为进行药液喷洒的辅助组件。具体地，平行辅助喷洒组件22通过与所述管道30的内部端口相连接，接收来自高压药液泵输送的药液，从而实现药液喷施，还能提供保持液压无人机平衡的动力。进一步地，平行辅助喷洒组件22还能通过内部的辅助电路调节平行方向的飞行动力，使液压无人机实现平行移动。

在本实施例中，主动力喷洒组件21和平行辅助喷洒组件22分别通过与管道30的内部端口相连接，接收来自高压药液泵输送的药液，从而实现在高效喷施药液的同时，还能提供液压无人机飞行的动力，进一步地，还可以保持液压无人机飞行的平衡。

进一步地，参照图2作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述动力喷洒装置还包括稳重组件40，所述稳重组件40设置在所述机身10内部，所述稳重组件40包括稳重液箱和设于所述稳重液箱上的进液口和出液口，所述进液口与所述管道30的一端连接；所述进液口设置有进液阀门，所述出液口设置有出液阀门。可选地，所述稳重液箱可以为一立体的正方形液箱、长方形液箱或者其它不规则的立体液箱等。优选地，为了便于药液的输入和输出，所述进液口设置在所述稳重液箱的顶部位置，所述出液口设置在所述稳重液箱的底部位置。设于所述进液口上的所述进液阀门用于控制药液的输入；设于所述出液口上的所述出液阀门用于控制药液的输出。可选地，所述进液口和出液口也可以设置在所述稳重液箱的侧面，可以根据实际需要进行调整。

可以理解地，稳重组件40为用于调整液压无人机的飞行高度的组件。稳重组件40设置在所述机身10内部，所述稳重组件40包括稳重液箱。进一步地，所述稳重液箱上设有进液口和出液口，所述进液口通过与所述管道的内部端口连接，从而接收来自高压药液泵输送的药液。所述进液口设置有进液阀门，所述出液口设置有出液阀门。当液压无人机需进行高度调整时，通过调整稳重液箱中的药液量以改变自身的重量，从而实现液压无人机的上升或下降。需要说明的是，稳重液箱中的药液不输送至动力喷洒装置中。

在一具体实施例中，当液压无人机悬停时，进液阀门和出液阀门同时关闭，稳重液箱重量恒定，液压无人机悬停；当液压无人机上升时，进液阀门关闭的同时出液阀门打开，药液通过出液口排出，稳重液箱重量减轻，液压无人机上升；当液压无人机在下降时，进液阀门打开的同时出液阀门关闭，药液通过进液口输入稳重液箱，稳重液箱重量增加，液压无人机下降。

在本实施例中，通过在机身内部设置稳重组件，稳重组件包括稳重液箱和设于稳重液箱上的进液口和出液口，进液口与管道的内部端口连接；进液口设置有进液阀门，出液口设置有出液阀门，从而进一步提高了液压无人机飞行的平衡性。

进一步地，参照图3，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述平行辅助喷洒组件22包括平行辅助喷头222和控制所述平行辅助喷头222输出药液的辅助电路221。

可以理解地，平行辅助喷头222为用于喷洒药液的喷头。辅助电路221为控制所述平行辅助喷头222的药液输出量的电路。具体地，辅助电路221将电信号转化成压力通过所述平行辅助喷头222输出，从而实现控制所述平行辅助喷头222的药液输出量。优选地，辅助电路221为电动压力阀门。平行辅助喷头222的输出压力越大，其药液输出量越大，平行辅助喷头的输出压力越小，其药液输出量越小。

在一具体实施例中，当液压无人机需进行水平运动时，平行辅助喷洒组件22通过管道30接收来自高压药液泵输送的药液，与运动方向相反的所述平行辅助喷头222会输出一定的压力药液，其反冲力会为其运动方向提供运动。所述平行辅助喷头222输出药液的压力大小受所述辅助电路221控制。可以理解地，平行辅助喷头222在输出药液的同时还能为液压无人机提供平行方向的动力。

进一步地，参照图2，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述主动力喷洒组件21包括主动力喷头212和用于调节所述主动力喷头212的转动角度的角度调整构件211。

可以理解地，所述主动力喷头212为用于喷洒药液的喷头。在本实施例中，所述主动力喷头212输出药液的压力由高压药液泵控制，即所述主动力喷头212的药液输出量由高压药液泵控制。所述角度调整构件211为用于调节所述主动力喷头212的转动角度的构件。具体地，所述角度调整构件211通过调整所述主动力喷头212的转动角度，从而提高了所述主动力喷头212在喷洒药液时的灵活性，进一步提高了药液喷洒的效率。

进一步地，参照图3，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述主动力喷洒组件21和所述平行辅助喷洒组件22均匀分布地设于所述机身10的四周，所述主动力喷洒组件21向下设置在所述机身10上，所述平行辅助喷洒组件22横向设置在所述机身10上。

在一具体实施例中，所述主动力喷洒组件21可以为一个或者多个。优选地，所述主动力喷洒组件21设为四个，且均匀分布地设于所述机身10四周的四个旋翼上。在本实施例中，由于所述主动力喷洒组件21主要用于喷洒药液，因此为了便于进行喷洒药液，将所述主动力喷洒组件21的所述主动力喷头212朝下设置在所述机身10上。

在一具体实施例中，所述机身10四周具有四个机臂，分别为前机臂、后机臂、左机臂和右机臂。由于所述平行辅助喷洒组件22在输出药液的同时还需为液压无人机提供平行方向的动力，因此为了保证飞行的平衡性，所述平行辅助喷洒组件22应至少设为一组，且横向设置在所述机身10的前机臂和后机臂方向上。优选地，在本实施例中，所述平行辅助喷洒组件22设为两组，且分别横向设置在所述机身10的前机臂、后机臂、左机臂和右机臂方向上，从而进一步提高了液压无人机飞行的平衡性。

在本实施例中，通过将主动力喷洒组件和平行辅助喷洒组件均匀分布地设于机身的四周，主动力喷洒组件向下设置在机身上，平行辅助喷洒组件横向设置在机身上，从而在提高药液喷洒效率的同时，还能进一步提高液压无人机飞行的平衡性。

进一步地，参照图3，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述液压无人机还包括控制电路60和用于给所述控制电路60提供电源的辅助电源70。所述控制电路60包括检测电路和主控电路，所述检测电路用于检测飞行方向和飞行速度，所述主控电路用于控制飞行方向和飞行速度。

可以理解地，所述辅助电源70为用于给所述控制电路60提供电源，所述辅助电源70优选为直流电压的锂电池。所述控制电路60包括检测电路和主控电路。在一具体实施例中，所述主控电路可以由单片机实现，所述控制电路输出的信号为PWM信号，所述主控电路输出信号的大小根据所述检测电路检测到液压无人机的飞行方向和飞行速度而调整。所述检测电路主要通过检测三轴加速度实现检测液压无人机的飞行方向和飞行速度。

进一步地，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述液压无人机还包括防水外壳，所述防水外分别设置在所述控制电路60和所述辅助电源70的周围。

在一具体实施中，通过在所述控制电路60和所述辅助电源70的周围设置所述防水外壳，从而保证位于所述防水外壳内部的所述控制电路60和所述辅助电源70不受喷施的雾滴影响。优选地，设置在所述辅助电源70周围的所述防水外壳为防水薄膜。

进一步地，作为本发明提供的液压无人机的一种具体实施方式，所述液压无人机还包括软管分支器，所述管道通过所述软管分支器分别与所述主动力喷洒组件21、所述平行辅助喷洒22和所述稳重组件40的进液口相连接。

在一具体实施例中，在所述管道和所述主动力喷洒组件21、所述平行辅助喷洒22和所述稳重组件40的进液口之间设置所述软管分支器，所述软管分支器的一端与所述管道的内部端口相连接，所述软管分支器的另一端分别与所述主动力喷洒组件21、所述平行辅助喷洒22和所述稳重组件40的进液口相连接；药液先通过所述软管分支器再分别进入到所述主动力喷洒组件21、所述平行辅助喷洒22和所述稳重组件40中，从而进一步提高了药液输入到所述主动力喷洒组件21、所述平行辅助喷洒22和所述稳重组件40中的准确性。

本发明还提供一种植保系统，包括高压药液泵和至少一个所述液压无人机，所述高压药液泵与每一所述液压无人机的管道的外部端口连接。

在一具体实施例中，将所述高压药液泵与至少一个所述液压无人机的管道的外部端口连接，所述高压药液泵可以同时为多个所述液压无人机提供药液和飞行动力，从而进一步提高所述植保系统实施药液喷洒时的效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压无人机，其特征在于，包括机身、动力喷洒装置和管道，所述动力喷洒装置和所述管道均设于所述机身上，所述管道包括内部端口和外部端口，所述管道的所述内部端口与所述动力喷洒装置连接，所述管道的所述外部端口用于与高压药液泵连接；

所述动力喷洒装置包括主动力喷洒组件和平行辅助喷洒组件，所述主动力喷洒组件和所述平行辅助喷洒组件均与所述管道的所述内部端口相连接；

所述主动力喷洒组件和所述平行辅助喷洒组件均匀分布地设于所述机身的四周，所述主动力喷洒组件向下设置在所述机身上，所述平行辅助喷洒组件横向设置在所述机身上；

所述动力喷洒装置还包括稳重组件，所述稳重组件设置在所述机身内部，所述稳重组件包括稳重液箱和设于所述稳重液箱上的进液口和出液口，所述进液口与所述管道的所述内部端口连接；所述进液口设置有进液阀门，所述出液口设置有出液阀门；

所述机身四周具有四个机臂，分别为前机臂、后机臂、左机臂和右机臂；所述平行辅助喷洒组件设为两组，且分别横向设置在所述机身的前机臂、后机臂、左机臂和右机臂方向上。

2.如权利要求1所述的液压无人机，其特征在于，所述平行辅助喷洒组件包括平行辅助喷头和控制所述平行辅助喷头输出药液的辅助电路。

3.如权利要求1所述的液压无人机，其特征在于，所述主动力喷洒组件包括主动力喷头和用于调节所述主动力喷头的转动角度的角度调整构件。

4.如权利要求1所述的液压无人机，其特征在于，所述液压无人机还包括控制电路和用于给所述控制电路提供电源的辅助电源；所述控制电路包括检测电路和主控电路，所述检测电路用于检测飞行方向和飞行速度，所述主控电路用于控制飞行方向和飞行速度。

5.如权利要求4所述的液压无人机，其特征在于，所述液压无人机还包括防水外壳，所述防水外壳分别设置在所述控制电路和所述辅助电源的周围。

6.如权利要求1所述的液压无人机，其特征在于，所述液压无人机还包括软管分支器，所述管道通过所述软管分支器分别与所述主动力喷洒组件、所述平行辅助喷洒组件 和所述稳重组件的进液口相连接。

7.一种植保系统，其特征在于，包括高压药液泵和至少一个如权利要求1-6任一项所述的液压无人机，所述高压药液泵与每一所述液压无人机的管道的所述外部端口连接。

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