CN110539889A - 一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，包括：机架，所述机架下端设有起落架，所述机架外侧设有四个机架大臂，机架大臂外端通过机臂折叠件连接有机翼小臂，机翼小臂外端设有机翼电机，所述机翼电机的输出端上设有螺旋桨，所述机架内设有药箱、电池，所述药箱下侧的机架上设有水泵装置，所述起落架之间的机架上设有雷达装置，所述机架上侧设有飞控结构。本发明的外部整体旋翼结构采用八旋翼的方式，电池和药箱采用双对称结构，独特的雷达设计和安装结构，各个装置之间连接紧凑，使无人机整机整体结构协调，动力足，运载量大，耗能少。

Description

一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机

技术领域

本发明涉及植保无人机技术领域，具体为一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机。

背景技术

近几年，农业智能化的发展进程逐步加快，植保无人机对于农业的发展起到推波助澜的作用，起到节约时间，节省人工劳动力，减少资源的损耗等实质性效果，为了实现功能的最大化，植保无人机也在一步步地改进。

现有的装载量为20L的植保无人机，采用四旋翼布局，单药箱单电池的结构，其他装置的位置和结构也不尽相同，缺点是动力不足，需要多次更换电池，其他装置的布局不协调、不稳定，使得无人机飞行需要更多电量控制平衡，且易发生抖动。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，包括：机架，所述机架下端设有起落架，所述机架外侧设有四个机架大臂，机架大臂外端通过机臂折叠件连接有机翼小臂，机翼小臂外端设有机翼电机，所述机翼电机的输出端上设有螺旋桨，所述机架内设有药箱、电池，所述药箱下侧的机架上设有水泵装置，所述起落架之间的机架上设有雷达装置，所述机架上侧设有飞控结构。

所述机翼小臂通过小臂旋转连接端安装在机臂折叠件的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端通过旋转轴销安装在机臂折叠件的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端与机臂折叠件之间设有小臂密封圈。

所述机翼小臂的外端设有固定螺旋扣，所述固定螺旋扣与机翼小臂之间设有密封环，所述密封环与固定螺旋扣之间设有密封圈。

所述机臂折叠件上设有大臂固定端和两个小臂固定端，机臂折叠件一侧设有RTK定位装置、另一侧设有遥控天线，大臂固定端和小臂固定端之间设有加强板，加强板上设有固定孔，所述折叠件机架的大臂固定端通过大臂端部的固定圈安装在机架大臂上。

所述起落架为弓形结构，起落架上端通过固定螺栓安装在机架，起落架下端上套设有若干缓冲泡棉套。

所述药箱包括药箱本体，所述药箱本体上端前侧设有药箱入口，所述药箱入口上设有药箱盖，所述药箱入口后侧的药箱本体上设有提取把手，所述药箱本体下端两侧设有导轨安装槽，所述导轨安装槽下侧的药箱本体上设有药箱出口，所述药箱出口上设有螺纹盖，所述药箱出口两侧的药箱本体上设有支撑脚架，所述药箱本体中部设有快拆导轨。

所述药箱本体后侧设有快拆接头，所述快拆接头安装在药箱的正后部中间位置处，所述快拆接头通过内接水管延伸到药箱本体底端，快拆接头外侧设有快拆接头螺纹盖，增大了药箱的实用性，使药箱与其他液体传导结构实现精准连接，所述内接水管下端设有底部水管接头，底部水管接头上端插入在内接水管下端内。

所述机架包括机架本体，所述机架本体中部设有飞控装置安装腔，所述飞控装置安装腔一侧的机架本体上设有药箱放置腔I、另一侧的机架本体上设有药箱放置腔II，所述药箱放置腔I、药箱放置腔II沿飞控装置安装腔对称设置，所述飞控装置安装腔一侧的机架本体上设有电池放置腔I、另一侧的机架本体上设有电池放置腔II，所述电池放置腔I、电池放置腔II沿飞控装置安装腔对称设置。

所述药箱放置腔I、药箱放置腔II内两侧设有药箱快拆导轨，药箱通过药箱快拆导轨安装在药箱放置腔I、药箱放置腔II内，所述电池放置腔I、电池放置腔II内两侧设有电池快拆导轨，电池通过电池快拆导轨安装在电池放置腔I、电池放置腔II内。

所述飞控结构包括分电板，所述分电板上侧设有分线板，分电板电连接于分线板，所述分电板、分线板安装在支撑板上，所述分线板上侧设有飞控装置，所述飞控装置上侧设有RTK和数据link装置，所述飞控装置、RTK和数据link装置分别安装在支撑板上，分电板、分线板、飞控装置、RTK和数据link装置的支撑板依次减小组成塔式结构。

所述支撑板外侧设有若干固定孔，固定孔内设有螺柱，所述螺柱通过螺纹安装在支撑板上的固定孔内；所述分电板、分线板、飞控装置、RTK和数据link装置的支撑板之间平行设置；所述RTK和数据link装置上侧设有备选装置、GPS装置，备选装置、GPS装置分别安装在支撑板上。

所述水泵装置包括若干水泵单体，所述水泵单体包括水泵壳体，所述水泵壳体上设有进出水口，所述水泵壳体一侧设有电机固定板，所述电机固定板一侧设有电调壳体，电调壳体一侧设有控制元件固定座，所述控制元件固定座与电调壳体之间设有控制元件，所述控制元件固定座上侧设有电机，所述电机的输出轴穿过电机固定板、电调壳体、控制元件固定座伸入到水泵壳体内，所述电机外侧设有电机壳，所述电机壳通过电机螺栓安装在电机固定板上。

所述控制元件固定座两侧设有轴承，所述电机的输出轴安装在轴承内；所述电机固定板通过紧固螺栓安装在水泵壳体上，所述电机固定板与电调壳体之间设有密封圈；所述电机固定板外侧设有固定耳，固定耳上设有圆形通孔，所述电机壳两侧设有固定耳，设有固定耳通过电机螺栓安装在电机固定板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的外部整体旋翼结构采用八旋翼的方式，电池和药箱采用双对称结构，独特的雷达设计和安装结构，各个装置之间连接紧凑，使无人机整机整体结构协调，动力足，运载量大，耗能少。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的爆炸图示意图。

图3为本发明的俯视图示意图。

图4为本发明的遥控天线安装示意图。

图5为本发明的机臂折叠件安装示意图。

图6为本发明的机臂折叠件结构示意图。

图7为本发明的机翼电机安装示意图。

图8为本发明的起落架结构示意图。

图9为本发明的药箱结构示意图。

图10为本发明的内接水管安装示意图。

图11为本发明的底部水管接头结构示意图。

图12为本发明的机架结构示意图。

图13为本发明的电池结构示意图。

图14为本发明的飞控结构示意图。

图15为本发明的水泵装置结构示意图。

图16为本发明的水泵单体爆炸图示意图。

图17为本发明的雷达装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

如图1～17所示，一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，包括：机架1000，所述机架1000下端设有起落架700，所述机架1000外侧设有四个机架大臂1300，机架大臂1300外端通过机臂折叠件600连接有机翼小臂300，机翼小臂300外端设有机翼电机200，所述机翼电机200的输出端上设有螺旋桨100，所述机架1000内设有药箱900、电池1100，所述药箱900下侧的机架1000上设有水泵装置1400，所述起落架700之间的机架1000上设有雷达装置1500，所述机架1000上侧设有飞控结构1200。

所述机翼小臂300通过小臂旋转连接端302安装在机臂折叠件600的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端302通过旋转轴销安装在机臂折叠件600的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端700与机臂折叠件600之间设有小臂密封圈301。

所述机翼小臂300的外端设有固定螺旋扣303，所述固定螺旋扣303与机翼小臂300之间设有密封环305，所述密封环305与固定螺旋扣303之间设有密封圈304。

所述机臂折叠件600上设有大臂固定端和两个小臂固定端，机臂折叠件600一侧设有RTK定位装置400、另一侧设有遥控天线500，大臂固定端和小臂固定端之间设有加强板，加强板上设有固定孔，所述折叠件机架600的大臂固定端通过大臂端部的固定圈1301安装在机架大臂1300上。

所述起落架700为弓形结构，起落架700上端通过固定螺栓安装在机架1000，起落架700下端上套设有若干缓冲泡棉套800。

所述药箱900包括药箱本体，所述药箱本体上端前侧设有药箱入口，所述药箱入口上设有药箱盖901，所述药箱入口后侧的药箱本体上设有提取把手902，所述药箱本体下端两侧设有导轨安装槽905，所述导轨安装槽905下侧的药箱本体上设有药箱出口，所述药箱出口上设有螺纹盖907，所述药箱出口两侧的药箱本体上设有支撑脚架906，所述药箱本体中部设有快拆导轨908。

所述药箱本体后侧设有快拆接头903，所述快拆接头903安装在药箱的正后部中间位置处，所述快拆接头903通过内接水管910延伸到药箱本体底端，快拆接头903外侧设有快拆接头螺纹盖912，增大了药箱的实用性，使药箱与其他液体传导结构实现精准连接，所述内接水管910下端设有底部水管接头911，底部水管接头911上端插入在内接水管910下端内。

所述机架1000包括机架本体1003，所述机架本体1003中部设有飞控装置安装腔1006，所述飞控装置安装腔1006一侧的机架本体1003上设有药箱放置腔I1001、另一侧的机架本体1003上设有药箱放置腔II，所述药箱放置腔I1001、药箱放置腔II沿飞控装置安装腔1006对称设置，所述飞控装置安装腔1006一侧的机架本体1003上设有电池放置腔I1005、另一侧的机架本体1003上设有电池放置腔II，所述电池放置腔I1005、电池放置腔II沿飞控装置安装腔1006对称设置。

所述药箱放置腔I1001、药箱放置腔II内两侧设有药箱快拆导轨1002，药箱通过药箱快拆导轨1002安装在药箱放置腔I1001、药箱放置腔II内，所述电池放置腔I1005、电池放置腔II内两侧设有电池快拆导轨1004，电池通过电池快拆导轨1004安装在电池放置腔I1005、电池放置腔II内。

所述飞控结构1200包括分电板1206，所述分电板1206上侧设有分线板1205，分电板1206电连接于分线板1205，所述分电板1206、分线板1205安装在支撑板1207上，所述分线板1205上侧设有飞控装置1204，所述飞控装置1204上侧设有RTK和数据link装置1203，所述飞控装置1204、RTK和数据link装置1203分别安装在支撑板1207上，分电板1206、分线板1205、飞控装置1204、RTK和数据link装置1203的支撑板1207依次减小组成塔式结构。

所述支撑板1207外侧设有若干固定孔，固定孔内设有螺柱1208，所述螺柱1208通过螺纹安装在支撑板1207上的固定孔内；所述分电板1206、分线板1205、飞控装置1204、RTK和数据link装置1203的支撑板1207之间平行设置；所述RTK和数据link装置1203上侧设有备选装置1202、GPS装置1201，备选装置1202、GPS装置1201分别安装在支撑板1207上。

所述水泵装置1400包括若干水泵单体，所述水泵单体包括水泵壳体1402，所述水泵壳体1402上设有进出水口1401，所述水泵壳体1402一侧设有电机固定板1404，所述电机固定板1404一侧设有电调壳体1406，电调壳体1406一侧设有控制元件固定座1409，所述控制元件固定座1409与电调壳体1406之间设有控制元件1407，所述控制元件固定座1409上侧设有电机1410，所述电机1410的输出轴穿过电机固定板1404、电调壳体1406、控制元件固定座1409伸入到水泵壳体1402内，所述电机1410外侧设有电机壳1411，所述电机壳1411通过电机螺栓1412安装在电机固定板1404上。

所述控制元件固定座1409两侧设有轴承1408，所述电机1410的输出轴安装在轴承1408内；所述电机固定板1404通过紧固螺栓1403安装在水泵壳体1402上，所述电机固定板1404与电调壳体1406之间设有密封圈1405；所述电机固定板1404外侧设有固定耳，固定耳上设有圆形通孔，所述电机壳1411两侧设有固定耳，设有固定耳通过电机螺栓1412安装在电机固定板1404上。

本发明对称分布四个机架大臂，每处机架大臂设有两个可折叠机翼小臂，无人机共八旋翼，机翼小臂展开后，面积大，动力足，机架大臂端部设有RTK定位模块和遥控天线安装结构，功能集成化；无人机机翼小臂端部电机座集成了螺旋桨、电机、电调，结构紧凑，其中螺旋桨为折叠式，折叠后尺寸小，便于保存及运输。

采用双电池和双药箱布局结构，实现药物的载运量大，续航能力强的功能，且对称布局结构，有利于无人机起飞的平稳度，独特的机架结构，使电池、药箱、飞控等结构排列紧密，并且可实现快速安装和拆卸功能，整体采用对称性布局，药箱采用便捷装卸式结构，与机架上的快拆导轨相互配合，可实现快速安装固定及拆卸功能。

自上至下采用机架、水泵、雷达的布局结构，层层递进，更好地实现雷达的避障和巡地功能，水泵采用快速拆卸式模块化结构，水泵内部集成了控制元件，实现结构的小型化。

飞控结构集合了GPS模块、RTK和数据link模块、飞控模块、信号接收和处理模块、分线板模块、分电板模块等相关模块。模块集成化，减少尺寸。并且飞控采用长方体结构，便于无人机整体布局。

本发明的机臂和旋翼方面采用四个大臂装载八旋翼的方式，双电池和双药箱的结构布局，独特的雷达结构，对称且紧凑的整体结构布局，使得无人机的整体结构规格整齐，动力足，对称式结构使得整机的飞行更稳定。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，包括：机架（1000），所述机架（1000）下端设有起落架（700），其特征在于：所述机架（1000）外侧设有四个机架大臂（1300），机架大臂（1300）外端通过机臂折叠件（600）连接有机翼小臂（300），机翼小臂（300）外端设有机翼电机（200），所述机翼电机（200）的输出端上设有螺旋桨（100），所述机架（1000）内设有药箱（900）、电池（1100），所述药箱（900）下侧的机架（1000）上设有水泵装置（1400），所述起落架（700）之间的机架（1000）上设有雷达装置（1500），所述机架（1000）上侧设有飞控结构（1200）。

2.根据权利要求1所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述机翼小臂（300）通过小臂旋转连接端（302）安装在机臂折叠件（600）的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端（302）通过旋转轴销安装在机臂折叠件（600）的小臂固定端上，所述小臂旋转连接端（700）与机臂折叠件（600）之间设有小臂密封圈（301）。

3.根据权利要求2所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述机翼小臂（300）的外端设有固定螺旋扣（303），所述固定螺旋扣（303）与机翼小臂（300）之间设有密封环（305），所述密封环（305）与固定螺旋扣（303）之间设有密封圈（304）。

4.根据权利要求1或3所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述机臂折叠件（600）上设有大臂固定端和两个小臂固定端，机臂折叠件（600）一侧设有RTK定位装置（400）、另一侧设有遥控天线（500），大臂固定端和小臂固定端之间设有加强板，加强板上设有固定孔，所述折叠件机架（600）的大臂固定端通过大臂端部的固定圈（1301）安装在机架大臂（1300）上。

5.根据权利要求1所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述起落架（700）为弓形结构，起落架（700）上端通过固定螺栓安装在机架（1000），起落架（700）下端上套设有若干缓冲泡棉套（800）。

6.根据权利要求4所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述药箱（900）包括药箱本体，所述药箱本体上端前侧设有药箱入口，所述药箱入口上设有药箱盖（901），所述药箱入口后侧的药箱本体上设有提取把手（902），所述药箱本体下端两侧设有导轨安装槽（905），所述导轨安装槽（905）下侧的药箱本体上设有药箱出口，所述药箱出口上设有螺纹盖（907），所述药箱出口两侧的药箱本体上设有支撑脚架（906），所述药箱本体中部设有快拆导轨（908）；所述药箱本体后侧设有快拆接头（903），所述快拆接头（903）安装在药箱的正后部中间位置处，所述快拆接头（903）通过内接水管（910）延伸到药箱本体底端，快拆接头（903）外侧设有快拆接头螺纹盖（912），增大了药箱的实用性，使药箱与其他液体传导结构实现精准连接，所述内接水管（910）下端设有底部水管接头（911），底部水管接头（911）上端插入在内接水管（910）下端内。

7.根据权利要求1或6所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述机架（1000）包括机架本体（1003），所述机架本体（1003）中部设有飞控装置安装腔（1006），所述飞控装置安装腔（1006）一侧的机架本体（1003）上设有药箱放置腔I（1001）、另一侧的机架本体（1003）上设有药箱放置腔II，所述药箱放置腔I（1001）、药箱放置腔II沿飞控装置安装腔（1006）对称设置，所述飞控装置安装腔（1006）一侧的机架本体（1003）上设有电池放置腔I（1005）、另一侧的机架本体（1003）上设有电池放置腔II，所述电池放置腔I（1005）、电池放置腔II沿飞控装置安装腔（1006）对称设置；所述药箱放置腔I（1001）、药箱放置腔II内两侧设有药箱快拆导轨（1002），药箱通过药箱快拆导轨（1002）安装在药箱放置腔I（1001）、药箱放置腔II内，所述电池放置腔I（1005）、电池放置腔II内两侧设有电池快拆导轨（1004），电池通过电池快拆导轨（1004）安装在电池放置腔I（1005）、电池放置腔II内。

8.根据权利要求1所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述飞控结构（1200）包括分电板（1206），所述分电板（1206）上侧设有分线板（1205），分电板（1206）电连接于分线板（1205），所述分电板（1206）、分线板（1205）安装在支撑板（1207）上，所述分线板（1205）上侧设有飞控装置（1204），所述飞控装置（1204）上侧设有RTK和数据link装置（1203），所述飞控装置（1204）、RTK和数据link装置（1203）分别安装在支撑板（1207）上，分电板（1206）、分线板（1205）、飞控装置（1204）、RTK和数据link装置（1203）的支撑板（1207）依次减小组成塔式结构；所述支撑板（1207）外侧设有若干固定孔，固定孔内设有螺柱（1208），所述螺柱（1208）通过螺纹安装在支撑板（1207）上的固定孔内；所述分电板（1206）、分线板（1205）、飞控装置（1204）、RTK和数据link装置（1203）的支撑板（1207）之间平行设置；所述RTK和数据link装置（1203）上侧设有备选装置（1202）、GPS装置（1201），备选装置（1202）、GPS装置（1201）分别安装在支撑板（1207）上。

9.根据权利要求7所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述水泵装置（1400）包括若干水泵单体，所述水泵单体包括水泵壳体（1402），所述水泵壳体（1402）上设有进出水口（1401），所述水泵壳体（1402）一侧设有电机固定板（1404），所述电机固定板（1404）一侧设有电调壳体（1406），电调壳体（1406）一侧设有控制元件固定座（1409），所述控制元件固定座（1409）与电调壳体（1406）之间设有控制元件（1407），所述控制元件固定座（1409）上侧设有电机（1410），所述电机（1410）的输出轴穿过电机固定板（1404）、电调壳体（1406）、控制元件固定座（1409）伸入到水泵壳体（1402）内，所述电机（1410）外侧设有电机壳（1411），所述电机壳（1411）通过电机螺栓（1412）安装在电机固定板（1404）上。

10.根据权利要求9所述的一种大载重双药箱双电池布局的植保无人机，其特征在于：所述控制元件固定座（1409）两侧设有轴承（1408），所述电机（1410）的输出轴安装在轴承（1408）内；所述电机固定板（1404）通过紧固螺栓（1403）安装在水泵壳体（1402）上，所述电机固定板（1404）与电调壳体（1406）之间设有密封圈（1405）；所述电机固定板（1404）外侧设有固定耳，固定耳上设有圆形通孔，所述电机壳（1411）两侧设有固定耳，设有固定耳通过电机螺栓（1412）安装在电机固定板（1404）上。