CN110697034B - 一种喷药无人机防跌落叶片保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业无人机技术领域，具体的说是一种喷药无人机防跌落叶片保护装置，包括机体、连杆、驱动单元和保护单元；机体顶部周向均布一组驱动单元；机体与驱动单元之间固接有连杆；驱动单元远离连杆的一侧设有保护单元；机体、连杆、驱动单元、和保护单元之间相互配合，可避免喷药无人机在工作过程中碰撞树枝跌落；通过驱动单元下方的感应器检测到喷药无人机距离树木过近时，感应器将信号传给机体内的控制器，使得电磁铁和铁片的配合，带动二号旋翼向一号旋翼空腔内收缩；产生压缩气体推动伸缩杆向外伸出，避免喷药无人机碰撞树枝后跌落到地面。
Description
技术领域
本发明属于农业无人机技术领域，具体的说是一种喷药无人机防跌落叶片保护装置。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”(“UAV”)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。
喷药无人机是用于农林植物保护喷药作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒药剂作业。
喷药无人机在使用过程中还存在着一定缺陷，对于枝叶繁茂的大型果树林进行药物喷洒作业时，如果飞得太高，喷药无人机喷出的药液不能完全覆盖所有枝叶，喷药无人机降低飞行高度喷洒药液时，由于树枝的层数较多，枝叶杂乱，喷药无人机可能撞击树枝后螺旋桨叶片折断，造成喷药无人机跌落地面，影响药液喷洒效率；喷药无人机上的螺旋桨叶片和其它零部件都是采用较贵的材料制成，损坏后维修和更换的成本很高；现有技术采用环绕螺旋桨叶片的支架，较为笨重，防护能力薄弱，不能很好的防护喷药无人机坠落。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决喷药无人机在大型果树林进行药物喷洒作业时容易碰撞树枝坠机的问题，本发明提出的一种喷药无人机防跌落叶片保护装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种喷药无人机防跌落叶片保护装置，包括机体、连杆、驱动单元和保护单元；所述机体顶部周向均布一组驱动单元，驱动单元用于给机体提供升力和改变飞行方向；所述机体与驱动单元之间固接有连杆；所述驱动单元远离连杆的一侧设有保护单元，保护单元用于保护驱动单元工作时免受树枝碰撞；机体、连杆、驱动单元和保护单元之间相互配合，可避免喷药无人机在工作过程中碰撞树枝跌落；所述驱动单元包括电机、一号旋翼、二号旋翼、电磁铁、铁片和弹簧；所述连杆远离机体的一端固接有电机；所述电机转轴上对称固接有一对一号旋翼；所述一号旋翼远离电机的一端滑动连接有二号旋翼，二号旋翼可收缩至一号旋翼空腔内；所述一号旋翼与二号旋翼之间的空腔内设有弹簧；所述二号旋翼靠近一号旋翼的一端设有一组铁片，一号旋翼空腔内与铁片对应位置设有一组电磁铁；所述保护单元包括一组伸缩杆，相邻所述伸缩杆中远离电机一侧的伸缩杆可收缩至靠近电机一侧伸缩杆的中孔内，相邻所述伸缩杆滑动连接；正常工作状态下一号旋翼和二号旋翼的旋转半径大于收缩在一起的伸缩杆长度；驱动单元下方的感应器检测喷药无人机有跌落风险时，感应器通过机体内控制器控制电磁铁通电，通过一号旋翼，二号旋翼，铁片、伸缩杆之间的配合，使二号旋翼收缩，伸缩杆伸出，避免喷药无人机叶片受到树枝碰撞；喷药无人机执行喷洒药液作业时，驱动单元下方的感应器同时检测喷药无人机周围环境，当感应器检测到喷药无人机距离树木过近时，感应器将信号传给机体内的控制器，机体内的控制器控制电磁铁通电吸引铁片，进而带动二号旋翼向一号旋翼空腔内收缩；机体内的控制器通过控制电磁铁电流大小进而控制二号旋翼收缩距离；二号旋翼向一号旋翼空腔内收缩时产生压缩气体通过管道通入伸缩杆的中孔内，推动伸缩杆向外伸出；伸出后的伸缩杆长度大于一号旋翼和二号旋翼的旋转半径，避免喷药无人机碰撞树枝后跌落到地面，造成喷药无人机损坏。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种喷药无人机防跌落叶片保护装置，通过驱动单元下方的感应器检测到喷药无人机距离树木过近时，感应器将信号传给机体内的控制器，使得电磁铁和铁片的配合，带动二号旋翼向一号旋翼空腔内收缩；产生压缩气体通过管道通入伸缩杆的中孔内，推动伸缩杆向外伸出，避免喷药无人机碰撞树枝后跌落到地面，造成喷药无人机损坏。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是喷药无人机的立体图；
图2是本发明的结构图；
图3是本发明的工作示意图；
图4是图2中A处局部放大图；
图5是图4中B处局部放大图；
图6本发明中支杆和扭簧的结构图；
图中：机体1、连杆2、驱动单元3、保护单元4、电机5、一号旋翼6、二号旋翼7、电磁铁8、铁片9、弹簧10、伸缩杆11、中孔12、碳纤维管13、弹性橡胶层14、气囊15、滑槽16、卡块17、支杆18、扭簧19、加热丝20、尖刺21。
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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，本发明所述的一种喷药无人机防跌落叶片保护装置，包括机体1、连杆2、驱动单元3和保护单元4；所述机体1顶部周向均布一组驱动单元3，驱动单元3用于给机体1提供升力和改变飞行方向；所述机体1与驱动单元3之间固接有连杆2；所述驱动单元3远离连杆2的一侧设有保护单元4，保护单元4用于保护驱动单元3工作时免受树枝碰撞；机体1、连杆2、驱动单元3和保护单元4之间相互配合，可避免喷药无人机在工作过程中碰撞树枝跌落；所述驱动单元3包括电机5、一号旋翼6、二号旋翼7、电磁铁8、铁片9和弹簧10；所述连杆2远离机体1的一端固接有电机5；所述电机5转轴上对称固接有一对一号旋翼6；所述一号旋翼6远离电机5的一端滑动连接有二号旋翼7，二号旋翼7可收缩至一号旋翼6空腔内；所述一号旋翼6与二号旋翼7之间的空腔内设有弹簧10；所述二号旋翼7靠近一号旋翼6的一端设有一组铁片9，一号旋翼6空腔内与铁片9对应位置设有一组电磁铁8；所述保护单元4包括一组伸缩杆11，相邻所述伸缩杆11中远离电机5一侧的伸缩杆11可收缩至靠近电机5一侧伸缩杆11的中孔12内，相邻所述伸缩杆11滑动连接；正常工作状态下一号旋翼6和二号旋翼7的旋转半径大于收缩在一起的伸缩杆11长度；驱动单元3下方的感应器检测喷药无人机有跌落风险时，感应器通过机体1内控制器控制电磁铁8通电，通过一号旋翼6，二号旋翼7，铁片9、伸缩杆11之间的配合，使二号旋翼7收缩，伸缩杆11伸出，避免喷药无人机叶片受到树枝碰撞；喷药无人机执行喷洒药液作业时，驱动单元3下方的感应器同时检测喷药无人机周围环境，当感应器检测到喷药无人机距离树木过近时，感应器将信号传给机体1内的控制器，机体1内的控制器控制电磁铁8通电吸引铁片9，进而带动二号旋翼7向一号旋翼6空腔内收缩；机体1内的控制器通过控制电磁铁8电流大小进而控制二号旋翼7收缩距离；二号旋翼7向一号旋翼6空腔内收缩时产生压缩气体通过管道通入伸缩杆11的中孔12内，推动伸缩杆11向外伸出；伸出后的伸缩杆11长度大于一号旋翼6和二号旋翼7的旋转半径，避免喷药无人机碰撞树枝后跌落到地面，造成喷药无人机损坏。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种喷药无人机防跌落叶片保护装置，其特征在于：包括机体(1)、连杆(2)、驱动单元(3)和保护单元(4)；所述机体(1)顶部周向均布一组驱动单元(3)，驱动单元(3)用于给机体(1)提供升力和改变飞行方向；所述机体(1)与驱动单元(3)之间固接有连杆(2)；所述驱动单元(3)远离连杆(2)的一侧设有保护单元(4)，保护单元(4)用于保护驱动单元(3)工作时免受树枝碰撞；机体(1)、连杆(2)、驱动单元(3)和保护单元(4)之间相互配合，可避免喷药无人机在工作过程中碰撞树枝跌落；所述驱动单元(3)包括电机(5)、一号旋翼(6)、二号旋翼(7)、电磁铁(8)、铁片(9)和弹簧(10)；所述连杆(2)远离机体(1)的一端固接有电机(5)；所述电机(5)转轴上对称固接有一对一号旋翼(6)；所述一号旋翼(6)远离电机(5)的一端滑动连接有二号旋翼(7)，二号旋翼(7)可收缩至一号旋翼(6)空腔内；所述一号旋翼(6)与二号旋翼(7)之间的空腔内设有弹簧(10)；所述二号旋翼(7)靠近一号旋翼(6)的一端设有一组铁片(9)，一号旋翼(6)空腔内与铁片(9)对应位置设有一组电磁铁(8)；所述保护单元(4)包括一组伸缩杆(11)，相邻所述伸缩杆(11)中远离电机(5)一侧的伸缩杆(11)可收缩至靠近电机(5)一侧伸缩杆(11)的中孔(12)内，相邻所述伸缩杆(11)滑动连接；正常工作状态下一号旋翼(6)和二号旋翼(7)的旋转半径大于收缩在一起的伸缩杆(11)长度；驱动单元(3)下方的感应器检测到喷药无人机有跌落风险时，感应器通过机体(1)内控制器控制电磁铁(8)通电，通过一号旋翼(6)、二号旋翼(7)、铁片(9)、伸缩杆(11)之间的配合，使二号旋翼(7)收缩，伸缩杆(11)伸出，避免喷药无人机叶片受到树枝碰撞。
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