CN110741829A - 一种悬臂式棉花打顶无人机 - Google Patents

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刘照启
兰玉彬
罗莉
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刘彤
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Abstract

本发明提供一种悬臂式棉花打顶无人机，包括无人机机体、搭载组件、扶禾组件、切割组件。与现有技术相比：（1）本发明解决了现有人工打顶作业效率低、地面机械打顶机对植株损伤与地面压实大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题，提高了棉花打顶作业的工作效率；（2）本发明依靠安装的刀片高速旋转且两侧均有刀刃，减少了植株的切割受伤面积；（3）本发明挂载的悬臂两端不在无人机风场范围内，切割组件在这里进行棉花打顶作业，消减了无人机下压风场对棉花植株的扰动；（4）本发明设计的电动推杆可以解决无人机起飞降落困难的问题。

Description

一种悬臂式棉花打顶无人机
技术领域
本发明涉及一种悬臂式棉花打顶无人机，在无人机棉花打顶作业过程中，利用无人机安装悬臂，在悬臂的两端分别安装有刀片进行棉花打顶，可消减棉花打顶过程中无人机下压风场对棉花植株的扰动，以实现精准、高效、无人化的棉花打顶作业。更特别地说，是指一种悬臂式棉花打顶无人机。
背景技术
随着农业生产过程中的机械化水平越来越高，人民更希望一种精准、高效的棉花打顶方式，国家也提出要大力开发市场需求大的工业级无人机，但是国内目前棉花打顶的方式主要有人工打顶、地面机械式打顶、化学药物打顶三种打顶方式。其中人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长。因此未来很长一段时期内，一种可以高效率完成棉花打顶作业的棉花打顶无人机具有很好的前景，但是，棉花打顶作业要想摆脱人工，仍有很长一段路要走。
目前，就棉花打顶作业系统而言，主要有地面机械式棉花打顶作业系统、化学药物棉花打顶作业系统和无人机棉花打顶作业系统，例如，专利申请号为201711337839.4的发明专利公开了一种棉花打顶装置及方法；专利申请号为201910607867.6的发明专利公开了一种棉花打顶剂及其制备方法；专利申请号为201710861395.8的发明专利公开了一种以无人机为载体的棉花打顶机。然而，能够利用悬臂两端不在无人机风场范围内，消减无人机下压风场的影响，利用高速旋转的刀片精准、快速切除棉花顶心的无人机棉花打顶作业系统尚未见报道。特别是，将具有高工效、精准作业能力的无人机用于棉花打顶作业，并且在悬臂两端安装电机进而连接刀片进行棉花打顶，消减无人机下压风场的影响，进而开发一种悬臂式棉花打顶无人机将是值得探索且具有远大前景的新方向。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种悬臂式棉花打顶无人机，以解决现有人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题。在棉花打顶过程中，利用这种悬臂式棉花打顶无人机，消减无人机下压风场的影响，可以实现棉花打顶的精准、高效作业。
本发明所解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种悬臂式棉花打顶无人机，包括无人机机体、挂载组件、打顶组件，所述挂载组件、打顶组件均挂载、固定于无人机机体上；所述挂载组件包括电动推杆安装座、电动推杆、悬臂、电机安装座，电动推杆安装座与无人机机体底部螺栓连接，电动推杆上端与电动推杆安装座螺栓连接，用于伸出和缩回悬臂，以便于无人机起飞降落，悬臂与电动推杆下端螺栓连接，悬臂的长度可在无人机起飞前根据无人机风场的范围调整，以可以消减无人机下压风场对棉花植株的扰动为准，电机安装座在悬臂的两端各有一个，与悬臂上平面螺栓连接；所述打顶组件包括电机、连接轴、刀片，电机在悬臂的两端各有一个，均与电机安装座螺栓连接，2个电机的输出轴与连接轴通过联轴器连接，连接轴在悬臂的下方与刀片螺丝连接，两侧均有刀刃，用于切割棉花顶心。
进一步的，所述无人机机体是电动无人机机体、油动无人机机体、油电混动无人机机体中的一种。
进一步的，所述电动推杆的长度调节范围为10cm~60cm。
进一步的，所述悬臂的长度调节范围为1.0m~3.5m。
进一步的，所述刀片的转速为12000 r/min~18000 r/min。
本发明是一种悬臂式棉花打顶无人机，其工作过程为：无人机机体加电、起飞后，电动推杆伸长将悬臂两端的切割组件伸长至无人机机体脚架以下，无人机通过GPS定位系统调整无人机飞行高度和切割位置，电机的输出轴带动刀片高速旋转进行切割棉花顶心，无人机下降前，电动推杆缩回避免刀片触碰地面。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：（1）本发明提出的一种悬臂式棉花打顶无人机，解决了现有人工打顶作业效率低、地面机械式打顶机对植株损伤与地面压实较大、化学药物打顶易造成棉花顶尖二次生长、普通无人机棉花打顶受下压风场影响导致打顶不稳定等现实问题，提高了棉花打顶作业的工作效率；（2）本发明提出的一种悬臂式棉花打顶无人机，其安装的刀片高速旋转且两侧均有刀刃，减少了植株的切割受伤面积；（3）本发明提出的一种悬臂式棉花打顶无人机，挂载的悬臂两端不在无人机风场范围内，切割组件在这里进行棉花打顶作业，消减了无人机下压风场对棉花植株的扰动；（4）本发明提出的一种悬臂式棉花打顶无人机，其电动推杆可以解决无人机起飞降落困难的问题。
附图说明
图1是本发明的一种悬臂式棉花打顶无人机的整机结构视图。
图中：1、无人机机体 2、电动推杆安装座 3、电动推杆 4、悬臂 5、电机安装座 6、电机 7、连接轴 8、刀片。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
参照图1所示，本发明是一种悬臂式棉花打顶无人机，包括无人机机体1、挂载组件、打顶组件，所述无人机机体1是电动无人机机体，所述挂载组件、打顶组件均搭载、固定于无人机机体1上。
所述挂载组件包括电动推杆安装座2、电动推杆3、悬臂4、电机安装座5，电动推杆安装座2与无人机机体1底部螺栓连接，电动推杆3上端与电动推杆安装座2螺栓连接，用于伸出和缩回悬臂4，以便于无人机起飞降落，无人机工作时电动推杆3长度为40cm，无人机降落后电动推杆3长度为15cm，悬臂4与电动推杆3下端螺栓连接，悬臂4的长度为2m，电机安装座5在悬臂4的两端各有一个，与悬臂4上平面螺栓连接。
所述打顶组件包括电机6、连接轴7、刀片8，电机6在悬臂4的两端各有一个，均与电机安装座5螺栓连接，2个电机的输出轴与连接轴7通过联轴器连接，连接轴7在悬臂4的下方与刀片8螺丝连接，刀片8两侧均有刀刃，转速为15000r/min，用于切割棉花顶心。
该一种悬臂式棉花打顶无人机的工作过程为：无人机加电、起飞后，电动推杆3伸长将悬臂4两端的刀片8伸长至无人机机体1脚架以下，无人机通过GPS定位系统调整无人机飞行高度和切割位置，电机6的输出轴带动刀片8高速旋转进行切割棉花顶心，无人机下降前，将悬臂4缩回，以避免刀片8触碰地面。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以显示和描述本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，所属领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种悬臂式棉花打顶无人机，其特征在于，包括：无人机机体（1）、挂载组件、打顶组件，所述挂载组件、打顶组件均搭载、固定于无人机机体（1）上；所述挂载组件包括电动推杆安装座（2）、电动推杆（3）、悬臂（4）、电机安装座（5），电动推杆安装座（2）与无人机机体（1）底部螺栓连接，电动推杆（3）上端与电动推杆安装座（2）螺栓连接，用于伸出和缩回悬臂（4），以便于无人机起飞降落，悬臂（4）与电动推杆（3）下端螺栓连接，电机安装座（5）在悬臂（4）的两端各有一个，与悬臂（4）上平面螺栓连接；所述打顶组件包括电机（6）、连接轴（7）、刀片（8），电机（6）在悬臂（4）的两端各有一个，均与电机安装座（5）螺栓连接，2个电机的输出轴与连接轴（7）通过联轴器连接，连接轴（7）在悬臂（4）的下方与刀片（8）螺丝连接，刀片（8）两侧均有刀刃，用于切割棉花顶心。
2.根据权利要求1所述的一种悬臂式棉花打顶无人机，其特征在于：所述无人机机体（1）为电动无人机机体、油动无人机机体、油电混动无人机机体中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种悬臂式棉花打顶无人机，其特征在于：所述电动推杆（3）的长度调节范围为10cm~60cm。
4.根据权利要求1所述的一种悬臂式棉花打顶无人机，其特征在于：所述悬臂（4）的长度调节范围为1.0m~3.5m。
5. 根据权利要求1所述的一种悬臂式棉花打顶无人机，其特征在于：所述刀片（8）的转速为12000 r/min~18000 r/min。
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