CN110789713A - 一种具有定量加料功能的无人飞行设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有定量加料功能的无人飞行设备，包括主体、四个叶片和四个支撑架，所述主体内设有加药机构、抽料机构和旋转机构，所述旋转机构包括驱动组件、传动杆、料盒和四个喷洒组件，所述喷洒组件包括第一连管和喷嘴，所述加药机构包括定量组件、连接管和蓄水盒，所述定量组件包括马达、气筒、第二料管、第一料管、密封板、动力齿轮和齿条，该具有定量加料功能的无人飞行设备通过加药机构，可以定量控制药粉的加入，保证了农药的浓度，防止农药的浓度过高或过低，影响农作物的生长，通过旋转机构，使得喷嘴的喷洒范围扩大，使得喷洒农药更加均匀，提高了无人机的实用性。

Description

一种具有定量加料功能的无人飞行设备

技术领域

本发明涉及无人机领域，特别涉及一种具有定量加料功能的无人飞行设备。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，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机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。

随着科技的发展，无人机已经被广泛的应用于生活中的各个领域，比如用于农业喷洒农药，但是这些无人机在使用的时候还是存在一些问题的，一般喷嘴都是固定连接的，减小了喷洒农药的范围，不仅如此，由于现有的农药都是采用人工配置，无法保证农药的浓度，浓度过低或过高，都会影响农作物的健康成长，并且在药剂配置的过程中还会影响人们的身体健康。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有定量加料功能的无人飞行设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有定量加料功能的无人飞行设备，包括主体、四个叶片和四个支撑架，四个叶片分别固定在主体的上方的四角处，四个支撑架分别固定在主体的下方的四角处，所述主体内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，所述主体内设有加药机构、抽料机构和旋转机构，所述旋转机构固定在主体的下方，所述加药机构、抽料机构和旋转机构依次连接；

所述旋转机构包括驱动组件、传动杆、料盒和四个喷洒组件，所述驱动组件包括马达、第一齿轮和第二齿轮，所述马达与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮套设在传动杆上，所述传动杆与料盒固定连接，所述喷洒组件均匀分布在料盒的外周上，所述喷洒组件包括第一连管和喷嘴，所述第一连管的一端与料盒连通，所述第一连管的另一端与喷嘴连通，所述喷嘴朝下固定在第一连管的下方，所述马达与PLC电连接；

所述加药机构包括定量组件、连接管和蓄水盒，所述蓄水盒固定在主体内的底部，所述蓄水盒的一侧设有第一连通管，所述第一连通管内设有第二阀门，所述第二阀门与PLC电连接，所述蓄水盒的另一侧设有第二连通管，所述第二连通管与抽料机构连接，所述连接管的一端设置在蓄水盒内的顶部，所述连接管的另一端与定量组件连接，所述定量组件固定在主体内的顶部；

所述定量组件包括马达、气筒、第二料管、第一料管、密封板、动力齿轮和齿条，所述气筒水平固定在主体内的顶部，所述第二料管设置在气筒的上方，所述第一料管设置在气筒的一侧，所述第一料管与连接管连通，所述第一料管内设有第二阀门，所述第二阀门与PLC电连接，所述密封板设置在气筒的内部，所述马达固定在主体的内壁上，所述马达固定设置在气筒的远离第一料管的一侧，所述马达与动力齿轮传动连接，所述齿条水平设置在动力齿轮的上方，所述动力齿轮与齿条啮合，所述齿条的一端与密封板固定连接，所述马达与PLC电连接；

所述主体包括指示模块，指示模块包括状态指示电路，所述状态指示电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的控制端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的输出端通过第三电阻R3与第二发光二极管LED2的阳极连接，所述第二发光二极管LED2的阴极接地，所述集成电路U1的输出端与第一发光二极管LED1的阴极连接，所述第一发光二极管LED1的阳极通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端和触发端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端通过第一电容C1接地。

作为优选，为了限制齿条的移动方向，所述定量组件设有滑道，所述滑道固定在主体内的顶部，所述滑道固定在齿条的上方，所述滑道上设有条形槽，所述齿条的上方设置在条形槽内，所述齿条与条形槽滑动连接，所述条形槽为燕尾槽。

作为优选，为了检测密封板的移动距离，所述定量组件内设有距离传感器，所述距离传感器固定在气筒内的顶部，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了便于往气筒中加料，所述主体上还设有盖板，所述盖板设置在第二料管的顶端。

作为优选，为了农药混合均匀，所述加药机构还包括混合组件，所述混合组件包括第三电机和若干搅拌板，所述第三电机固定在蓄水盒的上方，所述第三电机与搅拌板传动连接，所述搅拌板均匀分布在第三电机的输出轴的外周上，所述搅拌板上设有若干通孔，所述第三电机与PLC电连接。

作为优选，为了检测蓄水盒中的水位，所述蓄水盒内设有液位传感器，所述液位传感器固定在蓄水盒内的顶部，所述液位传感器与PLC电连接。

作为优选，为了将农药导入旋转机构中，所述抽料机构包括抽液泵和连通管，所述抽液泵与第二连通管的一端连通，所述抽液泵与连通管的一端连通，所述连通管的另一端与旋转机构连接，所述抽液泵与PLC电连接。

作为优选，为了将农药导入料盒中，所述旋转机构还包括第二连管，所述第二连管的一端与连通管的一端连通，所述第二连管通过传动杆与料盒连通。

作为优选，为了防止农药漏出，所述喷嘴与第一连管的连接处设有密封圈。

作为优选，为了便于设置农药的浓度，所述主体的外部设有操作板，所述操作板上设有显示屏和若干个按钮，所述操作板与PLC电连接。

本发明的有益效果是，该具有定量加料功能的无人飞行设备通过加药机构，可以定量控制药粉的加入，保证了农药的浓度，防止农药的浓度过高或过低，影响农作物的生长，通过旋转机构，使得喷嘴的喷洒范围扩大，使得喷洒农药更加均匀，提高了无人机的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的结构示意图；

图2是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的内部结构示意图；

图3是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的旋转机构的结构示意图；

图4是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的定量组件的结构示意图；

图5是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的混合组件的结构示意图；

图6是本发明的具有定量加料功能的无人飞行设备的电路原理图；

图中：1.主体，2.叶片，3.支撑架，4.马达，5.第一齿轮，6.第二齿轮，7.传动杆，8.料盒，9.第一连管，10.喷嘴，11.第二连管，12.密封圈，13.连接管，14.蓄水盒，15.第一连通管，16.第二连通管，17.马达，18.动力齿轮，19.齿条，20.气筒，21.密封板，22.第一料管，23.第二料管，24.盖板，25.滑道，26.距离传感器，27.第二阀门，28.第三电机，29.搅拌板，30.第二阀门，31.抽液泵，32.连通管，33.液位传感器，34.操作板，35.显示屏，36.按钮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种具有定量加料功能的无人飞行设备，包括主体1、四个叶片2和四个支撑架3，四个叶片2分别固定在主体1的上方的四角处，四个支撑架3分别固定在主体1的下方的四角处，所述主体1内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，所述主体1内设有加药机构、抽料机构和旋转机构，所述旋转机构固定在主体1的下方，所述加药机构、抽料机构和旋转机构依次连接；

该具有定量加料功能的无人飞行设备通过加药机构，可以定量控制药粉的加入，保证了农药的浓度，防止农药的浓度过高或过低，影响农作物的生长，通过旋转机构，使得喷嘴10的喷洒范围扩大，使得喷洒农药更加均匀，提高了无人机的实用性。

如图3所示，所述旋转机构包括驱动组件、传动杆7、料盒8和四个喷洒组件，所述驱动组件包括马达4、第一齿轮5和第二齿轮6，所述马达4与第一齿轮5传动连接，所述第一齿轮5与第二齿轮6啮合，所述第二齿轮6套设在传动杆7上，所述传动杆7与料盒8固定连接，所述喷洒组件均匀分布在料盒8的外周上，所述喷洒组件包括第一连管9和喷嘴10，所述第一连管9的一端与料盒8连通，所述第一连管9的另一端与喷嘴10连通，所述喷嘴10朝下固定在第一连管9的下方，所述马达4与PLC电连接；、

通过PLC控制马达4工作，带动第一齿轮5转动，使得第二齿轮6转动，通过传动杆7带动料盒8旋转，使得喷洒组件旋转，增大了喷嘴10的喷洒范围，使得喷洒农药更加均匀，提高了该无人机的实用性。

如图4-5所示，所述加药机构包括定量组件、连接管13和蓄水盒14，所述蓄水盒14固定在主体1内的底部，所述蓄水盒14的一侧设有第一连通管15，所述第一连通管15内设有第二阀门30，所述第二阀门30与PLC电连接，所述蓄水盒14的另一侧设有第二连通管16，所述第二连通管16与抽料机构连接，所述连接管13的一端设置在蓄水盒14内的顶部，所述连接管13的另一端与定量组件连接，所述定量组件固定在主体1内的顶部；

通过第一连通管15，往蓄水盒14中加水，再通过定量组件工作，通过连接管13往蓄水盒14中投放定量的药粉，混合一定浓度的农药，保证了农药的浓度，防止了人工配置时农药浓度不精确，影响农作物的生长，同时也防止了在药剂配置的过程中影响人们的身体健康，提高了该无人机的安全性。

所述定量组件包括马达17、气筒20、第二料管23、第一料管22、密封板21、动力齿轮18和齿条19，所述气筒20水平固定在主体1内的顶部，所述第二料管23设置在气筒20的上方，所述第一料管22设置在气筒20的一侧，所述第一料管22与连接管13连通，所述第一料管22内设有第二阀门27，所述第二阀门27与PLC电连接，所述密封板21设置在气筒20的内部，所述马达17固定在主体1的内壁上，所述马达17固定设置在气筒20的远离第一料管22的一侧，所述马达17与动力齿轮18传动连接，所述齿条19水平设置在动力齿轮18的上方，所述动力齿轮18与齿条19啮合，所述齿条19的一端与密封板21固定连接，所述马达17与PLC电连接。

通过PLC控制马达17启动，带动动力齿轮18转到，使得齿条19移动，带动密封板21朝第一料管22的方向移动，使得气筒20中的药粉落入到蓄水盒14中，与水混合形成农药，通过定量组件工作，可精确控制药粉投入水中的量，保证了农药的浓度。

所述主体1包括指示模块，指示模块包括状态指示电路，所述状态指示电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的控制端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的输出端通过第三电阻R3与第二发光二极管LED2的阳极连接，所述第二发光二极管LED2的阴极接地，所述集成电路U1的输出端与第一发光二极管LED1的阴极连接，所述第一发光二极管LED1的阳极通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端和触发端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端通过第一电容C1接地。

在状态指示电路中，集成电路U1的型号为NE555，其性能稳定且价格便宜，在保证了状态指示稳定工作的同时，大大降低了空气制水机的生产成本，提高了其市场竞争力。

作为优选，为了限制齿条19的移动方向，所述定量组件设有滑道25，所述滑道25固定在主体1内的顶部，所述滑道25固定在齿条19的上方，所述滑道25上设有条形槽，所述齿条19的上方设置在条形槽内，所述齿条19与条形槽滑动连接，所述条形槽为燕尾槽。

马达17启动，带动动力齿轮18转动，从而带动齿条19移动，齿条19的上方设置在滑道25内，防止了齿条19在移动的同时发生晃动，也给齿条19提供了一个向上的拉力，使得移动块33移动更加平稳

作为优选，为了检测密封板21的移动距离，所述定量组件内设有距离传感器26，所述距离传感器26固定在气筒20内的顶部，所述距离传感器26与PLC电连接。通过距离传感器26检测密封板21的移动距离，保证密封板21的每次移动相同的距离，从而实现了定量加药的功能，保证了农药的浓度。

作为优选，为了便于往气筒20中加料，所述主体上还设有盖板24，所述盖板24设置在第二料管23的顶端。当气筒20中没有药粉时，通过盖板24可以方便人们往气筒20中加料，当加料完成后，盖板24重新盖住第二料管23，防止气筒20内的药粉药性挥发，影响农药的效果。

作为优选，为了农药混合均匀，所述加药机构还包括混合组件，所述混合组件包括第三电机28和若干搅拌板29，所述第三电机28固定在蓄水盒14的上方，所述第三电机28与搅拌板29传动连接，所述搅拌板29均匀分布在第三电机28的输出轴的外周上，所述搅拌板29上设有若干通孔，所述第三电机28与PLC电连接。当定量组件工作后，通过PLC控制第三电机28启动，带动搅拌板29转动，使得蓄水盒14的中水与药粉充分接触，混合均匀，提高了农药的混合效果。

作为优选，为了检测蓄水盒14中的水位，所述蓄水盒14内设有液位传感器33，所述液位传感器33固定在蓄水盒14内的顶部，所述液位传感器33与PLC电连接。当液位传感器33检测到蓄水盒14中的水位达到设定值后，发送信号给PLC，PLC控制第二阀门27关闭，不再往蓄水盒14中加水，实现了控制水量的功能。

作为优选，为了将农药导入旋转机构中，所述抽料机构包括抽液泵31和连通管32，所述抽液泵31与第二连通管16的一端连通，所述抽液泵31与连通管32的一端连通，所述连通管32的另一端与旋转机构连接，所述抽液泵31与PLC电连接。抽气泵工作，将蓄水盒14中混合后的农药通过连通管32导入旋转机构中，给旋转机构提供农药。

作为优选，为了将农药导入料盒8中，所述旋转机构还包括第二连管11，所述第二连管11的一端与连通管32的一端连通，所述第二连管11通过传动杆7与料盒8连通。

作为优选，为了防止农药漏出，所述喷嘴10与第一连管9的连接处设有密封圈12。密封圈12将喷嘴10与第一连管9的连接处密封，防止农药从喷嘴10与第一连管9的连接处漏出，提高了该无人机的密封性。

作为优选，为了便于设置农药的浓度，所述主体1的外部设有操作板34，所述操作板34上设有显示屏35和若干个按钮36，所述操作板34与PLC电连接。通过操作板34可方便人们设置农药的浓度，再将信息发送给PLC，PLC控制定量机构工作，精确保证农药的浓度。

通过第一连通管15，往蓄水盒14中加水，再通过定量组件工作，PLC控制马达17启动，带动动力齿轮18转到，使得齿条19移动，带动密封板21朝第一料管22的方向移动，使得气筒20中的药粉通过连接管13落入蓄水盒14中，混合成一定浓度的农药，保证了农药的浓度，防止了人工配置时农药浓度不精确，影响农作物的生长，同时也防止了在药剂配置的过程中影响人们的身体健康，提高了该无人机的安全性，加药机构工作后，通过PLC控制马达4工作，带动第一齿轮5转动，使得第二齿轮6转动，通过传动杆7带动料盒8旋转，使得喷洒组件旋转，增大了喷嘴10的喷洒范围，使得喷洒农药更加均匀，提高了该无人机的实用性。

与现有技术相比，该具有定量加料功能的无人飞行设备通过加药机构，可以定量控制药粉的加入，保证了农药的浓度，防止农药的浓度过高或过低，影响农作物的生长，通过旋转机构，使得喷嘴10的喷洒范围扩大，使得喷洒农药更加均匀，提高了无人机的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有定量加料功能的无人飞行设备，包括主体(1)、四个叶片(2)和四个支撑架(3)，四个叶片(2)分别固定在主体(1)的上方的四角处，四个支撑架(3)分别固定在主体(1)的下方的四角处，所述主体(1)内设有PLC和天线，所述天线与PLC电连接，其特征在于，所述主体(1)内设有加药机构、抽料机构和旋转机构，所述旋转机构固定在主体(1)的下方，所述加药机构、抽料机构和旋转机构依次连接；

所述旋转机构包括驱动组件、传动杆(7)、料盒(8)和四个喷洒组件，所述驱动组件包括马达(4)、第一齿轮(5)和第二齿轮(6)，所述马达(4)与第一齿轮(5)传动连接，所述第一齿轮(5)与第二齿轮(6)啮合，所述第二齿轮(6)套设在传动杆(7)上，所述传动杆(7)与料盒(8)固定连接，所述喷洒组件均匀分布在料盒(8)的外周上，所述喷洒组件包括第一连管(9)和喷嘴(10)，所述第一连管(9)的一端与料盒(8)连通，所述第一连管(9)的另一端与喷嘴(10)连通，所述喷嘴(10)朝下固定在第一连管(9)的下方，所述马达(4)与PLC电连接；

所述加药机构包括定量组件、连接管(13)和蓄水盒(14)，所述蓄水盒(14)固定在主体(1)内的底部，所述蓄水盒(14)的一侧设有第一连通管(15)，所述第一连通管内设有第二阀门(30)，所述第二阀门(30)与PLC电连接，所述蓄水盒(14)的另一侧设有第二连通管(16)，所述第二连通管(16)与抽料机构连接，所述连接管(13)的一端设置在蓄水盒(14)内的顶部，所述连接管(13)的另一端与定量组件连接，所述定量组件固定在主体(1)内的顶部；

所述定量组件包括马达(17)、气筒(20)、第二料管(23)、第一料管(22)、密封板(21)、动力齿轮(18)和齿条(19)，所述气筒(20)水平固定在主体(1)内的顶部，所述第二料管(23)设置在气筒(20)的上方，所述第一料管(22)设置在气筒(20)的一侧，所述第一料管(22)与连接管(13)连通，所述第一料管内设有第二阀门(27)，所述第二阀门(27)与PLC电连接，所述密封板(21)设置在气筒(20)的内部，所述马达(17)固定在主体(1)的内壁上，所述马达(17)固定设置在气筒(20)的远离第一料管(22)的一侧，所述马达(17)与动力齿轮(18)传动连接，所述齿条(19)水平设置在动力齿轮(18)的上方，所述动力齿轮(18)与齿条(19)啮合，所述齿条(19)的一端与密封板(21)固定连接，所述马达(17)与PLC电连接；

所述主体(1)包括指示模块，指示模块包括状态指示电路，所述状态指示电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第一发光二极管LED1和第二发光二极管LED2，所述集成电路U1的型号为NE555，所述集成电路U1的电源端和重置端均外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的控制端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的输出端通过第三电阻R3与第二发光二极管LED2的阳极连接，所述第二发光二极管LED2的阴极接地，所述集成电路U1的输出端与第一发光二极管LED1的阴极连接，所述第一发光二极管LED1的阳极通过第二电阻R2外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端和触发端连接，所述集成电路U1的阈值端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述集成电路U1的阈值端通过第一电容C1接地。

2.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述定量组件设有滑道(25)，所述滑道(25)固定在主体(1)内的顶部，所述滑道(25)固定在齿条(19)的上方，所述滑道(25)上设有条形槽，所述齿条(19)的上方设置在条形槽内，所述齿条(19)与条形槽滑动连接，所述条形槽为燕尾槽。

3.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述定量组件内设有距离传感器(26)，所述距离传感器(26)固定在气筒(20)内的顶部，所述距离传感器(26)与PLC电连接。

4.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述主体上还设有盖板(24)，所述盖板(24)设置在第二料管(23)的顶端。

5.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述加药机构还包括混合组件，所述混合组件包括第三电机(28)和若干搅拌板(29)，所述第三电机(28)固定在蓄水盒(14)的上方，所述第三电机(28)与搅拌板(29)传动连接，所述搅拌板(29)均匀分布在第三电机(28)的输出轴的外周上，所述搅拌板(29)上设有若干通孔，所述第三电机(28)与PLC电连接。

6.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述蓄水盒内设有液位传感器(33)，所述液位传感器(33)固定在蓄水盒(14)内的顶部，所述液位传感器(33)与PLC电连接。

7.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述抽料机构包括抽液泵(31)和连通管(32)，所述抽液泵(31)与第二连通管(16)的一端连通，所述抽液泵(31)与连通管(32)的一端连通，所述连通管(32)的另一端与旋转机构连接，所述抽液泵(31)与PLC电连接。

8.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述旋转机构还包括第二连管(11)，所述第二连管(11)的一端与连通管(32)的一端连通，所述第二连管(11)通过传动杆(7)与料盒(8)连通。

9.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述喷嘴(10)与第一连管(9)的连接处设有密封圈(12)。

10.如权利要求1所述的具有定量加料功能的无人飞行设备，其特征在于，所述主体(1)的外部设有操作板(34)，所述操作板(34)上设有显示屏(35)和若干个按钮(36)，所述操作板(34)与PLC电连接。

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