CN110816869B - 一种植保无人机基站 - Google Patents
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Abstract
本发明属于基站结构技术领域，具体的说是一种植保无人机基站，包括机架；机架底部四角设有机脚；机架中部设有滑孔，滑孔中滑动连接有加药模块；机架底部设有水箱，水箱通过水泵和软管给加药模块提供药液；机架顶部设对称设有四个起落槽，起落槽呈漏斗形结构，起落槽底部设有定位孔，定位孔用于支撑无人机的起落架；本发明通过起落槽呈漏斗形结构，使得无人机的机脚无需复杂的定位设备，即可快速便捷的滑入起落槽底部的定位孔中，从而使得无人机的药箱快速对准加药模块，完成农药的快速补给，进而节约时间，提高无人机的加药效率。
Description
技术领域
本发明属于基站结构技术领域，具体的说是一种植保无人机基站。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“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机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。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，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
目前无人机植保工作的功能是进行农药的喷洒，植保无人机基本采用手动操作方式完成农业作业，植保无人机在植保过程中需要持续的动力与药物的供应，植保无人机初次起飞并检测到药量或电量不足时，需要返回到基站上进行加药和充量。然而现有的基站无法实现自动给植保无人机上的药箱加药，增大了操作人员的工作量，引入的人为因素大大增加了飞机不良率，不仅影响无人机的使用寿命，也增加操作人员的农药中毒风险，同时对降落后的无人机的定位机构复杂，容易出现故障，增加人力搬移无人机的工作量，降低基站的加药效率；又由于无人机基站提供的有效降落面积小，无人机降落位置精度要求较高，进而增加无人机操作人员的操作要求，降低无人机的起降效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有的基站无法实现自动给植保无人机上的药箱加药，增大了操作人员的工作量，引入的人为因素大大增加了飞机不良率，不仅影响无人机的使用寿命，也增加操作人员的农药中毒风险，同时对降落后的无人机的定位机构复杂，容易出现故障，增加人力搬移无人机的工作量，降低基站的加药效率；又由于无人机基站提供的有效降落面积小，无人机降落位置精度要求较高，进而增加无人机操作人员的操作要求，降低无人机的起降效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种植保无人机基站，包括机架；所述机架底部四角设有机脚；所述机架中部设有滑孔，滑孔中滑动连接有加药模块；所述机架底部设有水箱，水箱通过水泵和软管给加药模块提供药液；所述机架顶部设对称设有四个起落槽，起落槽呈漏斗形结构，起落槽底部设有定位孔，定位孔用于支撑无人机的起落架；通过漏斗形的起落槽快速调整无人机的降落位置，使得无人机的药箱准确对准加药模块完成快速加药，提高了无人机的加药效率；工作时，无人机降落在机架上方，之后无人机的四个机脚与机架顶部接触，无人机的机翼降低升力时，无人机在自身重力的作用下向起落槽中滑落，由于起落槽呈漏斗形结构，使得无人机的机脚无需复杂的定位设备，即可快速便捷的滑入起落槽底部的定位孔中，从而使得无人机的药箱快速对准加药模块，完成农药的快速补给，进而节约时间，提高无人机的加药效率。
优选的，所述加药模块包括阶梯型的滑柱，滑柱下部与滑孔滑动连接；所述滑柱底部设有电动推杆，电动推杆通过支架固连在机架底部，电动推杆用于控制滑柱上下滑动；所述滑柱顶部设有锥形的注水嘴，注水嘴中部开设有与软管连通的注水孔；所述滑柱中部的阶梯部开有锥形的凹槽，凹槽底部开设有一组回流孔，回流孔通过管道与水箱连通；通过凹槽配合回流孔收集泄漏的农药，减少农药的浪费和污染；当无人机完全降落在机架上之后，通过电动推杆推动滑柱向上滑动顶出，进而带动注水嘴对准无人机药箱的加药口，使得注水嘴与无人机药箱的加药口密封连接，之后通过水泵将水箱中的药液经过软管和注水孔加入到无人机的药箱中，此时凹槽收集注水嘴泄漏的农药，之后经回流孔流回水箱，进而减少农药对机架和机架附近地面的污染，同时减少农药的浪费，节省成本。
优选的，所述注水嘴顶部固连有绝缘材质的电极柱，电极柱顶部固连有金属球，金属球通过电极柱内部的导线连接控制器；所述注水嘴外周开设有一号孔，一号孔中滑动连接有导电的滑杆，滑杆一端伸出一号孔，滑杆与一号孔底部之间设有弹簧；所述滑杆通过导线与控制器连接；通过金属球插入无人机的药箱配合滑杆控制加药量，保证无人机正常载重工作，提高无人机的使用效率；当注水嘴上升后对准无人机的加药口时，金属球连同电极柱插入药箱内部，之后通过水泵对药箱进行药液的补给，当药箱内的液面高度达到金属球位置时，由于滑杆与无人机药箱底部的加药口接触，使得滑杆通过药液和金属球形成回路，进而使得控制器收到信号后控制水泵停止加药，使得药箱中达到预定的加药量，避免药箱加药过多或不足，进而保证无人机以最大效率进行药液喷洒作业，进一步提高无人机的使用效率。
优选的，所述电极柱中部铰接有一对弧形的弹片，弹片远离铰接处的一端固连有销钉；所述电极柱与销钉对应位置设有一号滑槽，销钉在一号滑槽中滑动；通过弹片插入无人机药箱中弹开，避免注水嘴水流集中，影响金属球测量药液高度的准确性，进一步提高无人机的使用效率；弹片在插入药箱的加药口时受压，使得弹片变形后贴紧电极柱，当弹片穿过加药口后，弹片恢复原形过程中配合销钉在一号滑槽中滑动，使得弹片撑起，进而分散注水孔喷出的水流，避免水流直接喷向金属球进而影响药箱的加药量，保证无人机满负荷运行，进一步提高无人机的使用效率。
优选的，所述定位孔底部远离滑孔的一侧开设有二号滑槽，二号滑槽中滑动连接有锁紧块，锁紧块与二号滑槽远离定位孔的一端固连有拉簧；所述锁紧块外周设有拉绳，拉绳绕过四个锁紧块之后缠绕在辊轮上；所述辊轮与机架转动连接，且辊轮通过减速电机驱动，减速电机通过控制器连接电源；通过辊轮转动收紧拉绳进而卡紧无人机的起落架，进一步减少无人机药箱加注农药时的泄漏，进一步少农药的浪费和污染；当无人机的起落架落入定位孔中后，通过控制器启动减速电机，进而带动辊轮转动，辊轮转动时收紧拉绳，进而使得锁紧块在二号滑槽中滑动后卡紧无人机的起落架，防止无人机的起落架松动，进而增加注水嘴与无人机药箱加药口的密封性，进一步减少农药泄漏，进而进一步少农药的浪费和污染。
优选的，所述锁紧块靠近定位孔的一端开设有二号孔，二号孔中滑动连接有先导柱，先导柱与二号孔底部之间设有弹簧；所述二号孔外周设有一组三号孔，三号孔与二号孔底部连通；通过先导柱滑动时产生压缩气体从三号孔喷出，减少定位孔底部泥沙残留，保证锁紧块正常工作，进而进一步提高了无人机的加药效率；当锁紧块在拉绳的带动下卡紧无人机的起落架时，先导柱受到挤压后向二号孔中收缩，进而使得二号孔产生压缩空气，压缩空气经三号孔喷出，进而将定位孔中因起落架掉落的泥沙吹走，保证锁紧块正常滑动，进而减少起落架卡在定位孔中，保证无人机的正常起降，进而进一步提高了无人机的加药效率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种植保无人机基站，通过起落槽呈漏斗形结构，使得无人机的机脚无需复杂的定位设备，即可快速便捷的滑入起落槽底部的定位孔中，从而使得无人机的药箱快速对准加药模块，完成农药的快速补给，进而节约时间，提高无人机的加药效率。
2.本发明所述的一种植保无人机基站，通过控制器启动减速电机，进而带动辊轮转动，辊轮转动时收紧拉绳，进而使得锁紧块在二号滑槽中滑动后卡紧无人机的起落架，防止无人机的起落架松动，进而增加注水嘴与无人机药箱加药口的密封性，进一步减少农药泄漏，进而进一步少农药的浪费和污染。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明中电极柱的示意图；
图3是本发明的剖视图；
图4是图2中A处局部放大图；
图5是图2中B处局部放大图；
图6是图3中C处局部放大图；
图7是图3中D-D处剖视图；
图8是图7中E处局部放大图；
图中：机架1、机脚11、滑孔12、水箱13、起落槽14、定位孔15、滑柱21、电动推杆22、注水嘴23、注水孔24、凹槽25、回流孔26、电极柱27、金属球28、一号孔29、滑杆210、、弹片3、销钉31、一号滑槽32、二号滑槽4、锁紧块41、拉簧42、拉绳43、辊轮44上、二号孔45、先导柱46、三号孔47。
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8所示，本发明所述的一种植保无人机基站，包括机架1；所述机架1底部四角设有机脚11；所述机架1中部设有滑孔12，滑孔12中滑动连接有加药模块2；所述机架1底部设有水箱13，水箱13通过水泵和软管给加药模块2提供药液；所述机架1顶部设对称设有四个起落槽14，起落槽14呈漏斗形结构，起落槽14底部设有定位孔15，定位孔15用于支撑无人机的起落架；通过漏斗形的起落槽14快速调整无人机的降落位置，使得无人机的药箱准确对准加药模块2完成快速加药，提高了无人机的加药效率；工作时，无人机降落在机架1上方，之后无人机的四个机脚11与机架1顶部接触，无人机的机翼降低升力时，无人机在自身重力的作用下向起落槽14中滑落，由于起落槽14呈漏斗形结构，使得无人机的机脚11无需复杂的定位设备，即可快速便捷的滑入起落槽14底部的定位孔15中，从而使得无人机的药箱快速对准加药模块2，完成农药的快速补给，进而节约时间，提高无人机的加药效率。
作为本发明的一种实施方式，所述加药模块2包括阶梯型的滑柱21，滑柱21下部与滑孔12滑动连接；所述滑柱21底部设有电动推杆22，电动推杆22通过支架固连在机架1底部，电动推杆22用于控制滑柱21上下滑动；所述滑柱21顶部设有锥形的注水嘴23，注水嘴23中部开设有与软管连通的注水孔24；所述滑柱21中部的阶梯部开有锥形的凹槽25，凹槽25底部开设有一组回流孔26，回流孔26通过管道与水箱13连通；通过凹槽25配合回流孔26收集泄漏的农药，减少农药的浪费和污染；当无人机完全降落在机架1上之后，通过电动推杆22推动滑柱21向上滑动顶出，进而带动注水嘴23对准无人机药箱的加药口，使得注水嘴23与无人机药箱的加药口密封连接，之后通过水泵将水箱13中的药液经过软管和注水孔24加入到无人机的药箱中，此时凹槽25收集注水嘴23泄漏的农药，之后经回流孔26流回水箱13，进而减少农药对机架1和机架1附近地面的污染，同时减少农药的浪费，节省成本。
作为本发明的一种实施方式，所述注水嘴23顶部固连有绝缘材质的电极柱27，电极柱27顶部固连有金属球28，金属球28通过电极柱27内部的导线连接控制器；所述注水嘴23外周开设有一号孔29，一号孔29中滑动连接有导电的滑杆210，滑杆210一端伸出一号孔29，滑杆210与一号孔29底部之间设有弹簧；所述滑杆210通过导线与控制器连接；通过金属球28插入无人机的药箱配合滑杆210控制加药量，保证无人机正常载重工作，提高无人机的使用效率；当注水嘴23上升后对准无人机的加药口时，金属球28连同电极柱27插入药箱内部，之后通过水泵对药箱进行药液的补给，当药箱内的液面高度达到金属球28位置时，由于滑杆210与无人机药箱底部的加药口接触，使得滑杆210通过药液和金属球28形成回路，进而使得控制器收到信号后控制水泵停止加药，使得药箱中达到预定的加药量，避免药箱加药过多或不足，进而保证无人机以最大效率进行药液喷洒作业，进一步提高无人机的使用效率。
作为本发明的一种实施方式，所述电极柱27中部铰接有一对弧形的弹片3，弹片3远离铰接处的一端固连有销钉31；所述电极柱27与销钉31对应位置设有一号滑槽32，销钉31在一号滑槽32中滑动；通过弹片3插入无人机药箱中弹开，避免注水嘴23水流集中，影响金属球28测量药液高度的准确性，进一步提高无人机的使用效率；弹片3在插入药箱的加药口时受压，使得弹片3变形后贴紧电极柱27，当弹片3穿过加药口后，弹片3恢复原形过程中配合销钉31在一号滑槽32中滑动，使得弹片3撑起，进而分散注水孔24喷出的水流，避免水流直接喷向金属球28进而影响药箱的加药量，保证无人机满负荷运行，进一步提高无人机的使用效率。
作为本发明的一种实施方式，所述定位孔15底部远离滑孔12的一侧开设有二号滑槽4，二号滑槽4中滑动连接有锁紧块41，锁紧块41与二号滑槽4远离定位孔15的一端固连有拉簧42；所述锁紧块41外周设有拉绳43，拉绳43绕过四个锁紧块41之后缠绕在辊轮44上；所述辊轮44与机架1转动连接，且辊轮44通过减速电机驱动，减速电机通过控制器连接电源；通过辊轮44转动收紧拉绳43进而卡紧无人机的起落架，进一步减少无人机药箱加注农药时的泄漏，进一步少农药的浪费和污染；当无人机的起落架落入定位孔15中后，通过控制器启动减速电机，进而带动辊轮44转动，辊轮44转动时收紧拉绳43，进而使得锁紧块41在二号滑槽4中滑动后卡紧无人机的起落架，防止无人机的起落架松动，进而增加注水嘴23与无人机药箱加药口的密封性，进一步减少农药泄漏，进而进一步少农药的浪费和污染。
作为本发明的一种实施方式，所述锁紧块41靠近定位孔15的一端开设有二号孔45，二号孔45中滑动连接有先导柱46，先导柱46与二号孔45底部之间设有弹簧；所述二号孔45外周设有一组三号孔47，三号孔47与二号孔45底部连通；通过先导柱46滑动时产生压缩气体从三号孔47喷出，减少定位孔15底部泥沙残留，保证锁紧块41正常工作，进而进一步提高了无人机的加药效率；当锁紧块41在拉绳43的带动下卡紧无人机的起落架时，先导柱46受到挤压后向二号孔45中收缩，进而使得二号孔45产生压缩空气，压缩空气经三号孔47喷出，进而将定位孔15中因起落架掉落的泥沙吹走，保证锁紧块41正常滑动，进而减少起落架卡在定位孔15中，保证无人机的正常起降，进而进一步提高了无人机的加药效率。
工作时，无人机降落在机架1上方，之后无人机的四个机脚11与机架1顶部接触，无人机的机翼降低升力时，无人机在自身重力的作用下向起落槽14中滑落，由于起落槽14呈漏斗形结构，使得无人机的机脚11无需复杂的定位设备，即可快速便捷的滑入起落槽14底部的定位孔15中，从而使得无人机的药箱快速对准加药模块2，完成农药的快速补给，进而节约时间，提高无人机的加药效率；当无人机完全降落在机架1上之后，通过电动推杆22推动滑柱21向上滑动顶出，进而带动注水嘴23对准无人机药箱的加药口，使得注水嘴23与无人机药箱的加药口密封连接，之后通过水泵将水箱13中的药液经过软管和注水孔24加入到无人机的药箱中，此时凹槽25收集注水嘴23泄漏的农药，之后经回流孔26流回水箱13，进而减少农药对机架1和机架1附近地面的污染，同时减少农药的浪费，节省成本；当注水嘴23上升后对准无人机的加药口时，金属球28连同电极柱27插入药箱内部，之后通过水泵对药箱进行药液的补给，当药箱内的液面高度达到金属球28位置时，由于滑杆210与无人机药箱底部的加药口接触，使得滑杆210通过药液和金属球28形成回路，进而使得控制器收到信号后控制水泵停止加药，使得药箱中达到预定的加药量，避免药箱加药过多或不足，进而保证无人机以最大效率进行药液喷洒作业，进一步提高无人机的使用效率；弹片3在插入药箱的加药口时受压，使得弹片3变形后贴紧电极柱27，当弹片3穿过加药口后，弹片3恢复原形过程中配合销钉31在一号滑槽32中滑动，使得弹片3撑起，进而分散注水孔24喷出的水流，避免水流直接喷向金属球28进而影响药箱的加药量，保证无人机满负荷运行，进一步提高无人机的使用效率；当无人机的起落架落入定位孔15中后，通过控制器启动减速电机，进而带动辊轮44转动，辊轮44转动时收紧拉绳43，进而使得锁紧块41在二号滑槽4中滑动后卡紧无人机的起落架，防止无人机的起落架松动，进而增加注水嘴23与无人机药箱加药口的密封性，进一步减少农药泄漏，进而进一步少农药的浪费和污染；当锁紧块41在拉绳43的带动下卡紧无人机的起落架时，先导柱46受到挤压后向二号孔45中收缩，进而使得二号孔45产生压缩空气，压缩空气经三号孔47喷出，进而将定位孔15中因起落架掉落的泥沙吹走，保证锁紧块41正常滑动，进而减少起落架卡在定位孔15中，保证无人机的正常起降，进而进一步提高了无人机的加药效率。
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 (5)
1.一种植保无人机基站，其特征在于：包括机架(1)；所述机架(1)底部四角设有机脚(11)；所述机架(1)中部设有滑孔(12)，滑孔(12)中滑动连接有加药模块(2)；所述机架(1)底部设有水箱(13)，水箱(13)通过水泵和软管给加药模块(2)提供药液；所述机架(1)顶部对称设有四个起落槽(14)，起落槽(14)呈漏斗形结构，起落槽(14)底部设有定位孔(15)，定位孔(15)用于支撑无人机的起落架；通过漏斗形的起落槽(14)快速调整无人机的降落位置，使得无人机的药箱准确对准加药模块(2)完成快速加药，提高了无人机的加药效率；
所述加药模块(2)包括阶梯型的滑柱(21)，滑柱(21)下部与滑孔(12)滑动连接；所述滑柱(21)底部设有电动推杆(22)，电动推杆(22)通过支架固连在机架(1)底部，电动推杆(22)用于控制滑柱(21)上下滑动；所述滑柱(21)顶部设有锥形的注水嘴(23)，注水嘴(23)中部开设有与软管连通的注水孔(24)；所述滑柱(21)中部的阶梯部开有锥形的凹槽(25)，凹槽(25)底部开设有一组回流孔(26)，回流孔(26)通过管道与水箱(13)连通；通过凹槽(25)配合回流孔(26)收集泄漏的农药，减少农药的浪费和污染。
2.根据权利要求1所述的一种植保无人机基站，其特征在于：所述注水嘴(23)顶部固连有绝缘材质的电极柱(27)，电极柱(27)顶部固连有金属球(28)，金属球(28)通过电极柱(27)内部的导线连接控制器；所述注水嘴(23)外周开设有一号孔(29)，一号孔(29)中滑动连接有导电的滑杆(210)，滑杆(210)一端伸出一号孔(29)，滑杆(210)与一号孔(29)底部之间设有弹簧；所述滑杆(210)通过导线与控制器连接；通过金属球(28)插入无人机的药箱配合滑杆(210)控制加药量，保证无人机正常载重工作，提高无人机的使用效率。
3.根据权利要求2所述的一种植保无人机基站，其特征在于：所述电极柱(27)中部铰接有一对弧形的弹片(3)，弹片(3)远离铰接处的一端固连有销钉(31)；所述电极柱(27)与销钉(31)对应位置设有一号滑槽(32)，销钉(31)在一号滑槽(32)中滑动；通过弹片(3)插入无人机药箱中弹开，避免注水嘴(23)水流集中，影响金属球(28)测量药液高度的准确性，进一步提高无人机的使用效率。
4.根据权利要求1所述的一种植保无人机基站，其特征在于：所述定位孔(15)底部远离滑孔(12)的一侧开设有二号滑槽(4)，二号滑槽(4)中滑动连接有锁紧块(41)，锁紧块(41)与二号滑槽(4)远离定位孔(15)的一端固连有拉簧(42)；所述锁紧块(41)外周设有拉绳(43)，拉绳(43)绕过四个锁紧块(41)之后缠绕在辊轮(44)上；所述辊轮(44)与机架(1)转动连接，且辊轮(44)通过减速电机驱动，减速电机通过控制器连接电源；通过辊轮(44)转动收紧拉绳(43)进而卡紧无人机的起落架，进一步减少无人机药箱加注农药时的泄漏，进一步少农药的浪费和污染。
5.根据权利要求4所述的一种植保无人机基站，其特征在于：所述锁紧块(41)靠近定位孔(15)的一端开设有二号孔(45)，二号孔(45)中滑动连接有先导柱(46)，先导柱(46)与二号孔(45)底部之间设有弹簧；所述二号孔(45)外周设有一组三号孔(47)，三号孔(47)与二号孔(45)底部连通；通过先导柱(46)滑动时产生压缩气体从三号孔(47)喷出，减少定位孔(15)底部泥沙残留，保证锁紧块(41)正常工作，进而进一步提高了无人机的加药效率。
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