CN111284703A - 一种具有防风功能的植保无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有防风功能的植保无人机，包括主体、药箱、连接管、连接盒、两个飞行装置、两个支撑架和若干喷嘴，还包括防风机构和两个升降机构，所述防风机构包括驱动组件和两个防风组件，所述防风组件包括丝杆、滑块、挡风板和两个第一轴承，所述升降机构包括拉线、连接块和第一弹簧，该具有防风功能的植保无人机通过升降机构，在进行喷药工作时，支撑架收入主体的内部，减小了药液腐蚀支撑架的几率，同时减小了迎风面积，减小了阻力，提高了飞行的稳定流畅性，通过防风机构，使得挡风板从两侧对喷嘴进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果。
Description
技术领域
本发明涉及农业设备领域，特别涉及一种具有防风功能的植保无人机。
背景技术
植保无人机，又名无人飞行器，顾名思义是用于农林植物保护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，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。
现有的植保无人机在进行喷药工作时，若风力过大，会导致喷出的药液四散，从而会影响喷药工作，降低了现有的植保无人机的实用性，不仅如此，现有的植保无人机在飞行时，由于迎风面积较大，受到的阻力也较大，从而降低了现有的植保无人机飞行的稳定性和流畅性。
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，提供一种具有防风功能的植保无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有防风功能的植保无人机，包括主体、药箱、连接管、连接盒、两个飞行装置、两个支撑架和若干喷嘴，两个飞行装置分别设置在主体的两侧的上方，两个支撑架分别设置在主体的下方的两侧，所述药箱固定在主体的内部，所述连接盒固定在主体的下方，所述喷嘴均匀分布在连接盒的下方，所述喷嘴与连接盒连通，所述连接盒的上方通过连接管与药箱的下方连通，所述主体内设有PLC，还包括防风机构和两个升降机构，所述防风机构和升降机构均设置在主体内，所述防风机构与升降机构连接，所述升降机构与支撑架一一对应，所述升降机构与支撑架连接；
所述防风机构包括驱动组件和两个防风组件，所述驱动组件设置在主体的上方，两个防风组件分别设置在药箱的两侧，所述驱动组件与防风组件连接，所述防风组件与升降机构一一对应，所述防风组件与升降机构连接，所述主体的下方设有两个条形口，所述条形口与防风组件一一对应；
所述防风组件包括丝杆、滑块、挡风板和两个第一轴承，两个第一轴承分别固定在主体内的顶部和底部，所述丝杆的两端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述滑块套设在丝杆上，所述滑块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述滑块与挡风板的一端固定连接，所述挡风板的另一端穿过条形口设置在主体的下方，所述挡风板与条形口匹配，所述主体的上方设有两个第一通孔，所述第一通孔与丝杆一一对应，所述丝杆的一端穿过第一通孔与驱动组件连接，所述挡风板的靠近滑块的一端通过升降机构与支撑架连接；
所述升降机构包括拉线、连接块和第一弹簧，所述主体的下方设有两个开口，所述开口与支撑架一一对应，所述支撑架的一端穿过开口设置在主体的内部，所述支撑架的一端与连接块固定连接，所述第一弹簧的两端分别与主体内的顶部和连接块的上方连接，所述第一弹簧处于压缩状态，所述连接块抵靠在主体内的底部，所述支撑架的靠近连接块的一端与拉线的一端固定连接，所述拉线的另一端与防风板的靠近滑块的一端固定连接。
作为优选，为了带动丝杆转动，所述驱动组件包括固定盒、电机、第二轴承、蜗杆和两个蜗轮，所述固定盒固定在主体的上方，所述固定盒的下方设有两个第二通孔，所述第一通孔与第二通孔一一对应，所述丝杆的一端依次穿过第一通孔和第二通孔设置在固定盒的内部，所述丝杆与蜗轮一一对应，所述蜗轮与丝杆固定连接，所述电机和第二轴承分别固定在固定盒的两侧的内壁上，所述电机与蜗杆的一端传动连接，所述蜗杆的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述蜗轮与蜗杆啮合，所述电机与PLC电连接。
作为优选，为了限制挡风板的移动方向，所述防风组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别设置在挡风板的两侧，所述限位单元与条形口的内壁连接，所述限位单元包括若干限位杆，所述挡风板的两侧均设有若干凹槽，所述凹槽的数量与限位杆的数量相等，所述限位杆与凹槽一一对应，所述限位杆的一端均匀固定在条形口的一侧的内壁上，所述限位杆的另一端设置在凹槽的内部，所述限位杆与凹槽匹配，所述限位杆与凹槽滑动连接。
作为优选，为了防止限位杆与凹槽脱离，所述凹槽为燕尾槽。
作为优选，为了改变拉线的方向，所述升降机构还包括定滑轮，所述定滑轮固定在主体内的顶部，所述拉线的远离支撑架的一端绕过定滑轮与挡风板固定连接。
作为优选，为了限制连接块的移动方向，所述升降机构还包括导向杆，所述导向杆的两端分别与主体内的顶部和底部固定连接，所述连接块上设有穿孔，所述导向杆穿过穿孔，所述导向杆与穿孔匹配，所述连接块与导向杆滑动连接。
作为优选，为了使得连接块移动时不会晃动，所述穿孔的截面形状为方向。
作为优选，为了延长拉线的使用寿命，所述拉线的制作材料为尼龙。
作为优选，为了使得滑块移动流畅，所述丝杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了使得电机精确稳定的工作，所述电机为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有防风功能的植保无人机通过升降机构，在进行喷药工作时，支撑架收入主体的内部，减小了药液腐蚀支撑架的几率，同时减小了迎风面积，减小了阻力，提高了飞行的稳定流畅性，与现有的升降机构相比，该升降机构在停机时还可以实现减震的功能，减小了设备损坏的几率，提高了安全性，通过防风机构，使得挡风板从两侧对喷嘴进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果，与现有的防风机构相比，该防风机构与升降机构为一体联动机构，无需另外添加驱动源，提高了设备的环保性。
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是本发明的具有防风功能的植保无人机的结构示意图；
图2是图1的A部放大图；
图3是图1的B部放大图；
图4是本发明的具有防风功能的植保无人机的限位单元的结构示意图；
图中：1.主体，2.飞行装置，3.支撑架，4.药箱，5.连接管，6.连接盒，7.喷嘴，8.固定盒，9.电机，10.蜗杆，11.蜗轮，12.丝杆，13.滑块，14.挡风板，15.限位杆，16.拉线，17.定滑轮，18.连接块，19.第一弹簧，20.导向杆。
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所示，一种具有防风功能的植保无人机，包括主体1、药箱4、连接管5、连接盒6、两个飞行装置2、两个支撑架3和若干喷嘴7，两个飞行装置2分别设置在主体1的两侧的上方，两个支撑架3分别设置在主体1的下方的两侧，所述药箱4固定在主体1的内部，所述连接盒6固定在主体1的下方，所述喷嘴7均匀分布在连接盒6的下方，所述喷嘴7与连接盒6连通，所述连接盒6的上方通过连接管5与药箱4的下方连通，所述主体1内设有PLC，还包括防风机构和两个升降机构，所述防风机构和升降机构均设置在主体1内，所述防风机构与升降机构连接，所述升降机构与支撑架3一一对应，所述升降机构与支撑架3连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。
该具有防风功能的植保无人机通过升降机构，在进行喷药工作时，支撑架3收入主体1的内部，减小了药液腐蚀支撑架3的几率，同时减小了迎风面积，减小了阻力，提高了飞行的稳定流畅性，通过防风机构，使得挡风板14从两侧对喷嘴7进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果。
如图1-2所示，所述防风机构包括驱动组件和两个防风组件，所述驱动组件设置在主体1的上方，两个防风组件分别设置在药箱4的两侧，所述驱动组件与防风组件连接，所述防风组件与升降机构一一对应，所述防风组件与升降机构连接，所述主体1的下方设有两个条形口，所述条形口与防风组件一一对应；
所述防风组件包括丝杆12、滑块13、挡风板14和两个第一轴承，两个第一轴承分别固定在主体1内的顶部和底部，所述丝杆12的两端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述滑块13套设在丝杆12上，所述滑块13的与丝杆12的连接处设有与丝杆12匹配的螺纹，所述滑块13与挡风板14的一端固定连接，所述挡风板14的另一端穿过条形口设置在主体1的下方，所述挡风板14与条形口匹配，所述主体1的上方设有两个第一通孔，所述第一通孔与丝杆12一一对应，所述丝杆12的一端穿过第一通孔与驱动组件连接，所述挡风板14的靠近滑块13的一端通过升降机构与支撑架3连接；
当进行防风工作时，控制驱动组件工作，使得丝杆12转动，从而带动滑块13沿着丝杆12向下移动，使得挡风板14从条形口处移出主体1的外部，使得挡风板14从两侧对喷嘴7进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果，挡风板14向下移动时，带动升降机构工作，使得支撑架3移入主体1的内部，从而减小了设备的迎风面积，减小了阻力，从而使得设备飞行的更加的稳定和流畅。
如图1所示，所述升降机构包括拉线16、连接块18和第一弹簧19，所述主体1的下方设有两个开口，所述开口与支撑架3一一对应，所述支撑架3的一端穿过开口设置在主体1的内部，所述支撑架3的一端与连接块18固定连接，所述第一弹簧19的两端分别与主体1内的顶部和连接块18的上方连接，所述第一弹簧19处于压缩状态，所述连接块18抵靠在主体1内的底部，所述支撑架3的靠近连接块18的一端与拉线16的一端固定连接，所述拉线16的另一端与防风板的靠近滑块13的一端固定连接。
挡风板14向下移动时，通过拉线16带动支撑架3沿着开口向上移动，使得连接块18向上移动，同时压缩第一弹簧19，从而减小了药液腐蚀支撑架3的几率，同时使得支撑架3移入主体1的内部，从而减小了设备的迎风面积，减小了阻力，从而使得设备飞行的更加的稳定和流畅，当挡风板14向上移动时，通过第一弹簧19的回复力，使得连接块18向下移动，从而带动支撑架3伸出主体1的外部，便于停机时，支撑架3抵靠底面，当停机时，支撑架3抵靠在底面上，会产生一个向上的冲击力，通过第一弹簧19的减震工作，从而减小了冲击力，使得停机时更加的稳定，减小了设备损坏的几率，提高了安全性。
作为优选，为了带动丝杆12转动，所述驱动组件包括固定盒8、电机9、第二轴承、蜗杆10和两个蜗轮11，所述固定盒8固定在主体1的上方，所述固定盒8的下方设有两个第二通孔，所述第一通孔与第二通孔一一对应，所述丝杆12的一端依次穿过第一通孔和第二通孔设置在固定盒8的内部，所述丝杆12与蜗轮11一一对应，所述蜗轮11与丝杆12固定连接，所述电机9和第二轴承分别固定在固定盒8的两侧的内壁上，所述电机9与蜗杆10的一端传动连接，所述蜗杆10的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述蜗轮11与蜗杆10啮合，所述电机9与PLC电连接。
当进行防风工作时，控制电机9启动，带动蜗杆10转动，通过蜗杆10与蜗轮11的啮合，使得丝杆12转动，从而带动滑块13沿着丝杆12向下移动，使得挡风板14从条形口处移出主体1的外部，使得挡风板14从两侧对喷嘴7进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果。
如图4所示，所述防风组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别设置在挡风板14的两侧，所述限位单元与条形口的内壁连接，所述限位单元包括若干限位杆15，所述挡风板14的两侧均设有若干凹槽，所述凹槽的数量与限位杆15的数量相等，所述限位杆15与凹槽一一对应，所述限位杆15的一端均匀固定在条形口的一侧的内壁上，所述限位杆15的另一端设置在凹槽的内部，所述限位杆15与凹槽匹配，所述限位杆15与凹槽滑动连接。
挡风板14在条形口内上下移动时，由于条形口上的限位杆15嵌在挡风板14上的凹槽内，从而限制了挡风板14的移动方向，从而提高了挡风板14的移动时的稳定性。
作为优选，为了防止限位杆15与凹槽脱离，所述凹槽为燕尾槽。
如图3所示，所述升降机构还包括定滑轮17，所述定滑轮17固定在主体1内的顶部，所述拉线16的远离支撑架3的一端绕过定滑轮17与挡风板14固定连接。
作为优选，为了限制连接块18的移动方向，所述升降机构还包括导向杆20，所述导向杆20的两端分别与主体1内的顶部和底部固定连接，所述连接块18上设有穿孔，所述导向杆20穿过穿孔，所述导向杆20与穿孔匹配，所述连接块18与导向杆20滑动连接。
作为优选，为了使得连接块18移动时不会晃动，所述穿孔的截面形状为方向。
通过设置导向杆20，限制了连接块18的一端方向，通过将穿孔设置为方形孔，使得连接块18在沿着导向杆20移动时不会发生转动，从而提高了支撑架3上下移动时的稳定性。
作为优选，为了延长拉线16的使用寿命，所述拉线16的制作材料为尼龙。
作为优选，为了使得滑块13移动流畅，所述丝杆12上涂有润滑脂，减小了滑块13与丝杆12之间的摩擦力，使得滑块13沿着丝杆12移动时更加的流畅。
作为优选，为了使得电机9精确稳定的工作，所述电机9为伺服电机。
当进行防风工作时，控制电机9启动，带动蜗杆10转动，通过蜗杆10与蜗轮11的啮合，使得丝杆12转动，从而带动滑块13沿着丝杆12向下移动，使得挡风板14从条形口处移出主体1的外部，使得挡风板14从两侧对喷嘴7进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果挡风板14向下移动时，带动升降机构工作，使得支撑架3移入主体1的内部，从而减小了设备的迎风面积，减小了阻力，从而使得设备飞行的更加的稳定和流畅，挡风板14向下移动时，通过拉线16带动支撑架3沿着开口向上移动，使得连接块18向上移动，同时压缩第一弹簧19，从而使得支撑架3移入主体1的内部，从而减小了药液腐蚀支撑架3的几率，同时减小了设备的迎风面积，减小了阻力，从而使得设备飞行的更加的稳定和流畅，当挡风板14向上移动时，通过第一弹簧19的回复力，使得连接块18向下移动，从而带动支撑架3伸出主体1的外部，便于停机时，支撑架3抵靠底面，当停机时，支撑架3抵靠在底面上，会产生一个向上的冲击力，通过第一弹簧19的减震工作，从而减小了冲击力，使得停机时更加的稳定，减小了设备损坏的几率，提高了安全性。
与现有技术相比，该具有防风功能的植保无人机通过升降机构，在进行喷药工作时，支撑架3收入主体1的内部，减小了药液腐蚀支撑架3的几率，同时减小了迎风面积，减小了阻力，提高了飞行的稳定流畅性，与现有的升降机构相比，该升降机构在停机时还可以实现减震的功能，减小了设备损坏的几率，提高了安全性，通过防风机构，使得挡风板14从两侧对喷嘴7进行防风工作，避免风力过大而影响喷药工作，从而提升了喷药效果，与现有的防风机构相比，该防风机构与升降机构为一体联动机构，无需另外添加驱动源，提高了设备的环保性。
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)
1.一种具有防风功能的植保无人机，包括主体（1）、药箱（4）、连接管（5）、连接盒（6）、两个飞行装置（2）、两个支撑架（3）和若干喷嘴（7），两个飞行装置（2）分别设置在主体（1）的两侧的上方，两个支撑架（3）分别设置在主体（1）的下方的两侧，所述药箱（4）固定在主体（1）的内部，所述连接盒（6）固定在主体（1）的下方，所述喷嘴（7）均匀分布在连接盒（6）的下方，所述喷嘴（7）与连接盒（6）连通，所述连接盒（6）的上方通过连接管（5）与药箱（4）的下方连通，所述主体（1）内设有PLC，其特征在于，还包括防风机构和两个升降机构，所述防风机构和升降机构均设置在主体（1）内，所述防风机构与升降机构连接，所述升降机构与支撑架（3）一一对应，所述升降机构与支撑架（3）连接；
所述防风机构包括驱动组件和两个防风组件，所述驱动组件设置在主体（1）的上方，两个防风组件分别设置在药箱（4）的两侧，所述驱动组件与防风组件连接，所述防风组件与升降机构一一对应，所述防风组件与升降机构连接，所述主体（1）的下方设有两个条形口，所述条形口与防风组件一一对应；
所述防风组件包括丝杆（12）、滑块（13）、挡风板（14）和两个第一轴承，两个第一轴承分别固定在主体（1）内的顶部和底部，所述丝杆（12）的两端分别与两个第一轴承的内圈固定连接，所述滑块（13）套设在丝杆（12）上，所述滑块（13）的与丝杆（12）的连接处设有与丝杆（12）匹配的螺纹，所述滑块（13）与挡风板（14）的一端固定连接，所述挡风板（14）的另一端穿过条形口设置在主体（1）的下方，所述挡风板（14）与条形口匹配，所述主体（1）的上方设有两个第一通孔，所述第一通孔与丝杆（12）一一对应，所述丝杆（12）的一端穿过第一通孔与驱动组件连接，所述挡风板（14）的靠近滑块（13）的一端通过升降机构与支撑架（3）连接；
所述升降机构包括拉线（16）、连接块（18）和第一弹簧（19），所述主体（1）的下方设有两个开口，所述开口与支撑架（3）一一对应，所述支撑架（3）的一端穿过开口设置在主体（1）的内部，所述支撑架（3）的一端与连接块（18）固定连接，所述第一弹簧（19）的两端分别与主体（1）内的顶部和连接块（18）的上方连接，所述第一弹簧（19）处于压缩状态，所述连接块（18）抵靠在主体（1）内的底部，所述支撑架（3）的靠近连接块（18）的一端与拉线（16）的一端固定连接，所述拉线（16）的另一端与防风板的靠近滑块（13）的一端固定连接。
2.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述驱动组件包括固定盒（8）、电机（9）、第二轴承、蜗杆（10）和两个蜗轮（11），所述固定盒（8）固定在主体（1）的上方，所述固定盒（8）的下方设有两个第二通孔，所述第一通孔与第二通孔一一对应，所述丝杆（12）的一端依次穿过第一通孔和第二通孔设置在固定盒（8）的内部，所述丝杆（12）与蜗轮（11）一一对应，所述蜗轮（11）与丝杆（12）固定连接，所述电机（9）和第二轴承分别固定在固定盒（8）的两侧的内壁上，所述电机（9）与蜗杆（10）的一端传动连接，所述蜗杆（10）的另一端与第二轴承的内圈固定连接，所述蜗轮（11）与蜗杆（10）啮合，所述电机（9）与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述防风组件还包括两个限位单元，两个限位单元分别设置在挡风板（14）的两侧，所述限位单元与条形口的内壁连接，所述限位单元包括若干限位杆（15），所述挡风板（14）的两侧均设有若干凹槽，所述凹槽的数量与限位杆（15）的数量相等，所述限位杆（15）与凹槽一一对应，所述限位杆（15）的一端均匀固定在条形口的一侧的内壁上，所述限位杆（15）的另一端设置在凹槽的内部，所述限位杆（15）与凹槽匹配，所述限位杆（15）与凹槽滑动连接。
4.如权利要求3所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述凹槽为燕尾槽。
5.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述升降机构还包括定滑轮（17），所述定滑轮（17）固定在主体（1）内的顶部，所述拉线（16）的远离支撑架（3）的一端绕过定滑轮（17）与挡风板（14）固定连接。
6.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述升降机构还包括导向杆（20），所述导向杆（20）的两端分别与主体（1）内的顶部和底部固定连接，所述连接块（18）上设有穿孔，所述导向杆（20）穿过穿孔，所述导向杆（20）与穿孔匹配，所述连接块（18）与导向杆（20）滑动连接。
7.如权利要求6所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述穿孔的截面形状为方向。
8.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述拉线（16）的制作材料为尼龙。
9.如权利要求1所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述丝杆（12）上涂有润滑脂。
10.如权利要求2所述的具有防风功能的植保无人机，其特征在于，所述电机（9）为伺服电机。
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| CN112514878A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-19 | 石家庄鑫农机械有限公司 | 一种果园喷药机器人 |
| CN112849410A (zh) * | 2021-02-20 | 2021-05-28 | 济源市农业技术推广中心 | 一种农业种植植保无人机 |
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2020
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