CN112450185A - 一种基于无人机技术的高效喷雾装置及作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于无人机技术的高效喷雾装置及作业方法，包括：无人机以及搭载在无人机上的喷雾组件；所述无人机顶部设置有药箱，所述药箱顶部设置有复数个喷雾组件，复数个喷雾组件间隔分布；所述喷雾组件包括固定件、活动件及喷头，所述固定件固定安装在所述药箱顶部，所述固定件顶部配合连接有活动件，所述活动件能够旋转，所述活动件端部配合连接有气囊，所述活动件端部位于所述气囊内侧配合连接有喷头；所述气囊边缘沿周向间隔设置有若干个气孔，若干个所述气孔喷气形成风幕。
Description
技术领域
本发明涉及农业植保领域，尤其涉及一种基于无人机技术的高效喷雾装置及作业方法。
背景技术
植物保护是农业生产中非常重要的一个环节，影响着作物的健康生长，植物保护的方法有化学防治、物理防治和生物防治等，由于化学防治具有功效高、防治及时等特点，能够及时控制和防治突发性、大面积爆发的病虫害，因而是应用最为广泛的植物保护方法，化学防治的实现需要植保喷雾机，中国作为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业，我国每年农药中毒人数有10万之众，致死率约20％。植保无人机服务农业在日本、美国等发达国家得到了快速发展。1990年，日本山叶公司率先推出世界上第一架无人机，主要用于喷洒农药。我国南方首先应用于水稻种植区的农药喷洒。2016年，农业植保无人机逐渐成为行业新宠，各地陆续出现使用无人机用于植保的案例。植保喷雾机具有作业高度低，飘移少，可空中悬停，无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果高，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点。另外，电动无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50％的农药使用量，节约90％的用水量，这将很大程度的降低资源成本。
现有的喷雾装置无法对植物进行高效定向喷洒，喷洒过程中容易受到外界风力的干扰，造成喷洒效率及精度下降，此外，现有的喷雾装置都是单一喷头，无法实现多喷头联动形成对比实现区域，无法进行多种药肥药效对比，植保效果较差。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种基于无人机技术的高效喷雾装置及作业方法。
为达到上述目的，本发明采用的一种技术方案为：一种基于无人机技术的高效喷雾装置，包括：无人机以及搭载在无人机上的喷雾组件；
所述无人机顶部设置有药箱，所述药箱顶部设置有复数个喷雾组件，复数个喷雾组件间隔分布；
所述喷雾组件包括固定件、活动件及喷头，所述固定件固定安装在所述药箱顶部，所述固定件顶部配合连接有活动件，所述活动件能够旋转，所述活动件端部配合连接有气囊，所述活动件端部位于所述气囊内侧配合连接有喷头；
所述气囊边缘沿周向间隔设置有若干个气孔，若干个所述气孔喷气形成风幕。
本发明一个较佳实施例中，所述气囊为伞状结构，所述气囊内部设置有第一气槽与所述第二气槽。
本发明一个较佳实施例中，所述第一气槽连接有第一气泵，所述第二气槽连接有第二气泵，所述第一气槽通过第一气泵输入第一气体，所述第二气槽通过所述第二气泵输送第二气体。
本发明一个较佳实施例中，所述第一气体压力与所述第二气体压力不同，所述气囊向气体压力小的一侧弯曲。
本发明一个较佳实施例中，所述固定件与所述活动件通过转轴配合连接。
本发明一个较佳实施例中，所述喷雾组件为3个，3个喷雾组件联动配合喷洒。
本发明一个较佳实施例中，所述喷头一侧设置有雾化机构。
为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案为：一种如权利要求1-6中任一权利要求所述的基于无人机技术的高效喷雾装置作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
无人机飞行至预定位置，旋转喷头组件至预定方向；
通过喷雾组件上的喷头进行喷洒药肥；
药肥喷洒过程中中向气囊内进行充气，部分气体从气孔排出形成风幕；
通过气泵控制气囊充气量与气孔出气量之间的压差，调整气囊弯曲角度，改变风幕大小，定向控制喷洒区域。
本发明一个较佳实施例中，风幕内侧区域为喷头喷洒区域。
本发明一个较佳实施例中，相邻喷头联动配合喷洒，任一喷头喷洒过程中形成对应喷洒区域，相邻喷头之间喷洒区域的重合区域形成对比区域。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)无人机搭载喷雾机构飞行至预定位置处，然后通过喷雾装置上的喷头进行喷洒药肥，喷头外部设置有气囊，气囊充气过程中能够形成风幕，通过控制气囊进气压差调整气囊弯曲角度，在进行喷洒过程中，通过气囊调整风幕大小，从而控制喷洒区域，实现定向喷洒,喷洒精度较高。
(2)在药肥喷洒过程中，相邻喷雾组件能够进行联动喷洒，不同喷雾组件能够喷洒不同种类的药肥，两个联动组件喷洒形成的重合区域形成对比区域，实现对比区域对其他区域内植物保护的对比试验，用于验证药肥的药效以及多种药肥联合药效的对比。
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是本发明的优选实施例的局部立体结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的喷雾装置另一角度示意图。
图3是本发明的优选实施例的喷雾组件局部结构示意图。
图4是本发明的优选实施例的气囊结构示意图；
附图标记：
1、无人机，2、喷头，3、气孔，4、气囊，5、活动件，6、转轴，7、固定件，8、药箱，9、雾化机构，10、第一气槽，11、第二气槽。
具体实施方式
现在结合附图和实施例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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示，本发明公开了一种基于无人机技术的高效喷雾装置局部立体结构示意图；
具体而言，一种基于无人机技术的高效喷雾装置，包括：无人机以及搭载在无人机上的喷雾组件；
无人机顶部设置有药箱，药箱顶部设置有复数个喷雾组件，复数个喷雾组件间隔分布；
喷雾组件包括固定件、活动件及喷头，固定件固定安装在药箱顶部，固定件顶部配合连接有活动件，活动件能够旋转，活动件端部配合连接有气囊，活动件端部位于气囊内侧配合连接有喷头；
气囊边缘沿周向间隔设置有若干个气孔，若干个气孔喷气形成风幕。
需要说明的是，药箱内设置有多个药肥区，不同药肥区内放有不同种类的农药与化肥，不同药肥区连接至混料区，在进行喷洒的同时进行混料操作，保证药肥的药效，无人机搭载喷雾机构飞行至预定位置处，然后通过喷雾装置上的喷头进行喷洒药肥，喷头外部设置有气囊，气囊充气过程中能够形成风幕，通过控制气囊进气压差调整气囊弯曲角度，在进行喷洒过程中，通过气囊调整风幕大小，从而控制喷洒区域，实现定向喷洒,喷洒精度较高。
需要说明的是，还包括设定机构，设定机构能够设定不同药肥区内的药肥量，以及在控制相邻喷雾组件的风幕大小相同的情形下，即控制相邻喷头的喷洒区域大小相同的情况下，通过设定机构控制不同药肥种类通过不同喷头的喷洒比例。
如图4所示，本发明公开了气囊结构示意图；
根据本发明实施例，气囊为伞状结构，气囊内部设置有第一气槽与第二气槽。
根据本发明实施例，第一气槽连接有第一气泵，第二气槽连接有第二气泵，第一气槽通过第一气泵输入第一气体，第二气槽通过第二气泵输送第二气体。
根据本发明实施例，第一气体压力与第二气体压力不同，气囊向气体压力小的一侧弯曲。
如图3所示，本发明公开了喷雾组件局部结构示意图；
根据本发明实施例，固定件与活动件通过转轴配合连接。
需要说明的是，通过转轴配合，能够实现各个喷头的灵活旋转，从而进行定向喷洒。
根据本发明实施例，喷雾组件为3个，3个喷雾组件联动配合喷洒。
需要说明的是，在药肥喷洒过程中，相邻喷雾组件能够进行联动喷洒，不同喷雾组件能够喷洒不同种类的药肥，两个联动组件喷洒形成的重合区域形成对比区域，实现对比区域对其他区域内植物保护的对比试验，用于验证药肥的药效以及多种药肥联合药效的对比。
根据本发明实施例，喷头一侧设置有雾化机构。
为达到上述目的，本发明采用的第二种技术方案为：一种如权利要求1-6中任一权利要求的基于无人机技术的高效喷雾装置作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
无人机飞行至预定位置，旋转喷头组件至预定方向；
通过喷雾组件上的喷头进行喷洒药肥；
药肥喷洒过程中中向气囊内进行充气，部分气体从气孔排出形成风幕；
通过气泵控制气囊充气量与气孔出气量之间的压差，调整气囊弯曲角度，改变风幕大小，定向控制喷洒区域。
根据本发明实施例，风幕内侧区域为喷头喷洒区域。
根据本发明实施例，相邻喷头联动配合喷洒，任一喷头喷洒过程中形成对应喷洒区域，相邻喷头之间喷洒区域的重合区域形成对比区域。
无人机搭载喷雾机构飞行至预定位置处，然后通过喷雾装置上的喷头进行喷洒药肥，喷头外部设置有气囊，气囊充气过程中能够形成风幕，通过控制气囊进气压差调整气囊弯曲角度，在进行喷洒过程中，通过气囊调整风幕大小，从而控制喷洒区域，实现定向喷洒,喷洒精度较高。在药肥喷洒过程中，相邻喷雾组件能够进行联动喷洒，不同喷雾组件能够喷洒不同种类的药肥，两个联动组件喷洒形成的重合区域形成对比区域，实现对比区域对其他区域内植物保护的对比试验，用于验证药肥的药效以及多种药肥联合药效的对比。
需要说明的是，本发明中设置有3个喷头，分别记为a、b、c，在进行联合药效测定试验时，a、b、c喷头喷洒面积为1-5平米，优选的a喷头喷洒面积为1平米，b喷头喷洒面积为3平米，c喷头喷洒面积为5平米，当a、b喷头联合喷洒时，总喷洒面积为3.5平米，其中ab喷头的重合喷洒面积为0.5平米，重合喷洒面积内的药肥浓度高于其他喷洒区域，依此行成重合区域的药肥药效对比试验。
以上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技术性范围。
Claims (10)
1.一种基于无人机技术的高效喷雾装置，包括：无人机以及搭载在无人机上的喷雾组件；其特征在于，
所述无人机顶部设置有药箱，所述药箱顶部设置有复数个喷雾组件，复数个喷雾组件间隔分布；
所述喷雾组件包括固定件、活动件及喷头，所述固定件固定安装在所述药箱顶部，所述固定件顶部配合连接有活动件，所述活动件能够旋转，所述活动件端部配合连接有气囊，所述活动件端部位于所述气囊内侧配合连接有喷头；
所述气囊边缘沿周向间隔设置有若干个气孔，若干个所述气孔喷气形成风幕。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于：所述气囊为伞状结构，所述气囊内部设置有第一气槽与所述第二气槽。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于：所述第一气槽连接有第一气泵，所述第二气槽连接有第二气泵，所述第一气槽通过第一气泵输入第一气体，所述第二气槽通过所述第二气泵输送第二气体。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于：所述第一气体压力与所述第二气体压力不同，所述气囊向气体压力小的一侧弯曲。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于，所述固定件与所述活动件通过转轴配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于，所述喷雾组件为3个，3个喷雾组件联动配合喷洒。
7.根据权利要求1所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置，其特征在于：所述喷头一侧设置有雾化机构。
8.一种如权利要求1-6中任一权利要求所述的基于无人机技术的高效喷雾装置作业方法，其特征在于，包括以下步骤：
无人机飞行至预定位置，旋转喷头组件至预定方向；
通过喷雾组件上的喷头进行喷洒药肥；
药肥喷洒过程中中向气囊内进行充气，部分气体从气孔排出形成风幕；
通过气泵控制气囊充气量与气孔出气量之间的压差，
调整气囊弯曲角度，改变风幕大小，定向控制喷洒区域。
9.根据权利要求8所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置作业方法，其特征在于，风幕内侧区域为喷头喷洒区域。
10.根据权利要求8所述的一种基于无人机技术的高效喷雾装置作业方法，其特征在于：相邻喷头联动配合喷洒，任一喷头喷洒过程中形成对应喷洒区域，相邻喷头之间喷洒区域的重合区域形成对比区域。
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2020
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Cited By (2)
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