CN112956463A - 一种基于热气球的农业大面积打药设备 - Google Patents

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Abstract

一种基于热气球的农业大面积打药设备，包括：喷药机构、连接管、上升机构、药箱机构、喷火控制机构和太阳能板活动机构，所述喷药机构包括：螺纹管；所述上升机构包括：底部螺纹口、侧螺纹口、支架和托盘钩座；支架上设有底部螺纹口和侧螺纹口；所述药箱机构包括：储存药箱、压力泵、出药管、搅拌电机、进药口和飞升调节部分；压力泵将储存药箱内部的药液进过出药管流入连接管，在由喷药机构喷出，通过电动马达驱动主动锥形轮，在由主动锥形轮带动从动锥形轮，从而实现了弧形罩的转动，由于喷火座可以喷火，弧形罩的转动可以控制喷火座发出的热量，从而实现了对热气球的控制，实现了根据力的平衡去调节设备的运动轨迹。

Description

一种基于热气球的农业大面积打药设备
技术领域
本发明涉及智慧农业技术领域，特别涉及一种基于热气球的农业大面积打药设备。
背景技术
现在农业种植逐渐偏向与大面积农业种植，面积大约五百亩到一千亩左右；现在打药通常是人工打药，或者是人工驱动一些机械，长时间的人工打药会对人的身体造成伤害，也会影响打药的速度，以及喷药不均匀造成效率低下；
例如专利号：201810584096 .9的中国发明专利公开了打药无人机，其通过无人机固定有药箱，药箱开设有进气孔，药箱外侧有水泵，水泵入口管路连接药箱出口；水泵出口管路连接迷雾机的入口，可有效代替了人工打药的问题；
通过对上述发明以及现有技术的打药设备进行检索，发现现有的设备打药的面积比较，无人机打药，第一携带药量比较少，第二喷射面积小，无法适应大面积打药的场合；因此，我们急需发明一种基于热气球的农业大面积打药设备，该设备可以更具地块的面积来增加设备的长度，从而来解决大面积打药的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明通过飞升调节部分的向前可以使设备进行前后运动，当药箱药量减少的时候，飞升调节部分也可以实现协助下降；通过电动马达驱动主动锥形轮，在由主动锥形轮带动从动锥形轮，从而实现了弧形罩的转动，由于喷火座可以喷火，弧形罩的转动可以控制喷火座发出的热量，从而实现了对热气球的控制，实现了根据力的平衡去调节设备的运动轨迹。
本发明所使用的技术方案是：一种基于热气球的农业大面积打药设备，包括：喷药机构、连接管、上升机构、药箱机构、喷火控制机构和太阳能板活动机构，所述喷药机构包括：螺纹管；所述上升机构包括：底部螺纹口、侧螺纹口、支架和托盘钩座；支架上设有底部螺纹口和侧螺纹口；螺纹管与底部螺纹口螺纹配合；连接管的一侧与侧螺纹口螺纹配合；托盘钩座下端面的挂钩挂在支架的圆孔上；所述药箱机构包括：储存药箱、压力泵、出药管、搅拌电机、进药口和飞升调节部分；储存药箱的下端面设有搅拌电机，搅拌电机的电机轴与储存药箱内部的搅拌片固定连接；压力泵固定安装在储存药箱的侧端面；出药管与连接管的另一侧螺纹配合；储存药箱上设有进药口；飞升调节部分固定安装在储存药箱的上端面，飞升调节部分用于提供前进动力；由于药箱机构的自身重力较大，需要依靠上升机构去平衡；压力泵内部的吸口与出药管互通，压力泵将储存药箱内部的药液进过出药管流入连接管，在由喷药机构喷出；所述喷火控制机构固定安装在托盘钩座的上端面，喷火控制机构控制喷火的大小；所述太阳能板活动机构固定安装在药箱机构上，太阳能板活动机构为设备提供电能。
进一步地，所述喷药机构还包括：喷头；螺纹管上设有喷头；喷头均为高压喷头，在压力泵的高压下，将农药从喷头打出来，产生积佳的雾化效果。
进一步地，所述上升机构还包括：热气球；所述热气球通过连接绳子固定安装在托盘钩座的上端面，热气球的材质为强化尼龙制成。
一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，所述飞升调节部分包括：控制板、旋转摄像头、第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼和第四旋翼；所述控制板的下端面与储存药箱的上端面固定连接；旋转摄像头固定安装在控制板的上端面，旋转摄像头用于采集和传递信息；第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼和第四旋翼固定安装在控制板的侧端面；通过第一旋翼、第二旋翼、第三旋翼和第四旋翼内置的电机进行转动，从而可以实现设备在空中前进，热气球向上的力与储存药箱的重力抵消，通过飞升调节部分的向前可以使设备进行前后运动，当药箱药量减少的时候，飞升调节部分也可以实现协助下降。
进一步地，所述喷火控制机构包括：喷火座、弧形罩、电动马达、主动锥形轮和从动锥形轮；所述喷火座的下端面与托盘钩座的上端面固定连接；弧形罩固定安装在喷火座槽口的转动轴上；电动马达固定安装在喷火座的槽口上，其电机轴与主动锥形轮固定连接；从动锥形轮固定安装在喷火座槽口的转动轴上；主动锥形轮与从动锥形轮相互啮合；通过电动马达驱动主动锥形轮，在由主动锥形轮带动从动锥形轮，从而实现了弧形罩的转动，由于喷火座可以喷火，弧形罩的转动可以控制喷火座发出的热量，从而实现了对热气球的控制，实现了根据力的平衡去调节设备的运动轨迹。
进一步地，所述太阳能板活动机构包括：支座、转动架和太阳能储能板；所述支座固定安装在储存药箱的侧端面；转动架的一端与支座的转动部分固定连接，转动架的另一端与太阳能储能板的后端面固定连接；通过转动架内置的电力驱动装置可以调节太阳能储能板的摆动角度，从而实现了太阳能储能板对太阳光照的充分吸收。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：
（1）本发明通过飞升调节部分的向前可以使设备进行前后运动，当药箱药量减少的时候，飞升调节部分也可以实现协助下降；因有两对旋翼的电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个旋翼电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整体的重量时，飞升调节部分便离地垂直上升；反之，同时减小四个旋翼电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿 z 轴的垂直运动；当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞升调节部分的自重时，飞升调节部分便保持悬停状态；保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键；如图12所示，想实现飞升调节部分在水平面内前后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力；在图12中，增加第三旋翼转速，使拉力增大，相应减小第一旋翼408的电机转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡；飞升调节部分首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞升调节部分的前飞运动，向后飞行与向前飞行正好相反；从而会产生沿 x、y 轴的水平运动；
（2）本发明通过电动马达驱动主动锥形轮，在由主动锥形轮带动从动锥形轮，从而实现了弧形罩的转动，由于喷火座可以喷火，弧形罩的转动可以控制喷火座发出的热量，从而实现了对热气球的控制，实现了根据力的平衡去调节设备的运动轨迹；
（3）本发明通过转动架内置的电力驱动装置可以调节太阳能储能板的摆动角度，从而实现了太阳能储能板对太阳光照的充分吸收。
附图说明
图1-3为本发明的整体结构示意图。
图4为本发明喷药机构的结构示意图。
图5为本发明连接管的结构示意图。
图6为本发明上升机构的结构示意图。
图7-8为本发明药箱机构的结构示意图。
图9为本发明喷火控制机构的结构示意图。
图10为本发明太阳能板活动机构的结构示意图。
图11为本发明的飞升调节部分的垂直运动分析图。
图12为本发明的飞升调节部分的前后运动分析图。
附图标号：1-喷药机构；2-连接管；3-上升机构；4-药箱机构；5-喷火控制机构；6-太阳能板活动机构；101-螺纹管；102-喷头；301-底部螺纹口；302-侧螺纹口；303-支架；304-托盘钩座；305-热气球；401-储存药箱；402-压力泵；403-出药管；404-搅拌电机；405-进药口；406-控制板；407-旋转摄像头；408-第一旋翼；409-第二旋翼；410-第三旋翼；411-第四旋翼；501-喷火座；502-弧形罩；503-电动马达；504-主动锥形轮；505-从动锥形轮；601-支座；602-转动架；603-太阳能储能板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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的限制。
实施例，如图1-12所示，一种基于热气球的农业大面积打药设备，包括：喷药机构1、连接管2、上升机构3、药箱机构4、喷火控制机构5和太阳能板活动机构6，喷药机构1包括：螺纹管101；所述上升机构3包括：底部螺纹口301、侧螺纹口302、支架303和托盘钩座304；支架303上设有底部螺纹口301和侧螺纹口302；螺纹管101与底部螺纹口301螺纹配合；连接管2的一侧与侧螺纹口302螺纹配合；托盘钩座304下端面的挂钩挂在支架303的圆孔上；药箱机构4包括：储存药箱401、压力泵402、出药管403、搅拌电机404、进药口405和飞升调节部分；储存药箱401的下端面设有搅拌电机404，搅拌电机404的电机轴与储存药箱401内部的搅拌片固定连接；压力泵402固定安装在储存药箱401的侧端面；出药管403与连接管2的另一侧螺纹配合；储存药箱401上设有进药口405；飞升调节部分固定安装在储存药箱401的上端面，飞升调节部分用于提供前进动力；由于药箱机构4的自身重力较大，需要依靠上升机构3去平衡；压力泵402内部的吸口与出药管403互通，压力泵402将储存药箱401内部的药液进过出药管403流入连接管2，在由喷药机构1喷出；喷火控制机构5固定安装在托盘钩座304的上端面，喷火控制机构5控制喷火的大小；太阳能板活动机构6固定安装在药箱机构4上，太阳能板活动机构6为设备提供电能。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图4所示，喷药机构1还包括：喷头102；螺纹管101上设有喷头102；喷头102均为高压喷头102，在压力泵402的高压下，将农药从喷头102打出来，产生积佳的雾化效果，可以根据地块大小去增加高压喷头102的个数。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图6所示，上升机构3还包括：热气球305；所述热气球305通过连接绳子固定安装在托盘钩座304的上端面，热气球305的材质为强化尼龙制成，可以根据地块大小去增加热气球305的个数。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图7和图8所示，飞升调节部分包括：控制板406、旋转摄像头407、第一旋翼408、第二旋翼409、第三旋翼410和第四旋翼411；控制板406的下端面与储存药箱401的上端面固定连接；旋转摄像头407固定安装在控制板406的上端面，旋转摄像头407用于采集和传递信息；第一旋翼408、第二旋翼409、第三旋翼410和第四旋翼411固定安装在控制板406的侧端面；通过第一旋翼408、第二旋翼409、第三旋翼410和第四旋翼411内置的电机进行转动，从而可以实现设备在空中前进，热气球305向上的力与储存药箱401的重力抵消，通过飞升调节部分的向前可以使设备进行前后运动，当药箱药量减少的时候，飞升调节部分也可以实现协助下降；
如图11所示，因有两对旋翼的电机转向相反，可以平衡其对机身的反扭矩，当同时增加四个旋翼电机的输出功率，旋翼转速增加使得总的拉力增大，当总拉力足以克服整体的重量时，飞升调节部分便离地垂直上升；反之，同时减小四个旋翼电机的输出功率，四旋翼飞行器则垂直下降，直至平衡落地，实现了沿 z 轴的垂直运动；当外界扰动量为零时，在旋翼产生的升力等于飞升调节部分的自重时，飞升调节部分便保持悬停状态；保证四个旋翼转速同步增加或减小是垂直运动的关键；如图12所示，想实现飞升调节部分在水平面内前后、左右的运动，必须在水平面内对飞行器施加一定的力；
在图12中，增加第三旋翼410 转速，使拉力增大，相应减小第一旋翼408的电机转速，使拉力减小，同时保持其它两个电机转速不变，反扭矩仍然要保持平衡；飞升调节部分首先发生一定程度的倾斜，从而使旋翼拉力产生水平分量，因此可以实现飞升调节部分的前飞运动，向后飞行与向前飞行正好相反；从而会产生沿 x、y 轴的水平运动。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图9所示，喷火控制机构5包括：喷火座501、弧形罩502、电动马达503、主动锥形轮504和从动锥形轮505；喷火座501的下端面与托盘钩座304的上端面固定连接；弧形罩502固定安装在喷火座501槽口的转动轴上；电动马达503固定安装在喷火座501的槽口上，其电机轴与主动锥形轮504固定连接；从动锥形轮505固定安装在喷火座501槽口的转动轴上；主动锥形轮504与从动锥形轮505相互啮合；通过电动马达503驱动主动锥形轮504，在由主动锥形轮504带动从动锥形轮505，从而实现了弧形罩502的转动，由于喷火座501可以喷火，弧形罩502的转动可以控制喷火座501发出的热量，从而实现了对热气球305的控制，实现了根据力的平衡去调节设备的运动轨迹。
本发明实施例的一个可选实施方式中，如图10所示，太阳能板活动机构6包括：支座601、转动架602和太阳能储能板603；所述支座601固定安装在储存药箱401的侧端面；转动架602的一端与支座601的转动部分固定连接，转动架602的另一端与太阳能储能板603的后端面固定连接；通过转动架602内置的电力驱动装置可以调节太阳能储能板603的摆动角度，从而实现了太阳能储能板603对太阳光照的充分吸收。

Claims (6)

1.一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，包括：喷药机构(1)、连接管(2)、上升机构(3)、药箱机构(4)、喷火控制机构(5)和太阳能板活动机构(6)，所述喷药机构(1)包括：螺纹管(101)；所述上升机构(3)包括：底部螺纹口(301)、侧螺纹口(302)、支架(303)和托盘钩座(304)；支架(303)上设有底部螺纹口(301)和侧螺纹口(302)；螺纹管(101)与底部螺纹口(301)螺纹配合；连接管(2)的一侧与侧螺纹口(302)螺纹配合；托盘钩座(304)下端面的挂钩挂在支架(303)的圆孔上；所述药箱机构(4)包括：储存药箱(401)、压力泵(402)、出药管(403)、搅拌电机(404)、进药口(405)和飞升调节部分；储存药箱(401)的下端面设有搅拌电机(404)，搅拌电机(404)的电机轴与储存药箱(401)内部的搅拌片固定连接；压力泵(402)固定安装在储存药箱(401)的侧端面；出药管(403)与连接管(2)的另一侧螺纹配合；储存药箱(401)上设有进药口(405)；飞升调节部分固定安装在储存药箱(401)的上端面，飞升调节部分用于提供前进动力；由于药箱机构(4)的自身重力较大，需要依靠上升机构(3)去平衡；压力泵(402)内部的吸口与出药管(403)互通，压力泵(402)将储存药箱(401)内部的药液进过出药管(403)流入连接管(2)，在由喷药机构(1)喷出；所述喷火控制机构(5)固定安装在托盘钩座(304)的上端面，喷火控制机构(5)控制喷火的大小；所述太阳能板活动机构(6)固定安装在药箱机构(4)上，太阳能板活动机构(6)为设备提供电能。
2.根据权利要求1所述一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，所述喷药机构(1)还包括：喷头(102)；螺纹管(101)上设有喷头(102)；喷头(102)均为高压喷头，在压力泵(402)的高压下，将农药从喷头(102)打出来，产生积佳的雾化效果。
3.根据权利要求1所述一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，所述上升机构(3)还包括：热气球(305)；所述热气球(305)通过连接绳子固定安装在托盘钩座(304)的上端面，热气球(305)的材质为强化尼龙制成。
4.根据权利要求1所述一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，所述飞升调节部分包括：控制板(406)、旋转摄像头(407)、第一旋翼(408)、第二旋翼(409)、第三旋翼(410)和第四旋翼(411)；
所述控制板(406)的下端面与储存药箱(401)的上端面固定连接；旋转摄像头(407)固定安装在控制板(406)的上端面，旋转摄像头(407)用于采集和传递信息；第一旋翼(408)、第二旋翼(409)、第三旋翼(410)和第四旋翼(411)固定安装在控制板(406)的侧端面。
5.根据权利要求1所述一种基于热气球的农业大面积打药设备，其特征在于，所述喷火控制机构(5)包括：喷火座(501)、弧形罩(502)、电动马达(503)、主动锥形轮(504)和从动锥形轮(505)；
所述喷火座(501)的下端面与托盘钩座(304)的上端面固定连接；弧形罩(502)固定安装在喷火座(501)槽口的转动轴上；电动马达(503)固定安装在喷火座(501)的槽口上，其电机轴与主动锥形轮(504)固定连接；从动锥形轮(505)固定安装在喷火座(501)槽口的转动轴上；主动锥形轮(504)与从动锥形轮(505)相互啮合。
6.根据权利要求1所述一种基于热气球(305)的农业大面积打药设备，其特征在于，所述太阳能板活动机构(6)包括：支座(601)、转动架(602)和太阳能储能板(603)；所述支座(601)固定安装在储存药箱(401)的侧端面；转动架(602)的一端与支座(601)的转动部分固定连接，转动架(602)的另一端与太阳能储能板(603)的后端面固定连接。
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