CN112956469B - 一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法及系统，属于农业机械装备技术领域，通过长距螺旋输送的物料颗粒与甩盘的落料点以及转向的匹配，从而在精确控制播量的前提下，达到所期望的喷洒方向，避免颗粒与无人机体的碰撞黏连而对机体造成腐蚀、磨损等破坏，并通过对颗粒撒播区域的设定，减少颗粒碰撞，提高颗粒撒播幅宽范围内的沉积分布均匀性。

Description

一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法及系统

技术领域

本发明属于农业机械装备技术领域，更具体来说，涉及一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法及系统。

背景技术

农用无人飞机发展迅速，有效载荷也在不断提高，得以应用到越来越多的大田农业生产环节。航空植保农药喷洒技术已经相对比较成熟，但大田作物的田间管理不仅限于液体农药的喷洒，还有种子、粉剂、固体肥料等颗粒撒播的环节，目前国内也在尝试采用无人飞机以期提高作业效率，减少产中的损耗，从而增加经济效益。现有常见的无人飞机颗粒撒播装置分为气力式和离心式两种，气力式这种在地面高效的播撒形式并不适用与航空作业，受无人飞机的尺寸与能源载荷限制，气力式航空撒播器体积小、撒播幅宽窄，无法满足生产需要。对比而言，离心式颗粒撒播装置能够保证较大范围内的颗粒密度，通过合理的布置方式，与无人飞机旋翼风场匹配等手段具有相对更为理想的沉积分布均匀性。然而现有的离心颗粒撒播装置普遍存在播量难以精确控制，撒播区域与无人飞机机体起落架干涉造成的对颗粒运动流场造成的扰乱导致的颗粒分布均匀性差等问题。

专利号为201811392546.0的离心颗粒抛洒装置，设计了一种类似于旋翼的撒播机构，设想利用旋翼下洗气流的作用带动撒播机构，从而简化动力装置并促进颗粒沉降。然而风场作用于撒播机构时，部分气流受撒播器叶片的阻挡，干扰了颗粒的离心运动。旋转撒播机构仅通过两侧下料，空中颗粒群运动轨迹为间隔的两线螺旋，无法形成完整的撒播面。随着无人飞机的高速运动，理想状态下沿飞行方向的沉降效果必然是撕裂条状而不是连续的。

专利号为201511014147.7和201680002766.0的离心播撒装置，由于是单个撒播盘，并且安装在在无人飞机的正中，考虑到起飞降落需要，那么转盘的平面势必是位于起落架触地面的上方，撒播颗粒必然会和起落架发生碰撞。专利号为201511014147.7的离心撒播装置落料完全依赖于自重，而专利号为201680002766.0虽然能通过控制开口量调节下料量，但在当调节开口打开时，颗粒还是受到药箱内整体自重的作用，无法准确有效调节药箱余量不同时的撒播量，因此撒播量的一致性极易受到颗粒大小、千粒重、含水量，以及载荷的影响。

可见，针对单盘式的离心颗粒撒播装置的种种改进依旧没有有效解决下料量无法精准可控，撒播时易受机体干扰从而影响沉积均匀性等问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于解决现有的缺陷。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，包括分配器、输送器、撒播器、控制器和支腿，分配器的两端均固定设有输送器，输送器一端与分配器固定连接，另一端固定连接撒播器，控制器固定在分配器上，支腿固定在分配器的底部，撒播器由甩盘、撒播电机、第一罩壳、第二罩壳、吊杆座、吊杆、吊杆头组成，第一罩壳和第二罩壳将撒播电机固定在输送器的一端，第一罩壳和第二罩壳底部共同构成环形下料口，环形下料口指向输送器的一侧具有导料管，导料管将环形下料口与输送器的出料口连通，输送器通过短轴承套的第二端子与第二定位孔配合，甩盘的轴心固定在撒播电机轴上，底面具有锥度，甩盘包含多个拨片，拨片从与甩盘底面接触位置开始向上弧形弯曲，弧形的指向与甩盘的旋向相同，拨片外端向上超出撒播罩壳落料口平面并且水平，拨片内端低于拨片外端。

分配器由分配电机、支承座，盖板、左底板、右底板、螺丝固定柱、电机罩壳、多组管夹活动端、多组管夹固定端以及两个料箱组成，支承座为中空加筋框架结构，两侧内部为管孔，多组管夹活动端和管夹固定端通过拆装螺丝嵌入支承座内并与管孔同轴，盖板位于支承座上方，左底板和右底板位于支承座下方与电机罩壳共同将分配电机固定在支承座正中，盖板、左底板、右底板通过螺丝固定柱连接到支承座，左底板与右底板共同组成分配器的底部支撑，左底板下方设有左固定卡，右底板下方设有右固定卡，左底板与右底板的中部设有中固定卡，两个料箱固定在盖板上。

分配电机的驱动轴上设有万向节，万向节通过第一轴承固定在管孔内。

优选的，输送器包括螺旋输送杆和输料管，螺旋输送杆位于输料管内。

螺旋输送杆的两端分别为长阶梯轴和短阶梯轴，长阶梯轴和短阶梯轴处分别设有长轴承套和短轴承套，长轴承套和短轴承套内均设有第二轴承，长轴承套和短轴承套的外端面分别设有第一端子和第二端子，长轴承套所在处为进料口，短轴承套所在处为出料口。

优选的，长轴承套位于进料口处与输送管通过顶丝固定，并通过第一端子和第一定位孔配合。

优选的，螺旋输送杆长阶梯轴一端连接有花键轴头，输料管上部外侧具有线管。

优选的，撒播电机上段设有吊杆座，吊杆座上固定连接吊杆，吊杆顶部固定连接吊杆头。

优选的，控制器包含调速模块和调压模块，与分配器固定，调压模块将电源供电调整为撒播系统所需的电压范围。

优选的，调速模块包含分配电机控制器、撒播电机控制器和负载反馈模块。

优选的，分配电机控制器包含第一转速传感器、第一PWM调速器、第一超限保护。

优选的，撒播电机控制器包含第二转速传感器、第二PWM调速器、第二超限保护。

一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法，作业方法包括如下步骤：

S1，获得若干程序信息并计算分配电机转速和撒播电机转速；

S2，将分配器安装至无人飞机；

S3，将药箱固定到盖板和无人飞机上；

S4，对药箱内添加物料颗粒；

S5，无人飞机飞行至指定作业地点进行撒播；

S6，撒播作业结束。

步骤S5的具体内容为无人飞机起飞到达预定作业地点后，启动分配电机和撒播电机，驱动轴带动万向节，将动力经内花键轴头传递到花键轴头，最终使螺旋输送杆按照预设的转速旋转。物料颗粒在螺旋输送杆的作用下，沿输料管内壁向出料口旋转前进。当抵达撒播器时，物料颗粒从出料口落下并在导料管的引导下通过落料口落入甩盘的特定位置，甩盘的轴心固定在撒播电机轴上，底面具有锥度，可缓解颗粒的垂直弹跳，包含四个以上的拨片，拨片安装在底端面上，拨片从内至外依次为拨片内端和拨片外端，用于分散型撒播，拨片从与甩盘底面接触位置开始向上弧形弯曲，弧形的指向与转盘的旋向相同，拨片外端向上超出撒播罩壳落料口平面并且水平，拨片内端低于拨片外端，便于颗粒落入甩盘底面，又能保证撒播过程中颗粒充分受到拨片的作用而不至于向上滑脱。

若干程序信息包括颗粒大小、甩盘转速、甩盘直径和撒播高度。

步骤S2的具体过程为使管夹活动端和管夹固定端分离，将两个输送器分别插入分配器管孔内，旋转输送器，使花键轴头插入内花键轴头内，第一端子完全落入第一定位孔中，长轴承套充分抵达端面，旋紧拆装螺丝，使管夹活动端和管夹固定端将输送管牢牢固定在分配器内。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法与系统，通过长距螺旋输送的物料颗粒与甩盘的落料点以及转向的匹配，从而在精确控制播量的前提下，达到所期望的喷洒方向，避免颗粒与无人机体(架)的碰撞黏连而对机体(架)造成腐蚀、磨损等破坏，并通过对颗粒撒播区域的设定，减少颗粒碰撞，提高颗粒撒播幅宽范围内的沉积分布均匀性。

附图说明

图1为本发明中一个实施例的示意图。

图2为图1中的分配器相关部件分解图。

图3为图1中的输送器与分配器连接分解图。

图4为图1中的输送器与分配器插接局部剖视图。

图5为图4中的输送器固定局部剖视图。

图6为图1中的输送器与撒播器连接分解图。

图7为图1中甩盘撒播沉积区域与颗粒落料位置关系示意图。

图8为本发明中的一个实施例的控制方法流程图。

图9为作业方法实施例1用于单旋翼无人飞机撒播示意图。

图10为作业方法实施例1用于四旋翼无人飞机撒播示意图。

图11为作业方法实施例1用于六旋翼(单桨朝前)无人飞机撒播示意图。

图12为作业方法实施例2用于六旋翼(双桨朝前)无人飞机撒播示意图。

示意图中的标号说明：

1、分配器；11、分配电机；11-1、驱动轴；111、万向节；108、第一轴承；128、内花键轴头；12、支承座；12-1、管孔；12-2、端面；12-3、第一定位孔；12-4、拆装孔；121、螺丝固定柱；122、管夹活动端；123、管夹固定端；127、拆装螺丝；13、盖板；13-1、插孔；13-2、卡槽；14、左底板；141、左固定卡；145、中固定卡；15、右底板；151、右固定卡；16、电机罩壳；17、料箱；17-1、下料口；

2、输送器；21、输料管；21-1、进料口；21-2、出料口；22、螺旋输送杆；22-2第一阶梯轴；22-3、叶片；22-4、第二阶梯轴；23、长轴承套；23-1、第一端子；24、短轴承套；24-1、第二端子；25、线管；28、花键轴头；208、第二轴承；237、顶丝；

3、撒播器；31、甩盘；31-1、拨片；31-2、底端面；31-3、拨片内端；31-4、拨片外端；32、撒播电机；33、第一罩壳；33-1、落料口；33-2、导料管；33-3、第二定位孔；33-4、安装孔；33-5、导线槽；34、第二罩壳；35、吊杆座；36、吊杆；37、吊杆头；337、螺丝；

4、控制器；41、调速模块；42、调压模块；

5、支腿；

6、无人飞机起落架；

7、无人飞机旋翼；

A、撒播区域；D、甩盘落料位置；A1、左甩盘撒播沉积区域；A2、右甩盘撒播沉积区域。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

根据图1-图8所示，本实施例的系统由分配器1、输送器2、撒播器3、控制器4和支腿5组成，分配器1位于正中位置，与输送器2、控制器4连接，用以将物料颗粒分配到输送器2。

分配器1，由分配电机11、万向节111、支承座12，盖板13、左底板14、右底板15、螺丝固定柱121、电机罩壳16、管夹活动端122、管夹固定端123以及料箱17组成，支承座12为中空加筋框架结构，两侧内部为管孔12-1，多组管夹活动端122和管夹固定端123通过拆装螺丝127嵌入支承座12内并与管孔12-1同轴。盖板13位于支承座12上方，左底板14和右底板15位于支承座12下方与电机罩壳16共同将分配电机11固定在支承座12正中，盖板13、左底板14、右底板15通过螺丝固定柱121连接到支承座12，左右底板15共同组成分配器1的底部支撑，左底板14下方有左固定卡141，右底板15下方有右固定卡151，左右底板15中央为中固定卡145，用以将分配器1和支腿5固定，料箱17通过盖板13的插孔13-1固定在分配器1上方，用以储存物料颗粒。

采用双料箱17料箱17左右对称布置，同轴同步下料，因为在航空喷洒过程中，颗粒流动性不同于液体，如果采用单独料箱17，独立控制左右撒播，会造成单侧局部颗粒堆积，需采用额外搅动分配装置，带来负载与成本的提高，并降低可靠性，同时由于航空撒播高度远大于地面撒播，颗粒在空中超出风场影响区域将无序飘散，即靶向性无法保证，因此左右撒播量独立控制意义不大。

万向节111分别固定在分配电机11的驱动轴11-1上，将动力传输至内花键轴头128，并分别通过第一轴承108固定在管孔12-1内，最终形成分配器1的动力输出端。

输送器2，至少两根，具有螺旋输送杆22和输料管21，螺旋输送杆22上设有第一阶梯轴22-2和第二阶梯轴22-4，且包含的螺旋输送杆22的叶片22-3的螺旋方向互为相反，以平衡扭矩，提高整体稳定性，用以将物料颗粒输送至撒播器3。

螺旋输送杆22，设计满足公式

的关系，其中D表示螺旋输送杆22的叶片22-3外直径(mm)；d表示螺旋输送杆22的轴径(mm)；t表示螺旋输送杆22的叶片22-3螺距(mm)；λ表示螺旋输送杆22的叶片22-3与输料管21的间隙(mm)；n表示螺旋输送杆22的转速(r/min)；ψ表示颗粒充满系数一般为0.3～0.4；γ表示颗粒单位容积质量(kg/m3)；C表示螺旋输送杆22的倾斜输送系数，水平时为1。

螺旋输送杆22的两端为阶梯轴并装有轴承。长轴承套23位于螺旋输送杆22的长阶梯轴一侧，短轴承套24位于另一侧，分别通过第二轴承208共同将螺旋输送杆22固定在输料管21内，输料管21的两端分别具有方向相反进料口21-1和出料口21-2，长轴承套23和短轴承套24的外端面12-2分别有第一端子23-1和第二端子24-1，长轴承套23位于进料口21-1处与输送管通过顶丝237固定，并通过第一端子23-1和第一轴承定位孔12-3配合，加之端面12-2的限位，确保进料口21-1正对下料口17-1，螺旋输送杆22的长阶梯轴一端连接有花键轴头28，当输送器2插入管孔12-1后用以和内花键轴头128插接，便于快速拆装，可根据撒播物料的粒径和撒播量的需要灵活更换模块化的不同长度的输送管和不同螺距的螺旋输送杆22，确保在最佳的工作区间，减少脉动，短轴承套24位于出料口21-2一侧，输料管21上部外侧具有线管25。

撒播器3由甩盘31、撒播电机32、第一罩壳33、第二罩壳34、吊杆座35、吊杆36、吊杆头37组成，用以完成物料颗粒的撒播，其中吊杆座35、吊杆36、吊杆头37不是必需，甩盘31位于旋翼电机正下方或上方有固定支架时可以采用，能够提高整体强度，减少震动，若甩盘31上方空间没有固定结构则不需要，第一罩壳33和第二罩壳34将撒播电机32固定在输送器2的一端，第一罩壳33和第二罩壳34底部共同构成环形下料口，环形下料口指向输送器2的一侧具有导料管33-2，导料管33-2将环形下料口与输送器2的出料口21-2连通，输送器2通过短轴承套24的第二端子24-1与第二定位孔33-3配合，确保出料口21-2正对导料管33-2。

甩盘31的轴心固定在撒播电机32轴上，底面具有锥度，可缓解颗粒的垂直弹跳，包含四个以上的拨片31-1，拨片31-1安装在底端面31-2上，拨片31-1从内至外依次为拨片内端31-3和拨片外端31-4，用于分散型撒播，拨片31-1从与甩盘31底面接触位置开始向上弧形弯曲，弧形的指向与甩盘的旋向相同，拨片31-1外端向上超出撒播罩壳落料口33-1平面并且水平，拨片31-1内端低于拨片31-1外端，便于颗粒落入甩盘31底面，又能保证撒播过程中颗粒充分受到拨片31-1的作用而不至于向上滑脱。

导料管33-2轴线可以与甩盘31轴线共面，也可以不共面。产生的效果是，在不同的相对位置上，颗粒的落点不同，喷洒方向和范围也不同，由图7所示显而易见，落点从甩盘31外向内，撒播的范围角α由窄变宽，当从正中位置落下时，理论最大撒播角为360°，因此可以通过设定颗粒落点在甩盘31上的相对位置达到期望的撒播角。根据颗粒性质的不同，更换不同尺寸的甩盘31，调节甩盘31转速，并控制颗粒落点的角度，能够保证撒播沉积范围在理想的区域之中。

甩盘31可与旋翼同轴布置，也在保证颗粒雾流能够覆盖在旋翼风场以内情况下不采用同轴布置，通过螺旋输送杆22将物料引入甩盘31，使缺乏向下初速度的物料颗粒能够借助旋翼风场的下压作用，提高物料颗粒的沉降速度，使颗粒能够讯速抵达作业靶标，减少无序飘散，显著改善作业效果，例如，对于颗粒剂能够直达作物叶鞘，对于粉剂能提高与作物叶面接触效果，对于播种和施肥，能提高入土率。

控制器4包含调速模块41和调压模块42，与分配器1固定，用以控制运动部件完成颗粒撒播的全套动作，调压模块42将电源供电调整为撒播系统所需的电压范围。

调速模块41包含分配电机控制器4、撒播电机控制器4、负载反馈模块。

分配电机控制器4包含第一转速传感器、第一PWM调速器、第一超限保护等组成。

撒播电机控制器4包含第二转速传感器、第二PWM调速器、第二超限保护等组成。

负载反馈模块对分配电机11的负载进行检测与反馈，当负载超限或者负载降低至空载时对分配电机控制器4和撒播电机控制器4输出断电信号，结束整机的工作。

通过试验获得颗粒大小、甩盘31转速、甩盘31直径、撒播高度四个因素与撒播幅宽的对应关系，不同颗粒介质单位时间撒播量与分配电机11转速的关系写入控制程序，根据作业用无人飞机的飞行速度和飞行高度，结合单位面积撒播量，以及所喷洒介质的喷幅，计算得出单位时间撒播量，输入控制程序。

通常情况下，撒播器3与输送器2合为一体，具体是通过螺丝337穿过撒播器3的安装孔33-4将撒播器3与输送器2的输料管21、短轴承套24连接，并确保第二端子24-1完全落入第二定位孔33-3中，确保下料口17-1正对导料管33-2，同时线管25套入导线槽33-5中，撒播电机32的线路通过线管25延伸至输送器2。

准备作业时，通过支腿5与起落架固定，将分配器1安装至无人飞机。

通过拆装孔12-4松下拆装螺丝127，使管夹活动端122和管夹固定端123分离，将两个输送器2分别插入分配器1管孔12-1内，略加旋转输送器2，使花键轴头28插入内花键轴头128内，第一端子23-1完全落入第一轴承定位孔12-3中，长轴承套23充分抵达端面12-2，当输送器2无法再进一步推进且无法转动时，表明安装到位，此时输料管21进料口21-1完全正对插孔13-1，旋紧拆装螺丝127，使管夹活动端122和管夹固定端123将输送管牢牢固定在分配器1内。

将料箱17的下料口17-1插入插孔13-1内，插孔13-1与卡槽13-2卡接，分别将药箱固定到盖板13和无人飞机。起飞前向每个药箱中加入等量的物料颗粒，物料颗粒预填满了料箱17的下料口17-1和输送器2进料口21-1形成的空间，起飞到达预定作业地点后，启动分配电机11和撒播电机32，驱动轴11-1带动万向节111，将动力经内花键轴头128传递到花键轴头28，最终使螺旋输送杆22按照预设的转速旋转，物料颗粒在螺旋输送杆22的作用下，沿输料管21内壁向出料口21-2旋转前进。当抵达撒播器3时，物料颗粒从出料口21-2落下并在导料管33-2的引导下通过落料口33-1落入甩盘31的特定位置。最终在甩盘31拨片31-1的作用下，形成均匀分布的颗粒流，完成撒播作业。

若干程序信息包括单位面积用量、甩盘31直径、颗粒单位容积质量、撒播高度、飞行速度。

需要说明的是，对于具体直径的甩盘31，所对应撒播量有范围，超量的颗粒将难以及时排出，影响分布均匀性。另外，电机的功率足够大，常规的航空播撒颗粒均能适用。

撒播量＝输送量-甩盘31内瞬时留存量，由于留存量极低可以忽略，因此撒播量可以近似等同于输送量。

撒播电机32转速通过甩盘31直径换算得到甩盘31边缘线速度。

撒播幅宽由甩盘31边缘线速度、颗粒单位容积质量、撒播高度共同决定。

当颗粒单位容积质量确定时，撒播幅宽随着甩盘31边缘线转速的逐步增加逐渐增大直至稳定达到极值，在甩盘31出口到颗粒水平分速度为零的落差区间以下简称有效落差区间内随撒播高度的升高逐渐增大。继续增加高度，理论撒播幅宽恒定。

当甩盘31边缘线速度值确定，撒播高度在有效落差区间内时，撒播幅宽随颗粒单位容积质量的增加而增大。

通过单位面积用量、撒播幅宽和飞行速度，计算单位时间撒播量，即输送量。由式Q_t＝60Q_avL/10000计算，式中：Qt为输送量kg·min-1，Qa为单位面积用量kg·hm-2，v为飞行速度m·s-1，L为撒播幅宽m。

作业方法实施例1：

左右甩盘31的拨片31-1方向相同，转向相同，由于物料通过两侧螺旋输送杆22沿输送管运动的方向互为相反，因此物料颗粒从互为相反的出料口21-2落入盘内后，在拨片31-1的作用下，左右甩盘31各射出点同一时刻形成的旋转方向虽然相同，但对应每点直线方向互为相反，沉积方向在无人飞机飞行方向上互为相反，而垂直于飞行方向累计沉积则完全对称，该创新使排出的物料颗粒同一时刻在空中不会发生接触与碰撞，进一步提高了沉积分布均匀性，适用于撒播颗粒所处风场环境相同的情况下，如图9，其中标号6为无人飞机起落架6，7为无人飞机旋翼7，单旋翼无人飞机，旋翼风场为单一旋向，因此左右甩盘31需要相同的转向，由于入料方向相对甩盘31的位置左右对称，因此可将撒播角设定为优角大于180°小于360°，喷洒出绕过飞机机体架的颗粒流，从而尽可能提高撒播均匀性。

多旋翼无人飞机，为了平衡扭矩，具有相邻旋翼转向相反的特性。

对于图10的四旋翼无人飞机，尽量避免相邻旋翼的干扰，可将单甩盘31撒播角设置为平角，沿飞行方向轴线左右方向撒播总量对称，中部沉积在飞行方向垂直轴线对称补偿，同时理想状态下左右喷洒颗粒流受到完全相同的旋翼风场作用，能够保证均匀性。

对于图11的单桨朝前六旋翼布置形式无人飞机，甩盘31位于桨叶正下方，甩盘31撒播角设定为钝角，当然也可为直角、锐角，通过设定颗粒落点在甩盘31上的相对位置调节左右甩盘31喷洒区域的对称性，中部需能够在飞行方向累加提高撒播幅宽范围内的沉积均匀性。

作业方法实施例2：

左右甩盘31的拨片31-1方向相反，转向相反，适用于图12中双桨朝前六旋翼布置形式无人飞机，四旋翼无人飞机也可采用，此种情况下甩盘31位于桨叶正下方，左右撒播颗粒沉积区域相对于飞行方向轴线完全对称，为保证撒播幅宽内的沉积均匀性，中部沉积区域必须重叠，因此左右甩盘31需要有一定高度差，从而使同一时间的颗粒处于不同高度，避免碰撞造成无序分布。

以上所述实施例仅表达了本发明的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：包括分配器（1）、输送器（2）、撒播器（3）、控制器（4）和支腿（5），所述分配器（1）的两端均固定设有输送器（2），所述输送器（2）一端与分配器（1）固定连接，另一端固定连接撒播器（3），所述控制器（4）固定在分配器（1）上，所述支腿（5）固定在分配器（1）的底部，撒播器（3）由甩盘（31）、撒播电机（32）、第一罩壳（33）、第二罩壳（34）、吊杆座（35）、吊杆（36）、吊杆头（37）组成，所述第一罩壳（33）和第二罩壳（34）将撒播电机（32）固定在输送器（2）的一端，所述第一罩壳（33）和第二罩壳（34）底部共同构成环形下料口，所述环形下料口指向输送器（2）的一侧具有导料管（33-2），所述导料管（33-2）将环形下料口与输送器（2）的出料口（21-2）连通，所述输送器（2）通过短轴承套（24）的第二端子（24-1）与第二定位孔（33-3）配合，所述甩盘（31）的轴心固定在撒播电机（32）轴上，底面具有锥度，所述甩盘（31）包含多个拨片（31-1），所述拨片（31-1）从与甩盘（31）底面接触位置开始向上弧形弯曲，所述弧形的指向与甩盘的旋向相同，所述拨片（31-1）外端向上超出撒播罩壳落料口（33-1）平面并且水平，所述拨片（31-1）内端低于拨片（31-1）外端。

2.根据权利要求1所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述分配器（1）由分配电机（11）、支承座（12）、盖板（13）、左底板（14）、右底板（15）、螺丝固定柱（121）、电机罩壳（16）、多组管夹活动端（122）、多组管夹固定端（123）以及两个料箱（17）组成，所述支承座（12）为中空加筋框架结构，两侧内部为管孔（12-1），所述多组管夹活动端（122）和管夹固定端（123）通过拆装螺丝（127）嵌入支承座（12）内并与管孔（12-1）同轴，所述盖板（13）位于支承座（12）上方，所述左底板（14）和右底板（15）位于支承座（12）下方与电机罩壳（16）共同将分配电机（11）固定在支承座（12）正中，所述盖板（13）、左底板（14）、右底板（15）通过螺丝固定柱（121）连接到支承座（12），所述左底板（14）与右底板（15）共同组成分配器（1）的底部支撑，所述左底板（14）下方设有左固定卡（141），所述右底板（15）下方设有右固定卡（151），所述左底板（14）与右底板（15）的中部设有中固定卡（145），所述两个料箱（17）固定在盖板（13）上。

3.根据权利要求2所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述分配电机（11）的驱动轴（11-1）上设有万向节（111），所述万向节（111）通过第一轴承（108）固定在管孔（12-1）内。

4.根据权利要求1所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述输送器（2）包括螺旋输送杆（22）和输料管（21），所述螺旋输送杆（22）位于输料管（21）内。

5.根据权利要求4所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述螺旋输送杆（22）的两端分别为长阶梯轴和短阶梯轴，所述长阶梯轴和短阶梯轴处分别设有长轴承套（23）和短轴承套（24），所述长轴承套（23）和短轴承套（24）内均设有第二轴承（208），所述长轴承套（23）和短轴承套（24）的外端面（12-2）分别设有第一端子（23-1）和第二端子（24-1），所述长轴承套（23）所在处为进料口（21-1），所述短轴承套（24）所在处为出料口（21-2）。

6.根据权利要求5所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述长轴承套（23）位于进料口（21-1）处与输料管（21）通过顶丝（237）固定，并通过第一端子（23-1）和第一轴承定位孔（12-3）配合。

7.根据权利要求5所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述螺旋输送杆（22）长阶梯轴一端连接有花键轴头（28），输料管（21）上部外侧具有线管（25）。

8.根据权利要求1所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述撒播电机（32）上段设有吊杆座（35），所述吊杆座（35）上固定连接吊杆（36），所述吊杆（36）顶部固定连接吊杆头（37）。

9.根据权利要求1所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述控制器（4）包含调速模块（41）和调压模块（42），与分配器（1）固定，所述调压模块（42）将电源供电调整为撒播系统所需的电压范围。

10.根据权利要求9所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述调速模块（41）包含分配电机控制器、撒播电机控制器和负载反馈模块。

11.根据权利要求10所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述分配电机控制器包含第一转速传感器、第一PWM调速器、第一超限保护。

12.根据权利要求10所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统，其特征在于：所述撒播电机控制器包含第二转速传感器、第二PWM调速器、第二超限保护。

13.应用权利要求1-12任一项的一种无人飞机颗粒均匀撒播系统的一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法，其特征在于，所述作业方法包括如下步骤：

S1，获得若干程序信息并计算分配电机（11）转速和撒播电机（32）转速；

S2，将分配器（1）安装至无人飞机；

S3，将药箱固定到盖板（13）和无人飞机上；

S4，对药箱内添加物料颗粒；

S5，无人飞机飞行至指定作业地点进行撒播；

S6，撒播作业结束；

所述步骤S5的具体内容为无人飞机起飞到达预定作业地点后，启动分配电机（11）和撒播电机（32），驱动轴（11-1）带动万向节（111），将动力经内花键轴头（128）传递到花键轴头（28），最终使螺旋输送杆（22）按照预设的转速旋转；物料颗粒在螺旋输送杆（22）的作用下，沿输料管（21）内壁向出料口（21-2）旋转前进；当抵达撒播器（3）时，物料颗粒从出料口（21-2）落下并在导料管（33-2）的引导下通过落料口（33-1）落入甩盘（31）的特定位置，甩盘（31）的轴心固定在撒播电机（32）轴上，底面具有锥度，可缓解颗粒的垂直弹跳，包含四个以上的拨片（31-1），拨片（31-1）安装在底端面（31-2）上，拨片（31-1）从内至外依次为拨片内端（31-3）和拨片外端（31-4），用于分散型撒播，拨片（31-1）从与甩盘（31）底面接触位置开始向上弧形弯曲，弧形的指向与转盘的旋向相同，拨片（31-1）外端向上超出撒播罩壳落料口（33-1）平面并且水平，拨片（31-1）内端低于拨片（31-1）外端，便于颗粒落入甩盘（31）底面，又能保证撒播过程中颗粒充分受到拨片（31-1）的作用而不至于向上滑脱。

14.根据权利要求13所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法，其特征在于：所述若干程序信息包括颗粒大小、甩盘（31）转速、甩盘（31）直径和撒播高度。

15.根据权利要求13所述的一种无人飞机颗粒均匀撒播作业方法，其特征在于：所述步骤S2的具体过程为使管夹活动端（122）和管夹固定端（123）分离，将两个输送器（2）分别插入分配器（1）的管孔（12-1）内，旋转输送器（2），使花键轴头（28）插入内花键轴头（128）内，第一端子（23-1）完全落入第一轴承定位孔（12-3）中，长轴承套（23）充分抵达端面（12-2），旋紧拆装螺丝（127），使管夹活动端（122）和管夹固定端（123）将输料管牢牢固定在分配器（1）内。

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