CN113148172A - 一种纳米农药无人机喷洒系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,包括用于喷洒纳米农药的喷洒无人机和至少两台用于装载农药箱的装载无人机,所述农药箱用于存储用于喷洒所需的纳米农药;其中,所述喷洒无人机设置有喷头、水泵、调整机构和连接管,其中所述喷头与所述水泵连接在一起,所述连接管的一端与所述水泵连接,所述调整机构与所述连接管的另一端连接并可带动其移动;所述装载无人机设置有装载机构和农药箱,所述农药箱可拆卸地安装在所述装载机构上,所述农药箱设置有瓶口用于与所述连接管的一端连接并连通;所述喷洒无人机与其中一台所述装载无人机连接并进行喷洒,另一台所述装载无人机处于准备状态。
Description
技术领域
本发明涉及农业设备技术领域,尤其涉及一种纳米农药无人机喷洒系统。
背景技术
在农药领域,研究纳米农药是为了充分发挥农药有效成分的药效潜能,提高农药施用效果,即达到提高药效、减施增效、改善环境的目的。农药的施用方式方法决定了“纳米农药”一定是指农药有效成分到达靶标上的颗粒(包括液体颗粒)是在100nm以下的“纳米颗粒”范围,而不仅仅是在制剂状态时的农药颗粒在纳米状态。只有在靶标上农药颗粒是纳米状态,农药制剂才能体现出农药药效性能的提高和药效的与众不同。
如今,随着无人机技术的日渐成熟,采用无人机进行农药喷洒逐渐成为农业生产的趋势。现有的无人机,配备有喷淋组件,无人机携带装有纳米农药的农药箱进行喷淋,这种方式,无人机的喷淋能力严重受到自身续航和农药箱的限制,即,农药箱内的农药容量过小,无人机需要进行多次农药灌装,在喷淋区域以及灌装区域之间往返,降低续航时间,且喷淋作业时间增加;另外,农药箱内的农药容量过大,对无人机自身载重以及续航能力要求高,无人机成本高,且农药容量过大,导致无人机喷淋的时间过长,在喷淋过程中,农药箱内的纳米农药会出现分层现象,一方面影响纳米农药效果,另一方面,分层的纳米农药会增加喷淋头堵塞的几率。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种纳米农药无人机喷洒系统。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,包括用于喷洒纳米农药的喷洒无人机和至少两台用于装载农药箱的装载无人机,所述农药箱用于存储用于喷洒所需的纳米农药;
其中,所述喷洒无人机设置有喷头、水泵、调整机构和连接管,其中所述喷头与所述水泵连接在一起,所述连接管的一端与所述水泵连接,所述调整机构与所述连接管的另一端连接并可带动其移动;
所述装载无人机设置有装载机构和农药箱,所述农药箱可拆卸地安装在所述装载机构上,所述农药箱设置有瓶口用于与所述连接管的一端连接并连通;
所述喷洒无人机与其中一台所述装载无人机连接并进行喷洒,另一台所述装载无人机处于准备状态。
进一步的技术方案还可以是,所述连接管为柔性管,所述连接管用于与所述瓶口连接的一端设置有连接头,所述连接头可与所述瓶口可拆卸连接。
进一步的技术方案还可以是,所述连接头外表面设置有环状气囊,所述环状气囊连接有气体发生机构,所述瓶口内设置有与所述环状气囊配合的弧形凹槽,所述连接头可插入所述瓶口以与所述瓶口连接。
进一步的技术方案还可以是,所述瓶口内壁设置有环状凸台,所述环状凸台用于与所述连接头配合。
进一步的技术方案还可以是,所述环状凸台朝向所述连接头的一面设置有橡胶层。
进一步的技术方案还可以是,所述连接头包括插入段和阻挡段,其中,所述插入段的外径小于所述瓶口的内径,所述插入段的内径等于或小于所述环状凸台的内径,所述阻挡段的外径大大于所述插入段的外径。
进一步的技术方案还可以是,所述调整机构末端设置有夹持爪和转向电机,所述夹持爪与所述连接头连接,所述转向电机与所述夹持爪连接并可驱动所述夹持爪转动以调整所述连接头的角度。
进一步的技术方案还可以是,所述调整机构包括安装部、第一臂和第二臂,其中,所述第一臂的一端与所述安装部连接,所述第二臂的一端与所述第一臂的另一端连接,所述第二臂的另一端与所述连接头连接,所述安装部上设置有与所述第一臂连接的第一电机,所述第一臂上设置有于所述第二臂连接的第二电机。
进一步的技术方案还可以是,所述第一臂和/或所述第二臂上与所述连接管连接。
进一步的技术方案还可以是,所述喷头包括多个,多个所述喷头均匀分布在所述喷洒无人机的底面上。
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、设置有所述喷洒无人机和所述装载无人机,通过所述装载无人机装载所述农药箱,为所述喷洒无人机提供喷洒所需的纳米农药,在喷洒过程中,所述喷洒无人机无需多次往返在喷洒区域和准备区域之间,当所述装载无人机装载的纳米农药使用完毕后,即可迅速地通过另一台处于准备状态的所述装载无人机进行补充,重新开始喷洒,简化了操作流程,极大地节省了时间,提高了喷洒效率;
2、进行喷洒的所述喷洒无人机无需自身装载农药箱,而是通过至少两台所述装载无人机装载所述农药箱,轮流地为所述喷洒无人机提供喷洒所需的纳米农药,进行喷洒的所述喷洒无人机能够极大地提高续航时间,而装载所述农药箱的所述装载无人机,由于无需长期飞行,对续航要求不高,且处于准备状态是可以进行充电,另外,由于所述喷洒无人机无需多次往返在喷洒区域和准备区域之间,能够精确地按照预设路径进行纳米农药的喷洒,避免重复喷洒的情况,节省纳米农药的用量,降低成本,并提供纳米农药的使用效率,纳米农药喷洒军玉米有力与保证纳米农药的使用效果并避免因过量喷洒导致药害的情况发生;
3、由于设置有多台所述装载无人机为所述喷洒无人机提供喷洒所需的纳米农药,每一台所述装载无人机所装载的纳米农药容量小,使得每一个所述农药箱喷洒所需的时间少,有效地避免因喷洒时间过长导致在喷洒过程中,所述农药箱内装载的纳米农药分层的现象,喷洒的纳米农药分布均匀,降低所述喷头堵塞的风险,提高纳米农药的使用效果。
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为本发明实施例中喷洒无人机的结构示意图;
图2为图1中A处的放大图;
图3为本发明实施例中装载无人机的结构示意图;
图4为本发明实施例中连接头的结构示意图。
图中:1喷洒无人机、11喷头、12连接管、13连接头、131插入段、132阻挡段、14环形气囊、2装载无人机、21装载机构、3农药箱、31瓶口、32弧形凹槽、33环形凸起、41安装部、42第一臂、43第二臂、44第一电机、45第二电机、51夹持爪、52转向电机。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,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,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
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,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
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。
在本申请的描述中,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申请中的具体含义。
如图1和图3所示,本发明公开了一种纳米农药无人机喷洒系统,包括用于喷洒纳米农药的喷洒无人机1和至少两台用于装载农药箱3的装载无人机2,所述农药箱3用于存储用于喷洒所需的纳米农药;
其中,所述喷洒无人机1设置有喷头11、水泵、调整机构和连接管12,其中所述喷头11与所述水泵连接在一起,所述连接管12的一端与所述水泵连接,所述调整机构与所述连接管12的另一端连接并可带动其移动;
所述装载无人机2设置有装载机构21和农药箱3,所述农药箱3可拆卸地安装在所述装载机构21上,所述农药箱3设置有瓶口31用于与所述连接管12的一端连接并连通;
所述喷洒无人机1与其中一台所述装载无人机2连接并进行喷洒,另一台所述装载无人机2处于准备状态。
在实际使用中,其中一台所述装载无人机2通过所述装载机构21装载装有纳米农药的所述农药箱3,所述喷洒无人机1与所述装载无人机2同步飞行,且所述连接管12与所述农药箱3的所述瓶口31连接,在飞行过程中,所述水泵通过所述连接管12抽取所述农药箱3内的纳米农药并泵送至所述喷头11,所述喷洒无人机1与所述装载无人机2同步飞行沿设定路线进行纳米农药的喷洒,即所述喷洒无人机1仅进行喷洒工作,与所述喷洒无人机1同步飞行的所述装载无人机2则装载所述农药箱3,为所述喷洒无人机1提供喷洒所需的纳米农药;当当前所述装载无人机2上的所述农药箱3内的纳米农药即将喷洒完毕,另一台处于准备状态的所述装载无人机2装载充满纳米农药的所述农药箱3,飞行至所述喷洒无人机1附近,当当前所述装载无人机2上的所述农药箱3内的纳米农药喷洒完毕后,所述连接管12断开与所述农药箱3的连接,当前所述装载无人机2终止与所述喷洒无人机1的同步飞行,并飞离当前区域至准备区域,进行纳米农药的重新装载,进入准备状态,与此同时,位于所述喷洒无人机1附近的处于准备状态的所述装载无人机2调整自身的飞行姿态,与所述喷洒无人机1同步飞行,同时,在所述装载无人机2调整飞行姿态时,所述调整机构带动所述连接管12移动,使得所述连接管12与该装载无人机2上的所述农药箱3的所述瓶口31连接,所述喷洒无人机1与所述装载无人机2同步飞行并重新进行纳米农药的喷洒。
如图1所示,在该实施例中,所述连接管12为柔性管,所述连接管12用于与所述瓶口31连接的一端设置有连接头13,所述连接头13可与所述瓶口31可拆卸连接。需要说明的是,当所述调整机构带动所述连接管12移动,以实现所述连接头13与所述瓶口31连接时,所述连接管12为柔性管,可以实现一定程度的弯曲,方便所述调整机构带动所连接头13移动。
如图2和图4所示,另外,所述连接头13的作用在于,实现与所述农药箱3的所述瓶口31的快速连接和快速拆卸,具体地,所述连接头13外表面设置有环状气囊14,所述环状气囊14连接有气体发生机构,所述瓶口31内设置有与所述环状气囊14配合的弧形凹槽32,所述连接头13可插入所述瓶口31以与所述瓶口31连接。当需要所述连接头13与所述瓶口31快速连接时,所述调整机构带动所述连接头13移动,使得所述连接头13插入所述瓶口31,当所述连接头13插入所述瓶口31的设定位置后,所述气体发生机构向所述环状气囊14注入高压气体,使得所述环状气囊14膨胀,膨胀后的所述环状气囊14,一方面可以卡进所述弧形凹槽32内,实现所述连接头13和所述瓶口31的连接和固定,另一方面,可以封闭所述连接头13和所述瓶口31之间的间隙,隔绝外部空间,当所述水泵启动时,可以通过所述连接管12,将所述农药箱3内装载的纳米农药泵送至所述喷头11进行喷洒。另外,当需要所述连接头13与所述瓶口31快速拆卸时,所述气体发生装置将所述环状气囊14内的气体抽出,使得所述环状气囊14复原,随后所述调整机构带动所述连接头13移动,从所述瓶口31抽出,即可实现所述连接头13的快速拆卸。需要说明的是,所述气体发生机构可以包括电动缸、气缸以及气管,其中,所述气管的一端与所述气缸内部空间连接,另一端与所述环状气囊14连接,所述电动缸与所述气缸的伸缩杆连接,所述电动缸带动所述伸缩杆移动,进而带动所述气缸内的所述活塞移动,使得所述气缸内的内部空间被压缩或被扩张,控制所述气缸内部空间内的气压,当所述气缸内的内部空间被扩张,内部气压降低,所述环状气囊14收缩,当所述气缸内的内部空间被压缩,内部气压增大,所述环状气囊14膨胀,即可以通过所述电动缸控制所述气缸内的内部空间大小,进而控制所述环状气囊14的膨胀或收缩。
在该实施例中,所述瓶口31内壁设置有环状凸台33,所述环状凸台33用于与所述连接头13配合。通过所述环状凸台33的设置,限制所述连接头13插入所述瓶口31的深度,并确定所述连接头13与所述瓶口31的连接位置,即,当所述连接头13插入所述瓶口31后,所述连接头13抵在所述环状凸台33上,即是示意所述连接头13插入至连接位置,所述环状气囊14的位置恰好位于所述弧形凹槽32的对应范围内,所述气体发生机构向所述环状气囊14注入高压气体,使得所述环状气囊14膨胀,即可实现所述连接头13与所述瓶口31的连接。
另外,为了进一步地提高所述连接头13与所述瓶口31连接时的密封效果,所述环状凸台33朝向所述连接头13的一面设置有橡胶层。
在该实施例中,如图4所示,为了方便所述连接头13插入所述瓶口31,所述连接头13包括插入段131和阻挡段132,其中,所述插入段131的外径小于所述瓶口31的内径,所述插入段131的内径等于或小于所述环状凸台33的内径,所述阻挡段132的外径大大于所述插入段131的外径。
在该实施例中,所述调整机构末端设置有夹持爪51和转向电机52,所述夹持爪51与所述连接头13连接,所述转向电机52与所述夹持爪51连接并可驱动所述夹持爪51转动以调整所述连接头13的角度。其中,所述夹持爪51用于夹持所述连接头13,并可以通过所述转向电机52驱动所述夹持爪51转动,进而带动所述连接头13转动,调整所述连接头13的朝向角度,使得所述连接头13更容易地插入所述瓶口31并与所述瓶口31连接。
如图1所示,在该实施例中,所述调整机构包括安装部41、第一臂42和第二臂43,其中,所述第一臂42的一端与所述安装部41连接,所述第二臂43的一端与所述第一臂42的另一端连接,所述第二臂43的另一端与所述连接头13连接,所述安装部41上设置有与所述第一臂42连接的第一电机44,所述第一臂42上设置有于所述第二臂43连接的第二电机45。其中,所述第一电机44可以驱动所述第一臂42相对于所述安装部41转动,所述第二电机45可以驱动所述第二臂43相对于所述第一臂42转动,这样,通过控制所述第一电机44和所述第二电机45,即可控制所述第一臂42和所述安装部41之间的角度以及所述第一臂42和所述第二笔之间的角度,以达到带动所述连接头13的移动,同时,配合所述装载无人机2自身的飞行姿态调整,即可使得所述连接头13插入所述瓶口31,并实现所述连接头13和所述瓶口31的连接。
另外,在该实施例中,所述第一臂42和所述第二臂43上与所述连接管12连接。这样,当所述第一臂42和/或第二臂43转动时,所述连接管12可以随着所述第一臂42和/或第二臂43进行一定程度的弯曲,避免所述连接管12影响所述第一臂42和/或第二臂43的转动。
在该实施例中,所述喷头11包括多个,多个所述喷头11均匀分布在所述喷洒无人机1的底面上。
另外,在该实施例中,该纳米农药无人机喷洒系统,还可以包括无人机起降平台,所述无人机起降平台上设置有停放台,所述停放台用于供所述喷洒无人机1和所述装载无人机2停放,在闲置期间,所述喷洒无人机1和所述装载无人机2可以停放在所述停放台上,所述停放台上设置有充电组件,所述充电组件用于在所述喷洒无人机1和所述装载无人机2停放在所述停放台上时分别与所述喷洒无人机1和/或所述装载无人机2连接,并为其充电。
另外,所述无人机起降平台上还可以设置有起降台,所述起降台上设置有农药箱输送机构,其中,所述起降台用于供所述装载无人机临时停放,所述农药箱输送机构用于输送所述农药箱,具体地,在开始进行纳米农药喷洒操作之前,空载的所述装载无人机2从所述停放台起飞并降落在所述起降台上,所述农药箱输送机构将装有纳米农药的所述农药箱3输送至所述起降台上,并使得所述农药箱3与所述装载无人机2上的所述装载机构21连接,随后,所述装载无人机2通过所述装载机构21装载所述农药箱3从所述起降台上起飞,飞行至所述喷洒无人机1的附近,并与之连接,进行纳米农药的喷洒;当所述装载无人机2上的所述农药箱3内的纳米农药使用完毕后,该装载无人机2装载空的所述农药箱3降落在所述起降台上,位于所述起降台一侧的所述农药箱输送机构,将所述装载无人机2上的空的所述农药箱3从所述装载机构21上拆卸下来,并将新的装有纳米农药的所述农药箱3输送至所述起降台上,并使得该农药箱3与所述装载无人机2上的所述装载机构21连接,重新装载完毕的所述装载无人机2进入准备状态。
需要说明的是,所述充电组件还可以设置在所述起降台上,当所述装载无人机2进行所述农药箱3的更换时,位于所述起降台上的所述充电组件可以与所述装载无人机进行连接并为其充电。
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)
1.一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,包括用于喷洒纳米农药的喷洒无人机和至少两台用于装载农药箱的装载无人机,所述农药箱用于存储用于喷洒所需的纳米农药;
其中,所述喷洒无人机设置有喷头、水泵、调整机构和连接管,其中所述喷头与所述水泵连接在一起,所述连接管的一端与所述水泵连接,所述调整机构与所述连接管的另一端连接并可带动其移动;
所述装载无人机设置有装载机构和农药箱,所述农药箱可拆卸地安装在所述装载机构上,所述农药箱设置有瓶口用于与所述连接管的一端连接并连通;
所述喷洒无人机与其中一台所述装载无人机连接并进行喷洒,另一台所述装载无人机处于准备状态。
2.如权利要求1所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述连接管为柔性管,所述连接管用于与所述瓶口连接的一端设置有连接头,所述连接头可与所述瓶口可拆卸连接。
3.如权利要求2所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述连接头外表面设置有环状气囊,所述环状气囊连接有气体发生机构,所述瓶口内设置有与所述环状气囊配合的弧形凹槽,所述连接头可插入所述瓶口以与所述瓶口连接。
4.如权利要求3所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述瓶口内壁设置有环状凸台,所述环状凸台用于与所述连接头配合。
5.如权利要求4所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述环状凸台朝向所述连接头的一面设置有橡胶层。
6.如权利要求4所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述连接头包括插入段和阻挡段,其中,所述插入段的外径小于所述瓶口的内径,所述插入段的内径等于或小于所述环状凸台的内径,所述阻挡段的外径大大于所述插入段的外径。
7.如权利要求2所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述调整机构末端设置有夹持爪和转向电机,所述夹持爪与所述连接头连接,所述转向电机与所述夹持爪连接并可驱动所述夹持爪转动以调整所述连接头的角度。
8.如权利要求2所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述调整机构包括安装部、第一臂和第二臂,其中,所述第一臂的一端与所述安装部连接,所述第二臂的一端与所述第一臂的另一端连接,所述第二臂的另一端与所述连接头连接,所述安装部上设置有与所述第一臂连接的第一电机,所述第一臂上设置有于所述第二臂连接的第二电机。
9.如权利要求8所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述第一臂和/或所述第二臂上与所述连接管连接。
10.如权利要求1所述的一种纳米农药无人机喷洒系统,其特征在于,所述喷头包括多个,多个所述喷头均匀分布在所述喷洒无人机的底面上。
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