CN113978730A - 一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，属于无人机技术领域，包括机身和喷洒装置，所述机身上插放有液体储存箱,液体储存箱内设置有控制液体稳定性和调节液体均匀度的无动力自控内芯，无动力自控内芯包括中心柱，中心柱上均匀设置有层板，层板上开设有若干通槽，通槽内对称连接有转轴，对称的转轴上均转动连接有用于遮挡通槽的浮动板，浮动板之间转动连接有中间件，中间件的底部连接有横向浮板。该农作物病虫害防治作业多旋翼无人机不仅可以在多旋翼喷药无人机变速或者转向过程抑制液体中晃动，提高多旋翼喷药无人机飞行的稳定性，同时可在不影响多旋翼喷药无人机飞行稳定性的基础上持续的对药液进行一定程度的均化的处理。

Description

一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机。

背景技术

多旋翼喷药无人机作为一种农作物病虫害防治作业的工具，已经在很大程度上替代了传统的防治作业工具，其主要包括机身、药液存放箱和喷洒装置，利用机身携带药液存放箱和喷洒装置以空中飞行的方式完成防治作业，与传统的防治作业工具相比，在防治作业工具使用上，多旋翼喷药无人机具有安全、高效、便利等优点，在防治作业效果上，具有农药利用率高、防治率高、防治效果好等优点，但同时多旋翼喷药无人机也存在着很多待优化改进的缺点。

目前多旋翼喷药无人机改进优化的重点主要是飞行的稳定性、农药喷洒均匀度和农药混合的均匀度这三个方面，因为这三个方面是直接决定农药喷洒效果的重要因素，关于前述的三个改进优化的方向，现有的多旋翼喷药无人机存在的部分缺点如下：

1、在喷洒作业的过程中，药液存放箱内的药液量随着喷洒作业的进行逐渐减少，药液的活动空间逐渐增大，在多旋翼喷药无人机变速或者转向的过程中，药液容易发生晃动而降低多旋翼喷药无人机飞行的稳定性，进而降低喷洒作业的安全性和稳定性，相应降低了农药喷洒的均匀度；

2、在喷洒作业的过程中，药液大部分时间处于相对稳定的状态很容易发生沉淀，尤其是对于一些易沉淀的农药，会严重影响农药喷洒后的均匀度；

3、在多旋翼喷药无人机变速或者转向的过程中，还经常发生因药液存放箱与机身连接的紧固度而影响喷洒作业的稳定性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机由以下具体技术手段所达成：包括机身和喷洒装置，所述机身上插放有液体储存箱,液体储存箱的顶部设置有进液口，底部设置有出液口，喷洒装置与出液口相连接，液体储存箱内设置有控制液体稳定性和调节液体均匀度的无动力自控内芯，无动力自控内芯包括中心柱，中心柱可拆卸的连接在液体储存箱内，中心柱上均匀设置有层板，层板由上至下均匀分布，层板上开设有若干通槽，通槽的大小可以相同也可以不同，通槽内对称连接有转轴，对称的转轴上均转动连接有用于遮挡通槽的浮动板，浮动板的尺寸与对应的通槽相适配，浮动板之间转动连接有中间件，中间件连接在浮动板远离转轴的端部上，中间件的底部连接有横向浮板，横向浮板上限位转动连接有对称的支架，支架上转动连接有平刮轴套，液体储存箱与机身之间连接有自动卡接机构，机身内设置有用于控制自动卡接机构卡接状态的控制机构。

优选技术方案一：中心柱为镂空的套筒，提高液体储存箱的储液量。

优选技术方案二：所述中间件为内部带有中心配重块的浮块，浮动板限位转动连接在中间件上，横向浮板固定连接在中间件的底面上，对转动的浮动板进行导向调节，保持浮动板的对称性，进而提高了横向浮板的平衡度。

优选技术方案三：所述横向浮板的上均匀开设有通孔，为发生波动的液体提供流动的空间，在一定程度上可抑制波浪的形成，且横向浮板上开有对支架转动范围进行限制的限位槽，避免支架做不定向移动撞击在一起。

优选技术方案四：所述平刮轴套的外表面上设置有毛刷，毛刷可以是塑料材质或者橡胶材质，防止药液发生沉淀，提高了药液的均匀度。

优选技术方案五：所述液体储存箱为多棱柱结构，自动卡接机构设置在竖直的棱面和机身之间，自动卡接机构包括相适配的卡槽和卡块，卡槽分别开设在每一个竖直棱面上，卡块滑动插接在机身上，且卡块与机身之间连接有弹性连接件，液体储存箱其中一个竖直的棱边正对机身喷药过程中飞行的方向，可降低飞行的阻力。

优选技术方案六：所述卡槽呈条状，卡块呈与卡槽相适配的条状，且卡块上设置有撑张加固组件，撑张加固组件包括主滑动条板、副滑动条板、斜面体和弹性复位件，主滑动条板通过弹性复位件滑动插接在卡块正对卡槽的端面上，斜面体套接在主滑动条板上，斜面体位于卡块的内部，副滑动条板分别滑动插接在卡块上与端面相邻侧面上，且副滑动条板与斜面体相对应，副滑动条板与卡块之间连接有弹簧复位件。

优选技术方案七：所述控制机构包括连接齿条、转换轴、总驱动环、总驱动轴、锁定件和锁定座，总驱动环转动连接在机身内，连接齿条通过转换轴啮合连接在总驱动环上，且连接齿条连接在卡块上，总驱动轴插接在机身上，且与总驱动环啮合连接，锁定件滑动套接在总驱动轴上，锁定座设置在机身内与锁定件相对应。

本发明具备以下有益效果：1、该农作物病虫害防治作业多旋翼无人机通过液体储存箱、中心柱、层板、通槽、转轴、浮动板、中间件、横向浮板、支架以及平刮轴套的组合作用，不仅可以在多旋翼喷药无人机变速或者转向过程抑制液体中晃动，提高多旋翼喷药无人机飞行的稳定性，相应的提高了喷洒作用的安全性和稳定性，进而提高了农药喷洒的均匀度，同时可在不影响多旋翼喷药无人机飞行稳定性的基础上持续的对药液进行一定程度的均化的处理，相应的提高了喷出药液浓度的均匀性，且整个过程无需额外的耗能，具有节能环保的优点。

2、该农作物病虫害防治作业多旋翼无人机通过卡槽、卡块、控制机构、弹性连接件以及撑张加固组件的组合作用，使液体储存箱安装过程既简单又快捷，同时可有效避免卡槽与卡块之间的连接间隙影响液体储存箱与机身连接的紧固度，相应的提高了飞行的稳定性。

3、该农作物病虫害防治作业多旋翼无人机通过中间件对转动的浮动板进行中间定位和导向，辅助浮动板在转动的过程中保持对称，使相应的平刮轴套保持同步对称的滑动运动，提高药液均化处理的效果。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明液体储存箱局部结构示意图。

图3为本发明中心柱与层板连接结构示意图。

图4为本发明浮动件和横向浮板连接结构示意图。

图5为本发明浮动板向下转动的状态示意图。

图6为本发明自动卡接机构和控制机构连接关系结构示意图。

图7为本发明图6中A处的放大图。

图8为本发明图7中B处的放大图。

图中：1、机身；2、喷洒装置；3、液体储存箱；4、中心柱；5、层板；6、通槽；7、转轴；8、浮动板；9、中间件；10、横向浮板；11、支架；12、平刮轴套；13、自动卡接机构；131、卡槽；132、卡块；14、控制机构；141、连接齿条；142、转换轴；143、总驱动环；144、总驱动轴；145、锁定件；146、锁定座；15、通孔；16、限位槽；17、弹性连接件；18、撑张加固组件；181、主滑动条板；182、副滑动条板；183、斜面体；184、弹性复位件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，包括机身1和喷洒装置2，机身1上插放有液体储存箱3,液体储存箱3的顶部设置有进液口，底部设置有出液口，喷洒装置2与出液口相连接，液体储存箱3内设置有控制液体稳定性和调节液体均匀度的无动力自控内芯，无动力自控内芯包括中心柱4，中心柱4可拆卸的连接在液体储存箱3内，且中心柱4为镂空的套筒，可提高液体储存箱3的储液量，中心柱4上均匀设置有层板5，层板5由上至下均匀分布，层板5上开设有若干通槽6，通槽6的大小可以相同也可以不同，通槽6内对称连接有转轴7，转轴7在通槽6内的水平方向可自由滑动，对称的转轴7上均转动连接有用于遮挡通槽6的浮动板8，浮动板8的尺寸与对应的通槽6相适配，浮动板8之间转动连接有中间件9，中间件9连接在浮动板8远离转轴7的端部上，中间件9的底部连接有横向浮板10，横向浮板10上限位转动连接有对称的支架11，如图4所述，横向浮板10上开设有限位槽，支架11转动连接在限位槽内，限位槽可限制对称的支架11向相对的方向转动，支架11上转动连接有平刮轴套12，平刮轴套12的外表面上设置有毛刷，毛刷可以是塑料材质或者橡胶材质，防止药液发生沉淀，提高了药液的均匀度，当液体储存箱3内存满药液的时候，浮动板8在浮力的作用下将相应的通槽6遮挡起来与层板5组合在一起形成非密封的隔层，对液体储存箱3内的药液进行分层减缓药液整体沉淀的速度和降低药液沉淀的集中度，当液体储存箱3内的药液随着喷洒作业的进行逐渐减少的时候，液位逐渐降低，相应液位上的浮动板8随着浮力的减小沿着转轴7向下转动，在浮动板8向下转动的过程中，横向浮板10在浮力的作用下随着液位的移动而移动，此时，位于该层下方层内的液体处于满存的状态较难发生晃动，且在隔层的限制下，降低了相邻层内液体的连动性，从而本发明可效抑制液体在多旋翼喷药无人机变速或者转向过程中晃动，相应的提高了多旋翼喷药无人机飞行的稳定性，与此同时，支架11上的平刮轴套12落在相对位于下方的层板5，随着横向浮板10向下的移动，平刮轴套12在下方的层板5上滑动，在滑动的过程中改变下方层板5附近液体的状态，增加液体的动能，可将下方层板5上以及附近沉淀的农药带动起来，结合支架11在药液内的转动运动，可对该层液体进行一定程度的均化的处理，且因药液液位是持续缓慢的下降，所以整个均化处理的过程是持续缓慢的进行，基本不会影响多旋翼喷药无人机飞行的稳定性。

参阅图4，中间件9为内部带有中心配重块的浮块，浮动板8限位转动连接在中间件9上，横向浮板10固定连接在中间件9的底面上，当浮动板8向下转动的过程中，在重力的作用下，中间件9可对转动的浮动板8进行一定程度的中间定位和导向，辅助浮动板8在转动的过程中保持对称，提高横向浮板10受力均衡度，使其保持平衡，进而使相应的平刮轴套12保持同步对称的滑动运动，提高药液均化处理的效果。

参阅图4和图5，横向浮板10的上均匀开设有通孔15，为发生波动的液体提供流动的空间，在一定程度上可抑制药液晃动，且横向浮板10上开有对支架11转动范围进行限制的限位槽16，对支架11转动的范围进行限制，确保对称支架11上连接的平刮轴套12做对称的滑动运动，避免支架11做不定向移动撞击在一起。

参阅图2、图6和图7，液体储存箱3为多棱柱结构，液体储存箱3竖直的棱面与机身1之间设置有自动卡接机构13，机身1内设置有用于控制自动卡接机构13卡接状态的控制机构14，自动卡接机构13包括相适配的卡槽131和卡块132，卡槽131分别开设在每一个竖直棱面上，卡块132滑动插接在机身1上，且卡块132与机身1之间连接有弹性连接件17，在插放液体储存箱3的时候，当卡槽131运动到与卡块132相对应位置时，在弹性连接件17的作用下，卡块132会自动的插入卡槽131内，整个插放过程简单快捷，其中液体储存箱3其中一个竖直的棱边正对机身1喷药过程中飞行的方向，可降低飞行的阻力。

参阅图2、图6、图7和图8，卡槽131呈条状，卡块132呈与卡槽131相适配的条状，且卡块132上设置有撑张加固组件18，撑张加固组件18包括主滑动条板181、副滑动条板182、斜面体183和弹性复位件184，主滑动条板181通过弹性复位件184滑动插接在卡块132正对卡槽131的端面上，斜面体183套接在主滑动条板181上，斜面体183位于卡块132的内部，副滑动条板182分别滑动插接在卡块132上与端面相邻侧面上，副滑动条板182与斜面体183相对应，且副滑动条板182与卡块132之间连接有弹簧复位件，在卡块132插入卡槽131的过程中，主滑动条板181在卡槽131内壁的反作用下向卡块132内滑动，主滑动条板181在滑动的过程中通过斜面体183带动副滑动条板182向卡块132外滑动与卡槽131接触，随着卡块132正面与卡槽131之间卡紧度的增加，副滑动条板182作用在卡槽131上的力也随之增加，通过副滑动条板182与卡槽131之间的作用力以及卡块132正面与卡槽131之间的卡紧力，使卡块132和卡槽131稳定牢固的卡接在一起，可有效避免卡槽131与卡块132之间的连接间隙影响液体储存箱3与机身1连接的紧固度，相应的提高了飞行的稳定性，其中，副滑动条板182与卡槽131接触的面上设置有橡胶层。

参阅图6和图7，控制机构14包括连接齿条141、转换轴142、总驱动环143、总驱动轴144、锁定件145和锁定座146，总驱动环143转动连接在机身1内，连接齿条141通过转换轴142啮合连接在总驱动环143上，且连接齿条141连接在卡块132上，总驱动轴144插接在机身1上，且与总驱动环143啮合连接，锁定件145滑动套接在总驱动轴144上且与总驱动轴144之间有一定的摩擦力，锁定座146设置在机身1内与锁定件145相对应，当卡块132插入卡槽131后，转动总驱动轴144带动总驱动环143转动，总驱动环143在转动的过程中通过转换轴142带动连接齿条141在机身1内滑动，连接齿条141在滑动的过程中带动相应的卡块132向卡槽131内移动并插紧，之后将锁定件145插入到锁定座146内对总驱动轴144进行锁定，相应的对卡槽131与卡块132进行锁定，其中，锁定件145可以是带有星型锁定块的连接轴，锁定座146为开设有星型锁定槽的连接块，将星型锁定块插入至星型锁定槽后可限制总驱动轴144的转动达到锁定的目的，且通过设置可使星型锁定刚好在卡块132和卡槽131卡紧的时候对准星型锁定槽，当需要将液体储存箱3拆卸下来的时候，先将锁定件145由锁定座146内拔出，然后反向转动总驱动轴144带动连接齿条141复位，并在复位之后继续转动总驱动轴144使连接齿条141继续沿着复位的方向滑动，进而带动卡块132从卡槽131内滑出回到机身1内，之后即可将液体储存箱3拆卸下来，此时，卡块132在弹性连接件17的作用下伸出机身1外以备接下来液体储存箱3的自动卡接安装。

工作原理：该农作物病虫害防治作业多旋翼无人机还需要配备远程遥控器使用，在防治作业的过程中，首先将混合好的药液注入液体储存箱3内，随着液体储存箱3内液面的升高，由下至上，层板5上的浮动板8依次的沿着转轴7向上转动将相应的通槽6遮挡起来与层板5组合在一起形成非密封的隔层，对液体储存箱3内的药液进行分层减缓药液整体沉淀的速度和降低药液沉淀的集中度，之后利用远程遥控器控制多旋翼无人机进行喷药作业，随着喷药作业的持续进行，液体储存箱3内的药液逐渐减少，液位逐渐降低，相应液位上的浮动板8带动横向浮板10随着液位的降低而移动，对相应层内的液体进行不连续的区域限制结合隔层对层内药液的限制，提高液体储存箱3液体的稳定性，同时使相应的平刮轴套12在下方对应的层板5上滑动，该层液体进行一定程度的均化的处理，提高液体储存箱3内液体的均匀度，通过对液体储存箱3内液体稳定性和均匀度的控制，提高多旋翼喷药无人机飞行的稳定性以及农药喷洒后的均匀度，相应的提高了农药整体喷洒的效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，包括机身(1)和喷洒装置(2)，其特征在于：所述机身(1)上插放有液体储存箱(3),液体储存箱(3)内设置有控制液体稳定性和调节液体均匀度的无动力自控内芯，无动力自控内芯包括中心柱(4)，中心柱(4)上均匀设置有层板(5)，层板(5)上开设有若干通槽(6)，通槽(6)内对称连接有转轴(7)，对称的转轴(7)上均转动连接有用于遮挡通槽(6)的浮动板(8)，浮动板(8)之间转动连接有中间件(9)，中间件(9)连接在浮动板(8)远离转轴(7)的端部上，中间件(9)的底部连接有横向浮板(10)，横向浮板(10)上限位转动连接有对称的支架(11)，支架(11)上转动连接有平刮轴套(12)，液体储存箱(3)与机身(1)之间连接有自动卡接机构(13)，机身(1)内设置有用于控制自动卡接机构(13)卡接状态的控制机构(14)。

2.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述中心柱(4)为镂空的套筒。

3.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述中间件(9)为内部带有中心配重块的浮块，浮动板(8)限位转动连接在中间件(9)上，横向浮板(10)固定连接在中间件(9)的底面。

4.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述横向浮板(10)的上均匀开设有通孔(15)，且横向浮板(10)上开有对支架(11)转动范围进行限制的限位槽(16)。

5.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述平刮轴套(12)的外表面上设置有毛刷。

6.根据权利要求1所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述液体储存箱(3)为多棱柱结构，自动卡接机构(13)设置在竖直的棱面和机身(1)之间，自动卡接机构(13)包括相适配的卡槽(131)和卡块(132)，卡槽(131)分别开设在每一个竖直棱面上，卡块(132)滑动插接在机身(1)上，且卡块(132)与机身(1)之间连接有弹性连接件(17)。

7.根据权利要求6所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述卡槽(131)呈条状，卡块(132)呈与卡槽(131)相适配的条状，且卡块(132)上设置有撑张加固组件(18)，撑张加固组件(18)包括主滑动条板(181)、副滑动条板(182)、斜面体(183)和弹性复位件(184)，主滑动条板(181)通过弹性复位件(184)滑动插接在卡块(132)正对卡槽(131)的端面上，斜面体(183)套接在主滑动条板(181)上，副滑动条板(182)分别滑动插接在卡块(132)上与端面相邻侧面上，且副滑动条板(182)与斜面体(183)相对应。

8.根据权利要求6所述的一种农作物病虫害防治作业多旋翼无人机，其特征在于：所述控制机构(14)包括连接齿条(141)、转换轴(142)、总驱动环(143)、总驱动轴(144)、锁定件(145)和锁定座(146)，总驱动环(143)转动连接在机身(1)内，连接齿条(141)通过转换轴(142)啮合连接在总驱动环(143)上，且连接齿条(141)连接在卡块(132)上，总驱动轴(144)插接在机身(1)上，且与总驱动环(143)啮合连接，锁定件(145)滑动套接在总驱动轴(144)上，锁定座(146)设置在机身(1)内与锁定件(145)相对应。

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