CN114711045A - 一种松材线虫病防治用驱虫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种松材线虫病防治用驱虫装置，包括无人机本体、安装板、驱动机构、储液箱、夹持机构和摄像头；安装板竖直设置，且与无人机本体的底部连接；驱动机构设在安装板上且输出端连接有空心钻杆，用于带动空心钻杆进行钻进，空心钻杆远离安装板的一端连接有钻头，钻头的端部设有多个注射孔；储液箱设置在无人机本体的顶部，储液箱上设有用于将药液输送至空心钻杆内的输送机构；夹持机构设置在无人机本体靠近钻头的侧壁上；摄像头设置在无人机本体上。本发明能够通过远程操纵无人机本体在松树林内寻找需要防治的松树，并且打孔注射药液的过程可以人工远程操控，不仅降低了劳动强度，而且还提高了防治效率。

Description

一种松材线虫病防治用驱虫装置

技术领域

本发明涉及有害生物防治技术领域，具体为一种松材线虫病防治用驱虫装置。

背景技术

松材线虫病，又称松树萎蔫病，是由松材线虫引起的具有毁灭性的森林病害；松材线虫传播媒介昆虫主要为松墨天松墨天牛又称松褐天牛，松材线虫的繁殖周期全部在松树体内，当携带松材线虫的媒介昆虫在健康松树枝条上取食时，或产卵时，会使得线虫进入到松树体内从而传播病害，因此对松材线虫病防治主要灭杀松褐天牛，能够实现抑制松材线虫病的扩散。

目前对松材线虫病防治主要是通过大范围喷洒杀虫剂来实现对松褐天牛的灭杀过程，但是由于松褐天牛具有坚硬的外壳，杀虫效果较差，而且大范围喷洒杀虫剂容易对环境造成污染，因此还会采用对松树进行人工打孔注射的措施进行灭杀，此种行为能够将杀虫剂深入树皮内部，使得灭杀效果好，造成污染少，但是人工打孔注射在遇到规模较大的松树林时，不仅需要在松树林中徒步前进寻找需要防治的松树，而且人工在打孔时，费时又费力，从而降低了防治效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种松材线虫病防治用驱虫装置，以解决上述背景技术的问题。

本发明的技术方案是：一种松材线虫病防治用驱虫装置，包括无人机本体、安装板、驱动机构、储液箱、夹持机构、摄像头和控制单元；无人机本体的内部设有电源模块；安装板竖直设置，且与无人机本体的底部连接；驱动机构设置在安装板上，驱动机构的输出端连接有空心钻杆，用于带动空心钻杆进行钻进，空心钻杆远离安装板的一端连接有钻头，钻头的端部设有多个注射孔；储液箱设置在无人机本体的顶部，储液箱上设有用于将药液输送至空心钻杆内的输送机构；夹持机构设置在无人机本体靠近钻头的侧壁上，用于在利用钻头对松树钻孔时将无人机本体固定在松树上；摄像头设置在无人机本体上；控制单元设置在无人机本体内部，控制单元与电源模块电连接，所述驱动机构、夹持机构、输送机构和摄像头分别与控制单元电连接。

优选的，所述驱动机构包括电机、第二齿轮和套筒；电机通过连接架与所述安装板固定，电机的输出轴上套装固定有第一齿轮；第二齿轮套装固定在所述空心钻杆上，第二齿轮与第一齿轮啮合，第二齿轮的宽度大于第一齿轮的宽度，且第二齿轮能在第一齿轮上滑移；套筒固定在安装板上，套筒的一端延伸至空心钻杆内，套筒的外侧设有螺纹，所述空心钻杆的内侧设有螺纹，套筒与空心钻杆螺纹连接，套筒位于空心钻杆外的一端设有密封塞，套筒位于空心钻杆内的一端设有限位组件，所述限位组件用于限制第二齿轮滑移的位置，避免第二齿轮从第一齿轮上脱离。

优选的，所述限位组件包括限位环和限位槽；限位环与所述套筒端口处的外壁套装固定连接；限位槽开设在所述套筒的周向内壁上，所述限位环滑动卡装在限位槽内。

优选的，所述输送机构包括固定在所述储液箱上的水泵，水泵的抽水端通过抽水管与储液箱的内部连通，水泵的排水端通过输送软管与所述套筒远离空心钻杆的一端连通。

优选的，所述安装板的顶部与无人机本体的底部铰接，安装板与无人机本体之间设有角度调节机构。

优选的，所述角度调节机构包括倾斜设置在安装板背离钻头一侧的电动推杆，电动推杆的一端与所述安装板的侧壁铰接，电动推杆的另一端与所述无人机本体的底部铰接。

优选的，所述无人机本体的外侧设有防护框，防护框与无人机本体上的机臂固定连接。

优选的，所述夹持机构包括双轴电机、两个螺母座和两个连接板；双轴电机固定在支撑板的顶部，所述支撑板水平架设固定在防护框与无人机本体之间，双轴电机的两侧输出轴上分别连接有两个螺纹相反的丝杠，每个丝杠远离双轴电机的一端均与防护框的内壁转动连接；两个螺母座分别对应与两个螺纹相反的丝杠套装螺纹连接，两个螺母座滑动卡装在导向槽缝内，所述导向槽缝水平开设在防护框靠近钻头的侧壁上；两个连接板竖直设置在防护框的外侧，两个连接板分别对应与两个螺母座固定连接，两个连接板相对的侧壁上对称设有V型夹板。

优选的，所述防护框上设有用于固定储液箱的固定机构。

优选的，所述固定机构包括两个螺杆、两个导向柱和两个滑板；两个螺杆水平设置在无人机本体的两侧，且与无人机本体的两侧侧壁转动连接，每个螺杆远离无人机本体的一端均延伸至防护框外套装固定有自锁手轮；两个导向柱平行对应设置在两个螺杆的正下方，每个导向柱的两端分别与无人机本体的侧壁以及防护框的内壁固定；两个滑板对称滑动套装在两个滑板上，每个滑板上均设有螺纹孔，两个滑板通过螺纹孔对应与两个螺杆螺纹连接，每个滑板相对侧壁的顶部对称固定有T型夹板。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够通过远程操纵无人机本体进行飞行来实现在松树林内寻找需要防治的松树，无需人工徒步进行，节省了体力，并且打孔注射药液的过程可以人工远程操控，不仅降低了劳动强度，而且还提高了防治效率。

2、本发明的驱动机构能够通过一个电机来实现带动钻头在钻动的同时还能够进行移动，无需依赖额外驱动元件就能实现钻头钻进的过程，节省了能源损耗。

3、本发明中设置的防护框能够避免无人机本体在飞行过程中其旋翼与松树的树枝发生碰撞，提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的侧视结构示意图；

图2为本发明图1中A-A处剖视结构示意图；

图3为本发明中的空心钻杆与套筒连接处剖视结构示意图；

图4为本发明的主视结构示意图；

图5为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1到附图5，对本发明的具体实施方式进行详细描述。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例

如图1到图5所示，一种松材线虫病防治用驱虫装置，包括无人机本体1、安装板2、驱动机构、储液箱4、夹持机构、摄像头101和控制单元；无人机本体1的内部设有电源模块；安装板2竖直设置，且与无人机本体1的底部连接；驱动机构设置在安装板2上，驱动机构的输出端连接有空心钻杆3，用于带动空心钻杆3进行钻进，空心钻杆3远离安装板2的一端连接有钻头31，钻头31的端部设有多个注射孔32；储液箱4设置在无人机本体1的顶部，储液箱4上设有用于将药液输送至空心钻杆3内的输送机构；夹持机构设置在无人机本体1靠近钻头31的侧壁上，用于在利用钻头31对松树钻孔时将无人机本体1固定在松树上；摄像头101设置在无人机本体1上；控制单元设置在无人机本体1内部，控制单元与电源模块电连接，驱动机构、夹持机构、输送机构和摄像头101分别与控制单元电连接，控制单元包括单片机和集成在电路板上的驱动机构控制模块、输送机构控制模块以及夹持机构控制模块，控制单元和地面控制站通过无线信号连接，操作人员可以通过地面控制站远程控制驱动机构、输送机构和夹持机构的作业，同时通过设置在无人机本体1上的摄像头101可以便于地面控制站远程观测无人机本体1飞行的目标地点。

在对松树进行钻孔注射药液进行防治时，操作人员首先通过地面控制站远程操纵无人机本体1进行飞行，同时通过摄像头101来观察需要进行防治的松树，当某个松树需要进行打孔注射时，控制无人机本体1靠近该松树，然后通过夹持机构将无人机本体1固定在该松树上，通过远程操纵控制单元来控制驱动机构驱动空心钻杆3来带动钻头31进行钻进，由于采用的是空心钻杆3，且钻头31的端部设有多个注射孔32，因此在钻进的过程中可以通过控制输送机构将储液箱4内存储的药液输送至空心钻杆3内，并通过多个注射孔32注射到松树体内，从而实现灭杀防治的过程，由于整个过程无需人工进行，只需人工远程操控，因此节省了劳动强度，提高了防治效率。

具体的，如图1、图3和图4所示，驱动机构包括电机51、第二齿轮53和套筒54；电机51通过连接架与安装板2固定，电机51的输出轴上套装固定有第一齿轮52；第二齿轮53套装固定在空心钻杆3上，第二齿轮53与第一齿轮52啮合，第二齿轮53的宽度大于第一齿轮52的宽度，且第二齿轮53能在第一齿轮52上滑移；套筒54固定在安装板2上，套筒54的一端延伸至空心钻杆3内，套筒54的外侧设有螺纹，空心钻杆3的内侧设有螺纹，套筒54与空心钻杆3螺纹连接，为避免药液套筒54远离空心钻杆3的一端泄露出去，因此在套筒54位于空心钻杆3外的一端设有密封塞。

驱动钻头31钻进时，远程操控电机51带动第一齿轮52转动，第一齿轮52转动带动第二齿轮53转动，第二齿轮53转动带动空心钻杆3以及钻头31同步进行转动，由于空心钻杆3与套筒54螺纹连接，且套筒54固定在安装板2上，因此当空心钻杆3转动时，空心钻杆3会沿着套筒54的长度方向进行移动，由于第二齿轮53的宽度大于第一齿轮52的宽度，且第二齿轮53能在第一齿轮52上滑移，因此能够实现钻头31边转动边前进的过程，从而实现钻头31钻进的过程。

为了避免第二齿轮53沿着第一齿轮52进行滑移时，出现第二齿轮53从第一齿轮52上脱离的现象，因此在套筒54位于空心钻杆3内的一端设有限位组件，限位组件用于限制第二齿轮53从第一齿轮52上脱离轮53滑移的位置，避免第二齿轮53从第一齿轮52上脱离。

具体的，如图3所示，限位组件包括限位环55和限位槽56；限位环55与套筒54端口处的外壁套装固定连接；限位槽56开设在套筒54的周向内壁上，限位环55滑动卡装在限位槽56内，通过限位槽56能够限制限位环55移动的位置，从而实现对空心钻杆3以及第二齿轮53进行限位。

具体的，如图1、图2所示，输送机构包括固定在储液箱4上的水泵41，水泵41的抽水端通过抽水管与储液箱4的内部连通，水泵41的排水端通过输送软管42与套筒54远离空心钻杆3的一端连通，在进行注射药液时，通过远程操控水泵41将储液箱4内存储的药液抽出并依次通过输送软管42和套筒54输送至空心钻杆3内，并通过多个注射孔32从钻头31内流出。

进一步的，如图1所示，为了能够实现在对松树进行打孔注射时，能够对打孔的角度进行调节，因此将安装板2的顶部与无人机本体1的底部铰接，并在安装板2与无人机本体1之间设有角度调节机构。

具体的，如图1和图2所示，角度调节机构包括倾斜设置在安装板2背离钻头31一侧的电动推杆21，电动推杆21的一端与安装板2的侧壁铰接，电动推杆21的另一端与无人机本体1的底部铰接，在调整钻进角度时，通过控制电动推杆21伸缩从而能够带动安装板2进行转动，从而实现对钻头31钻进角度的调节。

进一步的，为了避免无人机本体1在飞行过程中其旋翼与松树的树枝发生碰撞，因此在无人机本体1的外侧设有防护框7，防护框7与无人机本体1上的机臂固定连接。

具体的，如图1、图4和图5所示，夹持机构包括双轴电机8、两个螺母座83和两个连接板84；双轴电机8固定在支撑板81的顶部，支撑板81水平架设固定在防护框7与无人机本体1之间，双轴电机8的两侧输出轴上分别连接有两个螺纹相反的丝杠82，每个丝杠82远离双轴电机8的一端均与防护框7的内壁转动连接；两个螺母座83分别对应与两个螺纹相反的丝杠82套装螺纹连接，两个螺母座83滑动卡装在导向槽缝71内，导向槽缝71水平开设在防护框7靠近钻头31的侧壁上；两个连接板84竖直设置在防护框7的外侧，两个连接板84分别对应与两个螺母座83固定连接，两个连接板84相对的侧壁上对称设有V型夹板85。

在利用夹持机构将无人机本体1固定在松树上时，通过摄像头观测无人机本体1距离松树的距离，并控制无人机本体1飞行带动两个V型夹板85环抱松树，然后控制双轴电机8转动，由于双轴电机8两个输出轴连接的丝杠82螺纹相反，且两个螺母座83滑动卡装在导向槽缝71内，因此双轴电机8带动丝杠82转动时，会带动两个螺母座83沿导向槽缝71相互靠近移动，两个螺母座83移动时通过连接板84带动两个V型夹板85相互靠近移动，并通过两个V型夹板85将松树进行夹持，从而将无人机本体1固定在松树上，便于后续钻孔注射。

进一步的，为了将储液箱4与无人机本体1进行固定，因此防护框7上设有用于固定储液箱4的固定机构。

具体的，如图1、图2和图5所示，固定机构包括两个螺杆9、两个导向柱92和两个滑板93；两个螺杆9水平设置在无人机本体1的两侧，且与无人机本体1的两侧侧壁转动连接，每个螺杆9远离无人机本体1的一端均延伸至防护框7外套装固定有自锁手轮91；两个导向柱92平行对应设置在两个螺杆9的正下方，每个导向柱92的两端分别与无人机本体1的侧壁以及防护框7的内壁固定；两个滑板93对称滑动套装在两个滑板93上，每个滑板93上均设有螺纹孔，两个滑板93通过螺纹孔对应与两个螺杆9螺纹连接，每个滑板93相对侧壁的顶部对称固定有T型夹板94。

固定储液箱4时，将储液箱4放置到无人机本体1的顶部，然后分别转动两个自锁手轮91，通过两个螺杆9与两导向柱92的配合，带动两个滑板93相互靠近移动，并通过两个T型夹板94将储液箱4的两侧侧壁进行夹持，利用自锁手轮91的自锁功能来将螺杆9进行锁定，避免螺杆9转动，从而实现在无人机本体1飞行的过程中将储液箱4牢牢的固定住。

以上公开的仅为本发明的较佳地几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种松材线虫病防治用驱虫装置，包括内部设有电源模块的无人机本体(1)，其特征在于，还包括：

安装板(2)，竖直设置，且与无人机本体(1)的底部连接；

驱动机构，设置在安装板(2)上，驱动机构的输出端连接有空心钻杆(3)，用于带动空心钻杆(3)进行钻进，空心钻杆(3)远离安装板(2)的一端连接有钻头(31)，钻头(31)的端部设有多个注射孔(32)；

储液箱(4)，设置在无人机本体(1)的顶部，储液箱(4)上设有用于将药液输送至空心钻杆(3)内的输送机构；

夹持机构，设置在无人机本体(1)靠近钻头(31)的侧壁上，用于在利用钻头(31)对松树钻孔时将无人机本体(1)固定在松树上；

摄像头(101)，设置在无人机本体(1)上；

控制单元，设置在无人机本体(1)内部，控制单元与电源模块电连接，所述驱动机构、夹持机构、输送机构和摄像头(101)分别与控制单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

电机(51)，通过连接架与所述安装板(2)固定，电机(51)的输出轴上套装固定有第一齿轮(52)；

第二齿轮(53)，套装固定在所述空心钻杆(3)上，第二齿轮(53)与第一齿轮(52)啮合，第二齿轮(53)的宽度大于第一齿轮(52)的宽度，且第二齿轮(53)能在第一齿轮(52)上滑移；

套筒(54)，固定在安装板(2)上，套筒(54)的一端延伸至空心钻杆(3)内，套筒(54)的外侧设有螺纹，所述空心钻杆(3)的内侧设有螺纹，套筒(54)与空心钻杆(3)螺纹连接，套筒(54)位于空心钻杆(3)外的一端设有密封塞，套筒(54)位于空心钻杆(3)内的一端设有限位组件，所述限位组件用于限制第二齿轮(53)滑移的位置，避免第二齿轮(53)从第一齿轮(52)上脱离。

3.根据权利要求2所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述限位组件包括：

限位环(55)，与所述套筒(54)端口处的外壁套装固定连接；

限位槽(56)，开设在所述套筒(54)的周向内壁上，所述限位环(55)滑动卡装在限位槽(56)内。

4.根据权利要求2所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述输送机构包括固定在所述储液箱(4)上的水泵(41)，水泵(41)的抽水端通过抽水管与储液箱(4)的内部连通，水泵(41)的排水端通过输送软管(42)与所述套筒(54)远离空心钻杆(3)的一端连通。

5.根据权利要求1所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述安装板(2)的顶部与无人机本体(1)的底部铰接，安装板(2)与无人机本体(1)之间设有角度调节机构。

6.根据权利要求5所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述角度调节机构包括倾斜设置在安装板(2)背离钻头(31)一侧的电动推杆(21)，电动推杆(21)的一端与所述安装板(2)的侧壁铰接，电动推杆(21)的另一端与所述无人机本体(1)的底部铰接。

7.根据权利要求1所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述无人机本体(1)的外侧设有防护框(7)，防护框(7)与无人机本体(1)上的机臂固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述夹持机构包括：

双轴电机(8)，固定在支撑板(81)的顶部，所述支撑板(81)水平架设固定在防护框(7)与无人机本体(1)之间，双轴电机(8)的两侧输出轴上分别连接有两个螺纹相反的丝杠(82)，每个丝杠(82)远离双轴电机(8)的一端均与防护框(7)的内壁转动连接；

两个螺母座(83)，分别对应与两个螺纹相反的丝杠(82)套装螺纹连接，两个螺母座(83)滑动卡装在导向槽缝(71)内，所述导向槽缝(71)水平开设在防护框(7)靠近钻头(31)的侧壁上；

两个连接板(84)，竖直设置在防护框(7)的外侧，两个连接板(84)分别对应与两个螺母座(83)固定连接，两个连接板(84)相对的侧壁上对称设有V型夹板(85)。

9.根据权利要求7所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述防护框(7)上设有用于固定储液箱(4)的固定机构。

10.根据权利要求9所述的一种松材线虫病防治用驱虫装置，其特征在于，所述固定机构包括：

两个螺杆(9)，水平设置在无人机本体(1)的两侧，且与无人机本体(1)的两侧侧壁转动连接，每个螺杆(9)远离无人机本体(1)的一端均延伸至防护框(7)外套装固定有自锁手轮(91)；

两个导向柱(92)，平行对应设置在两个螺杆(9)的正下方，每个导向柱(92)的两端分别与无人机本体(1)的侧壁以及防护框(7)的内壁固定；

两个滑板(93)，对称滑动套装在两个滑板(93)上，每个滑板(93)上均设有螺纹孔，两个滑板(93)通过螺纹孔对应与两个螺杆(9)螺纹连接，每个滑板(93)相对侧壁的顶部对称固定有T型夹板(94)。

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