CN114852317A - 一种适用于多地形降落的农业无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于多地形降落的农业无人机，包括无人机本体、两个安装座、两个支撑腿、锁定机构和两个检测机构；两个安装座竖直固定在无人机本体的两侧，每个安装座的底部均开设有滑槽；两个支撑腿分别对应与两个滑槽滑动连接，每个支撑腿的上端通过减震弹簧与滑槽连接，每个支撑腿的底部均铰接有减震支座；锁定机构设置在两个滑槽处；两个检测机构对应设置在两个减震支座上，当两个检测机构均检测到减震支座与地面接触后，控制锁定机构将两个支撑腿的滑动位置进行锁定。本发明通过减震弹簧与支撑腿的配合，在无人机本体在降落至倾斜的地面上时，使得两个支撑腿形成一定高度差，保持无人机本体处于水平状态，避免无人机本体发生侧翻。

Description

一种适用于多地形降落的农业无人机

技术领域

本发明涉及农业无人机技术领域，具体为一种适用于多地形降落的农业无人机。

背景技术

随着人们对绿色食品的需求量增加，农产品越来越受到人们重视，也随着我国科学技术水平不断进步，农业种植技术得到了快速发展，农业种植即植物栽培，包括各种农作物、林木、果树、花草、药用和观赏等植物的栽培，有粮食作物、经济作物、蔬菜作物、绿肥作物、饲料作物、牧草等。

现在我国的农业发展越来越迅速，农业种植的技术也越来越成熟，随着科技水平的不断更迭，在农业种植方面也逐渐采用智能化手段来提供种植效率，而农业无人机作为一种无人驾驶的飞行器，在农业种植方面起到作用越来越重要，利用农业无人机能够帮助优化农业经营，增加作物产量，以及监控作物生长。

在利用农业无人机来查看并检测种植情况时，由于农业种植区，根据种植的作物不同，种植区的土地情况多样，一些地形凹凸不平，而传统的农业无人机底部的支撑部件大多是采用一对平行设置的支撑腿，并且支撑腿直接与农业无人机进行刚性连接，因此只能降落在平整的地面上，当农业无人机降落在凹凸不平的倾斜地面时，农业无人机的机身会出现倾斜从而导致侧翻，使得农业无人机极易发生损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于多地形降落的农业无人机，以解决上述背景技术的问题。

本发明的技术方案是：一种适用于多地形降落的农业无人机，包括无人机本体、两个安装座、两个支撑腿、锁定机构和两个检测机构；两个安装座竖直固定在无人机本体的两侧，每个安装座的底部均开设有竖直设置的滑槽；两个支撑腿分别对应与两个滑槽滑动连接，每个支撑腿的上端通过减震弹簧与滑槽的内顶面连接，每个支撑腿的底部均铰接有减震支座；锁定机构设置在两个滑槽处；两个检测机构对应设置在两个减震支座上，当两个检测机构均检测到减震支座与地面接触后，控制锁定机构将两个支撑腿的滑动位置进行锁定。

优选的，所述锁定机构包括安装箱、电机、第一轴、两个第二轴和两个夹持块；安装箱固定在所述无人机本体的底部；电机固定在所述安装箱的内顶面上；第一轴的一端与所述电机的输出轴连接，第一轴的另一端与所述安装箱的内底面转动连接，第一轴上套装固定有主动齿轮；两个第二轴竖直对称设置在第一轴的两侧，每个第二轴的下端与安装箱的内底面转动连接，每个第二轴的上端均套装固定有从动齿轮，两个从动齿轮均与所述主动齿轮啮合，两个从动齿轮的顶部均对称固定有竖直设置的拨杆，所述安装箱的两侧内壁上开设有通口，每个通口内均设置有第一连杆，两个第一连杆的一端对应与两个拨杆铰接；两个夹持块对称设置在安装箱的两侧，所述两个第一连杆的另一端对应与两个夹持块铰接，所述每个安装座正对夹持块的侧壁上开设有用于使夹持块伸入的卡槽，卡槽与滑槽连通，每个安装座侧壁上固定有水平设置的导向杆，导向杆位于卡槽的上方，每个夹持块的顶部均固定有第一滑块，两个第一滑块对应与两个导向杆滑动套装连接。

优选的，所述每个夹持块正对卡槽的侧壁上设有橡胶垫。

优选的，所述减震支座包括上座体、导向柱和下座体；上座体呈U型且开口向下设置，上座体的顶部设有铰接支座，所述支撑腿的下端固定有支撑杆，支撑杆与铰接支座通过销轴铰接，上座体的两侧壁底部均开设有竖直设置的安装槽；导向柱水平设置在上座体的开口内部，导向柱的两端与上座体的开口内壁固定，导向柱的两侧滑动套装连接有第二滑块，两个第二滑块相背对的侧壁上连接有缓冲弹簧，两个缓冲弹簧套设在导向柱上，两个缓冲弹簧另一端与上座体的开口内壁连接；下座体呈U型且开口向上设置，下座体的两侧壁对应延伸至两个安装槽内且与安装槽滑动连接，下座体的开口内部两侧设有倾斜设置的第二连杆，两个第二连杆的一端对应与两个第二滑块铰接，两个第二连杆的另一端与下座体铰接。

优选的，所述检测机构为压力传感器，固定在所述上座体的内顶面上，且位于两个第二滑块之间，压力传感器与其中一个第二滑块的侧壁接触，所述电机、压力传感器分别与控制器电连接。

优选的，所述下座体两侧壁的顶部分别固定有第一磁铁，所述两个安装槽的内顶面上均固定有与所述第一磁铁磁极相同的第二磁铁。

优选的，每个上座体正对安装箱的侧壁上倾斜固定有安装板，每个下座体正对安装箱的侧壁上铰接设有支撑板，支撑板与安装板之间连接有多个弹簧。

优选的，所述下座体的底部设有多个防滑条纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中的两个支撑腿是通过减震弹簧与安装座连接的，而两个安装座与无人机本体的侧壁固定连接，因此当降落到倾斜的地面上时，两个支撑腿会形成一定的高度差，能够保持无人机本体处于水平状态，避免无人机本体发生侧翻，同时当两个检测机构检测到两个支撑腿均与地面接触后，控制锁定机构将两个支撑腿进行锁定，增强两个支撑腿的支撑能力，避免来回挤压减震弹簧从而导致无人机本体来回晃动的情况出现。

2、本发明通过减震支座以及减震弹簧能能够在无人机本体降落时起到减震的作用，降低无人机本体与地面接触产生的冲击力，对无人机进行防护。

3、本发明中通过第一磁铁与第二磁铁磁性相同产生的斥力，能够进一步的增加减震支座的减震缓冲作用。

4、本发明设置的支撑板能够在无人机本体一侧降落在倾斜的地面时，起到辅助支撑的作用，通过与下座体的配合，保持减震支座的降落的平衡，进一步的提高防倾倒效果。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明图1中A处局部放大结构示意图；

图3为本发明图1中B-B处剖视结构示意图；

图4为本发明无人机本体降落在倾斜地面时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1到附图4，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1

如图1到图4所示，一种适用于多地形降落的农业无人机，包括无人机本体1、两个安装座2、两个支撑腿3、锁定机构和两个检测机构；两个安装座2竖直设置在无人机本体1的两侧，且通过固定架与无人机本体1的侧壁固定，每个安装座2的底部均开设有竖直设置的滑槽21；两个支撑腿3分别对应与两个滑槽21滑动连接，每个支撑腿3的上端通过减震弹簧31与滑槽21的内顶面连接，每个支撑腿3的底部均铰接有减震支座4；锁定机构设置在两个滑槽21处；两个检测机构对应设置在两个减震支座4上，当两个检测机构均检测到减震支座4与地面接触后，控制锁定机构将两个支撑腿3的滑动位置进行锁定。

当无人机本体1降落到倾斜的地面上时，由于地面的高度不同，因此两个减震支座4接触地面的时间不同，其中一个会先接触地面，另外一个会后接触地面，因此先接触地面的减震支座4会带动与其连接的支撑腿3沿着滑槽21向上滑动并挤压减震弹簧31，另外一个减震支座4由于还未接触地面，因此与其连接的支撑腿3保持高度不变，当另外一个减震支座4刚接触地面时，两个检测机构能够检测到两个减震支座4均接触地面，此时会控制锁定机构将两个支撑腿3的滑动位置进行锁定，使得两个支撑腿3形成一定的高度差，由于两个支撑腿3是通过减震弹簧31与安装座2连接的，而两个安装座2与无人机本体1的侧壁固定连接，因此能够保持无人机本体1处于水平状态，避免其发生侧翻，同时又因为两个支撑腿3均被锁定机构进行锁定，增强两个支撑腿3的支撑能力，避免来回挤压减震弹簧31从而导致无人机本体1来回晃动，而且在降落的过程中通过减震支座4以及减震弹簧31能够对无人机本体1进行减震，降低与地面接触产生的冲击力，对无人机进行防护。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上，对锁定机构的具体结构进行限定，如图1和图3所示，锁定机构包括安装箱5、电机50、第一轴51、两个第二轴53和两个夹持块57；安装箱5固定在无人机本体1的底部；电机50固定在安装箱5的内顶面上，电机50选用带自锁功能的正反转电机；第一轴51的一端与电机50的输出轴连接，第一轴51的另一端与安装箱5的内底面转动连接，第一轴51上套装固定有主动齿轮52；两个第二轴53竖直对称设置在第一轴51的两侧，每个第二轴53的下端与安装箱5的内底面转动连接，每个第二轴53的上端均套装固定有从动齿轮54，两个从动齿轮54均与主动齿轮53啮合，两个从动齿轮54的顶部均对称固定有竖直设置的拨杆55，安装箱5的两侧内壁上开设有通口，每个通口内均设置有第一连杆56，两个第一连杆56的一端对应与两个拨杆55铰接；两个夹持块57对称设置在安装箱5的两侧，两个第一连杆56的另一端对应与两个夹持块57铰接，每个安装座2正对夹持块57的侧壁上开设有用于使夹持块57伸入的卡槽22，卡槽22与滑槽21连通，每个安装座2侧壁上固定有水平设置的导向杆58，导向杆58位于卡槽22的上方，每个夹持块57的顶部均固定有第一滑块59，两个第一滑块59对应与两个导向杆58滑动套装连接。

在通过锁定机构对两个支撑腿3的滑动位置进行锁定时，驱动电机50带动第一轴51和主动齿轮52转动，由于主动齿轮52与两个从动齿轮54啮合，因此主动齿轮52转动时会同步带动两个从动齿轮54转动，两个从动齿轮54转动时会同步带动两个拨杆55转动，拨杆55转动的同时带动第一连杆56来挤压夹持块57，由于每个夹持块57的顶部均固定有第一滑块59，两个第一滑块59对应与两个导向杆58滑动套装连接，因此夹持块57受到第一连杆56挤压时会沿着导向杆58的长度方向滑动，从而进入到卡槽22内将支撑腿3夹持，利用夹持产生的摩擦力将支撑腿3进行锁定，使得支撑腿3无法沿着滑槽21进行滑动，并使得电机50进行自锁来保持两个支撑腿3处于当前高度不变。

进一步的，为了增加夹持块57夹持支撑腿3的摩擦力，提高对支撑腿3自锁能力，因此在每个夹持块57正对卡槽22的侧壁上设有橡胶垫。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上，对减震支座4的结构进行限定，如图2和图3所示，减震支座4包括上座体41、导向柱44和下座体47；上座体41呈U型且开口向下设置，上座体41的顶部设有铰接支座42，支撑腿3的下端固定有支撑杆32，支撑杆32与铰接支座42通过销轴铰接，上座体41的两侧壁底部均开设有竖直设置的安装槽43；导向柱44水平设置在上座体41的开口内部，导向柱44的两端与上座体41的开口内壁固定，导向柱44的两侧滑动套装连接有第二滑块45，两个第二滑块45相背对的侧壁上连接有缓冲弹簧46，两个缓冲弹簧46套设在导向柱44上，两个缓冲弹簧46另一端与上座体41的开口内壁连接；下座体47呈U型且开口向上设置，下座体47的两侧壁对应延伸至两个安装槽43内且与安装槽43滑动连接，下座体47的开口内部两侧设有倾斜设置的第二连杆48，两个第二连杆48的一端对应与两个第二滑块45铰接，两个第二连杆48的另一端与下座体47铰接。

当无人机本体1降落时，下座体47首先与地面接触并受到压力，从而使得下座体47的两侧壁沿着安装槽43向上移动，下座体47移动时通过两个第二连杆48来挤压两个第二滑块45，从而使得两个第二滑块45将两个缓冲弹簧46挤压进行缓冲，从而在无人机本体1降落时产生缓冲。

具体的，如图2所示，检测机构为压力传感器6，固定在上座体41的内顶面上，且位于两个第二滑块45之间，压力传感器6与其中一个第二滑块45的侧壁接触，无人机本体1内部设有控制器，所述电机50、压力传感器6分别与控制器电连接。

当无人机本体1降落至倾斜的地面时，两个下座体47会先后接触地面，由于下座体47接触地面时会使得第二滑块45挤压缓冲弹簧46，使得第二滑块45不在与压力传感器6接触，因此当两个压力传感器6均检测到第二滑块45不在对其产生压力后，发送信号给控制器，控制器接收到信号后控制电机50带动第一轴51和主动齿轮52转动来对两个支撑腿3进行锁定，当无人机本体1起飞时，下座体47不再与地面接触后，在缓冲弹簧46的弹性作用力下带动第二滑块45水平移动并触碰压力传感器6，两个压力传感器6检测到压力后发出信号给控制器，控制器控制锁定机构解除对两个支撑腿3的锁定，便于在下次降落时利用减震弹簧31进行减震。

进一步的，如图2所示，为了能够提高缓冲效果，因此在下座体47两侧壁的顶部分别固定有第一磁铁71，两个安装槽43的内顶面上均固定有与第一磁铁71磁极相同的第二磁铁72，由于第二磁铁72与第一磁铁71磁极相同，因此两者会产生斥力，从而在下座体47接触地面其两侧壁沿着安装槽43向上移动时，通过第二磁铁72与第一磁铁71之间的斥力，避免下座体47侧壁顶部直接与安装槽43的内顶面直接接触，从而实现缓冲减震的效果。

进一步的，如图2到图4所示，为了能够在无人机本体1的一侧降落在倾斜的地面上时，对其进行辅助支撑，进一步的提高防倾倒效果，因此在每个上座体41正对安装箱5的侧壁上倾斜固定有安装板81，每个下座体47正对安装箱5的侧壁上铰接设有支撑板82，支撑板82与安装板81之间连接有多个弹簧83。

如图4所示，当无人机本体1的无人机本体1的一侧降落在倾斜的地面上时，由于减震支座4与支撑腿3铰接，因此减震支座4会进行转动，并使得下座体47的底部转动后与斜面进行接触，同时下座体47转动时利用支撑板82对其进行侧向的支撑，使得减震支座4与支撑腿3保持平衡，避免侧翻。

更进一步的，为了能够增大下座体47与地面的接触摩擦力，使得无人机本体1降落的更稳固，因此在下座体47的底部设有多个防滑条纹9。

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 (8)

1.一种适用于多地形降落的农业无人机，包括无人机本体(1)，其特征在于，还包括：

两个安装座(2)，竖直固定在无人机本体(1)的两侧，每个安装座(2)的底部均开设有竖直设置的滑槽(21)；

两个支撑腿(3)，分别对应与两个滑槽(21)滑动连接，每个支撑腿(3)的上端通过减震弹簧(31)与滑槽(21)的内顶面连接，每个支撑腿(3)的底部均铰接有减震支座(4)；

锁定机构，设置在两个滑槽(21)处；

两个检测机构，对应设置在两个减震支座(4)上，当两个检测机构均检测到减震支座(4)与地面接触后，控制锁定机构将两个支撑腿(3)的滑动位置进行锁定。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述锁定机构包括：

安装箱(5)，固定在所述无人机本体(1)的底部；

电机(50)，固定在所述安装箱(5)的内顶面上；

第一轴(51)，其一端与所述电机(50)的输出轴连接，其另一端与所述安装箱(5)的内底面转动连接，第一轴(51)上套装固定有主动齿轮(52)；

两个第二轴(53)，竖直对称设置在第一轴(51)的两侧，每个第二轴(53)的下端与安装箱(5)的内底面转动连接，每个第二轴(53)的上端均套装固定有从动齿轮(54)，两个从动齿轮(54)均与所述主动齿轮(53)啮合，两个从动齿轮(54)的顶部均对称固定有竖直设置的拨杆(55)，所述安装箱(5)的两侧内壁上开设有通口，每个通口内均设置有第一连杆(56)，两个第一连杆(56)的一端对应与两个拨杆(55)铰接；

两个夹持块(57)，对称设置在安装箱(5)的两侧，所述两个第一连杆(56)的另一端对应与两个夹持块(57)铰接，所述每个安装座(2)正对夹持块(57)的侧壁上开设有用于使夹持块(57)伸入的卡槽(22)，卡槽(22)与滑槽(21)连通，每个安装座(2)侧壁上固定有水平设置的导向杆(58)，导向杆(58)位于卡槽(22)的上方，每个夹持块(57)的顶部均固定有第一滑块(59)，两个第一滑块(59)对应与两个导向杆(58)滑动套装连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述每个夹持块(57)正对卡槽(22)的侧壁上设有橡胶垫。

4.根据权利要求2所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述减震支座(4)包括：

上座体(41)，呈U型且开口向下设置，上座体(41)的顶部设有铰接支座(42)，所述支撑腿(3)的下端固定有支撑杆(32)，支撑杆(32)与铰接支座(42)通过销轴铰接，上座体(41)的两侧壁底部均开设有竖直设置的安装槽(43)；

导向柱(44)，水平设置在上座体(41)的开口内部，导向柱(44)的两端与上座体(41)的开口内壁固定，导向柱(44)的两侧滑动套装连接有第二滑块(45)，两个第二滑块(45)相背对的侧壁上连接有缓冲弹簧(46)，两个缓冲弹簧(46)套设在导向柱(44)上，两个缓冲弹簧(46)另一端与上座体(41)的开口内壁连接；

下座体(47)，呈U型且开口向上设置，下座体(47)的两侧壁对应延伸至两个安装槽(43)内且与安装槽(43)滑动连接，下座体(47)的开口内部两侧设有倾斜设置的第二连杆(48)，两个第二连杆(48)的一端对应与两个第二滑块(45)铰接，两个第二连杆(48)的另一端与下座体(47)铰接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述检测机构为压力传感器(6)，固定在所述上座体(41)的内顶面上，且位于两个第二滑块(45)之间，压力传感器(6)与其中一个第二滑块(45)的侧壁接触，所述无人机本体(1)内部设有控制器，所述电机(50)、压力传感器(6)分别与控制器电连接。

6.根据权利要求4所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述下座体(47)两侧壁的顶部分别固定有第一磁铁(71)，所述两个安装槽(43)的内顶面上均固定有与所述第一磁铁(71)磁极相同的第二磁铁(72)。

7.根据权利要求4所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，每个上座体(41)正对安装箱(5)的侧壁上倾斜固定有安装板(81)，每个下座体(47)正对安装箱(5)的侧壁上铰接设有支撑板(82)，支撑板(82)与安装板(81)之间连接有多个弹簧(83)。

8.根据权利要求4所述的一种适用于多地形降落的农业无人机，其特征在于，所述下座体(47)的底部设有多个防滑条纹(9)。

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