CN115649450B

CN115649450B - 一种喷药范围可调节的喷药无人机

Info

Publication number: CN115649450B
Application number: CN202211089356.8A
Authority: CN
Inventors: 杨风波; 周宏平; 茹煜; 陈青; 陈吉朋
Original assignee: Nanjing Forestry University
Current assignee: Nanjing Forestry University
Priority date: 2022-09-07
Filing date: 2022-09-07
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2042-09-07
Also published as: CN115649450A

Abstract

本发明公开了一种喷药范围可调节的喷药无人机，其包括无人机本体，所述无人机本体上安装有药箱与多个喷头，所述药箱与所述喷头之间通过液泵连接；所述无人机本体上的所有所述喷头组成内环喷头阵列与外环喷头阵列；所述无人机本体上还安装有切换机构，所述切换机构使所述内环阵列与所述外环喷头阵列两者中只有一者执行喷药作业。本发明的喷药范围可调节的喷药无人机，通过设置设置内外两圈喷头阵列，并通过切换机构切换不同的喷头阵列作业，可有效改变喷头的喷药范围，且由于不需要设置复杂的连杆结构，喷药无人机整体轻巧，且成本低。

Description

一种喷药范围可调节的喷药无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种喷药范围可调节的喷药无人机。

背景技术

无人机喷药现已在农业中广泛使用，由于喷药对象的不同，需要对无人机的喷药范围进行调节，如对于种植行距较大的作物需要进行集中式喷药，对于连续种植的作物需要进行扩散式喷药，申请人的在先申请CN112591095A中公开了一种农用喷药无人机，其通过连杆结构调节喷头的疏密达到改变喷药模式的目的，现有的无人机中也大都是通过连杆式结构调节喷药的范围，连杆机构的缺点在于，其自身结构较重，会影响无人机的续航，且会增加制造成本。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单、质量轻、成本低的喷药范围可调节的喷药无人机。

技术方案：为实现上述目的，本发明的喷药范围可调节的喷药无人机，其包括无人机本体，所述无人机本体上安装有药箱与多个喷头，所述药箱与所述喷头之间通过液泵连接；

所述无人机本体上的所有所述喷头组成内环喷头阵列与外环喷头阵列；

所述无人机本体上还安装有切换机构，所述切换机构使所述内环阵列与所述外环喷头阵列两者中只有一者执行喷药作业。

进一步地，所述切换机构包括机构座体以及能够相对于所述机构座体运动的活动部，所述活动部由驱动元件驱动运转；

所述活动部内具有贯通的输液孔，所述输液孔通过管道连接所述液泵；

所述机构座体上具有连接所述内环喷头阵列的第一通道以及连接所述外环喷头阵列的第二通道，所述第一通道与所述第二通道分别具有位于接合平面上的第一入液口与第二入液口；

所述活动部可在两个接合位置之间切换，以使所述输液孔分别与所述第一通道及所述第二通道连通。

进一步地，所述驱动元件通过第一中间座与第二中间座驱动所述活动部相对于所述机构座体平移；

所述活动部能够相对于所述第一中间座滑动，且滑动方向垂直于所述接合平面；所述第二中间座能够相对于所述第一中间座在第一方向上滑动；

所述接合平面上具有两个限制所述第一中间座运动的限制部；所述第一中间座能够相对于所述机构座体在第一方向上滑动；所述第一方向平行于所述接合平面；

所述活动部上具有第一上固定有正对所述接合平面的胶垫，且所述活动部上背离所述接合平面的一侧具有中间平面以及置于所述中间平面两侧的侧边平面，所述侧边平面与所述中间平面之间具有过渡斜面；

所述第二中间座上安装有两个滚柱，当所述活动部处于接合位置，均有一个所述滚柱压住所述中间平面，当所述第一中间座相对于所述机构座体移动时，两个所述滚柱分别位于所述中间平面的两侧。

进一步地，所述第一中间座与所述活动部之间设置有弹簧，所述弹簧使所述活动部具有远离所述接合平面的运动趋势。

进一步地，所述驱动元件为电机，其通过丝杠驱动所述第二中间座运动。

进一步地，所述无人机本体具有中间座体部以及多个用于安装旋翼的杆状部，所述外环喷头阵列包含的所有所述喷头均分散安装在各所述杆状部上。

有益效果：本发明的喷药范围可调节的喷药无人机，通过设置设置内外两圈喷头阵列，并通过切换机构切换不同的喷头阵列作业，可有效改变喷头的喷药范围，且由于不需要设置复杂的连杆结构，喷药无人机整体轻巧，且成本低。

附图说明

图1为喷药范围可调节的喷药无人机的结构图；

图2为切换机构的结构图；

图3为活动部的结构图；

图4为切换机构的第一状态结构图；

图5为切换机构的第二状态结构图；

图6为切换机构的第三状态结构图

图7为切换机构的第四状态结构图。

图中：1-无人机本体；11-中间座体部；12-杆状部；2-药箱；3-喷头；4-液泵；5-切换机构；51-机构座体；511-第一通道；512-第二通道；513-限制部；51a-第一入液口；51b-第二入液口；52-活动部；52a-输液孔；52b-中间平面；52c-侧边平面；52d-过渡斜面；53-驱动元件；54-第一中间座；55-第二中间座；56-胶垫；57-滚柱；58-弹簧；59-丝杠；A-内环喷头阵列；B-外环喷头阵列。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1所示的喷药范围可调节的喷药无人机，其包括无人机本体1，所述无人机本体1上安装有药箱2与多个喷头3，所述药箱2与所述喷头3之间通过液泵4连接；所述无人机本体1上的所有所述喷头3组成内环喷头阵列A与外环喷头阵列B；所述无人机本体1上还安装有切换机构5，所述切换机构5使所述内环阵列A与所述外环喷头阵列B两者中只有一者执行喷药作业。

通过上述方式，相比于设置复杂的连杆结构切换喷头3的位置切换喷头的喷药范围，本发明中，通过设置内外两圈喷头阵列，并通过切换机构5切换不同的喷头阵列作业，可有效改变喷头的喷药范围，且由于不需要设置复杂的连杆结构，喷药无人机整体轻巧，且成本低。

所述切换机构5包括机构座体51以及能够相对于所述机构座体51运动的活动部52，所述活动部52由驱动元件53驱动运转；

所述活动部52内具有贯通的输液孔52a，所述输液孔52a通过管道连接所述液泵4；

所述机构座体51上具有连接所述内环喷头阵列A的第一通道511以及连接所述外环喷头阵列B的第二通道512，所述第一通道511与所述第二通道512分别具有位于接合平面上的第一入液口51a与第二入液口51b；

所述活动部52可在两个接合位置之间切换，以使所述输液孔52a分别与所述第一通道511及所述第二通道512连通。

具体地，所述驱动元件53通过第一中间座54与第二中间座55驱动所述活动部52相对于所述机构座体51平移；

所述活动部52能够相对于所述第一中间座54滑动，且滑动方向垂直于所述接合平面；所述第二中间座55能够相对于所述第一中间座54在第一方向上滑动；

所述接合平面上具有两个限制所述第一中间座54运动的限制部513；所述第一中间座54能够相对于所述机构座体51在第一方向上滑动；所述第一方向平行于所述接合平面；

所述活动部52上具有第一上固定有正对所述接合平面的胶垫56，且所述活动部52上背离所述接合平面的一侧具有中间平面52b以及置于所述中间平面52b两侧的侧边平面52c，所述侧边平面52c与所述中间平面52b之间具有过渡斜面52d；

所述第二中间座55上安装有两个滚柱57，当所述活动部52处于接合位置，均有一个所述滚柱57压住所述中间平面52b，当所述第一中间座54相对于所述机构座体51移动时，两个所述滚柱57分别位于所述中间平面52b的两侧。

通过上述结构，当所述活动部52处于一个接合位置处，输液孔52a与接合平面上的一个入液口接合，第一中间座54与一个限制部513接触，胶垫6之间具有供药液流过的通孔，由于第一侧的滚柱57的按压作用，胶垫56产生变形并充分与接合平面接触，防止喷药时接合平面处漏液。当需要切换喷药模式时，驱动元件53带着第二中间座55运动，第二中间座55运动过程分为三个阶段：

第一阶段中，由于滚柱57与中间平面52b之间的摩擦力小于胶垫56与接合平面之间的摩擦力，因此，滚柱57相对于中间平面52b运动，而第一中间座54先保持不动；

第二阶段，滚柱57离开中间过渡斜面52d平面52b到达侧边平面52c后，第一侧的滚柱57对活动部52的按压消失，两个滚柱57位于中间平面52b的两侧，胶垫56与接合平面的摩擦变小或消失，此后，第二中间座55继续移动时，第二侧的滚柱57抵住对应侧的过渡斜面52d，由于胶垫56与接合平面的摩擦很小或没有摩擦，因此，滚柱57推动过渡斜面52d使第一中间座54与活动部52一起相对于机构座体51运动，直至第一中间座54与另一个限制部513接触；

第三阶段，限制部513使第一中间座54停止运动，此后，第二中间座55继续运动，第二侧的滚柱57沿着过渡斜面52d攀升，到达中间平面52b对活动部52形成按压以使胶垫56变形，使得输液孔52a与接合平面上的另一个入液口接合。

上述过程中，通过巧妙的结构设计使得活动部52运动时胶垫56与接合平面的摩擦很小或无摩擦，且在接合完成后可防止接合位置漏液，可有效防止胶垫56逐渐磨损影响密封性。

优选地，所述第一中间座54与所述活动部52之间设置有弹簧58，所述弹簧58使所述活动部52具有远离所述接合平面的运动趋势。第一中间座54相对于机构座体51移动时，胶垫56脱离接合平面。如此，滚柱57离开中间过渡斜面52d平面52b到达侧边平面52c后，弹簧58将活动部52顶起，以使胶垫56脱离接合平面，如此可最大程度减少磨损。

所述驱动元件53为电机，其通过丝杠59驱动所述第二中间座55运动。

所述无人机本体1具有中间座体部11以及多个用于安装旋翼的杆状部12，所述外环喷头阵列B包含的所有所述喷头3均分散安装在各所述杆状部12上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种喷药范围可调节的喷药无人机，其包括无人机本体（1），所述无人机本体（1）上安装有药箱（2）与多个喷头（3），所述药箱（2）与所述喷头（3）之间通过液泵（4）连接；其特征在于：

所述无人机本体（1）上的所有所述喷头（3）组成内环喷头阵列（A）与外环喷头阵列（B）；

所述无人机本体（1）上还安装有切换机构（5），所述切换机构（5）使所述内环喷头阵列（A）与所述外环喷头阵列（B）两者中只有一者执行喷药作业；

所述切换机构（5）包括机构座体（51）以及能够相对于所述机构座体（51）运动的活动部（52），所述活动部（52）由驱动元件（53）驱动运转；

所述活动部（52）内具有贯通的输液孔（52a），所述输液孔（52a）通过管道连接所述液泵（4）；

所述机构座体（51）上具有连接所述内环喷头阵列（A）的第一通道（511）以及连接所述外环喷头阵列（B）的第二通道（512），所述第一通道（511）与所述第二通道（512）分别具有位于接合平面上的第一入液口（51a）与第二入液口（51b）；

所述活动部（52）可在两个接合位置之间切换，以使所述输液孔（52a）分别与所述第一通道（511）及所述第二通道（512）连通；

所述驱动元件（53）通过第一中间座（54）与第二中间座（55）驱动所述活动部（52）相对于所述机构座体（51）平移；

所述活动部（52）能够相对于所述第一中间座（54）滑动，且滑动方向垂直于所述接合平面；所述第二中间座（55）能够相对于所述第一中间座（54）在第一方向上滑动；

所述接合平面上具有两个限制所述第一中间座（54）运动的限制部（513）；所述第一中间座（54）能够相对于所述机构座体（51）在第一方向上滑动；所述第一方向平行于所述接合平面；

所述活动部（52）上具有第一上固定有正对所述接合平面的胶垫（56），且所述活动部（52）上背离所述接合平面的一侧具有中间平面（52b）以及置于所述中间平面（52b）两侧的侧边平面（52c），所述侧边平面（52c）与所述中间平面（52b）之间具有过渡斜面（52d）；

所述第二中间座（55）上安装有两个滚柱（57），当所述活动部（52）处于接合位置，均有一个所述滚柱（57）压住所述中间平面（52b），当所述第一中间座（54）相对于所述机构座体（51）移动时，两个所述滚柱（57）分别位于所述中间平面（52b）的两侧。

2.根据权利要求1所述的喷药范围可调节的喷药无人机，其特征在于，所述第一中间座（54）与所述活动部（52）之间设置有弹簧（58），所述弹簧（58）使所述活动部（52）具有远离所述接合平面的运动趋势。

3.根据权利要求1所述的喷药范围可调节的喷药无人机，其特征在于，所述驱动元件（53）为电机，其通过丝杠（59）驱动所述第二中间座（55）运动。

4.根据权利要求1所述的喷药范围可调节的喷药无人机，其特征在于，所述无人机本体（1）具有中间座体部（11）以及多个用于安装旋翼的杆状部（12），所述外环喷头阵列（B）包含的所有所述喷头（3）均分散安装在各所述杆状部（12）上。