CN117208205B - 一种种植用无人机施药保障设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种植用无人机施药保障设备，涉及农用无人机技术领域，包括机体，机体底部固定连接有储液箱，储液箱底部固定连接有泵体，泵体出液端固定连接有工字管，工字管端部设置有四个出液口，工字管位于同一直线上两个出液口均固定连通有喷液管，种植用无人机施药保障设备包括有摆动喷药机构和检测防护机构，通过在施药时往复丝杆的带动下，喷头左右摆动并同时发生左右的角度偏移，实现在施药的过程中，通过喷头不断的摆动，提高了喷头喷洒角度，从而增加了喷头的喷洒覆盖的面积，使得药液更好的分布在目标区域内，防止出现植物的部分区域出现喷洒不到的情况，提高了药液喷洒的均匀性，增加了药液喷洒的效果。

Description

一种种植用无人机施药保障设备

技术领域

本发明涉及农用无人机技术领域，具体为一种种植用无人机施药保障设备。

背景技术

种植用无人机施药保障设备是指用于农用无人机的农药喷洒操作的配套设备，是一种高效、精准的农田监测和管理工具，有助于提升农田生产效率、减少农药使用量、优化资源利用，以及降低环境污染，在使用时，种植用无人机可以配备喷雾设备，用于农药或化肥的喷洒施药。

现有无人机在施药时，由于无人机的载荷能力相对有限，不能携带大量的农药或肥料，导致无人机在喷洒农药的过程中，药液会出现耗尽的情况，由于泵体还在运行的状态，且没有了正常吸入和排出的药液，所以此时泵体的叶轮没有流体冷却和润滑，可能会导致泵体叶轮和轴承等部件过热，使得泵体的密封和轴承出现损坏的问题；

同时，施药设备在施药时，喷洒药液的喷头大多是垂直向下喷洒的，喷洒角度固定不动，但是由于植物生长状况可能不同，且施药时需要在植物各个高度上进行喷洒，此时固定不动的喷药头在施药时，植物的部分区域可能会出现喷洒不到的情况，影响了施药时药液喷洒的均匀性，不能满足人们需求。

故而提出了一种种植用无人机施药保障设备，来解决以上的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提出了一种种植用无人机施药保障设备，以解决现有技术中，施液用完时泵体空转影响泵体寿命和药液喷洒均匀性较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种种植用无人机施药保障设备，包括机体，所述机体底部固定连接有储液箱，所述储液箱底部固定连接有泵体，所述泵体出液端固定连接有工字管，所述工字管端部设置有四个出液口，所述工字管位于同一直线上两个出液口均固定连通有喷液管，所述种植用无人机施药保障设备包括有：

摆动喷药机构：所述摆动喷药机构包括用于喷洒药液的喷头，所述喷头外表面均设置有用于辅助驱动喷头摆动的两个摆动柱，所述摆动喷药机构用于摆动喷药和防止药液沉淀；

检测防护机构：所述检测防护机构包括用于辅助检测药液剩余的漂浮块，所述检测防护机构用于检测药液剩余和防止泵体空转，所述检测防护机构位于摆动喷药机构上方。

所述摆动喷药机构还包括连接软管，所述连接软管均等距固定连通于喷液管外表面，所述连接软管远离喷液管一端均与喷头固定连通，所述喷液管外表面均滑动连接有滑动套，所述滑动套外表面均固定连接有连接板，所述连接板底部均固定连接有连接杆，所述连接杆均与摆动柱固定连接，所述工字管上方设置有往复板，所述往复板均与滑动套固定连接，所述往复板上表面固定连接有齿条，所述储液箱底部对称固定连接有支撑块，所述支撑块之间转动连接有往复丝杆，所述往复丝杆与往复板螺纹连接。

作为优选的，所述储液箱内壁底部转动连接有搅拌杆，所述搅拌杆贯穿储液箱，所述搅拌杆底端固定连接有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合。

作为优选的，所述检测防护机构还包括两个第一导向轨，两个所述第一导向轨均与储液箱固定连接，所述漂浮块设置于两个第一导向轨之间，所述漂浮块底部固定连接有第一配重块，所述漂浮块靠近储液箱一侧嵌合有第一磁块。

作为优选的，所述储液箱前侧固定连接有两个第二导向轨，两个所述第二导向轨之间设置有第二磁块，所述第二磁块与第一磁块靠近储液箱一侧均对称活动连接有滚珠。

作为优选的，所述第二磁块远离储液箱一侧固定连接有推柱，所述第二磁块右侧贯穿第二导向轨，所述第二磁块右侧固定连接有第一触点，所述储液箱前侧固定连接有第二触点，所述第二触点位于第一触点正下方，所述储液箱前侧分别固定连接有继电器和警报灯，所述第一触点和第二触点电性连接控制警报灯和继电器启闭，所述继电器与泵体电性连接。

作为优选的，所述储液箱前侧固定连接有两个固定块，所述固定块均位于第二导向轨左侧，所述固定块之间转动连接有收纳辊，所述收纳辊外表面缠绕有警示帘，所述警示帘底部固定连接有第二配重块。

作为优选的，所述储液箱前侧固定连接有两个固定套，所述固定套位于固定块下方，所述固定套前侧均滑动连接有滑动杆，所述滑动杆之间固定连接有挡杆，所述挡杆前侧固定连接有三角块，所述三角块位于推柱下方。

与现有技术相比，本发明提供了一种种植用无人机施药保障设备，具备以下有益效果：

1、通过在施药时往复丝杆的带动下，喷头左右摆动并同时发生左右的角度偏移，实现在施药的过程中，通过喷头不断的摆动，提高了喷头喷洒角度，从而增加了喷头的喷洒覆盖的面积，使得药液更好的分布在目标区域内，防止出现植物的部分区域出现喷洒不到的情况，提高了药液喷洒的均匀性，增加了药液喷洒的效果；

2、通过在喷洒药液的同时，实现对储液箱内药液的搅拌，可使得储液箱内的药液充分的混合，防止储液箱内药液出现沉淀或者分层的现象，同时，不断搅拌储液箱内的药液可以避免药液中固体颗粒或其他悬浮物的沉积，防止其附着在药箱壁或管道内，堵塞喷洒系统；

3、当药液耗尽时，在浮力和重力的影响下，使得第一触点接触第二触点，然后通过继电器通过电性连接将泵体关闭，从而防止储液箱内药液耗尽时泵体出现空转的情况，避免了因泵体空转而导致泵体叶轮和轴承等部件过热，泵体的密封和轴承出现损坏的问题，从而保证了泵体的安全；

4、通过在漂浮块、第一磁块和第二磁块向下移动的过程中，通过第一导向轨和第二导向轨的设置，可防止漂浮块和第二磁块出现晃动而导致下滑歪斜的问题，同时通过第一配重块的设置，保证了漂浮块受到第一配重块的压力而稳定的向下移动，且通过滚珠的设置，在第一磁块通过吸力带动第二磁块向下移动时，可减少第二磁块和第一磁块与储液箱之间的摩擦力，防止出现卡顿的现象，从而进一步的保证了漂浮块、第一磁块和第二磁块向下移动时的稳定性；

5、在药液耗尽时，在浮力和重力的影响下，通过第一触点接触第二触点和挡杆脱离对第二配重块的限位，然后使得警示帘的展开和警报灯的警报信号，通过双重警示来提示工作人员药液将要耗光的问题，从而使得工作人员及时将机体停下并及时对储液箱内添加药液，同时防止药液耗光时，若工作人员没有及时发现导致机体持续飞行而浪费能源的问题。

附图说明

图1为本发明立体结构图；

图2为本发明储液箱底部结构图；

图3为本发明图2中局部横向剖视结构图；

图4为本发明图1中局部纵向剖视结构图；

图5为本发明图1中局部横向剖视结构图；

图6为本发明图5中局部剖视结构图；

图7为本发明图1中局部立体结构图；

图8为本发明图7中第一局部立体结构图；

图9为本发明图7中第二局部立体结构图。

图中：

1、机体；2、储液箱；3、泵体；4、工字管；5、喷液管；

601、连接软管；602、喷头；603、滑动套；604、连接板；605、连接杆；606、摆动柱；607、往复板；608、齿条；609、支撑块；610、往复丝杆；611、搅拌杆；612、齿轮；

701、第一导向轨；702、漂浮块；703、第一磁块；704、第一配重块；705、第二导向轨；706、第二磁块；707、滚珠；708、推柱；709、第一触点；710、第二触点；711、继电器；712、警报灯；713、固定块；714、警示帘；715、第二配重块；716、挡杆；717、三角块；718、滑动杆；719、固定套。

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。

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

请参照图1至图5所示：

为解决技术方案中所提到的问题，本申请实施例提供了一种种植用无人机施药保障设备，包括机体1，机体1底部固定连接有储液箱2，储液箱2底部固定连接有泵体3，泵体3出液端固定连接有工字管4，工字管4端部设置有四个出液口，工字管4位于同一直线上两个出液口均固定连通有喷液管5，种植用无人机施药保障设备包括有：

摆动喷药机构：摆动喷药机构包括用于喷洒药液的喷头602，喷头602外表面均设置有用于辅助驱动喷头602摆动的两个摆动柱606，摆动喷药机构用于摆动喷药和防止药液沉淀；

检测防护机构：检测防护机构包括用于辅助检测药液剩余的漂浮块702，检测防护机构用于检测药液剩余和防止泵体3空转，检测防护机构位于摆动喷药机构上方；

摆动喷药机构还包括连接软管601，连接软管601均等距固定连通于喷液管5外表面，连接软管601远离喷液管5一端均与喷头602固定连通，喷液管5外表面均滑动连接有滑动套603，滑动套603外表面均固定连接有连接板604，连接板604底部均固定连接有连接杆605，连接杆605均与摆动柱606固定连接，工字管4上方设置有往复板607，往复板607均与滑动套603固定连接，往复板607上表面固定连接有齿条608，储液箱2底部对称固定连接有支撑块609，支撑块609之间转动连接有往复丝杆610，往复丝杆610与往复板607螺纹连接，储液箱2内壁底部转动连接有搅拌杆611，搅拌杆611贯穿储液箱2，搅拌杆611底端固定连接有齿轮612，齿轮612与齿条608相啮合；

其中：连接软管601为柔性塑料材质，通过其发生扭动可辅助喷头602发生左右摆动和角度偏转。

现有技术中，施药设备在施药时，喷洒药液的喷头602大多是垂直向下喷洒的，喷洒角度固定不动，但是由于植物生长状况可能不同，且施药时需要在植物各个高度上进行喷洒，此时固定不动的喷头602在施药时，植物的部分区域可能会出现喷洒不到的情况，与现有技术相比，本实施例的实施，实现在施药的过程中，通过喷头602不断的摆动，提高了喷头602喷洒角度，从而增加了喷头602的喷洒覆盖的面积，使得药液更好的分布在目标区域内，防止出现植物的部分区域出现喷洒不到的情况，提高了药液喷洒的均匀性，增加了药液喷洒的效果。

进一步的实施例：请参照图5至图9所示：

检测防护机构还包括两个第一导向轨701，两个第一导向轨701均与储液箱2固定连接，漂浮块702设置于两个第一导向轨701之间，漂浮块702底部固定连接有第一配重块704，漂浮块702靠近储液箱2一侧嵌合有第一磁块703，储液箱2前侧固定连接有两个第二导向轨705，两个第二导向轨705之间设置有第二磁块706，第二磁块706与第一磁块703靠近储液箱2一侧均对称活动连接有滚珠707，第二磁块706远离储液箱2一侧固定连接有推柱708，第二磁块706右侧贯穿第二导向轨705，第二磁块706右侧固定连接有第一触点709，储液箱2前侧固定连接有第二触点710，第二触点710位于第一触点709正下方，储液箱2前侧分别固定连接有继电器711和警报灯712，第一触点709和第二触点710电性连接控制警报灯712和继电器711启闭，继电器711与泵体3电性连接，储液箱2前侧固定连接有两个固定块713，固定块713均位于第二导向轨705左侧，固定块713之间转动连接有收纳辊，收纳辊外表面缠绕有警示帘714，警示帘714底部固定连接有第二配重块715，储液箱2前侧固定连接有两个固定套719，固定套719位于固定块713下方，固定套719前侧均滑动连接有滑动杆718，滑动杆718之间固定连接有挡杆716，挡杆716前侧固定连接有三角块717，三角块717位于推柱708下方。

其中：三角块717靠近推柱708的一侧设置为斜面，在推柱708向下移动时，可辅助驱动挡杆716滑动。

现有技术中，无人机在施药时，由于无人机的载荷能力相对有限，不能携带大量的农药或肥料，导致无人机在喷洒农药的过程中，药液会出现耗尽的情况，由于泵体3还在运行的状态，且没有了正常吸入和排出的药液，所以此时泵体3的叶轮没有流体冷却和润滑，可能会导致泵体3叶轮和轴承等部件过热，使得泵体3的密封和轴承出现损坏的问题，与现有技术相比，本实施例的实施，可防止储液箱2内药液耗尽时泵体3出现空转的情况，避免了因泵体3空转而导致泵体3叶轮和轴承等部件过热，泵体3的密封和轴承出现损坏的问题，从而保证了泵体3的安全。

通过上述实施例中的所有内容的工作原理如下：

初始状态下：警示帘714缠绕在收卷辊上，此时第二配重块715在挡杆716的阻挡下，无法拉动警示帘714展开，外接驱动电机安装在其中一个支撑块609一侧，外接驱动电机输出端与往复丝杆610固定连接，储液箱2内装上适当的药液，此时漂浮块702在药液的浮力下，位于储液箱2的内壁上部。

以下为摆动喷药机构摆动喷药和防止药液沉淀的工作过程：

在使用时，启动外接驱动电机，外接驱动电机输出端转动带动往复丝杆610转动，往复丝杆610转动时，由于往复丝杆610与往复板607螺纹连接，滑动套603与喷液管5滑动连接，所以在滑动套603的导向下，往复板607和滑动套603做左右往复运动，然后同时带动连接板604和连接杆605做左右往复运动，当连接杆605做左右往复运动时，同时带动摆动柱606左右做往复运动，此时喷头602在摆动柱606的拨动下，喷头602左右摆动并同时发生左右的角度偏移，实现在施药的过程中，通过喷头602不断的摆动，提高了喷头602喷洒角度，从而增加了喷头602的喷洒覆盖的面积，使得药液更好的分布在目标区域内，防止出现植物的部分区域出现喷洒不到的情况，提高了药液喷洒的均匀性，增加了药液喷洒的效果；

进一步的，当往复板607左右往复移动时，可同时带动齿条608左右移动，由于齿条608与齿轮612处于啮合状态，此时在齿条608的左右移动下，可带动齿轮612不断的左右转动，从而通过齿轮612的转动带动搅拌杆611左右往复转动，进而使得搅拌杆611在左右转动时，实现对储液箱2内药液的搅拌，通过在喷洒药液的同时，实现对储液箱2内药液的搅拌，可使得储液箱2内的药液充分的混合，防止储液箱2内药液出现沉淀或者分层的现象，同时，不断搅拌储液箱2内的药液可以避免药液中固体颗粒或其他悬浮物的沉积，防止其附着在药箱壁或管道内，堵塞喷洒系统。

上述工作过程请参考图1至图5。

以下为检测防护机构检测药液剩余和防止泵体3空转的工作过程：

当药液将要使用耗尽时，储液箱2内药液的液面下降，此时在重力的影响下，漂浮块702跟随药液同时下降，当漂浮块702向下移动时同时带动第一磁块703向下移动，根据磁铁异性相吸的原理，在第一磁块703向下移动时，可通过吸力带动第二磁块706同时向下移动，然后在第二磁块706的带动下，使得推柱708和第一触点709同时向下移动，使得第一触点709靠近第二触点710，推柱708靠近三角块717，由于第一触点709和第二触点710电性连接控制警报灯712和继电器711启闭，当第一触点709不断靠近第二触点710并与第二触点710接触时，警报灯712和继电器711开启，然后警报灯712发出警报信号，同时继电器711通过电性连接将泵体3关闭，从而防止储液箱2内药液耗尽时泵体3出现空转的情况，避免了因泵体3空转而导致泵体3叶轮和轴承等部件过热，泵体3的密封和轴承出现损坏的问题，从而保证了泵体3的安全；

同时在漂浮块702、第一磁块703和第二磁块706向下移动的过程中，通过第一导向轨701和第二导向轨705的设置，可防止漂浮块702和第二磁块706出现晃动而导致下滑歪斜的问题，同时通过第一配重块704的设置，保证了漂浮块702受到第一配重块704的压力而稳定的向下移动，且通过滚珠707的设置，在第一磁块703通过吸力带动第二磁块706向下移动时，可减少第二磁块706和第一磁块703与储液箱2之间的摩擦力，防止出现卡顿的现象，从而进一步的保证了漂浮块702、第一磁块703和第二磁块706向下移动时的稳定性。

进一步的，当推柱708靠近三角块717并与其接触时，推柱708对三角块717的倾斜面产生挤压力，从而使得三角块717向外移动，并同时带动挡杆716和滑动杆718向远离固定套719的方向移动，且滑动杆718是在固定套719的导向下滑动，可使得挡杆716和滑动杆718滑动时更平稳，然后随着挡杆716的移动，可使得挡杆716脱离对第二配重块715的限位，此时在重力的影响下，第二配重块715开始向下移动，然后拉动警示帘714展开，此时通过警示帘714的展开和警报灯712的警报信号的双重警示来提示工作人员药液将要耗光的问题，从而使得工作人员及时将机体1停下并及时对储液箱2内添加药液，同时防止药液耗光时，若工作人员没有及时发现导致机体1持续飞行而浪费能源的问题；

上述工作过程请参考图5至图9。

总述：

施药的过程中，通过喷头602不断的摆动，提高了喷头602喷洒角度，从而增加了喷头602的喷洒覆盖的面积，使得药液更好的分布在目标区域内，防止出现植物的部分区域出现喷洒不到的情况，提高了药液喷洒的均匀性，增加了药液喷洒的效果，同时通过在喷洒药液的同时，实现对储液箱2内药液的搅拌，可使得储液箱2内的药液充分的混合，防止储液箱2内药液出现沉淀或者分层的现象，然后当药液耗尽时，通过可及时的将泵体3关闭，通过浮力和重力的作用，可避免因泵体3空转而导致泵体3叶轮和轴承等部件过热，泵体3的密封和轴承出现损坏的问题，从而保证了泵体3的安全，同时通过警示帘714的展开和警报灯712的警报信号的双重警示来提示工作人员药液将要耗光的问题，从而使得工作人员及时将机体1停下并及时对储液箱2内添加药液，同时防止药液耗光时，若工作人员没有及时发现导致机体1持续飞行而浪费能源的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (3)

1.一种种植用无人机施药保障设备，用于无人机，包括机体（1），所述机体（1）底部固定连接有储液箱（2），所述储液箱（2）底部固定连接有泵体（3），所述泵体（3）出液端固定连接有工字管（4），所述工字管（4）端部设置有四个出液口，所述工字管（4）位于同一直线上两个出液口均固定连通有喷液管（5），其特征在于，所述种植用无人机施药保障设备包括有：

摆动喷药机构：所述摆动喷药机构包括用于喷洒药液的喷头（602），所述喷头（602）外表面均设置有用于辅助驱动喷头（602）摆动的两个摆动柱（606），所述摆动喷药机构用于摆动喷药和防止药液沉淀；

检测防护机构：所述检测防护机构包括用于辅助检测药液剩余的漂浮块（702），所述检测防护机构用于检测药液剩余和防止泵体（3）空转，所述检测防护机构位于摆动喷药机构上方；

所述摆动喷药机构还包括连接软管（601），所述连接软管（601）均等距固定连通于喷液管（5）外表面，所述连接软管（601）远离喷液管（5）一端均与喷头（602）固定连通，所述喷液管（5）外表面均滑动连接有滑动套（603），所述滑动套（603）外表面均固定连接有连接板（604），所述连接板（604）底部均固定连接有连接杆（605），所述连接杆（605）均与摆动柱（606）固定连接，所述工字管（4）上方设置有往复板（607），所述往复板（607）均与滑动套（603）固定连接，所述往复板（607）上表面固定连接有齿条（608），所述储液箱（2）底部对称固定连接有支撑块（609），所述支撑块（609）之间转动连接有往复丝杆（610），所述往复丝杆（610）与往复板（607）螺纹连接；

所述储液箱（2）内壁底部转动连接有搅拌杆（611），所述搅拌杆（611）贯穿储液箱（2），所述搅拌杆（611）底端固定连接有齿轮（612），所述齿轮（612）与齿条（608）相啮合；

所述检测防护机构还包括两个第一导向轨（701），两个所述第一导向轨（701）均与储液箱（2）固定连接，所述漂浮块（702）设置于两个第一导向轨（701）之间，所述漂浮块（702）底部固定连接有第一配重块（704），所述漂浮块（702）靠近储液箱（2）一侧嵌合有第一磁块（703）；

所述储液箱（2）前侧固定连接有两个第二导向轨（705），两个所述第二导向轨（705）之间设置有第二磁块（706），所述第二磁块（706）与第一磁块（703）靠近储液箱（2）一侧均对称活动连接有滚珠（707）；

所述第二磁块（706）远离储液箱（2）一侧固定连接有推柱（708），所述第二磁块（706）右侧贯穿第二导向轨（705），所述第二磁块（706）右侧固定连接有第一触点（709），所述储液箱（2）前侧固定连接有第二触点（710），所述第二触点（710）位于第一触点（709）正下方，所述储液箱（2）前侧分别固定连接有继电器（711）和警报灯（712），所述第一触点（709）和第二触点（710）电性连接控制警报灯（712）和继电器（711）启闭，所述继电器（711）与泵体（3）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种种植用无人机施药保障设备，其特征在于：所述储液箱（2）前侧固定连接有两个固定块（713），所述固定块（713）均位于第二导向轨（705）左侧，所述固定块（713）之间转动连接有收纳辊，所述收纳辊外表面缠绕有警示帘（714），所述警示帘（714）底部固定连接有第二配重块（715）。

3.根据权利要求2所述的一种种植用无人机施药保障设备，其特征在于：所述储液箱（2）前侧固定连接有两个固定套（719），所述固定套（719）位于固定块（713）下方，所述固定套（719）前侧均滑动连接有滑动杆（718），所述滑动杆（718）之间固定连接有挡杆（716），所述挡杆（716）前侧固定连接有三角块（717），所述三角块（717）位于推柱（708）下方。