CN205168912U - 一种农用药肥喷施直列式多旋翼机 - Google Patents

Abstract

一种农用药肥喷施直列式多旋翼机，适用于区块化的水田农作物的药肥喷施作业。包括垂直提升无刷电机螺旋桨组件、主机架连接杆、主机架连接杆级联件、主机架水平度控制陀螺仪、水平推进无刷电机螺旋桨组件、电调；AC220V转DC12V开关电源将发电机的交流电转换为直流电；主机架水平度关联杆和主机架高度控制陀螺仪用于控制主机架高度；水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置和主机架水平推进同步度关联杆通过主机架牵引及控制绳索控制主机架与主机架移动及高度限位杆的运动同步度；电/油动喷雾机通过药/肥输送管为药/肥喷头输液；电/油东小车用于本实用新型的载荷、状态限位和运动。其载荷量大、续航时间长、耗能少、操控简单、成本低且作业效率高。

Description

一种农用药肥喷施直列式多旋翼机

技术领域

本实用新型涉及一种直列式多旋翼机，尤其适用于一种区块化的水田农作物的药肥喷施作业使用的农用药肥喷施直列式多旋翼机。

背景技术

随着农业生产现代化的发展，对农用飞行器的需求也越来越多，如不损伤农作物情况下的大田农药和叶面肥的喷施等，特别是适合于水田农作物的作业机械设备需求更加急迫，因为无论是工人或者机器在水田中都不便行走并作业，且容易损伤作物。目前解决此类作业问题的基本方法包括常规多旋翼飞机、无人直升机以及飞艇等。但它们都因为受气候影响明显、药肥载荷有限、续航时间短、设备昂贵以及操作技术要求高等原因，而无法实际推广应用。所以，需要研究一种适用性强、药肥载荷较大、成本低廉、续航时间长且操作简便的飞行器类的农作物药肥喷施作业设备。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用性强、药肥载荷较大、成本低廉、续航时间长且操作简便的农用药肥喷施直列式多旋翼机。

为实现上述技术目的，本实用新型的农用药肥喷施直列式多旋翼机，包括直列式多旋翼机、地面控制供能车和药肥喷施装置；

所述直列式多旋翼机包括多个通过主机架连接杆级联件连接的旋翼机，旋翼机下方设有多个主机架支撑杆，所述旋翼机包括顺序连接的一个头部旋翼机和多个中段旋翼机，所述头部旋翼机包括主机架连接杆，主机架连接杆上方设有垂直提升无刷电机螺旋桨组件，头部旋翼机的主机架连接杆一侧设有水平推进无刷电机螺旋桨组件，主机架连接杆下方分别设有主机架水平度控制陀螺仪和多个电调，每个电调分别与一个垂直提升无刷电机螺旋桨组件或水平推进无刷电机螺旋桨组件相连接，头部旋翼机尾部靠近中段旋翼机的连接处设有AC220V转DC12V开关电源；所述中段旋翼机包括主机架连接杆和设置在主机架连接杆上的垂直提升无刷电机螺旋桨组件，每个垂直提升无刷电机螺旋桨组件上分别连接有一个电调；所述最后一个中段旋翼机尾部安装有主机架水平度关联杆，主机架水平度关联杆上分别设有主机架高度控制陀螺仪、水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置和主机架水平推进同步度关联杆，所述主机架水平度控制陀螺仪、所有电调、AC220V转DC12V开关电源、主机架高度控制陀螺仪和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置；

所述地面控制供能车包括油/电动小车,油/电动小车上分别设有主机架移动及高度限位杆、AC220V发电机和油/电动喷雾机，所述AC220V发电机上设有AC220V供电线路，为直列式多旋翼机上的电子设备供电，主机架移动及高度限位杆顶部设有与直列式多旋翼机的主机架水平推进同步度关联杆相连接的主机架牵引及控制绳索；

所述药肥喷施装置包括悬挂在旋翼机下方的多个药/肥喷头，药/肥喷头通过药/肥输送管串联并追踪与地面控制供能车的油/电动喷雾机相连接；

所述主机架移动及高度限位杆为伸缩结构，可以控制直列式多旋翼机的高度及运动状态。

所述电调是以控制垂直提升无刷电机螺旋桨组件和水平推进无刷电机螺旋桨组件（3）的转速；所述主机架高度控制陀螺仪通过发出控制信号给靠近主机架首端的电调，驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件工作；所述主机架移动及高度限位杆，通过主机架牵引及控制绳索牵引水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置和主机架水平推进同步度关联杆纵向运动，并联动主机架水平度关联杆和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置，使水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置产生相应的控制信号给水平推进无刷电机螺旋桨组件的电调驱动水平推进无刷电机螺旋桨组件产生推力；所述直列式多旋翼机两侧分别通过主机架牵引及控制绳索连接到两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆；所述两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆之间通过保险钢丝挂有药肥喷施装置。

有益效果：

(1)通过电调控制垂直提升无刷电机螺旋桨组件提供上升力，通过水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置调节前进的速度，并通过主机架移动及高度限位杆控制上升的高度，操控简单、成本低且作业效率高等优点。

(2)本装置的直列式多旋翼机包括头部旋翼机和多个中段旋翼机，可根据需要调节直列式多旋翼机的长度，且通过地面控制供能车提供电能和农药或肥料，相比无人机的自载重，其载荷量大、续航时间长、耗能少、成本低和操控简单等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图中：1-垂直提升无刷电机螺旋桨组件；2-主机架水平度控制陀螺仪；3-水平推进无刷电机螺旋桨组件；4-电调；5-主机架连接杆；6-AC220V转DC12V开关电源；7-主机架连接杆级联件；8-主机架水平度关联杆；9-主机架高度控制陀螺仪；10-水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置；11-主机架水平推进同步度关联杆；12-主机架牵引及控制绳索；13-主机架移动及高度限位杆；14-AC220V发电机；15-油/电动喷雾机；16-油/电动小车；17-药/肥喷头；18-垂直提升及水平推进无刷电机螺旋桨组件供电及控制线路；19-药/肥输送管；20-AC220V供电线路；21-主机架支撑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的说明：

如图1所示，本实用新型的农用药肥喷施直列式多旋翼机，它包括直列式多旋翼机、地面控制供能车和药肥喷施装置；

所述直列式多旋翼机包括多个通过主机架连接杆级联件7连接的旋翼机，旋翼机下方设有多个主机架支撑杆21，所述旋翼机包括顺序连接的一个头部旋翼机和多个中段旋翼机，所述头部旋翼机包括主机架连接杆5，主机架连接杆5上方设有垂直提升无刷电机螺旋桨组件1，头部旋翼机的主机架连接杆5一侧设有水平推进无刷电机螺旋桨组件3，主机架连接杆5下方分别设有主机架水平度控制陀螺仪2和多个电调4，每个电调4分别与一个垂直提升无刷电机螺旋桨组件1或水平推进无刷电机螺旋桨组件3相连接，所述电调4是以控制垂直提升无刷电机螺旋桨组件1和水平推进无刷电机螺旋桨组件3的转速，所述主机架高度控制陀螺仪2通过发出控制信号给靠近主机架首端的电调，驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1工作，头部旋翼机尾部靠近中段旋翼机的连接处设有AC220V转DC12V开关电源6；所述中段旋翼机包括主机架连接杆5和设置在主机架连接杆5上的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1，每个垂直提升无刷电机螺旋桨组件1上分别连接有一个电调4；所述最后一个中段旋翼机尾部安装有主机架水平度关联杆8，主机架水平度关联杆8上分别设有主机架高度控制陀螺仪9、水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10和主机架水平推进同步度关联杆11，所述主机架水平度控制陀螺仪2、所有电调4、AC220V转DC12V开关电源6、主机架高度控制陀螺仪9和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10；

所述地面控制供能车包括油/电动小车(16),油/电动小车(16)上分别设有主机架移动及高度限位杆13、AC220V发电机14和油/电动喷雾机15，所述主机架移动及高度限位杆13为伸缩结构，可以控制直列式多旋翼机的高度及运动状态，所述AC220V发电机14上设有AC220V供电线路20，为直列式多旋翼机上的电子设备供电，主机架移动及高度限位杆13顶部设有与直列式多旋翼机的主机架水平推进同步度关联杆11相连接的主机架牵引及控制绳索12；

所述药肥喷施装置包括悬挂在旋翼机下方的多个药/肥喷头17，药/肥喷头17通过药/肥输送管19串联并追踪与地面控制供能车的油/电动喷雾机15相连接。

所述直列式多旋翼机两侧分别通过主机架牵引及控制绳索12连接到两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆13；所述两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆13之间通过保险钢丝挂有药肥喷施装置。

所述主机架移动及高度限位杆13，通过主机架牵引及控制绳索12牵引水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10和主机架水平推进同步度关联杆11纵向运动，并联动主机架水平度关联杆11和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10，使水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10产生相应的控制信号给水平推进无刷电机螺旋桨组件3的电调驱动水平推进无刷电机螺旋桨组件3产生推力。

工作流程：电/油动小车16直接为AC220V发电机14、电/油动喷雾机15和主机架及其附着的全部装置提供载荷力和行走动力；当电/油动小车16纵向运动时，主机架移动及高度限位杆13将通过主机架牵引及控制绳索12，牵引水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10和主机架水平推进同步度关联杆11纵向运动，由于直列式多旋翼机的运动滞后性，将使主机架水平度关联杆8与主机架水平推进同步度关联杆11之间会产生一个动态夹角，并联动水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10，使水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10产生相应的控制信号给水平推进无刷电机螺旋桨组件3的电调4驱动水平推进无刷电机螺旋桨组件3产生推力，使主机架末端保持与主机架首端同步、同向运动；另外，由于主机架支撑杆21的长度小于主机架移动及高度限位杆13的顶端高度，所以，在多旋翼启动初期，主机架高度将低于主机架移动及高度限位杆13的顶端高度，将使安装在主机架水平度关联杆8上的主机架高度控制陀螺仪9倾斜并发出控制信号给靠近主机架首端的一半数量的电调4去驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1的螺旋桨旋转产生提升里，提升靠近主机架首端一半数量的药/肥液喷头17；当主机架首端和末端不平行时，将使安装在主机架连接杆5上的主机架水平度控制陀螺仪2倾斜并发出控制信号给靠近主机架末端的另一半数量的电调4去驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1，达到提升靠近主机架末端另一半数量的药/肥液喷头17的目的；电/油动喷雾机15通过药/肥液输送管19为喷头17输送药/肥液；通过调整主机架牵引及控制绳索12、药/肥液输送管19以及AC220V供电线路20的长度，可以控制喷施作业发区间。

电动（或者油动）小车16可以运行在田埂或适宜的田间小路上；电动（或者油动）小车16直接为AC220V发电机14、电动（或者油动）喷雾机15和主机架及其附着的全部装置提供载荷力和行走动力，与此同时，固定在电动（或者油动）小车16上的主机架移动及高度限位杆13将通过主机架牵引及控制绳索12牵引水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10和主机架水平推进同步度关联杆11纵向运动，并联动主机架水平度关联杆8和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10，使水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置10产生相应的控制信号给水平推进无刷电机螺旋桨组件3的电调4驱动水平推进无刷电机螺旋桨组件3产生推力；在多旋翼启动初期，主机架高度将低于主机架移动及高度限位杆13的顶端高度，使安装在主机架水平度关联杆8上的主机架高度控制陀螺仪9倾斜并发出控制信号给靠近主机架首端的一半数量的电调4去驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1的螺旋桨旋转产生升力，提升靠近主机架首端一半数量的药液（或肥液）喷头17；当主机架首端和末端不平行时，将使安装在主机架连接杆5上的主机架水平度控制陀螺仪2倾斜并发出控制信号给靠近主机架末端的另一半数量的电调4去驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件1产生升力，提升靠近主机架末端另一半数量的药液（或肥液）喷头17；喷头17通过药液（或肥液）输送管19从电动（或者油动）喷雾机15获取喷施液；第一行程喷施作业完成后，可将主机架牵引及控制绳索12、药液（或肥液）输送管19以及AC220V供电线路20分别展开伸长为约一个主机架的长度，以便第二行程的喷施作业面与第一行程喷施作业面相衔接。

Claims (7)

1.一种农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于:它包括直列式多旋翼机、地面控制供能车和药肥喷施装置；

所述直列式多旋翼机包括多个通过主机架连接杆级联件（7）连接的旋翼机，旋翼机下方设有多个主机架支撑杆（21），所述旋翼机包括顺序连接的一个头部旋翼机和多个中段旋翼机，所述头部旋翼机包括主机架连接杆（5），主机架连接杆（5）上方设有垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1），头部旋翼机的主机架连接杆（5）一侧设有水平推进无刷电机螺旋桨组件（3），主机架连接杆（5）下方分别设有主机架水平度控制陀螺仪（2）和多个电调（4），每个电调（4）分别与一个垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1）或水平推进无刷电机螺旋桨组件（3）相连接，头部旋翼机尾部靠近中段旋翼机的连接处设有AC220V转DC12V开关电源（6）；所述中段旋翼机包括主机架连接杆（5）和设置在主机架连接杆（5）上的垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1），每个垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1）上分别连接有一个电调（4）；所述最后一个中段旋翼机尾部安装有主机架水平度关联杆（8），主机架水平度关联杆（8）上分别设有主机架高度控制陀螺仪（9）、水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置（10）和主机架水平推进同步度关联杆（11），所述主机架水平度控制陀螺仪（2）、所有电调（4）、AC220V转DC12V开关电源（6）、主机架高度控制陀螺仪（9）和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置（10）；

所述地面控制供能车包括油/电动小车(16),油/电动小车(16)上分别设有主机架移动及高度限位杆（13）、AC220V发电机（14）和油/电动喷雾机（15），所述AC220V发电机（14）上设有AC220V供电线路（20），为直列式多旋翼机上的电子设备供电，主机架移动及高度限位杆（13）顶部设有与直列式多旋翼机的主机架水平推进同步度关联杆（11）相连接的主机架牵引及控制绳索（12）；

所述药肥喷施装置包括悬挂在旋翼机下方的多个药/肥喷头（17），药/肥喷头（17）通过药/肥输送管（19）串联并追踪与地面控制供能车的油/电动喷雾机（15）相连接。

2.根据权利要求1所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于：所述主机架移动及高度限位杆（13）为伸缩结构，可以控制直列式多旋翼机的高度及运动状态。

3.根据权利要求1所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于：所述电调（4）是以控制垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1）和水平推进无刷电机螺旋桨组件（3）的转速。

4.根据权利要求1所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于:所述主机架高度控制陀螺仪（2）通过发出控制信号给靠近主机架首端的电调，驱动相应的垂直提升无刷电机螺旋桨组件（1）工作。

5.根据权利要求1所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于:所述主机架移动及高度限位杆（13），通过主机架牵引及控制绳索（12）牵引水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置（10）和主机架水平推进同步度关联杆（11）纵向运动，并联动主机架水平度关联杆（11）和水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置（10），使水平推进无刷电机螺旋桨组件控制装置（10）产生相应的控制信号给水平推进无刷电机螺旋桨组件（3）的电调驱动水平推进无刷电机螺旋桨组件（3）产生推力。

6.根据权利要求1所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于:所述直列式多旋翼机两侧分别通过主机架牵引及控制绳索（12）连接到两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆（13）。

7.根据权利要求6所述的农用药肥喷施直列式多旋翼机，其特征在于:所述两部地面控制供能车的主机架移动及高度限位杆（13）之间通过保险钢丝挂有药肥喷施装置。