CN205418115U - 一种变量喷洒式植保无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变量喷洒式植保无人机，包括机体主架、起落架、内支撑臂、固定平台、平衡测量装置、平衡调整装置、供电装置、外支撑臂、拍摄装置和喷洒装置；喷洒装置包括液体箱、控制器、液压泵、调节阀、喷头、控制阀，喷头通过管道连接液体箱，控制阀装在管道上；液压泵设置在液体箱内，调节阀设置在液体箱的出口处；控制器与拍摄装置通过数据线连接，控制器连接调节阀和控制阀。本实用新型结构简单紧凑，生产成本低；既能实现稳定的航拍，又能在机臂上增加螺旋桨，提高本装置的载重，实现施肥和喷洒农药的功能；能够实现对单位面积作物的精确施肥或精确喷药，减小肥料或农药的损耗，增加单次航行的喷洒范围，增加植保无人机的工作效率。

Description

一种变量喷洒式植保无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地说，尤其涉及一种变量喷洒式质保无人机。

背景技术

中国最为农业大国，18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保工作，我国每年农药中毒人数约有10万之众，致死率约为20％，农药残留和污染造成的病死人数至今尚无官方统计，其更是一个惊人数字。在这种状况下，植保无人机应运而生。

植保无人机，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该无人飞机由飞行平台、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过底面遥控或GPS飞控来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。植保无人机在农业服务方面首先在美国和日本得到了快速发展，其中日本山叶公司在1990年率先推出世界第一架无人机，主要用于喷洒农药。

一般的植保无人机机体娇小而功能强大，能够负载8-10公斤农药，并且能够低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地的喷洒作业，其喷洒效率时传统人工的30倍。植保无人机通常采用智能操控，操作手通过底面遥控器及GPS定位对其实施控制，其旋翼产生的向下的气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果号，同时远距离操控是要能极大提高农药喷洒的安全性，同时还能打在视频期间，对农业病虫害进行实施监控。

国内现有的植保无人机主要包括油动植保无人机和电动植保无人机，油保植保无人机虽然载荷大，航行时间长，燃料容易获得，但是使用时燃料不完全燃烧时废油会喷洒到农作物上造成农作物污染，且售价较高，普遍为电动植保无人机的十倍以上，而且整体维护难，故障率极高，其发动机磨损也非常大，使用寿命短，因此油动植保无人机很少有人使用。电动植保无人机环保、无废气、不污染农田，且操作和维护容易，售价低，设备使用寿命长，更适合用作农田的植保工作。

但是电动植保无人机的载荷比较小，且机体主架多采用韧性极差的碳纤维复合材料组合而成，非常容易碰裂或撞散架，随着植保无人机在农业和林业喷洒农药、喷洒除草剂和叶面施肥等方面的广泛应用，传统的电动植保无人机的这些缺陷迅速凸显出来，严重制约植保无人机在农业的推广使用。

植保无人机在进行喷药或施肥的过程中其喷洒农药、喷洒除草剂或叶片施肥的过程往往都是人工手动开启的，开始后进行持续喷洒的过程，该过程往往会有一定的浪费，而且不能根据实际需要对作物进行施肥或者喷药的操作，而不同区域的作物生长状况以及虫害状况并不相同，甚至相隔数米之间的作物其生长状况也不尽相同，如果其喷洒肥料或喷洒农药的量均相同，势必会影响作物的生长，同时也会产生一定的浪费，不适应现代化农业精确施肥及喷药的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种结构简单、负载能力强、稳定向良好、跌撞损失小、能够进行精确施肥和喷药的变量喷洒式植保无人机。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种变量喷洒式植保无人机，包括机体主架、起落架、内支撑臂、固定平台、平衡测量装置、平衡调整装置、供电装置、外支撑臂、拍摄装置和喷洒装置，所述平衡测量装置与平衡调整装置相连接，平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置均固定在机体主架上；所述机体主架的四周设有六根内支撑臂，六根内支撑臂的内端均匀分布地设置在机体主架上，每根所述内支撑臂的外端均通过Y型接头分别连接两个外支撑臂的内端，每根所述外支撑臂和每根所述内支撑臂的外端上方均固定有电机，电机上设置有旋翼；所述机体主架的下方设置有与机体主架固定为一体的起落架，所述固定平台固定在所述起落架上，所述喷洒装置和拍摄装置均固定在所述固定平台上；所述喷洒装置包括液体箱、控制器、液压泵、调节阀、喷头、控制阀，所述喷头通过管道连接液体箱，所述控制阀装在管道上；所述液压泵设置在液体箱内，调节阀设置在液体箱的出口处；所述控制器与拍摄装置通过数据线连接，所述控制器连接调节阀和控制阀。

进一步的，所述机体主架上还设有将平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置罩在其中的防护罩。防护罩与机体主架通过螺栓固定连接。

进一步的，所述起落架包括左脚架、右脚架、固定左脚架和右脚架的两根横杆以及固定两根横杆的两根竖杆，横杆与左脚架和右脚架均通过焊接连接，竖杆与横杆之间通过焊接连接；两根横杆均水平设置且相互平行，两个竖杆均水平设置且相互平行，固定平台固定在两根竖杆上。

进一步的，所述平衡测量装置为陀螺仪。

进一步的，所述内支撑臂通过特制接头固定在支架上，所述特制接头包括空心管接头和固定片，所述空心管接头的上端设有U型槽，所述U型槽内设有螺栓孔，内支撑臂插接在所述空心管接头内并通过与所述U型槽内的螺栓孔相配合的螺栓进行固定；固定片与空心管接头的下端固定连接，固定片上设有两个用于与支架连接的螺纹孔。

进一步的，喷洒平台的底部开有通孔，拍摄装置固定与所述通孔内部。

进一步的，所述拍摄装置为摄像机或工业相机。

进一步的，每个外支撑臂的外端还设有护圈，该外支撑臂上的旋翼和电机位于所述护圈的内部。

利用拍摄装置的工业相机或摄像机拍摄一定面积内的作物信息，传输给控制器，利用控制器分析植物的生长情况及受灾情况，并分析出该面积需要喷洒的废料或农药的液体流量，通过控制调节阀和控制阀对不同区域内的作物进行不同流量的施肥，由控制器生成信号来控制控制阀的占空比，利用控制阀的开闭时间来完成喷头的流量调节，也就是调节了喷液量，完成了变量施肥或施药。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单紧凑，生产成本低；既能实现稳定的航拍，又能在机臂上增加螺旋桨，提高本装置的载重，实现施肥和喷洒农药的功能；外端护圈保证机体整体的稳定性更好，同时提升一定的防撞跌能力；同时能够实现对单位面积作物的精确施肥或精确喷药，减小肥料或农药的损耗，增加单次航行的喷洒范围，增加植保无人机的工作效率。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型一种变量喷洒式植保无人机的俯视图。

图2是本实用新型固定平台、喷洒装置和拍摄装置的结构示意图。

图3是本实用新型起落架的结构示意图。

图4是本实用新型特制接头的结构示意图。

图中，1-机体主架、2-起落架、3-内支撑臂、4-外支撑臂、5-固定平台、6-拍摄装置、7-Y型接头、8-旋翼、9-液体箱、10-液压泵、11-调节阀、12-喷头、13-控制阀、14-空心管接头、15-固定片。

具体实施方式

参阅图1、图2所示，本实用新型的一种变量喷洒式植保无人机，包括机体主架1、起落架2、内支撑臂3、固定平台5、平衡测量装置、平衡调整装置、供电装置、外支撑臂4、拍摄装置6和喷洒装置，所述平衡测量装置与平衡调整装置相连接，平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置均固定在机体主架1上；所述机体主架1的四周设有六根内支撑臂3，六根内支撑臂3的内端均匀分布地设置在机体主架1上，每根所述内支撑臂3的外端均通过Y型接头7分别连接两个外支撑臂4的内端，每根所述外支撑臂4和每根所述内支撑臂3的外端上方均固定有电机，电机上设置有旋翼8；所述机体主架1的下方设置有与机体主架1固定为一体的起落架2，所述固定平台5固定在所述起落架2上，所述喷洒装置和拍摄装置6均固定在所述固定平台5上；所述喷洒装置包括液体箱9、控制器、液压泵10、调节阀11、喷头12、控制阀13，所述喷头12通过管道连接液体箱，所述控制阀13装在管道上；所述液压泵10设置在液体箱9内，调节阀11设置在液体箱9的出口处；所述控制器与拍摄装置6通过数据线连接，所述控制器连接调节阀11和控制阀13。

所述机体主架1上还设有将平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置罩在其中的防护罩。防护罩与机体主架1通过螺栓固定连接。所述平衡测量装置为陀螺仪。平衡测量装置用于测量无人航拍机飞行姿态，平衡调整装置用于根据平衡测量装置的测量结果对航拍云台内的照相机进行角度调整。

参照图3，所述起落架2包括左脚架、右脚架、固定左脚架和右脚架的两根横杆以及固定两根横杆的两根竖杆，横杆与左脚架和右脚架均通过焊接连接，竖杆与横杆之间通过焊接连接；两根横杆均水平设置且相互平行，两个竖杆均水平设置且相互平行，固定平台5固定在两根竖杆上。

参照图4，所述内支撑臂3通过特制接头固定在支架上，所述特制接头包括空心管接头14和固定片15，所述空心管接头14的上端设有U型槽，所述U型槽内设有螺栓孔，内支撑臂3插接在所述空心管接头14内并通过与所述U型槽内的螺栓孔相配合的螺栓进行固定；固定片15与空心管接头14的下端固定连接，固定片15上设有两个用于与支架连接的螺纹孔。

喷洒平台的底部开有通孔，拍摄装置6固定与所述通孔内部。所述拍摄装置6为摄像机或工业相机。

每个外支撑臂4的外端还设有护圈，该外支撑臂4上的旋翼8和电机位于所述护圈的内部。护圈能够有效提高植保无人机的抗撞性能。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (8)

1.一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：包括机体主架、起落架、内支撑臂、固定平台、平衡测量装置、平衡调整装置、供电装置、外支撑臂、拍摄装置和喷洒装置，所述平衡测量装置与平衡调整装置相连接，平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置均固定在机体主架上；所述机体主架的四周设有六根内支撑臂，六根内支撑臂的内端均匀分布地设置在机体主架上，每根所述内支撑臂的外端均通过Y型接头分别连接两个外支撑臂的内端，每根所述外支撑臂和每根所述内支撑臂的外端上方均固定有电机，电机上设置有旋翼；所述机体主架的下方设置有与机体主架固定为一体的起落架，所述固定平台固定在所述起落架上，所述喷洒装置和拍摄装置均固定在所述固定平台上；所述喷洒装置包括液体箱、控制器、液压泵、调节阀、喷头、控制阀，所述喷头通过管道连接液体箱，所述控制阀装在管道上；所述液压泵设置在液体箱内，调节阀设置在液体箱的出口处；所述控制器与拍摄装置通过数据线连接，所述控制器连接调节阀和控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：所述机体主架上还设有将平衡测量装置、平衡调整装置和供电装置罩在其中的防护罩，防护罩与机体主架通过螺栓固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：所述起落架包括左脚架、右脚架、固定左脚架和右脚架的两根横杆以及固定两根横杆的两根竖杆，横杆与左脚架和右脚架均通过焊接连接，竖杆与横杆之间通过焊接连接；两根横杆均水平设置且相互平行，两个竖杆均水平设置且相互平行，固定平台固定在两根竖杆上。

4.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：所述平衡测量装置为陀螺仪。

5.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：所述内支撑臂通过特制接头固定在支架上，所述特制接头包括空心管接头和固定片，所述空心管接头的上端设有U型槽，所述U型槽内设有螺栓孔，内支撑臂插接在所述空心管接头内并通过与所述U型槽内的螺栓孔相配合的螺栓进行固定；固定片与空心管接头的下端固定连接，固定片上设有两个用于与支架连接的螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：喷洒平台的底部开有通孔，拍摄装置固定与所述通孔内部。

7.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：所述拍摄装置为摄像机或工业相机。

8.根据权利要求1所述的一种变量喷洒式植保无人机，其特征在于：每个外支撑臂的外端还设有护圈，该外支撑臂上的旋翼和电机位于所述护圈的内部。