CN206511126U - 植保无人机 - Google Patents
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Abstract
一种植保无人机，包括机身，驱动机身飞行的动力单元，以及安装在机身上能够进行喷洒作业的喷洒单元。所述动力单元包括与机身相连的固定件以及安装在固定件上的旋翼单元。所述旋翼单元包括同轴设置的一对旋翼。旋翼单元采用双旋翼，能够不增加无人机轴距和轴数的同时，增加升力，结构简单，体积不变，使无人机能够有较强的载重，也能够具有较强的飞行稳定性。安装的导流罩不仅能够保护旋翼，并且能够使气流加速，进一步提高旋翼单元所能够产生的升力。
Description
技术领域
本实用新型属于无人飞行器领域，尤其涉及一种用于植物保护的无人机。
背景技术
植保无人机是一种能够通过遥控对农林植物进行喷洒药剂、种子、粉剂等保护作业的无人驾驶飞机，具有作业高度低，飘移少，可空中悬停，无须专用起降场地的特点，并且旋翼产生的气流能够增加喷雾的穿透性，并能够使工作人员远离农药喷雾，提高安全性。
目前，植保无人机的每个机臂上一般仅有一个旋翼，能够提供的升力有限，需要设置多个机臂和旋翼，才能实现较大的载重，增加了无人机的体积以及结构复杂度，而且过多的机臂和旋翼容易产生共振和噪音。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有植保无人机需要设置多组机臂和旋翼，体积大，结构复杂，容易产生共振和噪音，提出一种升力大、噪音小、结构简单的植保无人机。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种植保无人机，包括机身，驱动机身飞行的动力单元，以及安装在机身上能够进行喷洒作业的喷洒单元。所述动力单元包括与机身相连的固定件以及安装在固定件上的旋翼单元。所述旋翼单元包括同轴设置的一对旋翼。
作为优选，所述动力单元进一步包括固装在固定件上的导流罩，所述旋翼单元位于导流罩中，所述导流罩设置有内径自下而上逐渐增大的扩张部，所述扩张部的顶端位于导流罩顶端。
作为优选，所述旋翼单元中的一对旋翼分别为主旋翼和副旋翼，所述主旋翼设置的叶片数量大于所述副旋翼设置的叶片数量。
作为优选，所述主旋翼位于所述副旋翼的下方。
作为优选，所述喷洒单元包括用于盛装内容物的容纳腔以及能够将内容物喷洒出的喷嘴，所述喷嘴与容纳腔通过喷洒管道相连通。
作为优选，所述喷嘴设置在喷洒管道上，所述喷洒管道向机身的外侧水平延伸。
作为优选，所述喷洒单元进一步包括安装有摄像头的云台，所述云台可旋转地安装在喷洒管道上，所述喷嘴位于云台上。
作为优选，进一步包括能够测量飞行高度的高度传感器。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
1、旋翼单元采用双旋翼，能够不增加无人机轴距和轴数的同时，增加升力，结构简单，体积不变，使无人机能够有较强的载重，也能够具有较强的飞行稳定性。
2、安装的导流罩不仅能够保护旋翼，并且能够使气流加速，进一步提高旋翼单元所能够产生的升力。
3、旋翼单元中两个旋翼的叶片数量不同，避免两个旋翼之间产生共振，提高无人机运行稳定性，降低噪音。
4、喷洒管道将内容物均匀分布，并通过多个喷嘴喷出，增加了喷洒的覆盖面积，提高喷洒效果。
5、云台的摄像头能够对喷嘴周围进行全方位观察，能够使操作人员能够在无人机处在符合要求的位置时进行喷洒，提高喷洒的准确性和农药利用率。
附图说明
图1为本实用新型植保无人机的结构示意图一；
图2为本实用新型植保无人机的结构示意图二；
以上各图中：1、机身；2、动力单元；2.1、固定件；2.2、旋翼单元；2.2.1、旋翼；2.2.1a、主旋翼；2.2.1b、副旋翼；2.3、导流罩；2.3.1、扩张部；3、喷洒单元；3.1、容纳腔；3.2、喷嘴；3.3、喷洒管道；3.4、云台；4、高度传感器。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至2所示，植保无人机，包括机身1，驱动机身1飞行的动力单元2，以及安装在机身1上能够进行喷洒作业的喷洒单元3。
动力单元2牵引无人机飞行到植物上方，喷洒单元3将储存的农药、种子、粉剂等内容物向下喷洒到植物上，对植物进行农林保护。
动力单元2包括与机身1相连的固定件2.1以及安装在固定件2.1上的旋翼单元2.2。
旋翼单元2.2包括同轴设置的一对旋翼2.2.1。
为了提供足够的升力，使无人机能够足够的载重和飞行稳定性，机身1连接多个动力单元2。
固定件2.1为连接机身1的支撑架或支撑杆等能够安装旋翼单元2.2并使旋翼单元2.2位于机身外侧的固定结构。
旋翼单元2.2设置在固定件2.1的外端上，旋翼单元2.2的两个旋翼2.2.1均由固定件2.1上安装的电机驱动而进行旋转，每个旋翼2.2.1均由各自的电机独立驱动，在不增加动力单元2所占体积的情况下，增加了旋翼2.2.1的数量，提高动力单元2所产生的升力。
动力单元2驱动无人机飞行时，旋翼单元2.2中的两个旋翼2.2.1反向旋转，能够使单个动力单元2提供的升力增大，在不改变无人机的扭矩和轴数的情况下，增加无人机的载重能力，提高无人机飞行的稳定性。并且反转的两个旋翼2.2.1能够相互消除旋转产生的扭矩，提高无人机飞行的稳定性。
为了进一步提高动力单元2产生的升力，动力单元2进一步包括固装在固定件21上的导流罩2.3。旋翼单元2.2位于导流罩2.3中，导流罩2.3设置有内径自下而上逐渐增大的扩张部2.3.1，扩张部2.3.1的顶端位于导流罩2.3顶端。
旋翼单元2.2中旋翼旋翼2.2.1旋转产生的气流，均流过导流罩2.3，导流罩2.3设置的扩张部2.3.1使气流进入导流罩2.3后，气流所处空间的体积逐渐减小，从而增大气流的流速，提高动力单元2产生的升力。
导流罩2.3的扩张部2.3.1使其形成涵道，扩张部2.3.1可仅设在导流罩2.3上部，也可是整个导流罩2.3为扩张部2.3.1。
为了避免产生共振，旋翼单元2.2中的一对旋翼2.2.1分别为主旋翼2.2.1a和副旋翼2.2.1b，主旋翼2.2.1a设置的叶片数量大于副旋翼2.2.1b设置的叶片数量。
主旋翼2.2.1a和副旋翼2.2.1b的叶片数量不同，防止两者旋转过程中产生振动的振幅相同，进而避免旋翼单元2.2发生共振，保证旋翼单元2.2运转稳定，并降低噪音。
为了保证升力的增强，主旋翼2.2.1a位于副旋翼2.2.1b的下方，使叶片数量较多的主旋翼2.2.1a更接近地面。由于在转速相同的情况下，叶片较多的旋翼能够产生较大的升力，能够产生相对较强升力的主旋翼2.2.1a位于下方，形成的气流能够直接向下作用，产生升力，使升力的提升更加明显。
为了进行农药、种子、粉剂等内容物的喷洒，喷洒单元3包括用于盛装内容物的容纳腔3.1以及能够将内容物喷洒出的喷嘴3.2，喷嘴3.2与容纳腔3.1通过喷洒管道3.3相连通。
容纳腔3.1可设置在机身1内，也可外挂在机身外。无人机飞行到植物上方，喷嘴3.2朝下，内容物从容纳腔3.1中通过喷洒管道3.3送到喷嘴3.2向下喷出，喷到植物上。
为了使喷洒范围更大，喷嘴3.2设置在喷洒管道3.3上，喷洒管道3.3向机身1的外侧水平延伸。喷嘴3.2沿喷洒管道3.3长度方向设置多个，使喷嘴3.2的分布面积由内向外逐渐展开，从而增加了喷嘴3.2的分布面积，提高喷洒的覆盖面积。
为了确保喷洒位置准确，喷洒单元3进一步包括安装有摄像头的云台3.4，云台3.4可旋转地安装在喷洒管道3.3上，喷嘴3.2位于云台3.4上。
喷嘴3.2位于云台3.4的下表面上，并向下喷洒，避免喷出的水雾与摄像头接触，保证摄像头成像的清晰度，并避免水雾腐蚀摄像头。云台3.4上安装的摄像头能够随着云台3.4进行360度旋转，观测对应喷嘴3.2四周的环境，使无人机操作人员确认是否要在该处进行喷洒。根据摄像头观察的情况，操作人员控制对应喷嘴3.2中的阀门，从而控制喷洒作业。
为了进一步保证喷洒作业的准确性，无人机进一步包括能够测量飞行高度的高度传感器4。
高度传感器可安装在机身上，测量飞行高度。
高度传感器还可安装在喷洒管道3.3上，高度位置低于喷嘴3.2。当高度传感器测得无人机飞行高度高于植物时，喷嘴3.2的高度位置也高于植物，使高度传感器测量飞行高度的同时，同时能够确定喷嘴3.2是否高于下方的植物，使喷嘴3.2喷洒出的喷雾能够完全覆盖下方植物，保证喷洒效果。
Claims (8)
1.一种植保无人机，包括机身(1)，驱动机身(1)飞行的动力单元(2)，以及安装在机身(1)上能够进行喷洒作业的喷洒单元(3)，
其特征在于，所述动力单元(2)包括与机身(1)相连的固定件(2.1)以及安装在固定件(2.1)上的旋翼单元(2.2)，
所述旋翼单元(2.2)包括同轴设置的一对旋翼(2.2.1)。
2.根据权利要求1所述的植保无人机，其特征在于，所述动力单元(2)进一步包括固装在固定件(2.1)上的导流罩(2.3)，所述旋翼单元(2.2)位于导流罩(2.3)中，所述导流罩(2.3)设置有内径自下而上逐渐增大的扩张部(2.3.1)，所述扩张部(2.3.1)的顶端位于导流罩(2.3)顶端。
3.根据权利要求1所述的植保无人机，其特征在于，所述旋翼单元(2.2)中的一对旋翼(2.2.1)分别为主旋翼(2.2.1a)和副旋翼(2.2.1b)，所述主旋翼(2.2.1a)设置的叶片数量大于所述副旋翼(2.2.1b)设置的叶片数量。
4.根据权利要求3所述的植保无人机，其特征在于，所述主旋翼(2.2.1a)位于所述副旋翼(2.2.1b)的下方。
5.根据权利要求1所述的植保无人机，其特征在于，所述喷洒单元(3)包括用于盛装内容物的容纳腔(3.1)以及能够将内容物喷洒出的喷嘴(3.2)，所述喷嘴(3.2)与容纳腔(3.1)通过喷洒管道(3.3)相连通。
6.根据权利要求5所述的植保无人机，其特征在于，所述喷嘴(3.2)设置在喷洒管道(3.3)上，所述喷洒管道(3.3)向机身(1)的外侧水平延伸。
7.根据权利要求5或6所述的植保无人机，其特征在于，所述喷洒单元(3)进一步包括安装有摄像头的云台(3.4)，所述云台(3.4)可旋转地安装在喷洒管道(3.3)上，所述喷嘴(3.2)位于云台(3.4)上。
8.根据权利要求1所述的植保无人机，其特征在于，进一步包括能够测量飞行高度的高度传感器(4)。
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Cited By (3)
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| CN107719655A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-02-23 | 沈阳旋飞航空技术有限公司 | 一种油动四旋翼无人机 |
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| CN111837678A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-30 | 江苏大学 | 一种烟草飞行打顶机器人 |
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2017
- 2017-02-22 CN CN201720159439.8U patent/CN206511126U/zh not_active Expired - Fee Related
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