CN207752341U - 无人机加药装置及植保无人机基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无人机加药装置及植保无人机基站，涉及无人机设备的技术领域，包括：控制器、液量检测仪、灌药机和农药储备箱，液量检测仪、灌药机分别与控制器相连接，农药储备箱与灌药机相连接；液量检测仪用于检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将药量信息发送至控制器，灌药机用于向无人机的药箱内加装农药；农药储备箱用于盛放农药；灌药机包括泵和导管，导管包括第一导管和第二导管，第一导管用于与无人机底部的药箱相连通；第二导管与农药储备箱相连通。能够缓解现有的无人机人工加药方式存在劳动强度大、人身安全风险较大的问题，能够减小人员的劳动强度，降低农药对人体的侵害，减小了人身安全风险，为无人机加药提供了便利。

Description

无人机加药装置及植保无人机基站

技术领域

本实用新型涉及无人机设备技术领域，尤其是涉及一种无人机加药装置及植保无人机基站。

背景技术

目前农业市场是众多领域中智能化应用短板领域，包括播种、植保、收割等都是劳动密集型工作，急需智能化产品的引入。目前无人机行业应用突飞猛进，行业认可度不断提高，无人机自动化能力及可靠性能力不断完善，并且已经有植保无人机作为农业智能化作业的入口，开始应用于植保领域。

目前，现有的无人机的药箱容量有限，续航能力较低，在大面积喷洒农药的过程中，需要人工经常加药，增加了人工的劳动强度，给人们使用带来了很大的不便，同时由于人工方式造成人与农药的直接接触，不利于人体健康，增加了农药对人体健康的危害几率。

综上所述，现有的无人机人工加药方式存在劳动强度大、人身安全风险较大的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种无人机加药装置及植保无人机基站，以缓解现有的无人机人工加药方式存在劳动强度大、人身安全风险较大的问题，能够减小人员的劳动强度，降低农药对人体的侵害，减小了人身安全风险，为无人机加药提供了便利。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种无人机加药装置，包括：控制器、液量检测仪、灌药机和农药储备箱，所述液量检测仪、所述灌药机分别与所述控制器相连接，所述农药储备箱与所述灌药机相连接；

所述液量检测仪用于检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将所述药量信息发送至所述控制器，所述灌药机用于向无人机的药箱内加装农药；所述农药储备箱用于盛放农药；所述农药储备箱为至少一个；

所述灌药机包括泵和导管，所述导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管用于与无人机底部的药箱相连通；所述第二导管与农药储备箱相连通。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述农药储备箱为多个，用于盛放不同的农药。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述泵采用蠕动泵。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述第一导管和/或第二导管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制器相连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述第一导管上设置有单向阀。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述电磁阀设置有传感器组，所述传感器组与所述控制器相连接；

所述传感器组包括开度传感器、压力传感器或流量传感器的至少一种，所述开度传感器用于检测电磁阀的开度大小，所述压力传感器用于检测流体的压力大小，所述流量传感器用于检测流量大小。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，该无人机加药装置还包括第二检测仪，所述第二检测仪与所述控制器相连接，所述第二检测仪用于检测农药储备箱内农药的第二药量信息，并将所述第二药量信息发送至所述控制器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，该无人机加药装置还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接，所述报警装置用于发出警报。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，该无人机加药装置还包括基站停机坪和机械定位装置，所述基站停机坪用于为无人机提供停机场地；所述机械定位装置设置在基站停机坪上，所述机械定位装置用于无人机定位且使无人机定位在基站停机坪的预设位置。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种植保无人机基站，包括第一方面任一项的无人机加药装置。

本实用新型提供的无人机加药装置具有以下有益效果：

本实用新型第一方面提供的无人机加药装置，包括：控制器、液量检测仪、灌药机和农药储备箱，所述液量检测仪、所述灌药机分别与所述控制器相连接，所农药储备箱与所述灌药机相连接；所述液量检测仪用于检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将所述药量信息发送至所述控制器，所述灌药机用于向无人机的药箱内加装农药；所述农药储备箱用于盛放农药；所述农药储备箱为至少一个；所述灌药机包括泵和导管，所述导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管用于与无人机底部的药箱相连通；所述第二导管与农药储备箱相连通。

采用本实用新型第一方面提供的无人机加药装置，当无人机在停机坪降落并到达指定位置(将灌药机、液量检测仪与无人机药箱相连)后，液量检测仪检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将药量信息发送至控制器，控制器根据药量信息控制灌药机向无人机的药箱内加装农药，缓解了现有的无人机人工加药方式存在劳动强度大、人身安全风险较大的问题。

本实用新型第一方面提供的无人机加药装置，通过控制器控制灌药机开启从农药储备箱内抽取农药向无人机的药箱进行加药，能够实现对无人机的药箱进行加药，减小了人员劳动强度，避免了灌药过程中人与农药的接触，降低了农药对人体的侵害，减小了人身安全风险，为无人机加药提供了便利。

本实用新型实施例还提供了一种无人机加药方法采用本实用新型第一方面提供的无人机加药装置，当无人机到达预设位置后，将液量检测仪、灌药机的第一导管与无人机的药箱相连，控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内农药的药量信息；控制器控制灌药机开启向无人机的药箱内加药；控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内的第二药量信息；控制器判断第二药量信息是否等于预设阈值；当第二药量信息等于预设阈值时，控制器控制灌药机关闭，加药结束。该方法能够实现对无人机的药箱进行加药，减小了人员劳动强度，避免了灌药过程中人与农药的接触，降低了农药对人体的侵害，减小了人身安全风险，为无人机加药提供了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的无人机加药装置的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的无人机加药装置的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种植保无人机基站的结构框图；

图4为本实用新型实施例提供的一种植保无人机基站的立体图；

图5为本实用新型实施例提供的一种植保无人机基站的主视图；

图6为本实用新型实施例提供的一种植保无人机基站的后视图；

图7为本实用新型实施例提供的第三推动组件的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的电池运输机构的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的另一种植保无人机基站的基本结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一：

请参照图1至图2，下面将结合附图对本实用新型实施例提供的无人机加药装置作详细说明。

本实用新型第一方面的实施例提供了一种无人机加药装置，包括：控制器8、液量检测仪91、灌药机6和农药储备箱7，所述液量检测仪、所述灌药机分别与所述控制器相连接，所农药储备箱与所述灌药机相连接。

所述液量检测仪用于检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将所述药量信息发送至所述控制器，灌药机用于向无人机的药箱9内加装农药；所述农药储备箱用于盛放农药；所述农药储备箱为至少一个。

所述灌药机包括泵63和导管，所述导管包括第一导管61和第二导管62，所述第一导管用于与无人机底部的药箱相连通；所述第二导管与农药储备箱相连通。

采用本实用新型第一方面的实施例提供的无人机加药装置，当无人机在停机坪降落并到达指定位置(将灌药机、液量检测仪与无人机药箱相连)后，液量检测仪检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将药量信息发送至控制器，控制器根据药量信息控制灌药机向无人机的药箱内加装农药，缓解了现有的无人机人工加药方式存在劳动强度大、人身安全风险较大的问题。

具体的，本实施例中的控制器采用51系列单片机。

液量检测仪包括液位传感器，进一步的，液位传感器采用浮球式液位传感器。

考虑到每个无人机作业的地区和场景，农药的种类不同，本实施例可选的方案中，更进一步地，农药储备箱为多个，用于盛放不同的农药。

对应的，在至少一个实施例中，第二导管与农药储备箱的数量一致，第二导管的两端分别与农药储备箱和灌药机相连。

在另外一些实施例中，第二导管通过转接阀组连接多个分支管路，每个分支管路与一个农药储备箱相连接；例如，当农药储备箱为三个时，转接阀组采用三通阀；当农药储备箱为9个时，转接阀组采用九通阀。

需要说明的是，每个农药储备箱预想存放有预先配置的农药，并在农药储备箱上进行编号并标注农药名称，以区别不同的农药，防止混淆。

本实施例可选的方案中，更进一步地，上述泵采用蠕动泵。蠕动泵具有以下优点：1、无污染：流体只接触泵管，不接触泵体；2、精度高：重复精度，稳定性精度高；3、低剪切力：是输送剪切敏感，侵蚀性强流体的理想工具；4、密封性好：具有良好的自吸能力，可空转，可防止回流；5、维护简单：无阀门和密封件；6、具有双向同等流量输送能力；无液体空运转情况下不会对泵的任何部件造成损害；能产生达98％的真空度；没有阀、机械密封和填料密封装置，也就没有这些产生泄露和维护的因素；能轻松的输送固、液或气液混合相流体，允许流体内所含固体直径达到管状元件内径40％；可输送各种具有研磨、腐蚀、氧敏感特性的物料及各种食品等；仅软管为需要替换的部件，更换操作极为简单；除软管外，所输送产品不与任何部件接触。

考虑到如何防止农药的回流，可能对泵造成的损害，进一步的，所述第一导管上设置有单向阀，单向阀又称止回阀，止回阀是指依靠介质本身流动而自动开、闭阀瓣，用来防止介质倒流的阀门，还称逆止阀、逆流阀或背压阀。止回阀属于一种自动阀门，用于防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转，以及容器介质的泄放。

进一步的，单向阀采用管道式止回阀或者旋启式止回阀的一种。

进一步的是，所述单向阀设置在第一导管靠近泵的一端。

本实施例可选的方案中，更进一步地，所述第一导管和/或第二导管上设置有电磁阀611，所述电磁阀与所述控制器相连接。

在至少一个实施例中，所述电磁阀采用比例电磁阀或者流量控制阀或者节流阀或者调节阀的任意一种。

在另外一些实施例中，所述电磁阀设置有传感器组，所述传感器组与所述控制器相连接；

传感器阀组用于采集电磁阀的开度信息和/或者是农药的流量信息，并将所述开度信息和/或者流量信息反馈至控制器，以便于控制器根据开度信息或者流量信息对电磁阀进行控制，调节农药流量，防止流量过大对管路(第一导管)的冲击，提高第一导管的使用寿命，同时防止流量过小影响加药效率，通过加开流量，提高加药效率，缩短时长。

具体的，所述传感器组包括开度传感器、压力传感器或流量传感器的至少一种，所述开度传感器用于检测电磁阀的开度大小，所述压力传感器用于检测流体的压力大小，所述流量传感器用于检测流量大小。

本实施例中，传感器组包括开度传感器、压力传感器和流量传感器，以实现对流量的精确调控。

考虑到如何对农药储备箱的药量进行监控，本实施例可选的方案中，更进一步地，该无人机加药装置还包括第二检测仪，所述第二检测仪与所述控制器相连接，所述第二检测仪用于检测农药储备箱内农药的第二药量信息，并将所述第二药量信息发送至所述控制器。

此处的第二液量检测仪设置在农药储备箱内部，与农药储备箱相连接，第二液量检测仪包括第二液位传感器，所述第二液位传感器采用浮筒式液位传感器。需要指出的是，第二液量检测仪与农药储备箱的数量一致，以实现对每个农药储备箱的农药进行检测。

在至少一个实施例中，该无人机加药装置还可以包括摄像装置，所述摄像装置包括照明灯，所述摄像装置设置在所述农药储备箱的顶部，所述摄像装置与所述控制器相连接，用于对农药储备箱的药量进行监控，生成图像信息，并将图像信息传送至控制器。

本实施例可选的方案中，更进一步地，该无人机加药装置还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接，所述报警装置用于发出警报。

例如，控制器接收第二检测仪检测到农药储备箱的第二药量信息，判断第二药量信息是否低于第二预设阈值，当第二药量信息低于第二预设阈值时，控制报警装置发出警报，提示维护人员需要及时向农药储备箱进行加药。

进一步的，所述报警装置包括声光一体化报警器，可以发出声音、光信息，警示效果好。

本实施例可选的方案中，更进一步地，该无人机加药装置还包括机械定位装置，所述机械定位装置用于无人机定位且使无人机定位在基站停机坪的预设位置。

具体的，该无人机加药装置还包括：基站停机坪5和机械定位装置92，所述基站停机坪用于为无人机提供停机场地；所述机械定位装置设置在基站停机坪上，所述机械定位装置用于无人机定位且使无人机定位在基站停机坪的预设位置，以使无人机的药箱与第一导管的位置相对应，方便将无人机的药箱的加药口与第一导管连通。

无人机在每次执行任务前后都需要停靠在预定的位置进行保养检修，以便下次任务能够顺利进行。无人机位置与方位的调整需要在停机坪上进行。无人机脚架底部为圆形，因此基站停机坪采用圆形，且，基站停机坪中间设置有机械定位装置，上述机械定位装置包括位于基站停机坪正中的四只抓脚，四只抓脚的运行轨道为“十字形”，由于飞机定位存在的微小误差。机械定位装置与控制器相连，当飞机降落到基站停机坪后，鉴于飞机可能未能够停在停机坪的预设位置(正中间)，此时就需要机械定位装置来进行调整。控制器控制机械定位装置的正中的四只抓脚以相同的速度分别匀速向四周撑起，迫使无人机处于停机坪正中间(与停机坪形成同心圆)。该过程实现将无人机定位在预设位置，方便进行加药。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种无人机加药方法，包括：控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内农药的药量信息；

控制器控制灌药机开启向无人机的药箱内加药；

控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内的第二药量信息；

控制器判断第二药量信息是否等于预设阈值；

当第二药量信息等于预设阈值时，控制器控制灌药机关闭，加药结束。

本实用新型第二方面的实施例提供的无人机加药方法采用本实用新型第一方面的实施例提供的无人机加药装置，当无人机到达预设位置后，将液量检测仪、灌药机的第一导管与无人机的药箱相连，控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内农药的药量信息；控制器控制灌药机开启向无人机的药箱内加药；控制器接收液量检测仪发送的无人机的药箱内的第二药量信息；控制器判断第二药量信息是否等于预设阈值；当第二药量信息等于预设阈值时，控制器控制灌药机关闭，加药结束。该方法能够实现对无人机的药箱进行加药，减小了人员劳动强度，避免了灌药过程中人与农药的接触，降低了农药对人体的侵害，减小了人身安全风险，为无人机加药提供了便利。

以上对本实用新型的无人机加药装置及无人机加药方法进行了说明，但是，本实用新型不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本实用新型包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

实施例二：

本实用新型实施例提供了一种植保无人机基站，应用于农业领域，具体可用于植被保护领域。

如图3至图8所示，该植保无人机基站包括：基站主控系统100、电源系统200、通信系统300和自动运动控制系统400。

其中，上述电源系统、通信系统、自动运动控制系统分别与上述基站主控系统相连接。

上述电源系统用于为上述植保无人机基站的运行提供电力支持。

具体的，电源系统作为植保无人机基站的电力核心，能够为整个植保无人机基站的运行提供原动力，保证基站中各系统组件能够安全高效地发挥各自的功能，同时也是实现电池自动充电的基础。

进一步的，电源系统包含三相转两相变压器、AC-DC电源模块和DC-DC电源模块，其中，三相转两相变压器用于将三相电转换成两相电，即三相转两相变压器能够实现三相电转二相电(3L/2L)功能；AC-DC电源模块包括AC/DC转换器，用于将交流电转换成直流电，即AC-DC电源模块能够实现交流电转直流电(AC/DC)的功能；DC-DC电源模块包括DC/DC变换器，用于将直流电转换成需要的直流电输出，即DC-DC电源模块能够实现直流电转换(DC/DC)的功能，因此电源系统可以满足不同设备的供电需求，并为电池充电系统提供保证。

上述通信系统用于与外界进行通讯，从而实现基站主控系统与外界进行数据交互和信号传递。换句话说，基站主控系统通过通信系统可以与外界设备进行实时的数据和信号传输。

需要说明的是，这里的外界或者外界设备包括无人机、服务器或者客户端的一种或者多种。

在一个实施例中，外界或者外界设备包括无人机、服务器或者客户端四种，其中客户端具体为地面人员手持的移动终端设备，服务器具体为布置在云端的云端服务器。因此，通信系统主要负责无人机、植保无人机基站、地面客户端和云端服务器四者的信息的实时通信，这里的信息包括地形图像信息、无人机位置信息、作业环境信息(例如土壤，风速，温度，湿度等)、无人机状态信息(例如电池的剩余电量、药箱的剩余药量信息等)，以及其他传感数据的传输。

具体的，通信系统包括短距离通信装置和长距离通信装置。

其中，上述短距离通信装置包括Wi-Fi模块、CAN总线模块以及USB接口模块，具体的，地面的植保无人机基站向无人机传送上行任务数据，无人机向植保无人机基站反馈传输下行飞行数据，两者之间还可以交互传输定位数据，为保证传输距离和传输信道稳定性，因而这里采用Wi-Fi模块的传输方案。基站与各传感器数据传输依赖于CAN总线传输，以确保I/O复用情况下数据的稳定性。另外，USB接口模块外接USB接口可以用来检修和升级系统以及无人机相关数据的回传。

上述长距离通信装置包括视频监控装置和网络模块，长距离通信主要依赖图像传输技术，植保无人机基站通过视频监控装置接收设置在无人机上的相机的取景画面，植保无人机基站通过网络模块(例如4G无线网络模块或者光通信模块)再将数据处理后上传至云端服务器，从而实现远程视频监督。植保无人机基站和云端服务器的通信模块，采用多模(3G、4G或则多模光纤)传输方式，以避免特殊地区对某种模式(频率)的覆盖不到位，从而减小对基站的通信系统造成的影响。

上述自动运动控制系统用于为植保无人机自动加装电池和农药。

具体的，自动运动控制系统代替了传统的人工作业，负责无人机作业前后的准备和保养工作，包括电池的更换、农药的加装工作，还包括对换下的电池进行充电、保养工作。

上述基站主控系统包括工业控制计算机，能够通过通信系统与外界通信，例如接收上位机(如服务器)的控制信号。

具体的，基站主控系统作为控制核心，用于控制自动运动控制装置为植保无人机进行更换电池和加装农药。

需要指出的是，在至少一个实施例中，上述控制器与基站主控系统相连接，即上述无人机加药装置的控制器可以是基站主控系统的一个子控制模块，以减轻基站主控系统的工作负担。

在另外一些实施例中，控制器也可以直接作为基站主控系统的控制核心，即集成在工业计算机的控制板上。

进一步的，上述自动运动控制系统包括自动更换电池装置和前述的无人机加药装置。

a自动更换电池装置

该自动更换电池装置包括：架体1、电池运输机构2以及电池更换机构3；电池运输机构2包括多个用于给电池充电的充电单元21；电池更换机构3安装于架体1，且电池更换机构3可将充电单元21搭载的电池输送至无人机的电池仓4以更换无人机上的电池。

当无人机在基站停机坪5降落并到达预设位置后，电池运输机构2将搭载电池的充电单元21移动至电池更换机构3处，电池更换机构3可以将充电单元21搭载的电池输送至无人机的电池仓4，替换下电池仓4内电量耗尽或者电量较低的电池，并且电池运输机构2上有多个充电单元21，可同时给多块电池充电，使得电池更换机构3可以连续给多个无人机更换电池。

该自动更换电池装置能够实现自动替换无人机电池仓4内电池并对电池进行充电，实现了无人机电池的自动更换，保障了电池更换的连续性，减小了劳动强度，为无人机电池的更换提供了便利。

具体的，电池更换机构3包括第一机械臂31，第一机械臂31与架体1转动连接，且第一机械臂31上设有第一推动组件32以及用于容纳电池的第一容仓33；当第一机械臂31处于第一工位时，第一容仓33与充电单元21相对，用于承接充电单元21搭载的电池；当第一机械臂31处于第二工位时，第一容仓33与电池仓4相对，第一推动组件32可将第一容仓33内的电池推送至电池仓4同时将电池仓4内的电池推出，以替换电池仓4内的电池。

进一步的，电池更换机构3还包括第二机械臂34，第二机械臂34与架体1转动连接，且第二机械臂34上设有第二推动组件35以及用于容纳电池的第二容仓36；当第二机械臂34处于第一工位时，第二容仓36与未搭载电池的充电单元21相对，第二推动组件35可将第二容仓36内的电池推送至充电单元21；当第二机械臂34处于第二工位时，第二容仓36与电池仓4相对，用于承接无人机上替换下的电池。

需要说明的是，第一机械臂31和第二机械臂34可以采用相同的结构也可以采用不同的结构。本实施例中第一机械臂31和第二机械臂34结构相同，第一机械臂31和第二机械臂34相对设置在架体1两侧，且第一机械臂31处于第一工位，第二机械臂34处于第二工位。具体地，第一机械臂31包括依次连接的第一连杆、第二连杆和第三连杆，其中，第一连杆与第二连杆垂直且第一连杆与第三连杆平行，第三连杆与第一容仓33连接，第一推动组件32位于第一容仓33背离仓口一侧。

具体的，第一推动组件32包括电机221、丝杠222和推板223，电机221驱动丝杠222带动推板223沿第一容仓33的深度方向往复移动，以便第一容仓33与无人机的电池仓4相对时将第一容仓33内的电池推入电池仓4。第一推动组件32还可以采用气缸结构。第二推出组件可以与第一推出组件采用相同的结构，也可以为其他能实现将第二容仓36内的电池推出的结构。

架体1上设置有第一驱动机构11，第一驱动机构11与第一机械臂31转动连接，用于驱动第一机械臂31在第一工位和第二工位之间切换；架体1上还设置有第二驱动机构12，第二驱动机构12与第二机械臂34转动连接，用于驱动第二机械臂34在第一工位和第二工位之间切换。

具体的，第一驱动机构11包括依次传动连接的第一电机、第一减速箱和第一转轴，第一转轴与第一机械臂31传动连接，第一电机可驱动第一机械臂31绕第一转轴的轴线转动，以实现第一机械臂31在第一工位和第二工位之间切换；第二驱动机构12包括依次传动连接的第二电机、第二减速箱和第二转轴，第二转轴与第二机械臂34传动连接，第二电机可驱动第二机械臂34绕第二转轴的轴线转动，以实现第二机械臂34在第一工位和第二工位之间切换。

第一驱动机构11与第二驱动机构12结构相同，并且第一机械臂31与第二机械臂34结构相同。

电池运输机构2包括第三推动组件22，当第一容仓33与充电单元21相对时，第三推动组件22将充电单元21搭载的电池推送至第一容仓33内。

具体的，第三推动组件22可以采用和第一推动组件32相同的结构，包括电机221、丝杠222和推板223，电机221驱动丝杠222带动推板223沿丝杠222的延伸方向往复移动，以便第三推动组件22、充电单元21以及第一容仓33相对时将充电单元21内的电池推入第一容仓33。第三推动组件22还可以采用气缸结构等其他能实现将充电单元21内的电池推出的结构。

电池运输机构2还包括驱动组件23和轮换轨道24，多个充电单元21与轮换轨道24滑动连接；驱动组件23与多个充电单元21传动连接，用于驱动多个充电单元21沿轮换轨道24滑动。

充电单元21包括底座211和充电槽212，底座211设有与轮换轨道24配合的滑槽，充电槽212安装在底座211上，用于承载电池并为电池充电。如图5所示，轮换轨道24为环形轨道，底座211上设置有四个立柱，四个立柱排成两行两列，两对立柱中间形成滑槽。驱动组件23驱动底座211沿轮换轨道24滑行。

进一步地，驱动组件23包括驱动电机和与驱动电机传动连接的传动部件231，传动部件231与充电单元21传动连接。传动部件231具体可以采用传动带结构或者传动辊结构等。

进一步地，传动部件231与充电单元21通过传动件232传动连接，传动件232上设有限位槽，充电单元21上设有与限位槽配合的限位块。

具体的，传动部件231采用传动带结构，传动件232在传动带的作用下随传动带移动，充电单元21的底座211上的限位块插入传动件232的限位槽内，传动件232带动底座211沿轮换轨道24滑动。

进一步地，电池运输机构2包括四个充电单元21，四个充电单元21均布于轮换轨道24；当第一机械臂31和第二机械臂34均处于第一工位时，搭载电池的充电单元21位于第三推动组件22和第一容仓33之间，以便第三推动组件22将充电单元21内的电池推送至第一容仓33内；未搭载电池的充电单元21与第二容仓36相对，以便第二推动组件35将第二容仓36内的电池推送至充电单元21内。无人机更换装置可同时对四块电池(自左侧沿顺时针分别标记为1、2、3、4)进行充电和轮换。当系统检测到有飞机降落后，电池1被第三推动组件22推到第一机械臂31的第一容仓33内。当停机坪5携带飞机旋转到电池仓4与第二机械臂34的第二容仓36方向一致时(通过机械定位实现)，架体1两侧的第一机械臂31和第二机械臂34同时向上翻转，与无人机上的电池对接，装有电池的第一机械臂31(图中左侧)将其内部搭载的电池通过第一推动组件32推入无人机的电池仓4中，无人机中原有的电池则被推入右侧的第二机械臂34内，架体1两侧的第一机械臂31和第二机械臂34同时降落，电池更换完成，待原搭载电池1的充电单元21(此时为无电池状态)随传送带传送到搭载电池3的充电单元21所在位置时，第二推出组件将右侧第二机械臂34内的电池推入充电单元21的充电槽212进行充电。

下面对应用该装置的无人机电池自动更换方法进行简要说明，包括：将第一机械臂31切换至第一工位；第三推动组件22将第一个充电单元21内的电池推送至第一机械臂31的第一容仓33内；将第一机械臂31和第二机械臂34均切换至第二工位；第一推动组件32将第一容仓33内的电池推送至无人机的电池仓4，同时将电池仓4内替换下的电池推送至第二机械臂34的第二容仓36内；驱动组件23驱动多个充电单元21沿轮换轨道24滑动；将第一机械臂31和第二机械臂34均切换至第一工位；第三推动组件22将第二个充电单元21内的电池推送至第一机械臂31的第一容仓33内，第二推动组件35将第二容仓36内的电池推送至第一个充电单元21内。

无人机在每次执行任务前后都需要停靠在预定的位置进行保养检修，以便下次任务能够顺利进行。无人机位置与方位的调整需要在基站停机坪5上进行。无人机脚架底部为圆形，由于定位存在的微小误差，当飞机降落到基站停机坪5后，飞机不能够停在基站停机坪5的指定位置(正中间)，此时就需要基站停机坪5来进行调整。正中的四只抓脚以相同的速度分别匀速向四周撑起，迫使无人机处于停机坪5正中间(与停机坪5形成同心圆)。该过程结束后，停机坪5开始进行自转，使无人机的电池方向均与第一机械臂31和第二机械臂34处于第二工位时方向一致。

需要指出的是，该植保无人机基站还可以包括停机坪旋转装置，停机坪旋转装置设置在基站停机坪的下端，用于带动基站停机坪旋转。

具体的，停机坪旋转装置采用回转驱动装置；回转驱动装置包括蜗杆、回转支承以及马达。

无人机处于停机坪正中间(与停机坪形成同心圆)后，停机坪旋转装置可以带动停机坪开始进行自转，使无人机的电池方向与基站电池更换装置的机械臂方向一致，也就是使无人机的电池方向均与第一机械臂31和第二机械臂34处于第二工位时方向一致。

b无人机加药装置

具体的，电池运输机构2下方为基站主控系统100、灌药机6和农药储备箱7，上述灌药机位于中间位置，上述灌药机的两侧分别设置基站主控系统和农药储备箱，农药储备箱内部装有已混合好的农药。本实施例中，农药储备箱为多个。

当无人机停靠在基站时，液量测量仪会自动检测无人机作业后药箱内所剩农药的药量。灌药机中间设置有蠕动泵、第一导管和第二导管，第一导管可沿整个基站中心的中空部分通过机械臂和停机坪向上，与无人机底部的药箱接触连通，第二导管与每个农药储备箱相连通。基站主控系统根据药箱内所剩农药的药量控制灌药机向无人机药箱内加药。

进一步的，该自动运动控制系统还包括自动充电装置。

c自动充电装置

无人机在每次任务开始前后都会在基站进行电池充电与保养。在无人机停在预定的位置后，基站的自动更换电池装置可自动取出电池进行充电。自动充电装置包含充电电池管理芯片、电源适配器和充电接口，充电电池管理芯片包括充电电路和/或保养电路。充电电路实现对电池的快速充电，保养电路用以对电池进行保护和平衡。为防止电池过充降低使用寿命甚至导致发热、爆炸等严重后果，充电电池管理芯片还设置有电池过充保护电路，可以在电量充满时自动切断电路；电池在使用过程中不可避免地会产生失衡现象，保养电路会自动对其进行平衡，延长电池使用寿命。

本实用新型实施例提供的植保无人机基站通过自动化装置的加入：

1、完成了无人机的自主化作业，解放人力，降低了人员雇佣及培训的成本。

2、大大降低无人机运营过程人为因素造成的故障率。

3、避免了灌药过程中人与农药的接触，降低植保过程对人体的农药侵害。

4、由于植保无人机基站可以根据需求设置在任何地点，能够覆盖到无人机作业的任何范围内，增加无人机作业半径。

5、减少了人工操作时时间上的浪费，整个作业过程更加快速高效，提高无人机的利用率。

实施例二：

如图9所示，在实施例二的基础上，本实用新型实施例提供了另一种植保无人机基站，与实施例二的区别在于，考虑到植保无人机基站以及无人机在田间作业时，难免遇到突发的雷雨天气。雨水与雷电都会造成系统电路短路以致植保无人机基站和无人机的损坏。该植保无人机基站还包括：防护系统500。

上述防护系统与上述基站主控系统相连接。

上述防护系统用于为上述植保无人机基站进行防护。

进一步的，上述防护系统包括防雷击装置。上述防雷击装置用于保护上述植保无人机基站，防止雷电对植保无人机基站的各系统组件(例如基站主控系统、电源系统)等的冲击造成的损害。

具体的，上述防雷击装置包括避雷针和防雷击浪涌保护器的至少一种。

进一步的，上述防护系统还包括防水装置。上述防水装置用于防止雨水对植保无人机基站的侵蚀。

具体的，上述防水装置包括涂覆在上述植保无人机基站的表面的防水涂层。

进一步的，上述防护系统还包括ESD静电释放装置。上述ESD(Electro-Staticdischarge)静电释放装置可以消除在干燥天气时无人机机体上的附加电荷，确保无人机可以平稳飞行。

进一步的，上述防护系统还包括EMC滤波装置。上述EMC(ElectromagneticCompatibility)滤波装置用于抑制和消除基站主控系统的强电磁干扰和电火花干扰，从而保证整个基站自动化控制系统(即基站主控系统)的安全可靠运行。

需要指出的是，为了进一步提高植保无人机的防护性能，该植保无人机上也可以涂覆有一层防水涂层，防止雨水的腐蚀。

进一步的，该植保无人机基站还包括：显示系统600。

上述显示系统与上述基站主控系统相连接，上述显示系统用于信息显示。

具体的，上述显示系统负责显示整个植保无人机基站中所有的传感信号(包括地块信息，作业情况，环境状况，无人机属性状态等)以供检修人员运营维护。

进一步的，显示系统采用平面超薄的LCD液晶显示器。

进一步的，根据用户的操作需求，显示系统中还可以安装Linux操作系统，可以完全胜任图形相关的工作。

为方便检修人员运营维护，进一步的，该LCD液晶显示器为触摸屏。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种无人机加药装置，其特征在于，包括：控制器、液量检测仪、灌药机和农药储备箱，所述液量检测仪、所述灌药机分别与所述控制器相连接，所述农药储备箱与所述灌药机相连接；

所述液量检测仪用于检测无人机的药箱内农药的药量信息，并将所述药量信息发送至所述控制器，所述灌药机用于向无人机的药箱内加装农药；所述农药储备箱用于盛放农药；所述农药储备箱为至少一个；

所述灌药机包括泵和导管，所述导管包括第一导管和第二导管，所述第一导管用于与无人机底部的药箱相连通；所述第二导管与农药储备箱相连通。

2.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，所述农药储备箱为多个，用于盛放不同的农药。

3.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，所述泵采用蠕动泵。

4.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，所述第一导管和/或第二导管上设置有电磁阀，所述电磁阀与所述控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，所述第一导管上设置有单向阀。

6.根据权利要求4所述的无人机加药装置，其特征在于，所述电磁阀设置有传感器组，所述传感器组与所述控制器相连接；

所述传感器组包括开度传感器、压力传感器或流量传感器的至少一种，所述开度传感器用于检测电磁阀的开度大小，所述压力传感器用于检测流体的压力大小，所述流量传感器用于检测流量大小。

7.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，还包括第二检测仪，所述第二检测仪与所述控制器相连接，所述第二检测仪用于检测农药储备箱内农药的第二药量信息，并将所述第二药量信息发送至所述控制器。

8.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制器相连接，所述报警装置用于发出警报。

9.根据权利要求1所述的无人机加药装置，其特征在于，还包括：基站停机坪和机械定位装置，所述基站停机坪用于为无人机提供停机场地；所述机械定位装置设置在基站停机坪上，所述机械定位装置用于无人机定位且使无人机定位在基站停机坪的预设位置。

10.一种植保无人机基站，其特征在于，包括权利要求1-9任一项的无人机加药装置。