CN210822753U - 由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，机箱上方装有电机和螺旋桨，电机连接螺旋桨，机箱两侧分别通过起落架收放器连接起落架，机箱下方装有三只均布的机臂，机臂上方安装有舵机，舵机下方连接舵面，云台与云台上搭载的相机安装在药箱前方，药箱中的药液通过喷洒机构传输到起落架上的农药喷口处，并喷出雾状药液；机箱内侧安装有飞行控制器、GPS、电子调速器；飞行控制器控制端分别连接电机、舵机、起落架收放器、相机、云台、喷洒机构的控制模块。本实用新型结构简单，成本低，不需要使用倾斜盘和变距系统。相比同尺寸的多旋翼植保飞行器，该飞行器的螺旋桨旋翼面积更大，飞行效率更高，有更大的有效载荷。简单结构使得维护成本更低。

Description

由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机

技术领域

本实用新型涉及一种农用植保无人机，尤其涉及一种由舵面控制姿态的单桨农用植保无人机。

背景技术

近年来，农业植保无人机保有量和作业量大幅提升，经过对现在市面上的主要植保无人机机型进行分析可知：(1)固定翼植保无人机起飞助跑困难，尺寸巨大，大载重的情况下失速点较高，速度较快，喷洒不精准，不适合小规模作业；(2)单桨植保直升机机械结构复杂，维修和维护起来难度大，成本高，在植保服务方面不够经济，飞行中机械结磨损严重；(3) 多旋翼植保无人机在续航性能方面，表现明显弱于其他机型，承载性能较差，主要是由于小尺寸螺旋桨的能量转换效率低下。

目前我国植保无人机主要采用多旋翼的结构，其配备的电池平均续航为10-20分钟，容易出现有药没电的情况。且多旋翼结构复杂，返厂维修的时间较多，这对于农田植保的时效性有很大的影响。如：大疆在2018年发布了植保无人机T16，其平均每小时作业消耗5块电池，而一块电池容量高达17,500mAh，采用14S电芯高压体系，价格非常昂贵，作为消耗品成本很高。主要原因是小尺寸螺旋桨产生力的效率不高，导致有效载荷较低，因此需要一种续航能力更高、载荷重量更大的植保无人机来实现高强度、高效率的喷洒作业。

发明内容

本实用新型提供一种由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，能够克服上述现有技术的存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，包括电机、螺旋桨、舵面、药箱、舵机、三只机臂、机箱、起落架收放器、云台，其特征在于：所述机箱上方装有电机和螺旋桨，电机连接螺旋桨，所述机箱两侧分别通过起落架收放器连接起落架，所述机箱下面装有三只均布的机臂，每个机臂上方安装有舵机，舵机下方通过铰链和连接杆连接舵面，由舵机控制舵面的摆动来控制无人机的姿态；所述云台与云台上搭载的相机安装在一体式的药箱前方，所述药箱安装在三只机臂下面，所述药箱中的药液通过喷洒机构传输到起落架上的农药喷口处，并喷出雾状药液；所述机箱内侧安装有飞行控制器、GPS、电子调速器；所述飞行控制器控制端分别连接电机、舵机、起落架收放器、相机、云台、喷洒机构的控制模块。

进一步，所述机臂内部安装有接收信号的天线和图传发射天线，接收信号的天线和图传发射天线分别连接飞行控制器。

进一步，所述落架收放器与起落架之间还连接有起落架快拆器，通过起落架快拆器使起落架在运输过程中可以拆卸。

进一步，所述三只机臂根部设有可实现机臂快速拆卸的快拆件，可实现机臂快速拆卸，减少运输时的占用空间，便于运输。

进一步，所述螺旋桨根部设有可实现螺旋桨折叠的折叠件，可实现螺旋桨快速拆卸，减少运输时的占用空间，便于运输。

进一步，所述药箱的下方还设有距离传感器，用于实时地测量无人机与地面的距离，通过距离传感器实时地测量无人机距地面的距离，从而以智能的方式方便精确地控制无人机的飞行高度。

进一步，所述舵面采用镂空碳纤维板，并在其表面用蒙皮覆膜。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的无人机通过控制螺旋桨转速来控制拉力大小。其中三个舵面控制系统相比于四个呈十字状分布的舵面控制系统，其结构更加简单、事故率更低。本实用新型结构简单，成本低，不需要使用倾斜盘和变距系统。相比同尺寸的多旋翼植保飞行器，该飞行器的螺旋桨旋翼面积更大，飞行效率更高，有更大的有效载荷。简单的结构使得维护成本更低。

附图说明

图1是本实用新型的由舵面控制姿态的单桨植保无人机结构示意图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在此技术方案为前提下进行实施，给出实施详细方式和具体操作过程，但本实用新型保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，一种由舵面控制姿态的单桨植保无人机，包括电机1、起落架快拆器2、舵面3、起落架4、农药喷口5、药箱6、云台7、相机8、摇臂9、机臂10、舵机11、螺旋桨 12、机箱13。

机箱13上方装有电机1和螺旋桨12，电机1连接螺旋桨12。机箱13两侧分别通过起落架收放器和起落架快拆器2连接起落架4，使起落架4在运输过程中可以拆卸。机箱13下面装有三只均布的机臂10，三只机臂10相互间夹角为120度，每个机臂10上方安装有舵机11，舵机11下方通过铰链和连接杆连接舵面3，由舵机11控制舵面3的摆动来控制无人机的姿态。机臂10内部安装有接收信号的天线和图传发射天线。云台7与其搭载的相机8位于一体式药箱6的前方。药箱6安装在三只机臂10下面，药箱6中的药液通过喷洒机构传输到起落架4上的农药喷口5处，并喷出雾状药液。机箱13内侧安装有飞行控制器、GPS、电子调速器；飞行控制器控制端分别连接电机1、舵机11、起落架收放器、相机8、云台7、喷洒机构的控制模块。

本实施例在水平向前飞行时，飞行器的姿态倾斜，舵面3可以产生攻角带来的升力。飞行器最大倾斜角度最大可达45度或以上。

该农用植保无人机还包括距离传感器，距离传感器设置在药箱6的下方，用于实时地测量农用植保无人机与地面之间的距离。

悬停情况下，飞行控制器控制舵面来克服螺旋桨产生的反扭力。

在上述方案的基础下，本实用新型还可以做出如下改进：

螺旋桨根部设有可实现螺旋桨折叠的折叠件。采用上述进一步方案的有益效果是：可实现螺旋桨快速拆卸，减少运输时的占用空间，便于运输。

该无人机设有距离传感器，距离传感器设置在药箱的下方，用于实时地测量无人机与地面的距离。通过设置这样的距离传感器，能够实时地测量无人机距地面的距离，从而以智能的方式方便精确地控制无人机的飞行高度。

机箱上部安装电子调速器。采用上述进一步方案的有益效果是：电子调速器易于散热、维护。

舵面可以采用镂空碳纤维板，并在其表面用蒙皮覆膜。电机、螺旋桨、电子调速器、舵机、摄像头、飞行控制器种类和型号不受限制。

本实用新型的由舵面控制姿态的单桨植保无人机，相比同尺寸的多旋翼植保无人机，该无人机的螺旋桨旋翼面积更大，飞行效率更高，有更大的有效载荷。其转速低于普通的多旋翼，产生的噪音更小。简单的结构使得维护成本也更低。

Claims (7)

1.一种由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，包括电机、螺旋桨、舵面、药箱、舵机、三只机臂、机箱、起落架收放器、云台，其特征在于：所述机箱上方装有电机和螺旋桨，电机连接螺旋桨，所述机箱两侧分别通过起落架收放器连接起落架，所述机箱下面装有三只均布的机臂，每个机臂上方安装有舵机，舵机下方通过铰链和连接杆连接舵面，由舵机控制舵面的摆动来控制无人机的姿态；所述云台与云台上搭载的相机安装在一体式的药箱前方，所述药箱安装在三只机臂下面，所述药箱中的药液通过喷洒机构传输到起落架上的农药喷口处，并喷出雾状药液；所述机箱内侧安装有飞行控制器、GPS、电子调速器；所述飞行控制器控制端分别连接电机、舵机、起落架收放器、相机、云台、喷洒机构的控制模块。

2.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述机臂内部安装有接收信号的天线和图传发射天线，接收信号的天线和图传发射天线分别连接飞行控制器。

3.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述落架收放器与起落架之间还连接有起落架快拆器，通过起落架快拆器使起落架在运输过程中可以拆卸。

4.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述三只机臂根部设有可实现机臂快速拆卸的快拆件，可实现机臂快速拆卸，减少运输时的占用空间，便于运输。

5.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述螺旋桨根部设有可实现螺旋桨折叠的折叠件，可实现螺旋桨快速拆卸，减少运输时的占用空间，便于运输。

6.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述药箱的下方还设有距离传感器，用于实时地测量无人机与地面的距离，通过距离传感器实时地测量无人机距地面的距离，从而以智能的方式方便精确地控制无人机的飞行高度。

7.根据权利要求1所述的由舵面控制飞行姿态的单桨植保无人机，其特征在于：所述舵面采用镂空碳纤维板，并在其表面用蒙皮覆膜。

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