CN214729694U

CN214729694U - 一种植保旋翼无人机

Info

Publication number: CN214729694U
Application number: CN202120466044.9U
Authority: CN
Inventors: 杨永杰; 唐伟; 陆永良; 刘军波; 糜学江
Original assignee: China National Rice Research Institute
Current assignee: China National Rice Research Institute
Priority date: 2021-03-04
Filing date: 2021-03-04
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2031-03-04

Abstract

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种植保旋翼无人机。其包括主体、设置于所述主体的旋翼、以及设置于所述主体的农药喷洒装置，所述农药喷洒装置包括用于装载农药颗粒剂的药箱以及用于将所述药箱中的农药颗粒剂喷洒出的风机，所述风机包括喷射管，所述喷射管的端部设有喷洒口，所述喷洒口所在竖直平面、相对于任一所述旋翼的端部所在竖直平面更远离所述主体。本申请通过喷射管的设置，使得喷洒口远离旋翼无人机的流场，使得农药颗粒剂喷出后不会受到旋翼无人机流场的影响；同时，较长的喷射管给予了农药颗粒剂较高的初速度，能够减少农药颗粒剂喷出后受到外界自然风力的影响而漂移的问题。

Description

一种植保旋翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种植保旋翼无人机。

背景技术

植保无人机喷施农药已经是目前最为重要的一项农技手段，所涉及农药包括封闭类除草剂和地下害虫杀虫剂，不包括茎叶类除草剂、杀菌剂以及嫁接杀虫剂。

现有的植保无人机喷施水剂、悬乳剂等液态农药的技术已日益成熟，并已经得到大力的推广应用，但是通过植保无人机喷撒固体颗粒农药的技术还处于发展阶段。其中，采用植保无人机喷施液体农药存在一定缺陷：除草剂经雾化喷出，在空气中短暂悬浮，然后会被多旋翼产生的向下风力迅速推开扩散，漂移范围达4-6米，遇到一定外风力的情况下则会以不可预知的方向飘散，达10-50米远，除草剂以这种不能精准地定点进行喷洒的输出，不但降低了除草剂施用效率，达不到治理杂草的目的，而且极容易造成非靶标作物，如田埂大豆、芋艿、风景乔木等停止生长甚至死亡，也严重影响下风玉米、果树、蔬菜等大量减产或畸形；若是使用杀虫剂，则会出现鱼池、虾塘等水生生物死亡，造成严重的经济损失。而采用植保无人机喷洒农药颗粒剂在抛撒过程中容易飞溅到无人机的机身处，这不仅会影响无人机的正常运转，甚至会导致无人机出现坠机等严重问题，因此，喷撒固体颗粒农药主要还是依靠人工抛撒的方式，但人工抛撒费时费力，不仅容易对农作物造成一定影响，而且容易出现抛撒不均匀等问题。

公开号为CN109832254A的专利文件公开了这样一种适用于无人机的农药颗粒剂喷撒装置，包括药箱、设置在药箱中的用于将药箱内的农药颗粒剂进行定量搅拌的定量搅拌装置以及用于将定量搅拌装置搅拌后的农药颗粒剂喷撒出去的离心喷撒装置，所述药箱包括上药箱主体和下药箱主体；所述定量搅拌装置包括设置在所述下药箱主体上的搅拌机构以及用于驱动搅拌机构转动的第一旋转驱动机构；所述离心喷撒装置包括连接管、设置在连接管下端的甩盘盒、设置在所述甩盘盒内部的转盘以及用于驱动转盘转动的第二旋转驱动机构。该申请中，通过离心喷撒装置喷出的颗粒剂依旧容易受到无人机悬停和飞行的过程中产生的流场的影响，导致颗粒剂漂移的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决上述问题，提供一种植保旋翼无人机。

本实用新型解决问题的技术方案是，提供一种植保旋翼无人机，包括主体、设置于所述主体的旋翼、以及设置于所述主体的农药喷洒装置，所述农药喷洒装置包括用于装载农药颗粒剂的药箱以及用于将所述药箱中的农药颗粒剂喷洒出的风机，所述风机包括喷射管，所述喷射管的端部设有喷洒口，所述喷洒口所在竖直平面、相对于任一所述旋翼的端部所在竖直平面更远离所述主体。

作为本实用新型的优选，所述喷射管至少设有两个，若干所述喷射管以所述主体为中心、呈环状均匀分布。

作为本实用新型的优选，所述喷洒口通过竹节管连通有转向管，所述转向管的端部设有喷嘴。

作为本实用新型的优选，所述转向管的端部设有重力块。

作为本实用新型的优选，所述风机为离心风机，所述喷射管切向设置于所述风机。

作为本实用新型的优选，所述风机包括涡壳、设置于所述涡壳内的电机以及与所述电机连接的离心风轮，所述涡壳包括与所述离心风轮的中心轴垂直的两侧壳、以及连接两侧壳的环壳，两所述侧壳均设有进风口，所述喷射管切向设置于所述环壳。

作为本实用新型的优选，还包括切向设置于所述环壳的风管，所述药箱设有与所述风管连通的风口。

作为本实用新型的优选，所述风口设有过滤网。

作为本实用新型的优选，所述药箱为轴向平行于所述主体的卧式圆柱体，所述药箱的一端设置所述风口并与所述风管切向连接、另一端与所述喷射管通过出料管连通，所述出料管与所述药箱切向连接。

作为本实用新型的优选，所述药箱内壁设有螺旋导风板。

本实用新型的有益效果：

1.在旋翼无人机悬停或飞行时，旋翼无人机下方或后下方存在流场，在该流场中，气流速度由中间向外逐渐减小。本申请中，通过喷射管的设置，使得喷洒口远离旋翼无人机的流场，使得农药颗粒剂喷出后不会受到旋翼无人机流场的影响；同时，较长的喷射管给予了农药颗粒剂较高的初速度，也就是使得农药颗粒物具有较大的动量，外界自然风力如果需要改变农药颗粒剂的运动状态，就需要更大的风力，因此本申请能够减少农药颗粒剂喷出后受到外界自然风力的影响而漂移的问题。

2.本申请通过风机喷射出农药颗粒剂，不仅具有连续作业、喷洒效率高的特点，而且能够通过对风机功率的控制，可以控制其吹气速率，从而精准控制喷施距离及范围，均匀的撒施农药。

附图说明

图1是一种植保旋翼无人机的结构示意图；

图2是一种植保旋翼无人机的剖视图；

图中：主体11，旋翼12，药箱21，风机22，喷射管221，竹节管222，转向管223，喷嘴2231，重力块2232，风管224，出料管225。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施方式，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

一种植保旋翼无人机，如图1所示，包括主体11、设置于主体11的旋翼12。如图2所示，还包括设置于主体11的农药喷洒装置，其中，农药喷洒装置包括用于装载农药颗粒剂的药箱21以及用于将药箱21中的农药颗粒剂喷洒出的风机22，风机22包括喷射管221，喷射管221的端部设有喷洒口，喷洒口所在竖直平面、相对于任一旋翼12的端部所在竖直平面更远离主体11。本实施例中，风机22为离心风机，喷射管221切向设置于风机22。

本申请中，不同于常规采用植保无人机喷施液体农药的操作，而是采用农药颗粒剂进行喷洒，农药颗粒剂相对比液体农药，不容易受外风力影响而出现漂移问题。其中，对于不同的常规液体农药，均可以制备为颗粒剂，这种制备方法可以为：将农药与填充物按一定的比例，充分搅拌均匀。颗粒剂中农药与填充物的混合配置为：每1kg颗粒剂包含：农药0.05kg、稻草秸秆粉末0.50kg、玉米粉0.25kg、高岭土0.05kg、谷壳0.10kg、水0.05kg。将混合物料进行机器挤压，形成新型颗粒剂产品，凉置冷却后即可使用。

申请人对旋翼无人机的流场进行分析后发现，在旋翼无人机悬停时，旋翼12的转动使大量气体迅速向旋翼下方流动，使主体11下方存在一个流速较大的气柱，速度最大的区域位于主体11正下方的、几个旋翼气流交汇处，而随着距离无人机越来越远，气流速度逐渐减小，气柱也向外分散，之后向上缓慢流动，形成微弱的环流。在旋翼无人机飞行时，该气柱向无人机飞行方向的后方偏离，根据飞行速度的不同，偏离程度不同，但依旧遵循气流速度由中间向外逐渐减小的特点。因此，本申请通过喷射管221的设置，使得喷洒口远离旋翼无人机的流场，使得农药颗粒剂喷出后不会受到旋翼无人机流场的影响。喷射管221可以设置在主体11的上方、也可以设置在主体11的下方，本实施例中，将风机22和喷射管221设置在主体11下方，将药箱21设置在主体11上方。由于在主体11上加装喷射管221后，可能会导致旋翼无人机整体的重心偏离，因此可以将喷射管221至少设有两个，若干喷射管221以主体11为中心、呈环状均匀分布。

此外，旋翼无人机通常还包括用于控制飞行状态的遥控件，可以在遥控件中增设与风机22的电机电连接的风机功率控制模块，通过控制风机22的功率以控制其产生的气流的速率，以决定喷施距离和范围。同时，药箱21还包括与喷射管221连通的料口，料口设有阀门，因此还可以在遥控件中增设与阀门电连接的出料控制模块，通过控制阀门开启的程度，控制农药颗粒剂进入喷射管221中的量，从而控制农药颗粒剂的使用量。

喷射管221可以与主体11呈任意夹角，使得农药颗粒剂以不同的角度被吹出，为了尽可能避开旋翼无人机的流场，通常使得喷射管221与主体11平行，喷洒口开设于喷射管221的自由端端面，使得农药颗粒剂水平吹出。但是如果喷射管221设置得够长、远离流场，为了便于控制喷洒范围，可以将农药颗粒剂竖直吹出，可以将喷洒口通过竹节管222连通有转向管223，转向管223的端部设有喷嘴2231。同时，为了避免旋翼无人机的主体11发生倾斜时，造成喷洒方向倾斜的问题，可以将喷嘴2231采用密度较大的材料制成，或者在转向管223的端部设有采用密度较大的材料制成的重力块2232，以使得喷嘴2231始终垂直喷出农药颗粒剂。

一般的离心风机只有一个进风口，为了提高农药喷洒的效率，本实施例中，风机22包括涡壳、设置于涡壳内的电机以及与电机连接的离心风轮，涡壳包括与离心风轮的中心轴垂直的两侧壳、以及连接两侧壳的环壳，喷射管221切向设置于环壳，而两侧壳均设有进风口。

此外，由于农药颗粒剂在药箱21中存放的时间过长会导致农药颗粒剂之间粘结，因此，还可以利用风机22对药箱21中的农药颗粒剂进行搅动。可以在风机22上增设一个出风口，即，还包括切向设置于环壳的风管224，药箱21设有与风管224连通的风口。其中，为了避免农药颗粒剂反向落入风机22内，风口设有不允许农药颗粒剂通过的过滤网2241。进一步地，可以将药箱21设置为轴向平行于主体11的卧式圆柱体，药箱21的一端设置风口并与风管224切向连接、另一端与喷射管221通过出料管225连通，出料管225与药箱21切向连接。药箱21内壁设有螺旋导风板，以使得风力对药箱21中的农药颗粒剂进行全面地吹动搅拌。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种植保旋翼无人机，包括主体（11）、设置于所述主体（11）的旋翼（12）、以及设置于所述主体（11）的农药喷洒装置，其特征在于：所述农药喷洒装置包括用于装载农药颗粒剂的药箱（21）以及用于将所述药箱（21）中的农药颗粒剂喷洒出的风机（22），所述风机（22）包括喷射管（221），所述喷射管（221）的端部设有喷洒口，所述喷洒口所在竖直平面、相对于任一所述旋翼（12）的端部所在竖直平面更远离所述主体（11）。

2.根据权利要求1所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述喷射管（221）至少设有两个，若干所述喷射管（221）以所述主体（11）为中心、呈环状均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述喷洒口通过竹节管（222）连通有转向管（223），所述转向管（223）的端部设有喷嘴（2231）。

4.根据权利要求3所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述转向管（223）的端部设有重力块（2232）。

5.根据权利要求1所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述风机（22）为离心风机，所述喷射管（221）切向设置于所述风机（22）。

6.根据权利要求5所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述风机（22）包括涡壳、设置于所述涡壳内的电机以及与所述电机连接的离心风轮，所述涡壳包括与所述离心风轮的中心轴垂直的两侧壳、以及连接两侧壳的环壳，两所述侧壳均设有进风口，所述喷射管（221）切向设置于所述环壳。

7.根据权利要求6所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：还包括切向设置于所述环壳的风管（224），所述药箱（21）设有与所述风管（224）连通的风口。

8.根据权利要求7所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述风口设有过滤网。

9.根据权利要求7所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述药箱（21）为轴向平行于所述主体（11）的卧式圆柱体，所述药箱（21）的一端设置所述风口并与所述风管（224）切向连接、另一端与所述喷射管（221）通过出料管（225）连通，所述出料管（225）与所述药箱（21）切向连接。

10.根据权利要求9所述的一种植保旋翼无人机，其特征在于：所述药箱（21）内壁设有螺旋导风板。