CN207225668U - 一种喷液量可调的农药喷洒无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种喷液量可调的农药喷洒无人机，包括主机箱，主机箱内部安装有无人机控制器，主机箱在四个角安装有机臂并在底部安装有药箱，药箱底部连通有出液管，出液管与水泵相连，水泵出液口连通有总输液管，总输液管与多个分支出液管相连，多个分支出液管分别伸到各机臂上并均在末端连接离心式喷头，主机箱内还设置有接收机和电子调速器，接收机与远程遥控器进行无线通讯，且还与无人机控制器进行信号连接，电子调速器信号线与接收机相连以从接收机获得控制信号，电子调速器输出线连接至各离心式喷头的无刷电机，电子调速器输入线与蓄电池相连。本实用新型提供的无人机在飞行喷药过程中也能通过远程控制遥控器调节喷液量，有利于节省药液。

Description

一种喷液量可调的农药喷洒无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种喷液量可调的农药喷洒无人机。

背景技术

当今世界正在进行着绿色农业、有机农业、精准农业的技术革命，还将实施更先进的数字农业，农业病虫害的防治依然是农业生产的重点内容，是保证农业高产、高质，实现农业经济可持续发展的基础。我国丘陵山区占土地总面积的61％，但丘陵山区是我国柑橘的主产区，在丘陵山区采用普通的地面装备难度较大。据资料显示，我国历年柑橘病虫草害的防治面积约占35％。由于柑橘不同于其他农作物的特殊条件，使得地面装备行走困难。因此，我国要想在这些丘陵山区仅靠地面喷洒装备实现植保机械化很困难，必须结合现代化的无人进行空中作业技术，才能构成完整的机械化植保体系。

现有的农药喷洒无人机在喷药过程中对喷头喷药量的调节通常比较迟缓，原因在于其主要是利用无人机上的控制器根据陀螺仪获知无人机的飞行速度来控制喷头所连水泵的电压大小，从而控制水泵的功率变化来调节喷头喷出药液的量多量少，这种调节方式需要通过控制器进行计算并调节，因此喷头药液量调节存在不够快速及时的缺陷。当然还有一种农药喷洒无人机就只能以固定的喷药量来实现农药的喷洒，即无人机飞行之前在地面上预先将各喷头所连管路的总管路阀门调整到固定的开合度，并且总管路上的水泵与陀螺仪之间不通过控制器联动，此时各喷头的药液流量在水泵的出液端便被固定，因此无法根据实际需要进行农药喷洒的药液量调节，容易造成喷药量不足或者药液浪费的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述背景技术中的不足，提供一种喷液量可调的农药喷洒无人机，以解决现有技术农药喷洒无人机存在的药液喷洒量不可调导致的药液量喷洒不足或浪费的技术问题，以及药液喷洒量调节迟缓存在的不及时技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种喷液量可调的农药喷洒无人机，包括主机箱，所述主机箱内部安装有无人机控制器，所述主机箱在四个角安装有机臂并在底部安装有药箱，所述药箱的底部连通有出液管，所述出液管与水泵相连，所述水泵的出液口连通有总输液管，所述总输液管与多个分支出液管相连，所述多个分支出液管分别伸到各机臂上并均在末端连接有离心式喷头，所述离心式喷头位于各机臂的端部并均包括具有旋转部的喷头本体和驱使喷头本体旋转部发生旋转的无刷电机，所述无刷电机的电机轴为供分支出液管注入药液的空心轴，所述主机箱内还设置有接收机和与离心式喷头等同数量的电子调速器，所述接收机与远程遥控器进行无线通讯，且还与无人机控制器进行信号连接，每个所述电子调速器的信号线均与接收机相连以从接收机获得控制信号，各所述电子调速器的输出线分别连接至各离心式喷头的无刷电机，各所述电子调速器的输入线与布置在主机箱顶部的蓄电池相连；其中，所述无人机控制器还电控连接水泵以控制水泵启闭动作。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型中提供的农药喷洒无人机首先将传统的农药喷头改进为带有无刷电机的离心式喷头，然后在主机箱内额外布置能够与远程遥控器无线通信的接收机并设置能从接收机处接受控制信号的多个电子调速器，使各电子调速器的输出接入到各离心式喷头的无刷电机上，通过这样的布置方式使得农药喷洒量的大小实时调节仅需利用电子调速器改变离心式喷头的转速即可实现，即远程遥控器向接收机发出信号使接收机向电子调速器发送控制信号，从而控制电子调速器将蓄电池的直流电转变为无刷电机所需的三相交流电电流大小，进而改变离心式喷头的无刷电机转速大小达到调节农药喷洒流量的目的。与现有技术相比，本实用新型摒弃了传统农药喷洒无人机中喷头喷洒流量依靠控制器计算调节水泵电压来调节的方式，而采用接收机+电子调速器+离心喷头的方式来进行农药喷洒量的实时调节，调节更加快捷灵活。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型取掉保护罩后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型提出了一种喷液量可调的农药喷洒无人机，包括主机箱1，所述主机箱1内部安装有无人机控制器，所述主机箱1在四个角安装有机臂7并在底部安装有药箱10，所述药箱10的底部连通有出液管13，所述出液管13与水泵14相连，所述水泵14的出液口连通有总输液管15，所述总输液管15与多个分支出液管17相连，所述多个分支出液管17分别伸到各机臂7上并均在末端连接有离心式喷头20，所述离心式喷头20位于各机臂7的端部并均包括具有旋转部的喷头本体(未示出)和驱使喷头本体旋转部发生旋转的无刷电机(未示出)，所述无刷电机的电机轴为供分支出液管17注入药液的空心轴，所述主机箱1内还设置有接收机(未示出)和与离心式喷头等同数量的电子调速器(未示出)，所述接收机与远程遥控器进行无线通讯，且还与无人机控制器进行信号连接，每个所述电子调速器的信号线均与接收机相连以从接收机获得控制信号，各所述电子调速器的输出线分别连接至各离心式喷头20的无刷电机，各所述电子调速器的输入线与布置在主机箱1顶部的蓄电池3相连；其中，所述无人机控制器还电控连接水泵14 以控制水泵启闭动作。

上述方案中，离心式喷头可通过市购所得，即采用现有的离心喷头即可实现。它的结构不属于本实用新型的改进点。本实用新型的改进在于巧妙利用了接收机+电子调速器+离心喷头的方式来实现了农药喷洒无人机对农药喷洒量的实时调节，调节更加快捷方便和灵活。即本实用新型中提供的农药喷洒无人机首先将传统的农药喷头改进为带有无刷电机的离心式喷头，然后在主机箱内额外布置能够与远程遥控器无线通信的接收机并设置能从接收机处接受控制信号的电子调速器，使电子调速器的输出接入到各离心式喷头的无刷电机上，通过这样的布置方式使得农药喷洒量的大小实时调节仅需利用电子调速器改变离心式喷头的转速即可实现，即远程遥控器向接收机发出信号使接收机向电子调速器发送控制信号，从而控制电子调速器将蓄电池的直流电转变为无刷电机所需的三相交流电电流大小，进而改变离心式喷头的无刷电机转速大小达到调节农药喷洒流的目的。

同时，需要注意的是，本实用新型中的接收机是额外布置的，其既可以通过无线传输接受来自遥控器的飞行速度控制、水泵启动控制等信号，并将该信号传递给无人机控制器，使无人机控制器控制无人机的飞行快慢、是否启动药液喷洒等；还可以通过无线传输接受来自遥控器的喷头喷洒量调节信号，以此控制电子调速器从而实现对离线式喷头的转速调节。由于水泵从药箱获得待喷洒的农药，因此当无人机控制器启动水泵后，便能开启药液喷洒。在此过程中，离心式喷头转速越快，喷洒量越大；反之喷洒量越小。由此可见，在具体实施时，仅需在遥控器上设置喷洒量大小调节旋钮即可通过接收机、电子调速器完成农药喷洒量的实时调节。这里，当将所有电子调速器的信号线相互并联后共同接入到接收机的同一个输出端口时，则仅需在遥控器上设置一个喷洒量大小调节旋钮，通过调节该旋钮便能够一次实现所有离心式喷头的喷量调节，每个离心式喷头的喷洒量是相同的。图1 中本实用新型示出了四个离心式喷头，则需要四个电子调速器。当将四个电子调速器的信号线分别接入到接收机不同的输出端口时，则可以在遥控器上对应设置四个喷洒量大小调节旋钮，让该四个喷洒量大小调节旋钮分别实现四个离心式喷头的喷量调节。即可利用遥控器单独调节每个离心式喷头的喷洒量。这种方式在针对不同作物农药喷洒对流量要求较高时或是喷幅有要求时，这种方式更实用。

作为本实用新型进一步的实施细节是，参照图1或图2所示，各机臂7的端部底侧均竖直设置有喷头安装杆19，所述离心式喷头20的喷头本体还具有安装部(未示出)，并通过安装部固定至喷头安装杆19的末端；其中，各所述分支出液管17沿着对应机臂和喷头安装杆延伸从而与位于喷头安装杆末端的离心式喷头20连接。这里主要是可以通过喷头安装杆19使离心式喷头20安装在机臂7更下方的位置，由此可以避免药液在进行离心喷洒时溅入到旁边的无人机起落架11或者其他区域，造成药液浪费。优选的是，该喷头安装杆19的长度在10-60cm，更优选的是设置在30cm最佳。

进一步的是，参照图1或图2所示，各所述机臂的末端安装有电机8，每个所述电机8的输出轴上均安装有螺旋桨叶9，且每个所述电机8均电控连接无人机控制器，且由蓄电池3进行供电。这里，无人机的飞行快慢由无人机控制器控制电机8，从而控制螺旋桨叶9的旋转快慢。

进一步的是，所述蓄电池3布置有两块，所述主机箱1的顶部在所述两块蓄电池3的上方设置有保护罩21，所述保护罩21与所述主机箱1的边缘以可拆卸的方式进行连接。这里，本实用新型将蓄电池3设置在主机箱1顶部，通过在主机箱1顶部设置保护罩21，使得蓄电池不会受到雨淋的危害，从而使得无人机在雨天也能进行农药喷洒作业。优选的是，所述保护罩21由PE材料制成。由于PE材料质轻，可以在不用给无人机的飞行增加过多重量的同时对无人机的雨天飞行起到防护作用。

在上述方案中提到，所述保护罩21与所述主机箱1的边缘以可拆卸的方式进行连接。至于可拆卸连接的实现方式有很多种，本实用新型给出其中一种优选的可拆卸方案。如：所述主机箱1在其顶部的四侧边缘位置分别开设一容纳槽，并在容纳槽的槽壁上分别嵌入安装电磁铁，各电磁铁由蓄电池进行供电且设置有通电总开关，该通电总开关布置在主机箱的外侧壁上；所述保护罩21具有可分别插入到容纳槽中的插入部，所述插入部上布置能够与电磁铁进行磁吸的磁铁片。当电磁铁通电时便能够将磁铁片吸附，从而将保护罩的插入部固定在主机箱1的各容纳槽中，完成保护罩与主机箱之间的固定；当需要拆下保护罩时，仅需将电磁铁断电使磁铁片得到释放即可。这种可拆卸方式快捷方便。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种喷液量可调的农药喷洒无人机，包括主机箱(1)，所述主机箱(1)内部安装有无人机控制器，所述主机箱(1)在四个角安装有机臂(7)并在底部安装有药箱(10)，所述药箱(10)的底部连通有出液管(13)，所述出液管(13)与水泵(14)相连，所述水泵(14)的出液口连通有总输液管(15)，所述总输液管(15)与多个分支出液管(17)相连，其特征在于：所述多个分支出液管(17)分别伸到各机臂(7)上并均在末端连接有离心式喷头(20)，所述离心式喷头(20)位于各机臂(7)的端部并均包括具有旋转部的喷头本体和驱使喷头本体旋转部发生旋转的无刷电机，所述无刷电机的电机轴为供分支出液管(17)注入药液的空心轴，所述主机箱(1)内还设置有接收机和与离心式喷头(20)等同数量的电子调速器，所述接收机与远程遥控器进行无线通讯，且还与无人机控制器进行信号连接，每个所述电子调速器的信号线均与接收机相连以从接收机获得控制信号，各所述电子调速器的输出线分别连接至各离心式喷头(20)的无刷电机，各所述电子调速器的输入线与布置在主机箱(1)顶部的蓄电池(3)相连；其中，所述无人机控制器还电控连接水泵(14)以控制水泵启闭动作。

2.根据权利要求1所述的一种喷液量可调的农药喷洒无人机，其特征在于，各机臂(7)的端部底侧均竖直设置有喷头安装杆(19)，所述离心式喷头(20)的喷头本体还具有安装部，并通过安装部固定至喷头安装杆(19)的末端；其中，各所述分支出液管(17)沿着对应机臂(7)和喷头安装杆(19)延伸从而与位于喷头安装杆(19)末端的离心式喷头(20)连接。

3.如权利要求1所述的一种喷液量可调的农药喷洒无人机，其特征在于：各所述机臂的末端安装有电机(8)，每个所述电机(8)的输出轴上均安装有螺旋桨叶(9)，且每个所述电机(8)均电控连接无人机控制器，且由蓄电池(3)进行供电。

4.如权利要求1所述的一种喷液量可调的农药喷洒无人机，其特征在于：所述蓄电池(3)布置有两块，所述主机箱(1)的顶部在所述两块蓄电池(3)的上方设置有保护罩(21)，所述保护罩(21)与所述主机箱(1)的边缘以可拆卸的方式进行连接。

5.根据权利要求4所述的一种喷液量可调的农药喷洒无人机，其特征在于，所述保护罩(21)由PE材料制成。