一种用于植保无人机的生物农药喷洒方法及装置与流程

本发明涉及农药喷洒，具体为一种用于植保无人机的生物农药喷洒方法及装置。

背景技术：

1、使用植保无人机进行微生物农药喷施能够大大减少农业生产对劳动力的需求，植保无人机具有作业高度低、飘移少、可空中悬停、无需专用起降机场、旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性、防治效果高等诸多优点；现有植保无人机喷施微生物农药，一般将提前配置好的微生物农药装入植保无人机药箱内，然后控制植保无人机起飞进行喷施。

2、植保无人机通过喷水管4进行药液的传递，将药液传递在到无人机扇叶下侧的喷头处；现有的植保无人机存在以下弊端；

3、如图1所述，对于一块进行喷洒的土地喷洒区域a来说，其飞行轨迹在事先规划完成，一般为s路线，其每一段飞行线都包括加速段l1、均速段l2和减速段l3，在加速段l1和减速段l3时，喷水管4内的药液会在惯性的作用下导致前进端的喷水管4和尾端的喷水管4内药液流速出现差值，从而导致药液喷洒量不一致，造成喷洒不均匀的问题；

4、在面对带有斜地a1的土地喷洒区域a，无人机单位时间内滑过距离所覆盖的土地面积是不同的，即s2大于s1，为了保证土地单位需药量d的均匀，需要在斜地al时根据倾斜角&的大小来改变喷出量以实现均匀覆盖；

5、无人机喷出雾状药液，受风影响很大，受无人机向下带来的风的影响，雾状药液总是向下运动，喷头的角度调节对喷头的喷雾角度影响较小，当需要向较高的高干植物的颈部位置进行喷洒时，难以获得有效的喷雾角度，且同时风为一种矢量，存在着方向和速度；

6、因此，针对上述问题提出一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，以解决上述背景技术中提出的喷洒不均匀和难以进行喷雾角度调节的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，包括无人机和带有进料管和底座的蓄水筒，所述蓄水筒的外侧设置有多个均匀分布的喷水管，所述喷水管的尽头底端连通有喷头，所述喷头设置在无人机的扇叶下侧，所述蓄水筒的底端固定设置有水泵，所述水泵的输出端连通有稳流组件，所述稳流组件的输出端与喷水管相连通；

3、在上述设置下，本发明中的喷洒装置通过水泵将蓄水筒内的药液打向喷水管的内侧，通过设置的喷头喷出雾状药液实现对土地喷洒区域的喷药，本发明将喷头设置咋无人机的扇叶下侧，能够增加无人机扇叶转动时对雾状药液的驱动力，增加药液运动过程中的穿透力，从而增加喷洒效果；

4、本发明通过稳流组件实现无人机在加速和减速状态下的喷洒均匀程度，使土地喷洒区域能够获得均匀的药液，防止出现喷洒死角，影响喷药效果；

5、所述稳流组件包括连接壳和连接壳内侧通过转轴转动设置的连接盘，所述喷水管的入口端连通有连接块，所述连接盘的外侧与连接块滑动连接，所述连接盘靠近连接块的一侧开设有第二连孔，所述连接块靠近连接盘的一侧开设有第一连孔，静止状态下，第二连孔与第一连孔在上侧位置半重合；

6、其中，稳流组件包括连接块和连接盘，连接盘靠近连接块的一侧开设有第二连孔，连接块靠近连接盘的一侧开设有第一连孔，通过改变第二连孔和第一连孔的重合面积来改变喷头加速或减速时的喷药量，且能够实现自行调节；

7、当无人机加速时，流体受惯性作用向后堆积，后侧喷水管内流速增加，活动块会顺时针转动，从而使背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，起到流量补偿的作用，从而实现稳流，前侧喷水管内流速降低，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，起到稳流的作用；

8、当无人机减速状态下，流体受惯性作用向前堆积，后侧喷水管内流速降低，背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，起到流量补偿的作用，从而实现稳流，前侧喷水管内流速增加，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，起到稳流的作用；

9、所述连接壳的内侧滑动设置有活动块，所述活动块的内侧与水泵的输出端通过可伸缩软管连通，所述活动块的顶端与连接盘的底端通过活动补偿组件相连接。

10、活动补偿组件能够跟随无人机的加速和减速进行位移，从而同步的带动连接盘进行转动调节，实现自调节补偿；

11、其中，药液的流动方向为，蓄水筒、水泵、可伸缩软管、活动块、伸缩管或连接杆、连接盘、连接块、喷水管和喷头实现喷洒；

12、作为本发明所述一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置的一种可选方案，其中：所述活动补偿组件包括伸缩管、弹簧和固定在连接壳内侧的限位杆，所述伸缩管的两端分别与活动块的一端和连接盘的底端相连通，所述限位杆的外侧与活动块的内侧滑动连接，所述弹簧的两端分别与活动块的一端和连接壳的内侧固定连接。

13、在上述设置下，本发明中的活动补偿组件为水平设置的活动块，活动块跟随无人机的减速或增速实现水平滑动带动连接盘进行角度调整实现稳流；设置的伸缩管一方面起到传递药液，一方面起到活动块移动时距离补偿的作用；设置的弹簧用于实现活动块移动后的复位；

14、作为本发明所述一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置的一种可选方案，其中：所述活动补偿组件包括与转盘同心的弧形底面，所述活动块滑动设置在弧形底面上，静止状态下，活动块处于弧形底面的最底端，所述活动块通过连接管与连接盘固定连接。

15、在上述设置下，本发明通过与连接盘同心的活动块的弧度运动来带动连接盘转动实现流量补偿，弧形底面存在最低处，在重力作用下实现活动块的复位，更加简单实用；

16、作为本发明所述一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置的一种可选方案，其中：所述蓄水筒的底端固定设置有风盘，所述风盘的内侧固定连接有对称设置的风道，所述风道的内侧固定连接有风机，所述风道的输出端设置有吹风管，所述吹风管与相邻的喷水管上下平行，所述吹风管的输出端设置在喷头靠近蓄水筒的一侧。

17、在上述设置下，本发明通过风机的转动来产生第二矢量风，与无人机扇叶产生的第一矢量风叠加后，通过风向实现对雾状药液的喷洒，实现雾状药液的倾斜喷洒，实现对高干植物的颈部喷洒；本发明中风道的进风口和出风口对立设置，用于平衡无人机的姿态，防止无人机出现倾斜情况；

18、作为本发明所述一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置的一种可选方案，其中：所述风盘的内侧还固定设置有用于控制风机转速的第一变频器。

19、在上述设置下，通过第一变频器改变风机转速可以实现对风向的改变，从而改变雾状药液的倾斜度；

20、作为本发明所述一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置的一种可选方案，其中：所述底座的底端固定连接有第一激光测距仪和第二激光测距仪，所述蓄水筒上还设置有控制水泵泵出量的第二变频器。

21、在上述设置下，第一激光测距仪和第二激光测距仪照射到斜地上后，因为得到的距离存在差值，即第一激光测距仪和第二激光测距仪测量高度差，两个第一激光测距仪和第二激光测距仪水平距离为定值，第一激光测距仪和第二激光测距仪测量高度差、两个第一激光测距仪和第二激光测距仪水平距离和斜地形成直角三角形，通过正切函数得到该斜地的倾斜角；设置的第二变频器用于调整水泵泵出量；通过第二变频器按照s3中的比值来增加水泵的泵水量实现较为均匀的撒药；

22、使用上述植保无人机用于带有斜地地面的生物农药喷洒方法，其步骤在于；

23、s1；通过分析土地喷洒区域的土壤情况获得土壤所需的单位获药量d，其中，其中，d为单位需药量，h为平地单位喷洒量，s1为平地单位喷洒面。

24、s2；通过第一激光测距仪和第二激光测距仪获得l4和l5的数值，通过正切函数得到斜地斜地的倾斜角&的大小，其中，l4为第一激光测距仪和第二激光测距仪测量高度差，l5为第一激光测距仪和第二激光测距仪水平距离；

25、s3；获得斜地喷洒量与平地时喷洒量的比值，即其中，d为单位需药量，h为平地单位喷洒量，m为斜地单位喷洒量，x为单位时间滑过宽度，y为单位时间滑过长度，s1为平地单位喷洒面，s2为斜地单位喷洒面；

26、s4；当无人机均速滑过斜地时，通过第二变频器按照s3中的比值来增加水泵的泵水量。

27、使用上述植保无人机用于高干植物的生物农药喷洒方法，其步骤在于；

28、步骤1；无人机工作，获得向下的第一矢量风；

29、步骤2；风机工作，在喷头底端处形成与第一矢量风垂直的第二矢量风；

30、步骤3；第一矢量风与第二矢量风合并形成喷雾前进方向第三矢量风；

31、步骤4；通过第一变频器控制风机的转速，改变第二矢量风的速度，得到不同倾斜方向的第三矢量风实现对高干植物颈部位置的喷洒。

32、一种植保无人机的生物农药喷洒装置的使用方法，其工作方法在于；

33、步骤1；无人机加速状态下，流体受惯性作用向后堆积，背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，起到稳流的作用；

34、步骤2；无人机减速状态下，流体受惯性作用向前堆积，背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，起到稳流的作用。

35、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

36、1、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，本发明中的喷洒装置通过水泵将蓄水筒内的药液打向喷水管的内侧，通过设置的喷头喷出雾状药液实现对土地喷洒区域的喷药，本发明将喷头设置咋无人机的扇叶下侧，能够增加无人机扇叶转动时对雾状药液的驱动力，增加药液运动过程中的穿透力，从而增加喷洒效果；本发明通过稳流组件实现无人机在加速和减速状态下的喷洒均匀程度，使土地喷洒区域能够获得均匀的药液，防止出现喷洒死角，影响喷药效果。

37、2、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，当无人机加速时，流体受惯性作用向后堆积，后侧喷水管内流速增加，活动块会顺时针转动，从而使背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，起到流量补偿的作用，从而实现稳流，前侧喷水管内流速降低，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，起到稳流的作用。

38、3、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，当无人机减速状态下，流体受惯性作用向前堆积，后侧喷水管内流速降低，背离无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积增大，增大药液流动直径，起到流量补偿的作用，从而实现稳流，前侧喷水管内流速增加，朝向无人机前进方向一侧喷头所对应的第一连孔和第二连孔的重叠面积减小，减小药液流动直径，起到稳流的作用。

39、4、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，本发明中的活动补偿组件为水平设置的活动块，活动块跟随无人机的减速或增速实现水平滑动带动连接盘进行角度调整实现稳流；设置的伸缩管一方面起到传递药液，一方面起到活动块移动时距离补偿的作用；设置的弹簧用于实现活动块移动后的复位。

40、5、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，本发明通过与连接盘同心的活动块的弧度运动来带动连接盘转动实现流量补偿，弧形底面存在最低处，在重力作用下实现活动块的复位，更加简单实用。

41、6、该一种用于植保无人机的生物农药喷洒装置，本发明通过风机的转动来产生第二矢量风，与无人机扇叶产生的第一矢量风叠加后，通过风向实现对雾状药液的喷洒，实现雾状药液的倾斜喷洒，实现对高干植物的颈部喷洒；本发明中风道的进风口和出风口对立设置，用于平衡无人机的姿态，防止无人机出现倾斜情况，通过第一变频器改变风机转速可以实现对风向的改变，从而改变雾状药液的倾斜度。