本发明属于植保无人机技术领域，具体涉及一种稳定性强的植保无人机。
背景技术：
植保无人机，又名无人飞行器，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人 驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞 控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以 喷洒药剂、种子、粉剂等。植保无人机一般为旋翼无人机，通过螺旋桨正反旋 转与转速控制提供飞行器升力与飞行器姿态调整的飞行器，其续航时间短，载 重量适中，具有可悬停的优点，尤其适合需要悬停工作的场合，被广泛用于农 业、种植业领域。
由于植保无人机尚处于起步阶段，很多技术还在研发阶段。因此现有植保 无人机一般存在如下缺陷：
1、无人机管架连接为水平铰接，铰接处使用铰接弹簧扣件连接，导致了无 人机重量较大，耗能高，影响了无人机的续航；铰接弹簧扣件还使操作不便， 容易卡住，同时无人机长时间使用后，管架连接组件容易发生变形，变形后机 臂下垂，在飞行过程中，影响无人机飞行的稳定性。
2、植保无人机因其特殊的作业，需要装载药箱，从而增大无人机本身的重 量，直接导致飞行稳定性变差。
技术实现要素：
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种稳定性强的 植保无人机。
本发明所采用的技术方案为：
一种稳定性强的植保无人机，包括飞行平台、导航飞控和喷洒机构；所述 飞行平台包括底板、机臂、螺旋桨和脚架，所述飞行平台以底板为中心呈对称 结构，机臂为多个并分别通过管架连接组件均匀横向连接于底板的边沿并可沿 底板的边沿向下折叠，螺旋桨固定安装于机臂上端面并由设置在螺旋桨下方的 电机驱动旋转，脚架固定于底板的下端面；所述喷洒机构包括药箱、水泵、传 输液管和多个喷嘴，每个所述喷嘴均通过传输液管连通至药箱，所述水泵设于 传输液管的进液口，所述药箱为轴对称结构，该药箱固定于底板的下端且位于 脚架之间，所述喷嘴固定于机臂下端面；所述导航飞控设于底板内用于控制植 保无人机的飞行姿态和喷洒作业。
本发明中，机臂通过管架连接组件与底板连接，向下折叠的方式使操作方 便，使用寿命长，在飞行的过程中，极大地增强了植保无人机的稳定性。
另外，本发明飞行平台以及药箱的结构设计，使无人机的重心上移至靠近 无人机飞行平台，同时不会影响药箱的容量和喷洒作业，使植保无人机的飞行 更加稳定。
具体地，所述管架连接组件包括固定于底板边沿的第一固定件和与第一固 定件铰接并用于固定安装机臂的第二固定件；所述第一固定件包括第一固定架 和连接条，其中，连接条为多根且相互平行，并且多根连接条至少组成上下两 个相互平行的连接平面，多根所述连接条均垂直连接于第一固定架的后侧，连 接条上设有一个以上连接孔，第一固定架的底部设有两个第一铰接座，第一铰 接座上设有铰接孔，第一固定架的上部设有第一连接座，第一连接座上设有第 一通孔；所述第二固定件包括第二固定架和机臂装载筒，其中，机臂装载筒垂 直连接于第二固定架的后侧且与连接条同向，第一固定架的前侧与第二固定架 的前侧贴合，第二固定架的底部设有两个与第一铰接座通过铰接螺栓铰接配合 的第二铰接座，第二铰接座上设有铰接孔，第二固定架的上部设有与第一连接 座对齐的第二连接座，第二连接座设有第二通孔，机臂装载筒与第二固定架连 接端的另一端设有调整缝，该调整缝的两边设有相互配合的紧固座，紧固座上 设有调整螺栓。
第一固定架和第二固定架铰接并在竖直方向上存在转动自由度，具体是将 第一铰接座和第二铰接座通过螺栓连接固定，第一固定件和第二固定件连接可 靠性好。
进一步地，所述第一固定架与连接条一体成型，所述第二固定架与机臂装 载筒一体成型；上下相邻的两根所述连接条之间还设有支撑筋，位于上方连接 平面的所述连接条用于与底板的顶部连接，位于下方连接平面的所述连接条用 于与底板的底部连接。
所述药箱包括箱体、进液管和出液管；所述箱体包括上箱体和下箱体，上 箱体的横截面为正多边形，上箱体的横截面与底板平面平行，下箱体与上箱体 的下端连通且呈锥体状；所述上箱体的下端设有沿药箱的中心轴均匀分布的卡 位凹槽，该卡位凹槽用于卡住脚架，在卡位凹槽上端则形成法兰，并且在法兰 上设有安装孔，该安装孔上安装螺栓并在螺栓外包裹胶质管，该胶质管一端与 底板的下端面接触且另一端与法兰的上端面接触，胶质管的作用是增强药箱与 底板的缓冲作用并且缓解震荡；所述进液管的出液端连接在上箱体的侧壁的上 端；在下箱体的底部设有出液口，所述出液管的进液端连接该出液口；所述下 箱体内下端设有搅拌叶片，该搅拌叶片由固定于下箱体外侧壁的电机驱动工作； 所述水泵固定于下箱体外侧壁下端，所述出液管的出液端可拆卸连接水泵的进 液口，水泵的出液口连接喷洒机构的传输液管。
轴对称结构保证重心在静止状态下位于其中心轴上，即使在作业过程中， 重心的位置也不会偏离过大。本药箱的结构使重心将会上移至靠近无人机飞行 平台，同时不会影响药箱的容量和喷洒作业，使植保无人机的飞行更加稳定。 搅拌叶片保证农药的药性效果，并且不影响植保无人机的喷洒作业。
进一步地，所述上箱体的厚度大于下箱体的厚度，进一步保证重心上移。
进一步地，所述上箱体的顶部设有一个以上电池安装凹槽，当电池安装凹 槽为多个时，电池安装凹槽以药箱的中心轴为中心均匀设置。电池安装槽不仅 节约了植保无人机的装配空间，而且还可以通过药箱内的药液为电池降温。
进一步地，所述上箱体的横截面为正八边形，卡位凹槽为四个，相应地， 法兰为四个，卡位凹槽分别设在上箱体两两相隔一个侧壁的四个侧壁的下端。
再进一步地，所述机臂为六根且均匀横向连接于底板的边沿，其中两根相 互对称的机臂长度相等为第一机臂，其余四根机臂的长度相等为第二机臂，第 一机臂的长度大于第二机臂的长度，在两根所述第一机臂上分别设有两个螺旋 桨，在四根所述第二机臂上分别设有一个螺旋桨，并且第一机臂上位于里面的 螺旋桨距底板的距离与第二机臂上的螺旋桨距底板的距离相等；所述喷嘴均匀 固定于第一机臂下端面。
较长的第一机臂上固定喷嘴，增大喷洒面积，并且较长的第一机臂还增加 无人机的稳定性，对无人机飞行姿态的控制方式更多样性。
作为优选，所述导航飞控包括电源、处理器、电子调速器、陀螺仪、加速 度计、角速度计、气压计、导航定位模块、遥控信号接收器和无线数传模块， 所述电子调速器、陀螺仪、加速度计、角速度计、气压计、导航定位模块、遥 控信号接收器和无线数传模块分别与处理器通信连接；所述电源为可充电的电 池，该电池设于底板下端；所述电子调速器一一对应连接控制一个螺旋桨的电 机；所述导航定位模块为GPS或磁罗盘。
所述螺旋桨包括桨毂和沿桨毂的轴心线中心对称的两片桨叶；所述的桨毂 为圆形的套筒，桨毂内部设有方孔和圆孔组成的轴孔；所述两片桨叶的实度为 10％-30％，桨叶角的范围为21.5°～30°；桨叶包括连接段和升力段，升力段 的弦长大于连接段的弦长；连接前缘与升力前缘对齐且平滑连接，所述连接前 缘的下半部分为斜面，且升力前缘横截面为外凸的圆弧面；连接后缘与升力后 缘的连接处设有弧形的过度段，连接后缘和升力后缘均为刃边；升力段的外缘 与前缘、后缘的连接处均为直角，外缘为竖直的平面；升力段的上表面为上凸 的弧面，升力段的下表面为内凹的弧面。
通过设置简单的螺旋桨叶结构，在不增加能耗的前提下，增加了桨叶的提 升力，使无人机的续航能力得到有效提高；解决了当下无人机的提升力不足、 耗能快、续航能力不足的问题，同时也延长了无人机的使用寿命。
本发明的有益效果为：
本发明机臂通过管架连接组件与底板连接，向下折叠的方式使操作方便， 使用寿命长，在飞行的过程中，极大地增强了植保无人机的稳定性。
本发明飞行平台以及药箱的结构设计，使无人机的重心上移至靠近无人机 飞行平台，同时不会影响药箱的容量和喷洒作业，使植保无人机的飞行更加稳 定。
本发明通过设置简单的螺旋桨叶结构，在不增加能耗的前提下，增加了桨 叶的提升力，使无人机的续航能力得到有效提高；解决了当下无人机的提升力 不足、耗能快、续航能力不足的问题，同时也延长了无人机的使用寿命。
本发明结构紧凑且简单，非常适合农药喷洒作业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明-管架连接组件的整体示意图。
图3是本发明-管架连接组件的第一固定件的结构示意图。
图4是本发明-管架连接组件的第二固定件的结构示意图。
图5是本发明-药箱的立体图。
图6是本发明-药箱的侧视图。
图7是图6的D-D剖视图。
图8是本发明-螺旋桨的整体示意图。
图9是本发明-螺旋桨俯视时的结构示意图。
图10是本发明-螺旋桨仰视时的结构示意图。
图11是本发明-螺旋桨左视时的结构示意图。
图中：1-底板；2-机臂；3-螺旋桨；4-脚架；5-药箱；501-箱体；501a- 卡位凹槽；501b-法兰；501c-安装孔；501d-电池安装凹槽；502-进液管；503- 出液口；6-传输液管；7-喷嘴；8-第一固定件；801-第一固定架；802-连接条； 803-第一铰接座；804-第一连接座；805-第一减载槽；806-第二减载槽；9-第 二固定件；901-第二固定架；902-机臂装载筒；903-第二铰接座；904-第二连 接座；905-调整缝；906-紧固座；907-第三减载槽；908-减载孔；10-桨毂；1001- 轴孔；11-桨叶；1101-连接段；1102-升力段；1103-连接前缘；1104-升力前缘； 1105-连接后缘；1106-升力后缘；1107-外缘。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
实施例1：
如图1-11所示，本实施例提供一种稳定性强的植保无人机，包括飞行平台、 导航飞控和喷洒机构。
飞行平台包括底板1、机臂2、螺旋桨3和脚架4，飞行平台以底板1为中 心呈对称结构，机臂2为多个并分别通过管架连接组件均匀横向连接于底板1 的边沿并可沿底板的边沿向下折叠，螺旋桨3固定安装于机臂2上端面并由设 置在螺旋桨3下方的电机驱动旋转，脚架4固定于底板2的下端面；喷洒机构 包括药箱5、水泵、传输液管6和多个喷嘴7，每个喷嘴7均通过传输液管6连 通至药箱5，水泵设于传输液管的进液口，药箱5为轴对称结构，该药箱5固 定于底板1的下端且位于脚架4之间，喷嘴7固定于机臂2下端面；导航飞控 设于底板1内用于控制植保无人机的飞行姿态和喷洒作业。
下面逐一阐述各部件的具体结构：
一、管架连接组件
管架连接组件包括固定于底板边沿的第一固定件8和与第一固定件8铰接 并用于固定安装机臂2的第二固定件9；第一固定件8包括第一固定架801和 连接条802，其中，连接条802为多根且相互平行，并且多根连接条802至少 组成上下两个相互平行的连接平面，多根连接条均垂直连接于第一固定架801 的后侧，连接条802上设有一个以上连接孔，第一固定架801的底部设有两个 第一铰接座803，第一铰接座803上设有铰接孔，第一固定架801的上部设有 第一连接座804，第一连接座804上设有第一通孔；第二固定件9包括第二固 定架901和机臂装载筒902，其中，机臂装载筒902垂直连接于第二固定架901 的后侧且与连接条802同向，第一固定架801的前侧与第二固定架901的前侧 贴合，第二固定架901的底部设有两个与第一铰接座803通过铰接螺栓铰接配 合的第二铰接座903，第二铰接座903上设有铰接孔，第二固定架901的上部 设有与第一连接座804对齐的第二连接座904，第二连接座904设有第二通孔， 机臂装载筒902与第二固定架901连接端的另一端设有调整缝905，该调整缝 905的两边设有相互配合的紧固座906，紧固座906上设有调整螺栓。
第一固定架801和第二固定架901铰接并在竖直方向上存在转动自由度， 具体是将第一铰接座803和第二铰接座903通过螺栓连接固定，第一固定件801 和第二固定件901连接的可靠性好。
第一固定架801与连接条802一体成型，第二固定架901与机臂装载筒902 一体成型；为了加强连接条802之间的强度，上下相邻的两根所述连接条802 之间还设有支撑筋，位于上方连接平面的连接条802用于与底板1的顶部连接， 位于下方连接平面的连接条802用于与底板1的底部连接。
在本实施例中，第一固定架801为方形，连接条802为四根并分别垂直连 接于第一固定架801后侧的四个角，机臂装载筒902的轴心穿过第二固定架901 的中心。
在不影响连接条802整体强度的基础上，每根连接条802上的连接孔的数 量为两个，且连接孔分别位于连接条802的两端，当然也可为三个或更多，本 发明对,连接孔的数量不做限定。
为了减轻管架连接组件的重量，连接条802上设有第一减载槽805，第一 减载槽805为方形的直槽。第一固定架801上设置有第二减载槽806，第二减 载槽806为方形的直槽且位于第一固定架801与第二固定架901接触的一面上。 第二固定架901上设置有第三减载槽907，第三减载槽907位于第二固定架901 与第一固定架801接触的一面上。机臂装载筒902上设置有减载孔908。
第二通孔包括一个直通孔和一个直盲孔，直通孔与直盲孔的孔径相同，直 通孔与第一通孔对齐，直盲孔与直通孔平行且轴心距小于直通孔与直盲孔的半 径之和。
二、药箱
药箱包括箱体501、进液管502和出液管；箱体包括上箱体和下箱体，上 箱体的横截面为正多边形，上箱体的横截面与底板平面平行，下箱体与上箱体 的下端连通且呈锥体状；上箱体的下端设有沿药箱的中心轴均匀分布的卡位凹 槽501a，该卡位凹槽501a用于卡住脚架4，在卡位凹槽501a上端则形成法兰 501b，并且在法兰501b上设有安装孔501c，该安装孔501c上安装螺栓并在螺 栓外包裹胶质管，该胶质管一端与底板的下端面接触且另一端与法兰的上端面 接触，胶质管的作用是增强药箱5与底板1的缓冲作用并且缓解震荡；进液管 502的出液端连接在上箱体的侧壁的上端；在下箱体的底部设有出液口503，出 液管的进液端连接该出液口503；下箱体内下端设有搅拌叶片，该搅拌叶片由 固定于下箱体外侧壁的电机驱动工作；水泵固定于下箱体外侧壁下端，出液管 的出液端可拆卸连接水泵的进液口，水泵的出液口连接喷洒机构的传输液管， 喷嘴为高压喷嘴。
轴对称结构保证重心在静止状态下位于其中心轴上，即使在作业过程中， 重心的位置也不会偏离过大。药箱的结构使重心将会上移至靠近无人机飞行平 台，同时不会影响药箱的容量和喷洒作业，使植保无人机的飞行更加稳定。搅 拌叶片保证农药的药性效果，并且不影响植保无人机的喷洒作业。
卡位凹槽501a、法兰501b和安装孔501c一起将药箱5安装于植保无人机 的飞行平台下方并卡在脚架4的中间，使药箱5牢牢被卡住。搅拌叶片的设置 保证了农药的药性效果，并且不影响植保无人机的喷洒作业。
上箱体的厚度大于下箱体的厚度。进一步保证重心上移。
上箱体的顶部设有一个以上电池安装凹槽501d，当电池安装凹槽501d为 多个时，电池安装凹槽501d以药箱5的中心轴为中心均匀设置。电池安装槽 501d不仅节约了植保无人机的装配空间，而且还可以通过药箱内的药液为电池 降温。
为了避免杂质进入药箱，进液管502的进液端设有可拆卸的筛网和盖子。
本实施例中，上箱体的横截面为正八边形，卡位凹槽为四个，相应地，法 兰为四个，卡位凹槽分别设在上箱体两两相隔一个侧壁的四个侧壁的下端。将 上箱体设置成横截面为正八边形的形状，将下箱体设置成锥体状，满足箱体为 轴对称形状，并且重心将会上移至靠近无人机飞行平台，同时不会影响药箱的 容量和喷洒作业，使植保无人机的飞行更加稳定。
为了避免药箱被腐蚀，延长使用寿命，箱体501、进液管502、出液管和搅 拌叶片均由塑胶材料制作而成。
本实施例的水泵和电机均由植保无人机的导航飞控控制工作。另外，箱体 外还设有刻度，便于操作人员随时掌握箱体内的药液情况。
三、机臂
机臂为六根且均匀横向连接于底板1的边沿，其中两根相互对称的机臂长 度相等为第一机臂，其余四根机臂的长度相等为第二机臂，第一机臂的长度大 于第二机臂的长度，在两根第一机臂上分别设有两个螺旋桨3，在四根第二机 臂上分别设有一个螺旋桨3，并且第一机臂上位于里面的螺旋桨3距底板1的 距离与第二机臂上的螺旋桨3距底板1的距离相等；喷嘴均匀固定于第一机臂 下端面。
较长的第一机臂上固定喷嘴7，增大喷洒面积，并且较长的第一机臂还增 加无人机的稳定性，对无人机飞行姿态的控制方式更多。
四、导航飞控
导航飞控包括电源、处理器、电子调速器、陀螺仪、加速度计、角速度计、 气压计、导航定位模块、遥控信号接收器和无线数传模块，所述电子调速器、 陀螺仪、加速度计、角速度计、气压计、导航定位模块、遥控信号接收器和无 线数传模块分别与处理器通信连接；电源为可充电的电池，该电池设于底板下 端的电池安装凹槽中；电子调速器一一对应连接控制一个螺旋桨的电机；导航 定位模块为GPS或磁罗盘。本实施例中，无线数传模块为WIFI、GPRS或蓝牙。
导航飞控作为无人机的大脑，由陀螺仪感应飞行姿态，GPS和磁罗盘可选 配，通过高效的控制算法内核，能够精准地感应并计算出无人机的飞行姿态等 数据，再通过飞行控制程序实现精准定位悬停和自主平稳飞行。
本实施例还包括与处理器连接的红外定高雷达。
本实施例还包括与处理器连接的USB接口，通过USB数据线设备接入飞行 控制程序从而实现无人机自主飞行功能。
本实施例还包括与处理器连接的LED灯。
五、螺旋桨
螺旋桨3包括桨毂10和沿桨毂的轴心线中心对称的两片桨叶11；桨毂为 圆形的套筒，桨毂内部设有方孔和圆孔组成的轴孔1001，轴孔1001用于与电 机的转轴直接连接或者与旋转连接件连接；两片桨叶11的实度为10％-30％，桨 叶角的范围为21.5°～30°；桨叶11包括连接段1101和升力段1102，升力段 1102的弦长大于连接段1101的弦长，连接段201直接与桨毂10连接；连接前 缘1103与升力前缘1104对齐且平滑连接，连接前缘1103的下半部分为斜面， 且升力前缘1104横截面为外凸的圆弧面；连接后缘1105与升力后缘1106的连 接处设有弧形的过度段，连接后缘1105和升力后缘1106均为刃边；升力段1102 的外缘1107与前缘、后缘的连接处均为直角，外缘1107为竖直的平面；升力 段1102的上表面为上凸的弧面，升力段1102的下表面为内凹的弧面。
通过设置简单的螺旋桨叶结构，在不增加能耗的前提下，增加了桨叶的提 升力，使无人机的续航能力得到有效提高；解决了当下无人机的提升力不足、 耗能快、续航能力不足的问题，同时也延长了无人机的使用寿命。
在本实施例中，轴孔1001为在圆形孔的基础上增加长方形的孔形成的组合 孔，长方形孔的中心与圆形孔的圆心重合，长方形孔的长边大于圆形孔的直径。
为了加强桨叶11和桨毂10的稳定性，桨叶11与桨毂10一体成型，且为 了减轻质量，桨叶11采用碳纤维材料制成或者塑料制成。
为了加强桨毂10与外部转动件的周向固定，轴孔1001为方形孔和圆形孔 组成的异型孔，方形孔和圆形孔的中轴线均与桨毂10的轴线重合，且方形孔至 少有一条边位于圆形孔的外侧。这样设置的好处是，使桨毂10与转动件同轴转 动，同时桨毂10与转动件不发生周向的相对转动，连接稳定可靠。
升力前缘1104外凸的圆弧面的圆弧半径为1mm。采用圆弧面的意义在于， 可对空气起到良好的导流作用，在快速分割空气的过程中桨叶11的稳定性更 强，且当空气中出现紊流时，这样的前缘结构抗紊流的性能更强。
在连接前缘1103的下半部分为斜面的基础上，连接前缘1103的上半部分 为斜面，连接前缘1103的上半部分与下半部分组成三角结构。这样设计使连接 前缘1103处形成空气导入口，三角结构的前缘对空气的切分性更强，使桨叶 11在转动过程中遇到的阻力减小。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出 其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限 制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于 解释权利要求书。