一种具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的制作方法

文档序号:15566629发布日期:2018-09-29 03:29阅读:206来源:国知局

本发明涉及植保无人机领域,特别涉及一种具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机。



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、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。

然而现有的植保无人机在实际使用的过程中还是存在一些不足,比如,现有的植保无人机的喷头几乎都是暴露在外部,这样容易导致喷头受到损坏,在无人机进行喷淋的过程中,一旦喷头出现故障,会影响喷洒工作,从而对植物的生长造成影响,此外,当需要针对一些特殊的植物进行精确喷洒时,由于无人机的螺旋桨向下产生的风力过大,喷头喷洒出来的药剂会被吹散,导致药剂无法集中,从而降低了喷洒的效果,这些问题都大大降低了植保无人机的实用性和可靠性。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机,包括主体、螺旋桨和起落架,还包括调节机构和切换机构,所述调节机构设置在主体的内部,所述切换机构设置在调节机构的下方;

所述调节机构包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮、伸缩架、滑块、升降板和两个移动单元,所述第一电机水平设置在主体的内部,所述第一电机与第一齿轮传动连接,所述第二齿轮设置在第一齿轮的下方,所述第一齿轮与第二齿轮啮合,两个移动单元分别设置在第二齿轮的两侧,两个移动单元关于第二齿轮对称,所述移动单元包括丝杆、移动块和轴承座,所述丝杆水平设置,所述丝杆的一端与第二齿轮固定连接,所述丝杆的另一端通过轴承座与主体的内壁连接,所述移动块套设在丝杆上,所述移动块与丝杆螺纹连接,所述伸缩架竖向设置,所述滑块有两个,所述伸缩架的顶端的两侧分别与两个移动块铰接,所述伸缩架的底端的两侧分别与两个滑块铰接,所述升降板水平设置在丝杆的下方,所述升降板的一侧设有滑槽,所述滑槽水平设置,两个滑块分别设置在滑槽内的两端,所述滑块在滑槽的内部滑动;

所述切换机构有两个,两个切换机构分别设置在升降板的下方的两端,所述切换机构包括固定块、升降组件和切换组件;

所述固定块固定在升降板的下方,所述固定块上设有通孔,所述通孔竖向设置,所述通孔的两侧均设置有凹槽,两个凹槽的槽口正对设置;

所述升降组件包括气缸和固定板,所述气缸竖向设置在升降板的内部,所述固定板竖向设置在固定块的一侧,所述气缸的气杆与固定板固定连接;

所述切换组件包括往复单元和两个喷淋单元;

所述往复单元包括第二电机、半齿轮、齿条和移动框,所述第二电机水平设置在固定板上,所述第二电机与半齿轮传动连接,所述移动框水平设置,所述齿条有两个,两个齿条分别水平设置在移动框的上下两侧的内壁上,所述半齿轮设置在两个齿条之间,所述半齿轮与齿条啮合;

两个喷淋单元分别设置在移动框的两侧,两个喷淋单元关于移动框对称,所述喷淋单元包括电磁铁、喷头、套管和两个伸缩单元,所述喷头竖向设置在移动框的一侧,所述喷头与固定块的通孔匹配,所述移动框通过电磁铁与喷头连接,所述套管水平设置在喷头内的顶端,两个伸缩单元分别设置在套管内的两端,所述伸缩单元包括滚珠和弹簧,所述滚珠设置在套管的内部,所述滚珠与套管匹配,所述滚珠与套管滑动连接,所述滚珠与凹槽匹配,所述弹簧水平设置,所述弹簧的一端与套管的内部连接,所述弹簧的另一端与滚珠固定连接。

作为优选,为了使移动框水平稳定的移动,所述移动框的上方设有滑动单元,所述滑动单元包括固定杆和套环,所述固定杆水平设置在移动框的上方,所述固定杆与固定板固定连接,所述套环套设在固定杆上,所述套环与固定杆滑动连接,所述套环与移动框固定连接。

作为优选,为了使移动块水平稳定的移动,所述移动块的上方设有导向杆,所述导向杆水平设置在主体的内部,所述导向杆与移动块抵靠,所述导向杆与移动块滑动连接。

作为优选,为了通过plc控制无人机的功能,所述主体的内部设有plc,所述调节机构和切换机构均与plc电连接。

作为优选,为了检测喷头的位置,所述主体的内部设有距离传感器,所述距离传感器与plc电连接。

作为优选,为了为喷头进行供料,所述主体的内部设有药箱。

作为优选,为了减轻无人机的重量,所述主体的制作材料为塑料。

作为优选,为了使第一电机精确稳定的工作,所述第一电机为伺服电机。

作为优选,为了对四周环境进行实时拍摄,所述主体上设有摄像头。

作为优选,为了进行信号传输,实现远程控制,所述主体的内部设有天线。

本发明的有益效果是,该具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机中,通过调节机构,既可以对喷头起到收纳保护的作用,又可以调节喷头与螺旋桨之间的距离,减少了风速对喷洒药剂造成的影响,使得喷头喷洒药剂更加集中,便于无人机对一些特殊的植物进行精确喷洒,提高喷洒药剂的效果,通过切换机构,可以控制两个喷头切换进行喷洒工作,与现有的植保无人机相比,通过两个喷头切换可以避免一个喷头损坏后,无人机无法进行喷洒工作,起到备用的作用,从而防止工作效率和喷洒效果受到影响,大大提高了植保无人机的实用性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的结构示意图;

图2是本发明的具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的调节机构的结构示意图;

图3是本发明的具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的固定块与升降板的连接结构示意图;

图4是本发明的具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的升降组件的结构示意图;

图5是本发明的具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机的切换组件的结构示意图;

图中:1.主体,2.螺旋桨,3.起落架,4.第一电机,5.第一齿轮,6.第二齿轮,7.丝杆,8.移动块,9.伸缩架,10.滑块,11.升降板,12.固定块,13.气缸,14.固定板,15.第二电机,16.半齿轮,17.齿条,18.移动框,19.电磁铁,20.喷头,21.套管,22.弹簧,23.滚珠,24.固定杆,25.套环。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,一种具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机,包括主体1、螺旋桨2和起落架3,还包括调节机构和切换机构,所述调节机构设置在主体1的内部,所述切换机构设置在调节机构的下方;

通过调节机构,既可以对喷头20起到收纳保护的作用,又可以调节喷头20与螺旋桨2之间的距离,减少了风速对喷洒药剂造成的影响,使得喷头20喷洒的药剂更加集中,便于无人机对一些特殊的植物进行精确喷洒,提高喷洒药剂的效果,通过切换机构,可以控制两个喷头20切换进行喷洒工作,与现有的植保无人机相比,通过两个喷头20切换可以避免一个喷头20损坏后,无人机无法进行喷洒工作,起到备用的作用,从而防止工作效率和喷洒效果受到影响,大大提高了植保无人机的实用性和可靠性。

如图2所示,所述调节机构包括第一电机4、第一齿轮5、第二齿轮6、伸缩架9、滑块10、升降板11和两个移动单元,所述第一电机4水平设置在主体1的内部,所述第一电机4与第一齿轮5传动连接,所述第二齿轮6设置在第一齿轮5的下方,所述第一齿轮5与第二齿轮6啮合,两个移动单元分别设置在第二齿轮6的两侧,两个移动单元关于第二齿轮6对称,所述移动单元包括丝杆7、移动块8和轴承座,所述丝杆7水平设置,所述丝杆7的一端与第二齿轮6固定连接,所述丝杆7的另一端通过轴承座与主体1的内壁连接,所述移动块8套设在丝杆7上,所述移动块8与丝杆7螺纹连接,所述伸缩架9竖向设置,所述滑块10有两个,所述伸缩架9的顶端的两侧分别与两个移动块8铰接,所述伸缩架9的底端的两侧分别与两个滑块10铰接,所述升降板11水平设置在丝杆7的下方,所述升降板11的一侧设有滑槽,所述滑槽水平设置,两个滑块10分别设置在滑槽内的两端,所述滑块10在滑槽的内部滑动;

当需要精确喷洒药剂时,通过计算机远程控制,无人机通过plc控制第一电机4启动,第一电机4通过第一齿轮5带动第二齿轮6旋转,第二齿轮6分别通过两个丝杆7驱动两个移动块8相互靠近,随着两个移动块8的靠近,伸缩架9向下伸长,带动升降板11从主体1的内部移出,同时两个滑块10在滑槽内滑动,升降板11带动喷头20下移远离无人机的螺旋桨2,由于喷头20远离螺旋桨2,螺旋桨2产生的风力逐渐减小,从而降低了风速对喷头20的喷洒药剂的影响,使得喷头20喷洒的药剂更加集中,便于无人机对一些特殊的植物进行精确喷洒,提高喷洒药剂的效果,当需要保护喷头20时,伸缩架9收缩,从而使得升降板11带动喷头20收入主体1的内部,起到收纳保护的作用,延长喷头20的使用寿命。

如图3-5所示,所述切换机构有两个,两个切换机构分别设置在升降板11的下方的两端,所述切换机构包括固定块12、升降组件和切换组件;

所述固定块12固定在升降板11的下方,所述固定块12上设有通孔,所述通孔竖向设置,所述通孔的两侧均设置有凹槽,两个凹槽的槽口正对设置;

所述升降组件包括气缸13和固定板14,所述气缸13竖向设置在升降板11的内部,所述固定板14竖向设置在固定块12的一侧,所述气缸13的气杆与固定板14固定连接;

所述切换组件包括往复单元和两个喷淋单元;

所述往复单元包括第二电机15、半齿轮16、齿条17和移动框18,所述第二电机15水平设置在固定板14上,所述第二电机15与半齿轮16传动连接,所述移动框18水平设置,所述齿条17有两个,两个齿条17分别水平设置在移动框18的上下两侧的内壁上,所述半齿轮16设置在两个齿条17之间,所述半齿轮16与齿条17啮合;

两个喷淋单元分别设置在移动框18的两侧,两个喷淋单元关于移动框18对称,所述喷淋单元包括电磁铁19、喷头20、套管21和两个伸缩单元,所述喷头20竖向设置在移动框18的一侧,所述喷头20与固定块12的通孔匹配,所述移动框18通过电磁铁19与喷头20连接,所述套管21水平设置在喷头20内的顶端,两个伸缩单元分别设置在套管21内的两端,所述伸缩单元包括滚珠23和弹簧22,所述滚珠23设置在套管21的内部,所述滚珠23与套管21匹配,所述滚珠23与套管21滑动连接,所述滚珠23与凹槽匹配,所述弹簧22水平设置,所述弹簧22的一端与套管21的内部连接,所述弹簧22的另一端与滚珠23固定连接。

当需要将喷头20安装在固定块12中时,无人机通过plc控制第二电机15启动,半齿轮16通过齿条17带动移动框18往复移动,当移动框18向左移动时,移动框18通过电磁铁19带动右边的喷头20移动到固定块12的通孔的正下方,然后通过plc控制气缸13启动,气缸13的气杆缩短,气缸13通过固定板14带动移动框18向上移动,从而使得在右边的喷头20插入通孔中,在喷头20插入固定块12的通孔的过程中,两个滚珠23都会缩回套管21的内部,同时弹簧22被压缩,当套管21位于两个凹槽之间时,弹簧22复位,弹簧22推动滚珠23伸长套管21的内部与凹槽抵靠,在这里滚珠23与凹槽的摩擦力大于喷头20的重力,然后通过plc控制与右边连接的电磁铁19断电,使得右边的喷头20与电磁铁19分离,固定在固定块12的内部,实际上,药箱中的药剂经固定块12的通孔与喷头20连通,此时,喷头20能够正常喷淋工作,当右边的喷头20出现故障时,通过控制右边的电磁铁19靠近喷头20,右边的电磁铁19通电后吸附住右边的喷头20,接着,plc控制气缸13的气杆带动固定板14下移,从而使得移动框18通过电磁铁19带动右边的喷头20从固定块12的通孔中取出,然后通过plc控制移动框18向右移动,重复安装喷头20的动作,使得左边的喷头20插入固定块12的通孔中进行替代工作,通过两个喷头20的切换,起到了双重保障的作用,避免了喷头20损坏影响喷洒工作的进行,大大提高了植保无人机的实用性和可靠性。

作为优选,为了使移动框18水平稳定的移动,所述移动框18的上方设有滑动单元,所述滑动单元包括固定杆24和套环25,所述固定杆24水平设置在移动框18的上方,所述固定杆24与固定板14固定连接,所述套环25套设在固定杆24上,所述套环25与固定杆24滑动连接,所述套环25与移动框18固定连接。

作为优选,为了使移动块8水平稳定的移动,所述移动块8的上方设有导向杆,所述导向杆水平设置在主体1的内部,所述导向杆与移动块8抵靠,所述导向杆与移动块8滑动连接。

作为优选,为了通过plc控制无人机的功能,所述主体1的内部设有plc,所述调节机构和切换机构均与plc电连接。

作为优选,为了检测喷头20的位置,所述主体1的内部设有距离传感器,所述距离传感器与plc电连接。

作为优选,为了为喷头20进行供料,所述主体1的内部设有药箱。

作为优选,为了减轻无人机的重量,所述主体1的制作材料为塑料。

作为优选,为了使第一电机4精确稳定的工作,所述第一电机4为伺服电机。

作为优选,为了对四周环境进行实时拍摄,所述主体1上设有摄像头。

作为优选,为了进行信号传输,实现远程控制,所述主体1的内部设有天线。

通过调节机构,既可以对喷头20起到收纳保护的作用,又可以调节喷头20与螺旋桨2之间的距离,减少了风速对喷洒药剂造成的影响,使得喷头20喷洒的药剂更加集中,便于无人机对一些特殊的植物进行精确喷洒,提高喷洒药剂的效果,通过切换机构,可以控制两个喷头20切换进行喷洒工作,与现有的植保无人机相比,通过两个喷头20切换可以避免一个喷头20损坏后,无人机无法进行喷洒工作,起到备用的作用,从而防止工作效率和喷洒效果受到影响,大大提高了植保无人机的实用性和可靠性。

与现有技术相比,该具有喷头切换及精确喷洒功能的植保无人机中,通过调节机构,既可以对喷头20起到收纳保护的作用,又可以调节喷头20与螺旋桨2之间的距离,减少了风速对喷洒药剂造成的影响,使得喷头20喷洒的药剂更加集中,便于无人机对一些特殊的植物进行精确喷洒,提高喷洒药剂的效果,通过切换机构,可以控制两个喷头20切换进行喷洒工作,与现有的植保无人机相比,通过两个喷头20切换可以避免一个喷头20损坏后,无人机无法进行喷洒工作,起到备用的作用,从而防止工作效率和喷洒效果受到影响,大大提高了植保无人机的实用性和可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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