阅读说明：本技术 一种电动轨道无人植保机及充电加液方法 (Electric rail unmanned plant protection machine and charging liquid adding method ) 是由 张�林 彭成美 于 2019-03-18 设计创作，主要内容包括：一种电动轨道无人植保机及充电加液方法,包括轨道、无人植保机,所述轨道为高架轨道,通过立柱或绳索安装在地面上方,所述轨道含有充电区,所述充电区的轨道上安装有充电装置,充电装置输出直流电；所述无人植保机包含机体、行走机构、驱动机构、电池；无人植保机采用电能作为动力源,电能由电池供电,电池通过无人植保机与充电装置接触或者感应充电；无人植保机通过轮式行走机构沿轨道行驶；所述机体下部安装有储液箱和喷液装置；无人植保机通过离心力将药液破碎成细小雾滴颗粒,实现药物喷洒；该种无人植保机相对人工药物喷洒有效提高了效率,降低了作业成本；相比植保无人机,不仅降低了成本和操控难度,而且杜绝了炸机问题。(An electric rail unmanned plant protection machine and a charging liquid adding method comprise a rail and the unmanned plant protection machine, wherein the rail is an elevated rail and is arranged above the ground through an upright post or a rope, the rail comprises a charging area, a charging device is arranged on the rail of the charging area, and the charging device outputs direct current; the unmanned plant protection machine comprises a machine body, a traveling mechanism, a driving mechanism and a battery; the unmanned plant protection machine adopts electric energy as a power source, the electric energy is supplied by a battery, and the battery is in contact with or inductively charged by the charging device through the unmanned plant protection machine; the unmanned plant protection machine runs along the track through the wheel type running mechanism; the lower part of the machine body is provided with a liquid storage tank and a liquid spraying device; the unmanned plant protection machine crushes the liquid medicine into fine fog drop particles through centrifugal force to realize medicine spraying; the unmanned plant protection machine effectively improves the efficiency of spraying the artificial medicine and reduces the operation cost; compare plant protection unmanned aerial vehicle, not only the cost is reduced and the degree of difficulty is controlled, has stopped the machine problem of frying moreover.)

一种电动轨道无人植保机及充电加液方法

技术领域

本发明涉及无人化植保装备领域，特别是一种电动轨道无人植保机及充电加液方法。

背景技术

我国的农药产量与使用量居全球第一，随着农药在农业生产中的广泛应用，农药用量大、施药次数多、操作人员中毒、农产品农药残留超标、环境污染等负面问题已严重威胁到我国从业人员、食品及环境的安全，造成了不应有的损失以及其他不良后果，其原因是我国施药机械与技术相对落后，农药有效利用率不足30%。随着精准智能喷雾技术及精准施药植保装备的研发，将植保精准施药技装备应用于农业生产实践，并结合农学、农药、植保等相关学科优势，将遥感技术、传感器探测技术、机电一体化技术、导航技术、信号采集及数据处理等多种现代化技术与方法应用于精准施药技术装备，先后发出了一系列新型现代化植保精准施药技术装备，并大量应用于农业生产。

植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，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。植保无人机是当前应用最为广泛的一类无人化植保精准施药技术装备，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，远距离遥控操作等优势，相比吊挂式植保机、牵引式喷药机，植保无人机具有更高的作业效率和更好的施药效果。

虽然植保无人机拥有诸多优势，但也存在诸多问题。首先植保无人机续航时间短，特别是电动植保无人机，通常续航时间约10分钟；其次，植保无人机储药箱小，加药频繁，受无人机吊挂能力影响，植保无人机储药箱容积通常只有10-20L，植保无人机在作业过程中需不停换药；再次，植保无人机操作复杂，对飞手的飞控技术要求高，广大农业从业人员只有通过专业培训才具备一定的飞控技能；还有，植保无人机导航飞控设备成本高，通常电动植保无人机售价在15万以上；另外，植保无人机不可避免存在摔机、炸机问题，给农业从业者带来巨大损失。

发明内容

本发明的技术任务是针对现有植保无人机的不足，提供一种电动轨道无人植保机及充电加液方法，在较低成本的前提下，不仅易操作、负载和续航能力强，而且实现高效无人喷洒作业，避免出现摔机、炸机问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电动轨道无人植保机，包括轨道、无人植保机，所述轨道为高架轨道，通过立柱或绳索固定安装在距离地面一定高度的位置，所述轨道包含充电区，所述充电区的轨道上安装有充电装置；所述无人植保机包含机体、行走机构、驱动机构、电池；无人植保机采用电能作为动力源，电能由电池供电，所述行走机构、驱动机构、电池均安装在机体上；所述行走机构为轮式行走机构，由驱动机构驱动，所述驱动机构采用电动驱动方式，所述无人植保机通过行走机构沿轨道行驶。所述电池通过无人植保机与充电装置接触或者电磁感应的方式充电；所述无人植保机的电池采用无人植保机与充电装置接触的方式充电时，机体上安装有电极，当无人植保机沿轨道驶入充电区时，电极与充电装置接触，所述充电装置输出直流电，进而直流电通过电极为无人植保机的电池充电；当无人植保机的电池采用电磁感应方式充电时，所述机体上安装有受电线圈，所述充电装置上安装有送电线圈，无人植保机与充电装置之间通过电磁感应为电池充电。在实际应用过程中，该种电动轨道无人植保机的轨道可根据农田的实际情况灵活架设，轨道一次性投入，多年使用，由于无人植保机沿轨道行驶，相比植保无人机，无摔机或炸机问题，避免了农业从业者发生巨大财产损失的隐患。

为了降低无人植保机与轨道之间的摩擦，所述轨道为钢制轨道，根据地面作物生长情况，所述轨道离地面的高度可通过立柱或绳索调整；所述机体下部安装有储液箱、喷液装置，将储液箱、喷液装置安装在机体下部能有效降低无人植保机的重心，提高运行稳定性，所述喷液装置包含喷管支架、喷管、喷头，所述喷管支架通过转动副与机体连接，所述转动副为主动副，由电机驱动，所述喷管固定安装在喷管支架上，所述喷头安装在喷管上，在无人植保机作业过程中，通过电机带动，安装在喷管支架上的喷管及喷管上的喷头高速旋转，通过离心力将药液破碎成细小雾滴颗粒，实现药物喷洒。

该种无人植保机的储液箱采用无人加液方式加注，所述机体上设有进液口，进液口与储液箱联通；所述轨道一端安装有加液箱，加液箱一侧设有加液管，加液管一端设有出液口，该种无人植保机的储液箱加液时，通过行走机构沿轨道驶近加液箱，当无人植保机的进液口处于出液口正下方时，加液箱中的液体通过加液管、出液口、进液口，流入无人植保机的储液箱中，完成加液过程。

相比植保无人机，该种无人植保机不仅安全性好、操作简单，无飞控技术要求，亦能实现空中悬停以及类似植保无人机的喷雾效果。由于该种无人植保机不需要起降飞行，机体重量载荷主要由轨道承载，相比植保无人机，不仅续航时间长，电池轨道充电方便，在负载能力和储液箱容积方面更具优势。

该种无人植保机相对人工药物喷洒有效提高了效率，降低了作业成本；相比植保无人机，由于不属于航空装备，无飞控设备，有效降低了造价和成本，该种无人植保机的操作更不需要专业技术要求，大幅降低了使用成本。

该种电动轨道无人植保机在实际作业过程中，可配合高清摄像头一起使用，不仅能直观观测施药效果，并可通过日常巡检，跟踪监控、记录作物生长情况，及时因需施药。

本发明的一种电动轨道无人植保机与现有技术相比，所产生的有益效果是：

1）相比人工作业，本发明所述的电动轨道无人植保机避免了农业从业者直接暴露于农药范围内的危险，保障了人员安全；该无人植保机沿轨道快速运行，有效提高了喷药效率。

2）本发明所述的电动轨道无人植保机的轨道一次性投入，多年使用，由于无人植保机沿轨道行驶，相比植保无人机，无摔机或炸机问题，避免了农业从业者发生巨大财产损失的隐患。

3）本发明所述的电动轨道无人植保机在作业过程中不需要人为操作，相比需要专业飞手操纵的植保无人机，有效节约了劳动力，降低了使用成本；由于不属于航空装备，无飞控设备，有效降低了造价和成本。

4）本发明所述的无人植保机不需要起降飞行，机体重量载荷主要由轨道承载，相比植保无人机，不仅续航时间长，电池轨道充电方便，在负载能力和储液箱容积方面亦更具优势。

5）本发明所述的无人植保机通过安装在喷管支架上的喷管、喷头高速旋转，利用离心力可将药液破碎成细小雾滴颗粒，实现药物喷洒，亦能实现类似植保无人机的喷雾效果。

附图说明

附图1为本发明所述的一种电动轨道无人植保机示意图；

附图2为本发明所述的无人植保机示意图之一；

附图3为本发明所述的无人植保机示意图之二；

附图4为本发明所述的一种电动轨道无人植保机作业俯视图；

附图5为本发明所述的一种电动轨道无人植保机作业立体图。

具体实施方式

下面结合附图1-5对本发明的一种电动轨道无人植保机及充电加液方法作以下详细地说明。

对照图1、图2、图3、图4、图5，一种电动轨道无人植保机，包括轨道1、无人植保机15，所述轨道1为高架轨道，通过立柱16或绳索固定安装在距离地面一定高度的位置，所述轨道1包含充电区，所述充电区的轨道上安装有充电装置3；所述无人植保机15包含机体2、行走机构10、驱动机构、电池4；无人植保机15采用电能作为动力源，电能由电池4供电，所述行走机构10、驱动机构、电池4均安装在机体2上；所述行走机构10为轮式行走机构，由驱动机构驱动，所述驱动机构采用电动驱动方式，所述无人植保机15通过行走机构10沿轨道行驶。所述电池4通过无人植保机15与充电装置3接触或者电磁感应的方式充电；所述无人植保机15的电池采用无人植保机15与充电装置3接触的方式充电时，机体2上安装有电极，当无人植保机15沿轨道驶入充电区时，电极与充电装置3接触，所述充电装置3输出直流电，进而直流电通过电极为无人植保机15的电池4充电；当无人植保机15的电池采用电磁感应方式充电时，所述机体2上安装有受电线圈，所述充电装置3上安装有送电线圈，无人植保机15与充电装置3之间通过电磁感应为电池4充电。在实际应用过程中，该种电动轨道无人植保机的轨道1可根据农田的实际情况灵活架设，轨道1一次性投入，多年使用，由于无人植保机沿轨道1行驶，相比植保无人机，无摔机或炸机问题，避免了农业从业者发生巨大财产损失的隐患。

对照图1、图4、图5，为了降低无人植保机15与轨道1之间的摩擦，所述轨道1为钢制轨道，根据地面作物生长情况，所述轨道1离地面的高度可通过立柱16或绳索调整；所述机体2下部安装有储液箱5、喷液装置，将储液箱5、喷液装置安装在机体下部能有效降低无人植保机15的重心，提高运行稳定性，所述喷液装置包含喷管支架6、喷管7、喷头8，所述喷管支架6通过转动副9与机体2连接，所述转动副9为主动副，由电机驱动，所述喷管7固定安装在喷管支架6上，所述喷头8安装在喷管7上，在无人植保机15作业过程中，通过电机带动，安装在喷管支架6上的喷管7及喷管7上的喷头8高速旋转，通过离心力将药液破碎成细小雾滴颗粒，实现药物喷洒。

对照图1、图4、图5，该种无人植保机15的储液箱5采用无人加液方式加注，所述机体2上设有进液口14，进液口14与储液箱5联通；所述轨道一端安装有加液箱11，加液箱11一侧设有加液管12，加液管12一端设有出液口13，该种无人植保机15的储液箱5加液时，通过行走机构10沿轨道1驶近加液箱11，当无人植保机的进液口处于出液口13正下方时，加液箱11中的液体通过加液管12、出液口13、进液口14，流入无人植保机的储液箱5中，完成加液过程。

对照图1、图4、图5，相比植保无人机，该种无人植保机15不仅安全性好、操作简单，无飞控技术要求，亦能实现空中悬停以及类似植保无人机的喷雾效果。由于该种无人植保机15不需要起降飞行，机体2重量载荷主要由轨道承载，相比植保无人机，不仅续航时间长，电池4轨道充电方便，在负载能力和储液箱5容积方面更具优势。

对照图1、图4、图5，该种无人植保机15相对人工药物喷洒有效提高了效率，降低了作业成本；相比植保无人机，由于不属于航空装备，无飞控设备，有效降低了造价和成本，该种无人植保机的操作更不需要专业技术要求，大幅降低了使用成本。

对照图1、图4、图5，该种电动轨道无人植保机在实际作业过程中，可配合高清摄像头一起使用，不仅能直观观测施药效果，并可通过日常巡检，跟踪监控、记录作物生长情况，及时因需施药。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。