一种用于喷洒农药的无人机
阅读说明：本技术 一种用于喷洒农药的无人机 (Unmanned aerial vehicle for spraying pesticide ) 是由 王富同 杨�远 王纪元 于 2021-09-02 设计创作，主要内容包括：本发明属于农用无人机技术领域,尤其是一种用于喷洒农药的无人机,针对存在的农药载量小、液位检测不足和喷洒效果不佳的问题,现提出以下方案,包括机体组件,所述机体组件内设有主板和电池组,所述机体组件用于调控无人机的飞行姿态；机翼组件,所述机翼组件等距离环形分布在机体组件的四侧外壁上,所述机翼组件用于对无人机的飞行姿态变化提供动力。本发明采用悬空壶体结构,喷洒件部分内置,缩小其他部件体积,使无人机的重心位置偏上,提升容量,设有的挠性喷洒架可将喷洒架塑形呈不同结构,配合不同喷洒场景,在壶盖结构中设有液位传感器,可准确检测出壶体内残存药物量,便于地上工作人员及时回收填药,使作业效率提升。(The invention belongs to the technical field of agricultural unmanned aerial vehicles, in particular to an unmanned aerial vehicle for spraying pesticides, which aims at solving the problems of small pesticide loading amount, insufficient liquid level detection and poor spraying effect and provides the following scheme, wherein the unmanned aerial vehicle comprises a machine body assembly, a main board and a battery pack are arranged in the machine body assembly, and the machine body assembly is used for regulating and controlling the flight attitude of the unmanned aerial vehicle; the wing assemblies are distributed on the outer walls of the four sides of the airframe assembly in an annular mode at equal intervals and are used for providing power for the change of the flying posture of the unmanned aerial vehicle. The invention adopts a suspended kettle body structure, the spraying part is partially arranged in the kettle cover, the volume of other parts is reduced, the gravity center position of the unmanned aerial vehicle is deviated, the capacity is improved, the spraying frame can be shaped into different structures by the arranged flexible spraying frame and matched with different spraying scenes, the liquid level sensor is arranged in the kettle cover structure, the amount of residual medicine in the kettle body can be accurately detected, the ground staff can conveniently and timely recover and fill the medicine, and the operation efficiency is improved.)
技术领域
本发明涉及农用无人机技术领域，尤其涉及一种用于喷洒农药的无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称"无人机"，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，无人机作业具有节省劳力、效率高、效果好等特点。
农用无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，在农业生产中主要应用在植保作业、林业监测、作物授粉及牧群定位等方面。由飞行平台（固定翼、单旋翼、多旋翼）、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或GPS飞控，来实现喷洒药剂、种子、粉剂等。
如授权公告号为CN212556790U所公开的一种农用喷药无人机，涉及无人机技术领域，包括无人机本体，所述无人机本体的外表面固定连接有呈圆形阵列的机翼支架。
现有的农用无人机用于农药喷洒时，无人机存在着农药的承载量小、无法对药壶中液量检测、农药喷洒效果不佳等问题影响着农药喷洒作业效率。
发明内容
本发明提出的一种用于喷洒农药的无人机，解决了农药载量小、液位检测不足和喷洒效果不佳的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于喷洒农药的无人机，包括机体组件，所述机体组件内设有主板和电池组，所述机体组件用于调控无人机的飞行姿态；机翼组件，所述机翼组件等距离环形分布在机体组件的四侧外壁上，所述机翼组件用于对无人机的飞行姿态变化提供动力；起落架，所述起落架的顶端外壁一体连接有稳定圈，所述机翼组件的连接杆体与稳定圈的外壁之间相连接，所述起落架用于无人机起落；农药壶组件，所述机体组件的中部设有通孔，且农药壶组件的端部固定连接在通孔的内壁上，所述农药壶组件用于承载农药；喷洒组件，所述喷洒组件设于所述农药壶组件的底端外壁中部，且喷洒组件与所述农药壶组件的内部相连通，所述喷洒组件用于农药喷洒作业；下承载盘，所述下承载盘的四侧外壁均设有连杆，且连杆的端部连接至起落架的底端外壁上，所述下承载盘的底端外壁中部设有航拍探头、警示信号灯、风速传感器和环境温湿度传感器，所述航拍探头、警示信号灯、风速传感器和环境温湿度传感器的信号端均通过导线连接至机体组件的内壁。
作为本发明中进一步方案，所述机体组件包括机座、防水壳体和调控面板，所述主板设于机座的底端内壁上，所述机座的内侧设有电池安装仓，且电池组设于电池安装仓的内壁中，所述防水壳体的底端外边卡接在机座的顶端外边上，所述调控面板设于防水壳体的一侧外壁上，所述调控面板的端部通过导线连接至主板上。
作为本发明中进一步方案，所述电池组包括至少两个可拆卸锂电池，且可拆卸锂电池对称分布在电池安装仓的内壁上。
作为本发明中进一步方案，所述机翼组件包括螺旋桨部件、碳纤维支杆、机体连接主杆，所述机体连接主杆的端部连接有三叉接头，且碳纤维支杆插接于三叉接头的两端内壁上，所述螺旋桨部件设于碳纤维支杆的端部外壁上。
作为本发明中进一步方案，所述螺旋桨部件包括伺服电机和螺旋桨，所述伺服电机的输出轴连接至螺旋桨的内壁上。
作为本发明中进一步方案，所述农药壶组件包括壶体、壶盖和液位传感器，所述壶盖通过螺纹连接至壶体的端部外壁上，所述液位传感器垂直插接与壶盖的外壁上。
作为本发明中进一步方案，所述喷洒组件包括挠性喷洒架、喷头、导液管和内置液泵，所述内置液泵位于壶体的底端内壁上，所述内置液泵的端部通过管道连接至导液管的端部外壁上，所述导液管铺设于挠性喷洒架的外壁上，所述喷头等距离分布在挠性喷洒架的底侧外壁上，所述喷头的端部垂直连接至导液管的外壁上。
作为本发明中进一步方案，所述主板上集成有远程控制模块、信号接收模块、频谱分析模块和数据对比处理模块，所述电池组通过电磁继电器与内置液泵、伺服电机之间电性连接，所述远程控制模块和信号接收模块之间通过电性连接，且远程控制模块用于远程遥控无人机飞行。
作为本发明中进一步方案，所述调控面板的外壁设有显示屏、启闭按钮、功能按钮和切换按钮，所述启闭按钮、功能按钮、切换按钮的内壁和显示屏之间通过导线连接，所述启闭按钮、功能按钮和切换按钮用于不同命令切换。
作为本发明中进一步方案，所述稳定圈的截面呈椭圆型结构，且稳定圈的内壁为中空结构，所述稳定圈的四侧内壁均设有槽口，且槽口的内壁设有气压传感器。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
1.本无人机由传统四翼无人机改进，在每个机翼端部设有Y型连杆结构，可扩展出八个机翼，控制逻辑与四机翼无人机相似，飞行姿态更加丰富，同时采用悬空壶体结构，喷洒件部分内置，缩小其他部件体积，尽可能的将壶体置于无人机的重心位置，提升容量的同时，保证无人机的飞行姿态和动力输出，保证农药喷洒作业可覆盖面积；
2.本无人机中农药壶组件，在顶部壶盖结构中设有液位传感器，通过液位传感器可准确检测出壶体内残存药物量，同时和警示信号灯连接，在药量残存量不足时，通过警示灯高空警示，便于地上工作人员及时回收填药，使其无人机农药喷洒作业效率提升；
3.本无人机中设有对称设置的挠性喷洒架，可将喷洒架塑形呈不同结构，配合上喷洒场景中的需求，其中喷头和导液管排布在喷洒架上，可形成一个喷洒面，配合上无人机的飞行路径，可均匀覆盖规划喷洒路径上绝大部分农作物或者植被，喷洒效果较传统的农用无人机有所提升；
4.本无人机在起落架的外壁设有稳定圈，同时将起落架和机翼组件之间连接成为框架结构，提升机体强度，同时内置有气压传感器，可通过机翼之间的作业气压检测无人机飞行稳定性，提高无人机的作业安全性。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于喷洒农药的无人机的实施例1中的立体结构示意图；
图2为图1的底侧结构示意图；
图3为图1的开壶状态结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于喷洒农药的无人机的实施例1中俯视的结构示意图；
图5为图4中A-A剖面的结构示意图；
图6为图4中B-B剖面的结构示意图；
图7为本发明提出的一种用于喷洒农药的无人机的实施例2中的结构示意图。
图中：1、起落架；2、机翼组件；21、螺旋桨部件；211、伺服电机；212、螺旋桨；22、碳纤维支杆；23、机体连接主杆；3、稳定圈；4、机体组件；4-2；圆形机体壳；41、可拆卸锂电池；41-2、环形电池组；42、主板；43、防水壳体；5、农药壶组件；51、壶盖；52、液位传感器；53、壶体；6、喷洒组件；61、挠性喷洒架；62、喷头；63、导液管；64、内置液泵；7、航拍探头；8、警示信号灯；9、调控面板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
参照图1-6：一种用于喷洒农药的无人机，包括机体组件4，机体组件4内设有主板42和电池组，主板42上集成有远程控制模块、信号接收模块、频谱分析模块和数据对比处理模块，电池组通过电磁继电器与内置液泵64、伺服电机211之间电性连接，远程控制模块和信号接收模块之间通过电性连接，且远程控制模块用于远程遥控无人机飞行，进而使机体组件4用于调控无人机的飞行姿态；机体组件4包括机座、防水壳体43和调控面板9，主板42设于机座的底端内壁上，机座的内侧设有电池安装仓，且电池组设于电池安装仓的内壁中，电池组包括至少两个可拆卸锂电池41，且可拆卸锂电池41对称分布在电池安装仓的内壁上，防水壳体43的底端外边卡接在机座的顶端外边上，调控面板9设于防水壳体43的一侧外壁上，调控面板9的端部通过导线连接至主板42上，调控面板9的外壁设有显示屏、启闭按钮、功能按钮和切换按钮，启闭按钮、功能按钮、切换按钮的内壁和显示屏之间通过导线连接，启闭按钮、功能按钮和切换按钮用于不同命令切换；
机翼组件2，机翼组件2等距离环形分布在机体组件4的四侧外壁上，机翼组件2用于对无人机的飞行姿态变化提供动力；机翼组件2包括螺旋桨部件21、碳纤维支杆22、机体连接主杆23，机体连接主杆23的端部连接有三叉接头，且碳纤维支杆22插接于三叉接头的两端内壁上，杆体结构采用均为轻量化材质，强度不变的状态下，提升携带农药的重量，螺旋桨部件21设于碳纤维支杆22的端部外壁上，螺旋桨部件21包括伺服电机211和螺旋桨211，伺服电机211的输出轴连接至螺旋桨211的内壁上；
起落架1，起落架1包括弯杆和水平杆，水平杆设于四侧的弯杆底端，其中水平杆的底端四侧均设有减震胶垫，起落架1的顶端外壁一体连接有稳定圈3，稳定圈3的截面呈椭圆型结构，且稳定圈3的内壁为中空结构，稳定圈3的四侧内壁均设有槽口，且槽口的内壁设有气压传感器，同时内置有气压传感器，可通过机翼之间的作业气压检测无人机飞行稳定性，提高无人机的作业安全性，机翼组件2的连接杆体与稳定圈3的外壁之间相连接，起落架1用于无人机起落；
农药壶组件5，机体组件4的中部设有通孔，且农药壶组件5的端部固定连接在通孔的内壁上，农药壶组件5用于承载农药；农药壶组件5包括壶体53、壶盖51和液位传感器52，壶盖51通过螺纹连接至壶体53的端部外壁上，液位传感器52垂直插接与壶盖51的外壁上，液位传感器52的型号为XKC-Y25；
喷洒组件6，喷洒组件6设于农药壶组件5的底端外壁中部，且喷洒组件6与农药壶组件5的内部相连通，喷洒组件6用于农药喷洒作业；喷洒组件6包括挠性喷洒架61、喷头62、导液管63和内置液泵64，内置液泵64位于壶体53的底端内壁上，内置液泵64的端部通过管道连接至导液管63的端部外壁上，导液管63铺设于挠性喷洒架61的外壁上，喷头62等距离分布在挠性喷洒架61的底侧外壁上，喷头62的端部垂直连接至导液管63的外壁上；
下承载盘，下承载盘的四侧外壁均设有连杆，且连杆的端部连接至起落架1的底端外壁上，下承载盘的底端外壁中部设有航拍探头7、警示信号灯8、风速传感器和环境温湿度传感器，航拍探头7、警示信号灯8、风速传感器和环境温湿度传感器的信号端均通过导线连接至机体组件4的内壁，风速传感器用于检测飞行环境中风速，其型号为LFM116，环境温湿度传感器用于检测飞行环境中温湿度，便于调节喷洒量和飞行速度，环境温湿度传感器的型号为DHT11。
本无人机的工作原理具体如下：
第一，无人机使用时，将防水壳体43打开后，更换上可拆卸锂电池41，连接电源线，然后闭合防水壳体43，打开壶盖51，倒入配比好的农药药液于壶体53内，然后利用无人机遥控设备对其遥控升空；
第二，根据喷洒农药的作业范围进行航拍，然后利用往复飞行作业姿态对面积进行喷洒，其中喷洒组件6的绕行喷洒架61可将药物喷洒呈水帘状，随着无人机飞行可覆盖作物或者植被；
第三，在药物喷洒过程中，利用液位传感器52实时监测，在药物不足时，利用警示信号灯8提醒地下操控人员，同时利用远程控制模块反馈信号至遥控设备上，地下操控人员及时回收无人机对其进行填药作业，直至完全作业完整个待喷洒区域。
实施例2
参照图7：一种用于喷洒农药的无人机，本实施例中相对于实施例1，主要区别在于本实施例中，还包括圆形机体壳4-2，其中圆形机体壳4-2更利于机体的配重，同时在内部将电池组变为环形电池组41-2，环形电池组41-2的单片电池可做成二分之一圆环状、四分之一圆环状等，可自由组合，环形分布保证机体的配重，通过合理规划电池排列方式，提升无人机的机体运行稳定性。
本发明中，在主板42还可以集成有电池管理模块，用于对电池的电量和电池温度、续航里程进行计算管理，可对操控人员的作业路径和作业时长规划指导，保证无人机的更替电池和填药时机的配合，提升喷洒农药作业效率。
实施例3
一种用于喷洒农药的无人机，本实施例中相对于实施例1，主要区别在于本实施例中，将其中的农药壶组件5设为倒置椎体结构，其中利用农药壶组件5的端部连接有气泵，农药壶组件5的外壁呈螺旋状分布有压力喷头，通过真空泵对内部进行抽真空，内外压差使其药液通过压力喷头，压力喷头雾化药液，使其均匀洒落无人机途径上空，其中对药液的雾化效果更佳，在药物携带量不便边下，可提高药物作业面积。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。