一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置
阅读说明：本技术 一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置 (Seed and fertilizer dual-purpose broadcasting device of multi-rotor-wing plant protection unmanned aerial vehicle ) 是由 伍志军 石盛材 邓浩 丁洋 韩琦 李俊乐 成亮 于 2021-10-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及撒播技术领域,具体涉及一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置,包括种箱、出料筒、第二电机和甩盘机构,所述种箱为底端敞口的长方体壳体结构,水平布置的所述出料筒固定在所述种箱的底端并与其内部连通。本发明中,通过在种箱的下方设置有出料筒,利用出料筒内侧的螺旋出料轴能够将种箱内侧的种子或者肥料转移至出料筒中部的敞口排出,通过第二电机带动甩盘机构旋转,从而实现甩盘机构上种子或者肥料的离心运动,做离心运动的种子或者肥料被甩出后撞击在侧壁倾斜布置的方口挡环上,再被反弹掉落到地面,实现种肥的均匀播撒,且反弹时的作用力能够提高种肥下落的速率,增大种肥播撒入土深度,降低了外界因素对种肥撒播的影响程度。(The invention relates to the technical field of broadcasting, in particular to a seed and fertilizer dual-purpose broadcasting device of a multi-rotor-wing plant protection unmanned aerial vehicle. According to the seed and fertilizer uniform spreading device, the discharging barrel is arranged below the seed box, seeds or fertilizers on the inner side of the seed box can be transferred to the opening in the middle of the discharging barrel to be discharged by the aid of the spiral discharging shaft on the inner side of the discharging barrel, the disc throwing mechanism is driven to rotate by the second motor, centrifugal motion of the seeds or the fertilizers on the disc throwing mechanism is achieved, the seeds or the fertilizers which do centrifugal motion are thrown out and then impact on the square opening baffle ring which is obliquely arranged on the side wall, and then rebound and fall onto the ground, uniform spreading of the seed and fertilizers is achieved, the falling speed of the seed and fertilizers can be improved by acting force during rebound, the spreading depth of the seed and fertilizers into the soil is increased, and the influence degree of external factors on the seed and fertilizer spreading is reduced.)
技术领域
本发明涉及撒播技术领域，具体涉及一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置。
背景技术
无人机行业快速发展及精准农业航空概念的提出，使农用无人机应运而生。农用无人机具有适用性好、效率高、操控人员安全系数高及作物损伤小等优点。
在播种方面，传统农业中的播种，从选种到将秧苗插入田中，至少要经过泡种、育苗这两道工序。无论是哪道工序，都需要投入大量的精力。在施肥方面，人工施肥不仅劳动强度大，效率低，还对作业人员身体健康造成威胁。目前无人机在农业上的应用越来越普遍，植保无人机体型小、操控灵活，可以实现航迹规划和自动导航飞行，使得无人机抛洒颗粒不仅效率高，且较人工更均匀。
然而，现有的部分植保无人机在种肥播撒的过程中，大都采用直接撒播的方式进行处理，通过旋转的甩盘直接将种箱内部掉落的种子或者肥料甩出，然后种肥直接掉落在田地中，使得种肥大都洒落在田地土壤表面，且受外界因素的影响较大，不利于种肥的均匀撒播，同时播撒的有效面积不可调，使用不便。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供了一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置，包括种箱、出料筒、第二电机和甩盘机构，所述种箱为底端敞口的长方体壳体结构，水平布置的所述出料筒固定在所述种箱的底端并与其内部连通，出料筒的内部沿其水平轴线上通过轴承转动连接螺旋出料轴，出料筒一端的外侧固定安装板，所述安装板的一侧安装有第一电机，第一电机的电机轴贯穿安装板并与其转动连接，第一电机的电机轴与所述螺旋出料轴位于安装板外侧的一端上均固定套接有皮带轮，且两个皮带轮之间转动套接有连动皮带，所述出料筒底部的中间位置开设有用于放料的敞口，出料筒的下方设置有用于撒播均匀的方口挡环，用于均匀播撒的所述甩盘机构布置在方口挡环的内侧，驱动甩盘机构的所述第二电机布置在方口挡环的顶部，所述方口挡环的侧壁均倾斜布置。
进一步在于：所述方口挡环的顶口固定有连接架，所述连接架的上表面通过螺丝固定有第二法兰盘，所述出料筒底部敞口处固定有与第二法兰盘固定使用的第一法兰盘，所述第二电机固定在所述连接架的底面的中心，连接架顶面的中心位于第二法兰盘的内侧固定有圆锥凸起，利用连接架和第二法兰盘能能够将方口挡环固定在出料筒的底部的敞口处，从而保证种肥经出料筒的敞口排出后受甩盘机构的作用做离心运动甩出，进而能够保证种肥的均匀播撒和种肥的入土深度适当。
进一步在于：所述第二电机的电机轴上固定有十字固定架,所述甩盘机构包括圆形甩盘和与十字固定架固定的甩环，所述圆形甩盘的中部凹陷，所述甩环处于所述圆形甩盘中部的凹陷处，所述甩环的顶面均匀固定有多个第一拨齿，甩环的底面上均匀开设有多组第一螺纹孔，所述圆形甩盘顶面的外侧对应第一拨齿位置处均固定有第二拨齿，圆形甩盘上对应多组第一螺纹孔位置处均开设有第二螺纹孔，且第二螺纹孔的内侧旋合连接固定的连接螺丝，连接螺丝的顶端与对应位置的一个第一螺纹孔旋合固定，所述第二拨齿的一侧面为弧形面。
进一步在于：所述第二拨齿的另一侧面上沿水平方向上开设有滑动凹槽，且滑动凹槽的内侧滑动嵌入连接有正方形滑动板，所述甩盘机构还包括铰接杆和连接杆，所述铰接杆的一端布置在相邻第一拨齿一端开设的连接槽内侧，且铰接杆的一端与连接槽的内侧之间通过转轴转动连接，铰接杆的另一端与所述连接杆的一端贴合，且铰接杆的另一端与所述连接杆的一端之间通过固定螺栓连接，所述连接杆的另一端上贯穿设置有一端与相邻正方形滑动板旋合连接使用的定位螺丝。
进一步在于：所述甩环上对应连接杆位置处开设有限位卡槽，通过将圆形甩盘与甩环之间呈上下错位的方式布置时，限位卡槽与相邻的一个连接杆卡接，这样限位卡槽能够对处于其内侧的连接杆的位置进行一次固定，然后通过更换更长的连接螺丝，通过将连接螺丝与处于正对位置的一个第二螺纹孔和一个第一螺纹孔旋合，这样便于对圆形甩盘和甩环的相对位置进行二次固定。
进一步在于：所述第一拨齿与相邻的一个第二拨齿之间的夹角范围为165-180度，可以使得第一拨齿与第二拨齿之间形成一定的夹角，这样能够在种肥处于甩环上时收到第一拨齿的作用后加速甩出，然后再次与第二拨齿上的弧形面接触后，调整甩出的方向，从而实现均匀播撒种肥的功能。
进一步在于：所述甩环内环面的顶端和圆形甩盘上凹陷的顶口均设置为斜口结构，这样能够在甩环和圆形甩盘呈上下布置的方式施撒种肥时以及在甩环位于圆形甩盘的中心凹陷处时，在种肥受到离心力的作用甩出时，将其设置为斜口，这样便于种肥甩出，避免发生甩盘的内环面和凹陷的内环面遮挡种肥做离心运动的情况出现。
进一步在于：所述圆锥凸起的尖端朝上，且圆锥凸起底面直径等于第二电机的外径，利用圆锥凸起最大横截面刚好可以覆盖住第二电机，防止种肥击打、卡死第二电机。
进一步在于：所述正方形滑动板的两侧边与滑动凹槽的上下两侧壁接触，且正方形滑动板的厚度小于滑动凹槽的深度。
本发明的有益效果：
1、通过在种箱的下方设置有出料筒，利用出料筒内侧的螺旋出料轴能够将种箱内侧的种子或者肥料转移至出料筒中部的敞口排出，通过第二电机带动甩盘机构旋转，从而实现甩盘机构上种子或者肥料的离心运动，做离心运动的种子或者肥料被甩出后撞击在侧壁倾斜布置的方口挡环上，再被反弹掉落到地面，从而实现种肥的均匀播撒，且反弹时的作用力能够提高种肥下落的速率，增大种肥播撒入土深度，降低了外界因素对种肥撒播的影响程度；
2、通过在甩环上设置有多组第一螺纹孔，在圆形甩盘上设置有第二螺纹孔，利用连接螺丝能够对圆形甩盘和甩环进行固定连接，在需要调整时，转动圆形甩盘至适当角度使得第一拨齿与第二拨齿成一定夹角布置，这样能够调整种肥甩出的方向有利于提高种肥播撒的均匀程度，且将第二拨齿的一侧面设置为弧形面能够进一步提高种肥均匀撒播的效率；通过将圆形甩盘和甩环上下错位布置，能够使得种肥经处于下方的圆形甩盘离心甩出，从而与方口挡环处于下方的侧壁接触，进而能够增大种肥播撒的有效面积，且利用连接杆与铰接杆连接位置调整，有利于对圆形甩盘和甩环的相对位置进行固定；
3、通过在甩盘上开设有与连接杆盘排和使用的限位卡槽，利用限位卡槽能够对处于其内侧的连接杆的位置进行一次固定，然后通过将连接螺丝与处于正对位置的一个第二螺纹孔和一个第一螺纹孔旋合，这样便于对圆形甩盘和甩环的相对位置进行二次固定，从而能够提高圆形甩盘与甩环之间连接的稳定性；通过在连接架上设置有用于遮挡第二电机的圆锥凸起，圆锥凸起最大横截面可以覆盖住第二电机，防止种肥击打、卡死第二电机，保证甩盘机构的正常撒播种肥。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明整体结构示意图；
图2-3是本发明中种箱结构示意图；
图4是本发明中方口挡环的结构示意图；
图5是本发明中方口挡环与第二电机位置关系示意图；
图6是本发明中甩盘机构结构示意图；
图7是图6中A处局部放大图；
图8是本发明中甩环结构示意图；
图9是本发明中甩环与圆形甩盘处于一个工作状态的结构示意图；
图10是本发明中第二拨齿的结构示意图。
图中：1、种箱；2、出料筒；21、螺旋出料轴；22、安装板；23、第一法兰盘；24、第一电机；25、连动皮带；3、方口挡环；31、连接架；32、第二法兰盘；33、圆锥凸起；4、第二电机；41、十字固定架；5、甩盘机构；51、甩环；511、第一螺纹孔；512、限位卡槽；52、第一拨齿；521、连接槽；53、圆形甩盘；531、连接螺丝；532、第二螺纹孔；54、第二拨齿；541、滑动凹槽；542、正方形滑动板；55、铰接杆；551、固定螺栓；56、连接杆；561、定位螺丝；6、无人机本体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10所示，一种多旋翼植保无人机的种肥两用撒播装置，包括种箱1、出料筒2、第二电机4和甩盘机构5，所述种箱1为底端敞口的长方体壳体结构，水平布置的所述出料筒2固定在所述种箱1的底端并与其内部连通，出料筒2的内部沿其水平轴线上通过轴承转动连接螺旋出料轴21，出料筒2一端的外侧固定安装板22，所述安装板22的一侧安装有第一电机24，第一电机24的电机轴贯穿安装板22并与其转动连接，第一电机24的电机轴与所述螺旋出料轴21位于安装板22外侧的一端上均固定套接有皮带轮，且两个皮带轮之间转动套接有连动皮带25，所述出料筒2底部的中间位置开设有用于放料的敞口，出料筒2的下方设置有用于撒播均匀的方口挡环3，用于均匀播撒的所述甩盘机构5布置在方口挡环3的内侧，驱动甩盘机构5的所述第二电机4布置在方口挡环3的顶部，所述方口挡环3的侧壁均倾斜布置，使用时，可在种箱1的外侧设置能够加入种子或者肥料的活动门，且能够在加入种肥后关闭紧密，不影响飞行撒播的进程，在加入种子或者肥料后，无人机本体6在飞行的过程中，第一电机24通过连动皮带25带动螺旋出料轴21同步旋转，螺旋出料轴21为相向的双螺旋出料结构，这样能够将种箱1内侧的种子或者肥料集中输送至出料筒2的中部，然后经出料筒2中部敞口排出，排出的种子或者肥料依次经过第一法兰盘23和第二法兰盘32还有掉落在甩盘机构上，然后通过第二电机4带动甩盘机构5旋转，从而实现甩盘机构5上种子或者肥料的离心运动，做离心运动的种子或者肥料被甩出后撞击在侧壁倾斜布置的方口挡环3上，再被反弹掉落到地面，从而实现种肥的均匀播撒，且能够增大种肥播撒入土深度。
所述方口挡环3的顶口固定有连接架31，所述连接架31的上表面通过螺丝固定有第二法兰盘32，所述出料筒2底部敞口处固定有与第二法兰盘32固定使用的第一法兰盘23，所述第二电机4固定在所述连接架31的底面的中心，连接架31顶面的中心位于第二法兰盘32的内侧固定有圆锥凸起33，利用连接架31和第二法兰盘32能能够将方口挡环3固定在出料筒2的底部的敞口处，从而保证种肥经出料筒2的敞口排出后受甩盘机构5的作用做离心运动甩出，进而能够保证种肥的均匀播撒和种肥的入土深度适当，所述圆锥凸起33的尖端朝上，且圆锥凸起33底面直径等于第二电机4的外径，且圆锥凸起33底面直径小于甩环51的内径，利用圆锥凸起33最大横截面刚好可以覆盖住第二电机4，防止种肥击打、卡死第二电机4，且能够使得部分种肥能够掉落在甩环51下方的圆形甩盘53上。
所述第二电机4的电机轴上固定有十字固定架41,所述甩盘机构5包括圆形甩盘53和与十字固定架41固定的甩环51，所述圆形甩盘53的中部凹陷，所述甩环51处于所述圆形甩盘53中部的凹陷处，所述甩环51的顶面均匀固定有多个第一拨齿52，甩环51的底面上均匀开设有多组第一螺纹孔511，每组第一螺纹孔511包含的数量均为多个，所述圆形甩盘53顶面的外侧对应第一拨齿52位置处均固定有第二拨齿54，圆形甩盘53上对应多组第一螺纹孔511位置处均开设有第二螺纹孔532，且第二螺纹孔532的内侧旋合连接固定的连接螺丝531，连接螺丝531的顶端与对应位置的一个第一螺纹孔511旋合固定，所述第二拨齿54的一侧面为弧形面，所述第二拨齿54的另一侧面上沿水平方向上开设有滑动凹槽541，且滑动凹槽541的内侧滑动嵌入连接有正方形滑动板542，所述甩盘机构5还包括铰接杆55和连接杆56，所述铰接杆55的一端布置在相邻第一拨齿52一端开设的连接槽521内侧，且铰接杆55的一端与连接槽521的内侧之间通过转轴转动连接，铰接杆55的另一端与所述连接杆56的一端贴合，且铰接杆55的另一端与所述连接杆56的一端之间通过固定螺栓551连接，所述连接杆56的另一端上贯穿设置有一端与相邻正方形滑动板542旋合连接使用的定位螺丝561，在需要调整种肥甩出的方向时，可将定位螺丝561旋松，使得正方形滑动板542与滑动凹槽541之间接触而非紧贴的状态，这样能够调整，然后转动圆形甩盘53至适当角度，使得连接杆56与第二拨齿54之间的相对位置变化，调整完毕后使用连接螺丝531与处于正对位置处的第一螺纹孔511和第二螺纹孔532旋合，重新对圆形甩盘53和甩环51进行固定，且铰接杆55和与其连接的第一拨齿52之间的角度变化，使得第一拨齿52与第二拨齿54成一定夹角布置，且利用弧形面能够提高种肥均匀撒播的效率，在需要扩大种肥撒播的有效面积时，取下连接螺丝531，通过将固定螺栓551和定位螺丝561旋松，然后将圆形甩盘53下移，此时，连接杆56与铰接杆55连接位置转动，连接杆56与正方形滑动板542连接的一端向下转动，直至连接杆56的侧壁与甩环51的侧壁接触，这样便于将圆形甩盘53和甩环51分离，然后更换长度更长的连接螺丝531重将处于正对位置的第一螺纹孔511和第二螺纹孔532连接，对圆形甩盘53和甩环51的相对位置进行固定，从而利用处于上下错位布置的圆形甩盘53和甩环51，能够使得种肥经处于下方的圆形甩盘53离心甩出，从而与方口挡环3处于下方的侧壁接触，进而能够增大种肥播撒的有效面积。
所述甩环51上对应连接杆56位置处开设有限位卡槽512，通过将圆形甩盘53与甩环51之间呈上下错位的方式布置时，限位卡槽512与相邻的一个连接杆56卡接，这样限位卡槽512能够对处于其内侧的连接杆56的位置进行一次固定，然后通过更换更长的连接螺丝531，通过将连接螺丝531与处于正对位置的一个第二螺纹孔532和一个第一螺纹孔511旋合，这样便于对圆形甩盘53和甩环51的相对位置进行二次固定。
所述第一拨齿52与相邻的一个第二拨齿54之间的夹角范围为165-180度，可以使得第一拨齿52与第二拨齿54之间形成一定的夹角，这样能够在种肥处于甩环51上时收到第一拨齿52的作用后加速甩出，然后再次与第二拨齿54上的弧形面接触后，调整甩出的方向，从而实现均匀播撒种肥的功能。
所述甩环51内环面的顶端和圆形甩盘53上凹陷的顶口均设置为斜口结构，这样能够在甩环51和圆形甩盘53呈上下布置的方式施撒种肥时以及在甩环51位于圆形甩盘53的中心凹陷处时，在种肥受到离心力的作用甩出时，将其设置为斜口，这样便于种肥甩出，避免发生甩盘的内环面和凹陷的内环面遮挡种肥做离心运动的情况出现，所述正方形滑动板542的两侧边与滑动凹槽541的上下两侧壁接触，且正方形滑动板542的厚度小于滑动凹槽541的深度，保证正方形滑动板542在滑动凹槽541内侧能够滑动。
工作原理：使用时，可在种箱1的外侧设置能够加入种子或者肥料的活动门，且能够在加入种肥后关闭紧密，不影响飞行撒播的进程，在加入种子或者肥料后，使用角铁及螺丝将种箱1整体安装在无人机本体6的下方，且使得方口挡环3的正常使用，无人机本体6在飞行的过程中，第一电机24通过连动皮带25带动螺旋出料轴21同步旋转，螺旋出料轴21为相向的双螺旋出料结构，这样能够将种箱1内侧的种子或者肥料集中输送至出料筒2的中部，然后经出料筒2中部敞口排出，排出的种子或者肥料依次经过第一法兰盘23和第二法兰盘32后掉落在甩盘机构5上，然后通过第二电机4带动甩盘机构5旋转，将种子或者肥料甩出播撒下去；
在需要调整种肥甩出的方向时，可将定位螺丝561旋松，使得正方形滑动板542与滑动凹槽541之间接触而非紧贴的状态，这样能够调整正方形滑动板542在滑动凹槽541中的位置，然后转动圆形甩盘53至适当角度，使得连接杆56与第二拨齿54之间的相对位置变化，调整完毕后使用连接螺丝531与处于正对位置处的第一螺纹孔511和第二螺纹孔532旋合，然后将定位螺丝561旋紧，使得正方形滑动板542的一侧重新与滑动凹槽541的一侧壁处于紧贴的状态，重新对圆形甩盘53和甩环51进行固定，且铰接杆55和与其连接的第一拨齿52之间的角度变化，使得第一拨齿52与第二拨齿54成一定夹角布置；
在需要扩大种肥撒播的有效面积时，取下连接螺丝531，通过将固定螺栓551和定位螺丝561旋松，然后将圆形甩盘53下移，此时，连接杆56与铰接杆55连接位置转动，连接杆56与正方形滑动板542连接的一端向下转动，使得正方形滑动板542沿滑动凹槽541滑动，直至连接杆56的侧壁与甩环51的侧壁接触，这样便于将圆形甩盘53和甩环51分离，然后更换长度更长的连接螺丝531重将处于正对位置的第一螺纹孔511和第二螺纹孔532连接，然后将固定螺栓551和定位螺丝561重新旋紧，对圆形甩盘53和甩环51的相对位置进行固定，在出料筒2进行放料时，因甩环51的中心为敞口，所以经出料筒2敞口下落的种子或者肥料部分经甩环51甩出，其余一部分穿过甩环51掉落在圆形甩盘53上做离心运动后甩出，从而与方口挡环3处于下方的侧壁接触后反弹，而不是在甩环51与圆形甩盘53处于接触状态时，因甩出的种肥与方口挡环3侧壁接触的部位较高，使得反弹后种肥播撒的有效面积较小。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
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