风送式撒播装置的制作方法

1.本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种风送式撒播装置。


背景技术：

2.航空撒播作业是现代农业植保作业的重要手段，现有的撒播技术在撒播颗粒肥或穴播种子时，通常采用离心盘式和开放气力风送式撒肥装置，离心盘式撒肥播种装置具有播撒量大，作业效率高的特点，但是由于肥粒或种子是扇形随机甩出，其施肥或种植均匀性和精准性较差；普通气力风送式播撒播种装置，物料直接开口输送，在输送管道中直接导入加速气流，将肥粒或种子喷出，这种施肥或播种方式气力压力小，肥粒或种子速度较低，容易留在叶面上或土壤表面，导致其施肥或播种的精准差，且效率低，造成肥粒和种子不必要的浪费。综上，现有的撒播装置存在撒播精准度低、效率低的缺陷。


技术实现要素：

3.本发明提供一种风送式撒播装置，用以解决现有技术中撒肥装置撒肥精准度低、效率低的问题。
4.本发明提供一种风送式撒播装置，包括：储料箱、输送器、控制器、出料管和气动机构；
5.所述储料箱的出料口与所述输送器的进料口相连通，所述输送器的出料口与所述出料管相连通；
6.所述气动机构与所述输送器连接，所述控制器与所述气动机构连接，在所述控制器的控制下，所述气动机构向所述输送器中注入气压，以使位于所述输送器内的物料通过所述出料管喷射出来。
7.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述气动机构包括储气瓶和第一阀体，所述储气瓶的出气口通过所述第一阀体与所述输送器的进气口相连接，所述第一阀体与所述控制器连接。
8.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述气动机构包括储气瓶和第一阀体，所述储气瓶的出气口通过所述第一阀体与所述输送器的进气口相连接，所述第一阀体与所述控制器连接。
9.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述气动机构还包括气泵，所述气泵的排气口与所述储气瓶的进气口相连接。
10.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括第二阀体，所述储料箱的出料口通过所述第二阀体与所述输送器的进料口连接，所述第二阀体与所述控制器连接。
11.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括第三阀体，所述第三阀体设于所述出料管，所述第三阀体与所述控制器连接。
12.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括压力传感器，所
述压力传感器设于所述输送器内，所述控制器根据目标压力值和所述压力传感器的压力值，控制所述气动机构的动作。
13.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括料嘴，所述料嘴同轴设于所述出料管背离所述输送器的一端。
14.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括导航系统，所述导航系统与所述控制器通讯连接；所述控制器根据目标位置和所述导航系统的位置，控制所述气动机构的动作。
15.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述风送式撒播装置还包括无人机，所述导航系统、所述储料箱、所述输送器、所述控制器、所述出料管和所述气动机构均设于所述无人机。
16.根据本发明提供的风送式撒播装置，所述导航系统包括导航模块、视觉模块和测高模块；
17.所述导航模块，用于获取所述无人机的经纬度信息；
18.所述视觉模块，用于获取作业目标的实时影像；
19.所述测高模块，用于获取所述无人机相对于作业目标的高度信息。
20.本发明提供的风送式撒播装置，通过采用气动机构对输送器中的颗粒肥或种子加压的方式，形成高压气流将种子或颗粒肥精准对准目标区域通过出料管快速喷出，同时在控制器的驱动下，通过出料管实现精准的对靶补肥和穴播作业，有效避免了现有技术中撒肥装置撒肥精准度低、效率低的问题。本发明提供的风送式撒播装置，不仅实现了精准点状穴播和撒肥控制，而且提高了颗粒肥或种子撒播的速度，增大了颗粒肥或种子撒播的植入深度，从而提高了撒播效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本发明实施例提供的风送式撒播装置的结构示意图；
23.图2是本发明实施例提供的无人机搭载风送式撒播装置的示意图；
24.附图标记：
25.1：储料箱；
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2：输送器；
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3：控制器；
26.4：出料管；
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5：气动机构；
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51：储气瓶；
27.52：第一阀体；
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53：气泵；
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6：第二阀体；
28.7：第三阀体；
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8：压力传感器；
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9：导航系统。
具体实施方式
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“连
接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明实施例提供了风送式撒播装置，用以解决现有技术中撒肥装置存在撒肥速度低、均匀性差的问题。
33.下面结合图1和图2描述本发明实施例的风送式撒播装置。
34.如图1所示，本发明实施例提供的风送式撒播装置，包括：储料箱1、输送器2、控制器3、出料管4和气动机构5，储料箱1的出料口与输送器2的进料口相连通，输送器2的出料口与出料管4相连通。
35.气动机构5与输送器2连接，控制器3与气动机构5连接，在控制器3的控制下，气动机构5向输送器2中注入气压，以使位于输送器2内的物料通过出料管4喷射出来。
36.具体地，储料箱1设置于风送式撒播装置的顶部，储料箱1的顶部具有开口且内部为中空结构，其材质可以为塑料，也可以木材，还可以为金属材料，对其材质不作具体限定，其硬度满足颗粒肥或者种子的盛放即可。储料箱1的形状，可以为方形、圆形等规则形状，也可以为不规则形状，其形状和结构也不作具体限定，内部能够形成容纳腔以盛装颗粒肥或者种子即可。
37.储料箱1的底板上设置有出料口，其出料口可以与输送器2的进料口直接连接，也可以通过连接管连接，如图1所示，连接管的一端与输送器2的进料口连接，另一端与储料箱1的出料口连接。进一步，输送器2的出料口与出料管4连接，待撒播的颗粒肥或者种子从储料箱1中流落入输送器2，经由出料管4撒播至目标作业区域。
38.输送器2的材质和结构，可以与储料箱1相同，也可以不同，具体的材质和结构不作限定，其尺寸可根据实际需求进行制作，具备承压能力即可。
39.此外，输送器2上还连接有气动机构5，气动机构5能够在控制器3的控制下向输送器2中注入气压，形成高压气流，使流落至输送器2内的颗粒肥或者种子通过出料管4在气压的作用下喷射出，从而使颗粒肥或者种子精准注射进入目标土壤中，相较于现有技术中的广面播撒，本发明实施例提供的风送式撒播装置能够是颗粒肥或者种子在撒播过程中具有更快的速度、穿透力更强，从而植入效果更佳。
40.本发明实施例提供的风送式撒播装置，通过采用气动机构5对输送器2中的颗粒肥或种子加压的方式，形成高压气流将种子或颗粒肥精准对准目标区域通过出料管4快速喷出，同时在控制器3的驱动下，通过出料管4实现精准的对靶补肥和穴播作业，有效避免了现有技术中撒肥装置撒肥精准度低、效率低的问题。本发明实施例提供的风送式撒播装置，不仅实现了精准点状穴播和撒肥控制，而且提高了颗粒肥或种子撒播的速度，增大了颗粒肥或种子撒播的植入深度，从而提高了撒播效率。
41.在可选的实施例中，气动机构5包括储气瓶51和第一阀体52，储气瓶51的出气口通
过第一阀体52与输送器2的进气口相连接，第一阀体52与控制器3连接。
42.具体地，如图1所示，输送器2的一侧连接有气动机构5，气动机构5包括储气瓶51和第一阀体52，在输送器2的进气口与储气瓶51之间连接有连接管，第一阀体52设于输送器2与储气瓶51之间的连接管上。
43.第一阀体52与控制器3连接，第一阀体52优选电动阀，通过控制器3控制第一阀体52的开启和关闭，当第一阀体52打开时，储气瓶51中气体输送至输送器2中对输送器2进行加压，当压力达到要求后，注压关闭，通过控制器3驱动第一阀体52关闭。
44.在可选的实施例中，气动机构5还包括气泵53，气泵53的排气口与储气瓶51的进气口相连接。
45.具体地，如图1所示，在储气瓶51的下方还连接有气泵53，储气瓶51的进气口与气泵53的排气口连接，由于储气瓶51的储气能力是有限的，增加气泵53能够保障在播撒过程中持续对输送器2中的颗粒肥或者种子注压，保证风送式撒播装置的持续有效工作。
46.在本发明实施例中，气泵53优选电动气泵，即以电力为动力的气泵，通过电力不停压缩空气，产生气压，利用无人机上的电源电路对其提供电力支持。此处仅为举例，气泵53的选择不作具体限定，能够实现供气功能的装置均适用。
47.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括第二阀体6，储料箱1的出料口通过第二阀体6与输送器2的进料口连接，第二阀体6与控制器3连接。
48.具体地，如图1所示，储料箱1与输送器2通过连接管连接，在，储料箱1与输送器2之间的连接管上设有第二阀体6，第二阀体6与控制器3连接，第二阀体6优选电动阀，可以与第一阀体52相同，可以不同，为了保障操作的便捷性和易更换性，第二阀体6与第一阀体52保持一致为宜，通过控制器3控制第二阀体6的开启和关闭，当第二阀体6打开时，储料箱1中的物料通过储料箱1的出料口经由连接管输送至输送器2中，当物料输送量达到所需的量后，通过控制器3控制第二阀体6关闭。
49.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括第三阀体7，第三阀体7设于出料管4，第三阀体7与控制器3连接。
50.具体地，如图1所示，在出料管4上设有第三阀体7，第三阀体7同样优选电动阀，可以与第一阀体52和/或第二阀体6相同，可以不同，为了保障操作的便捷性和易更换性，三个阀体保持一致为宜，通过控制器3控制第三阀体7的开启和关闭，当第三阀体7打开时，输送器2中的物料通过出料管4播撒至风送式撒播装置外，当播撒结束或者装置内缺料、气压不足等故障时，需要停止播撒时，通过控制器3控制第三阀体7关闭。
51.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括压力传感器8，压力传感器8设于输送器2内，控制器3根据目标压力值和压力传感器8的压力值，控制气动机构5的动作。
52.具体地，输送器2内设有压力传感器8，由控制器3驱动第二阀体6打开，其它气阀关闭，让颗粒肥或者种子从储料箱1中在自重作用下掉落至输送器2中，通过压力传感器8对输送器2中的物料量进行检测，当检测到输送器2中的物料达到要求或者注满后，通过控制器3关闭第二阀体6，即完成了向输送器2中注料，注料完成后，控制气动机构5的开启，向输送器2中注入气压，待气压注入充足后即可进行播撒。
53.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括料嘴，料嘴同轴设于出料管4背离输送器2的一端。
54.具体地，在出料管4背离输送器2的一端，即出料管4的底部设有料嘴，料嘴与出料管4同轴设置，料嘴可以有多种型号，根据撒播物料的尺寸不同进行对应选择，设置料嘴的目的是根据物料不同对应选择料嘴达到最佳的匹配效果，从而实现精准点状穴播和控制撒肥的面积和流量。
55.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括导航系统9，导航系统9与控制器3通讯连接，控制器3根据目标位置和导航系统9的位置，控制气动机构5的动作。
56.具体地，如图1所示，控制器3通讯连接有导航系统9，在无人机作业飞行过程中，导航系统9精准获取当前的位置信息，再将这些信息作为实时采集状态参考值，判断投放时机，从而驱动控制器3打开第一阀体52、第二阀体6和第三阀体7，进行定点精准施药。
57.在可选的实施例中，风送式撒播装置还包括无人机，导航系统9、储料箱1、输送器2、控制器3、出料管4和气动机构5均设于无人机。
58.具体地，无人机包括无人机本体和飞行控制终端，飞行控制终端通过无线信号通信控制无人机本体，如前所述的导航系统9、储料箱1、输送器2、控制器3、出料管4和气动机构5均设置在无人机本体上，利用无人机作为载体，实现航空撒播，进一步将无人机导航系统和控制器3与穴播撒肥结合，实现肥量的精准控制，提高了撒播的效率。
59.在实际操作中，如图2所示，以水稻施肥为例，无人机作为施肥载体搭载风送式撒播装置，无人机的下方安装由一根横轴，多个储料箱1并排固定在横轴上，储料箱1之间的间距可根据水稻行距调节，控制器3控制储料箱1下方的第二阀体6打开，让颗粒肥从储料箱1中落入输送器2中，从而开始施肥作业，颗粒肥在输送器2中通过气动机构5完成注压后，加速经出料管4撒出，定点定量的将颗粒肥施于稻苗一侧。
60.在风送式撒播装置中可增设第一电容传感器，第一电容传感器安装于储料箱1底部靠近输送器2的位置，第一电容传感器与控制器3连接，当储料箱1内的肥料不足以覆盖第一电容传感器时，第一电容传感器发出信号至控制器3，控制器3控制施肥系统关闭并实施返航。
61.在风送式撒播装置中还可增设对射式传感器，对射式传感器安转于出料管4的底部，通过监测是否有肥料经过，判断出料管4是否堵塞。
62.在风送式撒播装置中还可再增设第二电容传感器，第二电容传感器安装于第三阀体7上方，即输送器2与第三阀体7之间，用于监测施肥量是否达到定量需求。
63.在可选的实施例中，导航系统9包括导航模块、视觉模块和测高模块；
64.导航模块，用于获取无人机的经纬度信息；
65.视觉模块，用于获取作业目标的实时影像；
66.测高模块，用于获取无人机相对于作业目标的高度信息。
67.具体地，导航模块获取无人机的经纬度信息，生成无人机的位置数据，判断风送式撒播装置的位置数据是否位于作业目标范围内，如果是，将信息传送至控制器，确定为撒播位置；如果否，则控制无人机调整飞行状态直至位于作业目标范围内。
68.视觉模块进行拍照录像，获取作业目标的实时影像，进行数据采集以识别风送式撒播装置的准确位置，并将图像信息无线传输给云台，以便操作者获取作业目标精准图像，一方面，确定是否为精准的作业目标，另一方面，获取实时撒播的影像以作他用。
69.测高模块用于实时获取风送式撒播装置相对于作业目标的高度信息，判断风送式
撒播装置的高度是否位于作业目标高度处，如果是，将信息传送至控制器，确定为撒播高度；如果否，则控制无人机调整飞行状态直至位于作业目标高度处。作业目标高度需要根据物料的种类和植入土壤的深度进行计算得出，不同物料对应的作业目标高度不同，应当根据实际情况进行设置。
70.在本发明实施例中，风送式撒播装置的操作过程如下：
71.步骤1：通过导航系统9获取风送式撒播装置的经纬度信息、作业目标的实时影像和相对于作业目标的高度信息，调整并确定风送式撒播装置位于目标区域内；
72.步骤2：通过控制器3驱动第二阀体6打开，其他阀体关闭，使储料箱1内的物料流落至输送器2中，输送器2中的压力传感器8检测到输送器2中的物料达到要求或者注满后，通过控制器3关闭第二阀体6，即完成了向输送器2中注料，完成注料的同时，通过控制器3驱动第一阀体52打开，其他阀体关闭，形成封闭气路，利用气动机构5向输送器2中注入气压，达到目标压力值后，通过控制器3关闭第一阀体52，即完成了对输送器2中物料的注压；
73.步骤3：通过控制器3驱动第三阀体7打开，颗粒肥或者种子被高压气体裹挟，经由出料管4从料嘴喷出至目标区域，即完成了一次施肥或播种作业。
74.补充说明：在实际播种时，仅仅只完成一次施肥或播种作业是不能满足完整作业需求的，所以需要连续作业对所有目标区域的播撒工作，因此，可以在上述作业过程的基础上采取以下操作方式，在无人机飞行过程中，通过气泵53不断对储气瓶51进行不断加压，确保有气体持续供入输送器2，保持输送器2中的物料始终被高压气体裹挟，经由料嘴喷出，实现连续点喷作业需求，完成目标范围内所有的播撒需求。
75.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。