一种自动喷洒式农用无人机的制作方法

1.本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种自动喷洒式农用无人机。


背景技术：

2.随着无人机技术的不断推进，越来越多的无人机采用自动喷洒农药的方 式对农田进行除草和除虫工作，现有的无人机无法实现提高农药喷洒效率的 问题。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于针对现有的集材装置一种自动喷洒式农用无人机，以 解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动喷洒式农 用无人机，包括无人机和智能控制系统，其特征在于：所述无人机包括机身， 所述机身四周固定安装有若干电机，所述电机上端固定安装有螺旋叶，所述 机身底部固定安装有喷洒腔，所述喷洒腔内部设置有喷洒机构，所述喷洒腔 上端四周均匀设置有喷洒管，所述喷洒管与喷洒机构管道连接，所述机身内 部设置有控制机构，所述智能控制系统设置于控制机构中，所述智能控制系 统分别与电机、喷洒机构电连接。
5.本发明进一步说明，所述喷洒机构包括药液腔，所述药液腔固定安装于 喷洒腔底部，所述药液腔底部设置有注射管，所述药液腔上方管道连接有增 压腔且管道内设置有单向阀，所述增压腔内壁滑动连接有两个增压板，两个 所述增压板之间弹簧连接，两个所述增压板之间固定安装有电动伸缩杆，所 述喷洒腔顶端轴承连接有输送腔，所述增压腔上方与输送腔管道连接，所述 输送腔与喷洒管管道连接。
6.本发明进一步说明，左侧所述增压板外侧固定安装有齿板，所述齿板一 侧啮合有齿轮一，所述齿轮一上方右侧啮合有圆齿，所述齿轮一、圆齿均与 喷洒腔顶部轴承连接，所述圆齿右侧啮合有齿轮二，所述齿轮二与输送腔底 部固定连接。
7.本发明进一步说明，所述药液腔内部设置有浮球，所述药液腔底部固定 安装有感应条，所述感应条内部设置有触控感应模块和信号传输模块，所述 触控感应模块和信号传输模块信号连接，所述信号传输模块与智能控制系统 信号连接，所述触控感应模块用于感应浮球与感应条之间是否接触，所述信 号传输模块用于将浮球与感应条之间的接触信号传输到智能控制系统中。
8.本发明进一步说明，所述智能控制系统包括驱动模块、速度检测模块、 改善模块，所述驱动模块、速度检测模块均与电机电连接，所述改善模块分 别与速度检测模块、电动伸缩杆电连接，所述信号传输模块与驱动模块电连 接；
9.所述驱动模块用于通过操作人员的遥控器控制无人机的飞行方向和飞行 速度，所述速度检测模块用于检测电机的转速从而判断出无人机的飞行速度， 所述改善模块用于根据无人机的飞行速度控制电动伸缩杆伸出再缩回的频率 快慢。
10.本发明进一步说明，所述智能控制系统的运行步骤包括：
11.步骤s1、操作人员通过遥控器驱动智能控制系统运行；
12.步骤s2、智能控制系统运行后无人机开始工作，通过遥控器控制无人机 的飞行方向和飞行速度；
13.步骤s3、通过速度检测模块检测电机的转速从而判断出无人机的飞行速 度，之后改善模块根据无人机的飞行速度控制电动伸缩杆伸出再缩回的频率 快慢；
14.步骤s4、药液喷洒完毕后，触控感应模块感应浮球与感应条之间接触， 信号传输模块将浮球与感应条之间的接触信号传输到驱动模块中，驱动模块 控制无人机返回。
15.本发明进一步说明，所述步骤s3中，药液喷洒过程中，根据无人机飞行 速度控制电动伸缩杆伸长再缩回的频率发生改变，从而使抽取药液的频率发 生改变，改善药剂喷洒效果。
16.本发明进一步说明，所述步骤s3中，药液喷洒过程中，根据无人机飞行 速度控制电动伸缩杆伸长再缩回的频率发生改变，同时使药液广范围喷洒并 控制大范围喷洒的效果。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，采用喷洒机构 和智能控制系统，操作人员通过遥控器驱动智能控制系统运行，智能控制系 统通过电驱动使电机转动，电机带动螺旋叶高速旋转，从而带动机身上升， 无人机上升，之后通过智能控制系统控制无人机的飞行，飞行过程中，通过 喷洒腔内的喷洒机构对农作物进行药剂喷洒，对农作物进行除虫除草工作， 同时通过智能控制系统使喷洒机构智能化运行，从而进一步加强对药剂的喷 洒效果，提高对农作物除虫除草效率。
附图说明
18.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本 发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
19.图1是本发明的整体结构示意图；
20.图2是本发明的机身和喷洒腔结构示意图；
21.图3是本发明的喷洒腔结构示意图；
22.图4是本发明的喷洒腔内部结构示意图；
23.图5是本发明的喷洒机构平面示意图；
24.图6是本发明的智能控制系统流程示意图；
25.图中：1、机身；2、电机；3、螺旋叶；4、喷洒腔；5、喷洒管；6、药 液腔；7、增压腔；8、注射管；9、增压板；10、电动伸缩杆；11、齿板；12、 齿轮一；13、输送腔；14、圆齿；15、齿轮二；16、浮球；17、感应条。
具体实施方式
26.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详 细说明。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做出创造性劳 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。
27.请参阅图1-6，本发明提供技术方案：一种自动喷洒式农用无人机，包 括无人机和智能控制系统，无人机包括机身1，机身1四周固定安装有若干 电机2，电机2上端固定安装有螺旋叶3，机身1底部固定安装有喷洒腔4， 喷洒腔4内部设置有喷洒机构，喷洒腔4上端四周均匀设置有喷洒管5，喷 洒管5与喷洒机构管道连接，机身1内部设置有控制机构，智能控制系统设 置于控制机构中，智能控制系统分别与电机2、喷洒机构电连接，操作人员 通过遥控器驱动智能控制系统运行，智能控制系统通过电驱动使电机2转动， 电机2带动螺旋叶3高速旋转，从而带动机身1上升，无人机上升，之后通 过智能控制系统控制无人机的飞行，飞行过程中，通过喷洒腔4内的喷洒机 构对农作物进行药剂喷洒，对农作物进行除虫除草工作，同时通过智能控制 系统使喷洒机构智能化运行，从而进一步加强对药剂的喷洒效果，提高对农 作物除虫除草效率；
28.喷洒机构包括药液腔6，药液腔6固定安装于喷洒腔4底部，药液腔6 底部设置有注射管8，药液腔6上方管道连接有增压腔7且管道内设置有单 向阀，增压腔7内壁滑动连接有两个增压板9，两个增压板9之间弹簧连接， 两个增压板9之间固定安装有电动伸缩杆10，喷洒腔4顶端轴承连接有输送 腔13，增压腔7上方与输送腔13管道连接，输送腔13与喷洒管5管道连接， 智能控制系统与电动伸缩杆10电连接，操作人员通过注射管8将药液导入到 药液腔6中，之后通过上述步骤，无人机飞行时，智能控制系统运行，通过 电驱动使电动伸缩杆10做伸长再收缩的工作步骤，电动伸缩杆10伸长，带 动两个增压板9沿增压腔7内壁向外侧滑动，弹簧受力形变，同时增压腔7 通过管道对药液腔6中抽取药液，并将药液注入到药液腔6中，单向阀控制 药液腔6中的药液只能进入到增压腔7中，电动伸缩杆10缩回，弹簧产生的 反作用力，拉动两个增压板9复位，复位过程中对抽取的药液进行挤压，药 液受到挤压后通过管道进入到输送腔13内，最后再通过喷洒管5喷洒出去， 对农作物进行药液喷洒，进行除虫除草工作，通过增压腔7，能够在飞行时 使药液快速喷洒出去，从而使农作物可以被喷洒到，避免药液排放不及时导 致后续影响农作物的生长；
29.左侧增压板9外侧固定安装有齿板11，齿板11一侧啮合有齿轮一12， 齿轮一12上方右侧啮合有圆齿14，齿轮一12、圆齿14均与喷洒腔4顶部轴 承连接，圆齿14右侧啮合有齿轮二15，齿轮二15与输送腔13底部固定连 接，通过上述步骤，电动伸缩杆10伸长时，增压板9向外侧移动，带动左侧 的齿板11向左移动，齿板11与齿轮一12啮合带动齿轮一12转动，齿轮一 12带动圆齿14转动，圆齿14带动齿轮二15转动，齿轮二15带动输送腔13 转动，从而带动喷洒管5转动，药液受到离心力作用向外侧喷洒的面积更广， 从而加大药液的喷洒范围，进一步加大对农作物的喷洒效果，电动伸缩杆10 缩回，使齿板11复位，从而带动齿轮二15反向转动，使喷洒管5顺逆交替 的绕输送腔13中心转动一次，一次进行两回的大范围喷洒，使大范围喷洒时 农作物能够被均匀喷洒到，提高喷洒质量；
30.药液腔6内部设置有浮球16，药液腔6底部固定安装有感应条17，感应 条17内部设置有触控感应模块和信号传输模块，触控感应模块和信号传输模 块信号连接，信号传输模块与智能控制系统信号连接，触控感应模块用于感 应浮球16与感应条17之间是否接触，信号传输模块用于将浮球16与感应条 17之间的接触信号传输到智能控制系统中，通过上述步骤，喷洒药液过程中， 药液腔6内的药液逐步减少，药液液面降低，浮于药液面上的浮球16缓慢下 降，直至浮球16与感应条17接触，表示药剂即将排放完毕，这时触控感应 模块感应浮球16与感应条17之间接触，信号传输模块将浮球16与感应条 17之间的接触信号传输
到智能控制系统中，智能控制系统控制无人机返回， 进行下一次的药剂喷洒工作，避免药剂已经喷洒完毕的情况下无人机依旧运 行导致无效损耗，防止人力物力的浪费；
31.智能控制系统包括驱动模块、速度检测模块、改善模块，驱动模块、速 度检测模块均与电机2电连接，改善模块分别与速度检测模块、电动伸缩杆 10电连接，信号传输模块与驱动模块电连接；
32.驱动模块用于通过操作人员的遥控器控制无人机的飞行方向和飞行速度， 速度检测模块用于检测电机2的转速从而判断出无人机的飞行速度，改善模 块用于根据无人机的飞行速度控制电动伸缩杆10伸出再缩回的频率快慢；
33.智能控制系统的运行步骤包括：
34.步骤s1、操作人员通过遥控器驱动智能控制系统运行；
35.步骤s2、智能控制系统运行后无人机开始工作，通过遥控器控制无人机 的飞行方向和飞行速度；
36.步骤s3、通过速度检测模块检测电机2的转速从而判断出无人机的飞行 速度，之后改善模块根据无人机的飞行速度控制电动伸缩杆10伸出再缩回的 频率快慢；
37.步骤s4、药液喷洒完毕后，触控感应模块感应浮球16与感应条17之间 接触，信号传输模块将浮球16与感应条17之间的接触信号传输到驱动模块 中，驱动模块控制无人机返回；
38.步骤s3中，药液喷洒过程中，根据无人机飞行速度控制电动伸缩杆10 伸长再缩回的频率发生改变，从而使抽取药液的频率发生改变，改善药剂喷 洒效果：
[0039][0040]
其中，f为电动伸缩杆10伸出再缩回的频率大小，f
max
为电动伸缩杆10 伸出再缩回的最大频率，v为无人机的飞行速度，v
max
为无人机最快飞行速度， 无人机飞行越快，抽取药液的频率越快，无人机飞行越慢，抽取药液的频率 越慢，从而既能够保证农作物被药液喷洒均匀，同时又能够防止农作物被喷 洒较多的药液一方面导致农作物受损，另一方面导致药液的过度浪费；
[0041]
步骤s3中，药液喷洒过程中，根据无人机飞行速度控制电动伸缩杆10 伸长再缩回的频率发生改变，同时使药液广范围喷洒并控制大范围喷洒的效 果，通过上述步骤，无人机飞行越快，大范围喷洒的频率越快，无人机飞行 越慢，大范围喷洒的频率越慢，一方面进一步加大药液的喷洒效果，使喷洒 范围内的农作物均匀受到药剂，另一方面加快药剂喷洒工作的效率，也可以 相对降低无人机一定的损耗，使无人机减少飞行时间。
[0042]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、
ꢀ“
左”、“右”、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，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。
[0043]
最后需要指出的是：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。