一种具有控制航向功能的喷药无人机

摘要

本发明提供一种具有控制航向功能的喷药无人机，包括无人机主体、喷药机构以及防回弹机构，喷药机构包括储液箱以及喷药杆，防回弹机构包括承载板以及若干个风扇，无人机主体在农作物上方航行时，位于前端的喷药杆可以将储液箱中的药液喷洒到空中，在重力以及无人机主体旋翼的风力作用下，药液可以附着到农作物叶片上，而在风力作用下，叶片会发生扭曲形变，为了防止叶片突然回弹将药液弹走，在无人机主体的后端设置了若干个风扇，风扇的转速依次递减，当无人机主体离开叶片时，设置的多个风扇会持续对叶片提供风力，而由于风力递减，所以叶片会缓慢的回弹，提高药液滴的附着率，保证虫害防止的效果。

权利要求

1.一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，包括无人机主体、喷药机构以及防回弹机构，所述喷药机构以及防回弹机构均设置在无人机主体的下方；所述喷药机构包括储液箱以及喷药杆，所述储液箱设置在无人机主体下方，所述喷药杆设置在储液箱底面一侧，所述无人机主体内部设置有主控单元，其内置有控制无人机主体以喷药杆为前端进行航行的控制策略；所述防回弹机构包括承载板以及若干个风扇，所述承载板设置在储液箱侧面，并与喷药杆相对设置，所述风扇阵列式设置在承载板上，且所述风扇转速沿着航行方向依次增大；所述主控单元与风扇电连接；所述无人机主体上表面设置有旋翼，所述主控单元与旋翼电连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述喷药杆包括连接管道以及喷头，所述连接管道连接在储液箱侧面，所述喷头连通在连接管道底面。

3.根据权利要求2所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述喷头包括外壳、第一多孔板、第二多孔板、微型电机以及固定板，所述外壳上端与连接管道连通，所述第一多孔板设置在外壳下端，所述第二多孔板转动设置在第一多孔板上表面，所述固定板设置外壳内壁，所述微型电机设置在固定板上，其输出轴与第二多孔板的上表面中心连接，所述第一多孔板和第二多孔板上设置有若干出水孔，所述微型电机驱动第二多孔板转动使第二多孔板的出水孔与第一多孔板的出水孔交错或重叠；所述主控单元与微型电机电连接。

4.根据权利要求3所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述第二多孔板底面中心处设置有转轴，所述第一多孔板顶面中心处设置有轴承，所述转轴设置在轴承中。

5.根据权利要求1所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述储液箱包括箱体、第一金属触头、第二金属触头、电磁铁、干簧管、移动板以及推杆电机，所述无人机主体内设置有电池组，所述第一金属触头、电池组、电磁铁以及第二金属触头依次电连接，所述移动板两侧与箱体内壁滑动连接，所述推杆电机设置在箱体内顶面，其输出轴与移动板顶面连接，所述第一金属触头、第二金属触头、电磁铁以及干簧管数量相同，若干组所述第一金属触头和第二金属触头垂直排列在箱体内壁上，所述电磁铁以及干簧管设置在箱体侧壁中，所述主控单元分别与电池组、干簧管以及推杆电机电连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述箱体侧壁设置有滑槽，所述移动板侧壁设置有滑块，所述滑块位于滑槽中。

7.根据权利要求1所述的一种具有控制航向功能的喷药无人机，其特征在于，所述无人机主体侧面向下方延伸设置有起落架，所述起落架底端低于储液箱底面。

说明书

一种具有控制航向功能的喷药无人机

技术领域

[0001] 本发明涉及无人机喷药技术领域，特别涉及一种具有控制航向功能的喷药无人机。

背景技术

[0002] 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行器，随着无人机技术的发展，目前无人机已广泛运用于农业技术领域中，装上喷药装置后对农作物
进行喷药处理，而现有的喷药无人机存在一个较大的缺点，就是在对农作物叶片进行药液
喷洒时，无人机的旋翼产生的风力使得农作物叶子发生扭曲变形，当无人机飞离时，农作物
叶片在恢复原来状态时，会将沉积在其上的药液滴回弹出去，从而降低了药液的附着率，使
得防止虫害不能达到预期的效果。

发明内容

[0003] 鉴以此，本发明提出一种具有控制航向功能的喷药无人机，在离开被喷药的叶片后，可以缓慢控制叶片发生回弹，提高药液的附着率，保证虫害防治的效果。

[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0005] 一种具有控制航向功能的喷药无人机，包括无人机主体、喷药机构以及防回弹机构，所述喷药机构以及防回弹机构均设置在无人机主体的下方；所述喷药机构包括储液箱
以及喷药杆，所述储液箱设置在无人机主体下方，所述喷药杆设置在储液箱底面一侧，所述
无人机主体内部设置有主控单元，其内置有控制无人机主体以喷药杆为前端进行航行的控
制策略；所述防回弹机构包括承载板以及若干个风扇，所述承载板设置在储液箱侧面，并与
喷药杆相对设置，所述风扇阵列式设置在承载板上，且所述风扇转速沿着航行方向依次增
大；所述主控单元与风扇电连接。

[0006] 优选的，所述喷药杆包括连接管道以及喷头，所述连接管道连接在储液箱侧面，所述喷头连通在连接管道底面。

[0007] 优选的，所述喷头包括外壳、第一多孔板、第二多孔板、微型电机以及固定板，所述外壳上端与连接管道连通，所述第一多孔板设置在外壳下端，所述第二多孔板转动设置在
第一多孔板上表面，所述固定板设置外壳内壁，所述微型电机设置在固定板上，其输出轴与
第二多孔板的上表面中心连接，所述第一多孔板和第二多孔板上设置有若干出水孔，所述
微型电机驱动第二多孔板转动使第二多孔板的出水孔与第一多孔板的出水孔交错或重叠；
所述主控单元与微型电机电连接。

[0008] 优选的，所述第二多孔板底面中心处设置有转轴，所述第一多孔板顶面中心处设置有轴承，所述转轴设置在轴承中。

[0009] 优选的，所述储液箱包括箱体、第一金属触头、第二金属触头、电磁铁、干簧管、移动板以及推杆电机，所述无人机主体内设置有电池组，所述第一金属触头、电池组、电磁铁
以及第二金属触头依次电连接，所述移动板两侧与箱体内壁滑动连接，所述推杆电机设置
在箱体内顶面，其输出轴与移动板顶面连接，所述第一金属触头、第二金属触头、电磁铁以
及干簧管数量相同，若干组所述第一金属触头和第二金属触头垂直排列在箱体内壁上，所
述电磁铁以及干簧管设置在箱体侧壁中，所述主控单元分别与电池组、干簧管以及推杆电
机电连接。

[0010] 优选的，所述箱体侧壁设置有滑槽，所述移动板侧壁设置有滑块，所述滑块位于滑槽中。

[0011] 优选的，所述无人机主体上表面设置有旋翼，所述主控单元与旋翼电连接。

[0012] 优选的，所述无人机主体侧面向下方延伸设置有起落架，所述起落架底端低于储液箱底面。

[0013] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0014] 本发明提供了一种具有控制航向功能的喷药无人机，在无人机主体下方设置了喷药机构可以喷洒药液到农作物上，而无人机主体内的主控单元可以控制无人机始终朝着喷
药杆的方向进行移动，在喷洒药液时，无人机主体提供的向下的风力会使农作物叶片发生
扭曲形变，而当无人机主体离开农作物时，设置在无人机主体下方的若干个风扇会持续对
被喷洒药液的农作物施加风力，同时由于若干个风扇的转速是逐渐递减的，因此农作物叶
片所受的风扇的风力逐渐减小，从而为叶片的自我弹性恢复提供了缓冲，防止叶片在失去
无人机主体产生的风力后突然的回弹导致药液滴被弹出，提高药液的附着率，保证虫害防
治的效果。

附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于
本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其
他的附图。

[0016] 图1为本发明的一种具有控制航向功能的喷药无人机的结构示意图；

[0017] 图2为本发明的一种具有控制航向功能的喷药无人机的喷头的结构示意图；

[0018] 图3为本发明的一种具有控制航向功能的喷药无人机的储液箱的结构示意图；

[0019] 图4为本发明的一种具有控制航向功能的喷药无人机的电路原理图；

[0020] 图中，1为无人机主体，2为储液箱，3为喷药杆，4为主控单元，5为承载板，6为风扇，7为连接管道，8为喷头，9为外壳，10为第一多孔板，11为第二多孔板，12为微型电机，13为固
定板，14为出水孔，15为转轴，16为轴承，17为箱体，18为第一金属触头，19为第二金属触头，
20为电磁铁，21为干簧管，22为移动板，23为推杆电机，24为电池组，25为滑槽，26为滑块，27
为旋翼，28为起落架。

具体实施方式

[0021] 为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

[0022] 参见图1至图4，本发明提供的一种具有控制航向功能的喷药无人机，包括无人机主体1、喷药机构以及防回弹机构，所述喷药机构以及防回弹机构均设置在无人机主体1的
下方；所述喷药机构包括储液箱2以及喷药杆3，所述储液箱2设置在无人机主体1下方，所述
喷药杆3设置在储液箱2底面一侧，所述无人机主体1内部设置有主控单元4，其内置有控制
无人机主体1以喷药杆3为前端进行航行的控制策略；所述防回弹机构包括承载板5以及若
干个风扇6，所述承载板5设置在储液箱2侧面，并与喷药杆3相对设置，所述风扇6阵列式设
置在承载板5上，且所述风扇6转速沿着航行方向依次增大；所述主控单元4与风扇6电连接。

[0023] 本发明的一种具有控制航向功能的喷药无人机，用于为农作物进行高空药液的喷洒，其中，无人机主体1用于提供动力，可以带动喷药机构以及防回弹机构按照设定的路线
进行移动，并在移动的过程中控制喷药机构将药液喷出，喷出的药液附着在农作物上后，可
以防止虫害的发生。

[0024] 而在无人机主体1内部设置了主控单元4，主控单元4用于控制无人机主体1按照设定的路线进行航行，其中主控单元4内置的相应的控制策略，可以使得无人机主体1以喷药
杆3的方向为前端进行移动，即在无人机主体1移动的过程中，喷药杆3所在一侧为前端，承
载板5所在一侧为后端，无人机主体1移动过程中，喷药杆3将储液箱2中的药液喷洒到空中，
药液在重力以及无人机主体1产生的向下风力的作用下附着到农作物叶片上，此时农作物
叶片在风力作用下发生扭曲形变，当无人机主体1离开被喷洒药液的叶片时，位于后端的若
干个风扇6还会持续提供向下的风力给叶片，而由于风扇6的转速是逐渐递减的，因此叶片
的自身回弹获得了缓冲，当最后一个风扇6离开被喷洒药液的叶片时，叶片已基本恢复到原
始状态，因此不会存在叶片突然回弹将附着的药液弹走的情况，提高药液的附着率。

[0025] 优选的，所述喷药杆3包括连接管道7以及喷头8，所述连接管道7连接在储液箱2侧面，所述喷头8连通在连接管道7底面。

[0026] 在喷药时，储液箱2中的药液经过连接管道7输送到喷头8，由喷头8进行药液的喷洒。

[0027] 优选的，所述喷头8包括外壳9、第一多孔板10、第二多孔板11、微型电机12以及固定板13，所述外壳9上端与连接管道7连通，所述第一多孔板10设置在外壳9下端，所述第二
多孔板11转动设置在第一多孔板10上表面，所述固定板13设置外壳9内壁，所述微型电机12
设置在固定板13上，其输出轴与第二多孔板11的上表面中心连接，所述第一多孔板10和第
二多孔板11上设置有若干出水孔14，所述微型电机12驱动第二多孔板11转动使第二多孔板
11的出水孔14与第一多孔板10的出水孔14交错或重叠；所述主控单元4与微型电机12电连
接。

[0028] 为了使本发明的喷药无人机适用于多种不同的农作物使用，在喷头8中设置了出液量调节的机构，主控单元4根据不同农作物对于喷液量的需求不同来驱动微型电机12工
作，微型电机12带动第二多孔板11转动，使第二多孔板11上的出水孔14与第一多孔板10上
的出水孔14交错或重叠，从而使得整体的出液通道变窄或变宽，从而使最终喷头8喷出的药
液量发生改变。

[0029] 优选的，所述第二多孔板11底面中心处设置有转轴15，所述第一多孔板10顶面中心处设置有轴承16，所述转轴15设置在轴承16中。

[0030] 微型电机12带动第二多孔板11转动时，第二多孔板11的转轴15以第一多孔板10的轴承16为轴进行转动。

[0031] 优选的，所述储液箱2包括箱体17、第一金属触头18、第二金属触头19、电磁铁20、干簧管21、移动板22以及推杆电机23，所述无人机主体1内设置有电池组24，所述第一金属
触头18、电池组24、电磁铁20以及第二金属触头19依次电连接，所述移动板22两侧与箱体17
内壁滑动连接，所述推杆电机23设置在箱体17内顶面，其输出轴与移动板22顶面连接，所述
第一金属触头18、第二金属触头19、电磁铁20以及干簧管21数量相同，若干组所述第一金属
触头18和第二金属触头19垂直排列在箱体17内壁上，所述电磁铁20以及干簧管21设置在箱
体17侧壁中，所述主控单元4分别与电池组24、干簧管21以及推杆电机23电连接。

[0032] 为了防止储液箱2内药液较少时发生晃动而影响到无人机主体1的飞行，在箱体17内设置了移动板22，移动板22可以在推杆电机23的推动下，跟随箱体17内药液高度进行下
降，防止药液的晃动，而对于药液高度的检测而言，本发明设置了若干组第一金属触头18、
第二金属触头19、电磁铁20以及干簧管21，干簧管21设置在电磁铁20一侧，当药液浸没第一
金属触头18和第二金属触头19时，可以使得第一金属触头18和第二金属触头19接通，从而
电池组24的电能可以输送给电磁铁20，电磁铁20通电带磁，使得干簧管21被触发，干簧管21
发送电信号给主控单元4，若干个干簧管21可以发送多个电信号给主控单元4，当箱体17内
药液高度下降到第一金属触头18和第二金属触头19下方时，电磁铁20失去磁性，对应的干
簧管21停止发送电信号给主控单元4，主控单元4控制推杆电机23带动移动板22下降一段距
离，下降到该第一金属触头18和第二金属触头19的位置处。

[0033] 具体的，第一金属触头18和第二金属触头19为平行设置，而若干组第一金属触头18和第二金属触头19为垂直排列，从而药液高度不断下降时，移动板22可以跟随药液高度
进行下降，防止药液在箱体17内晃动而影响到无人机主体1的航行。

[0034] 优选的，所述箱体17侧壁设置有滑槽25，所述移动板22侧壁设置有滑块26，所述滑块26位于滑槽25中。

[0035] 在推杆电机23驱动移动板22下降的过程中，其侧面设置的滑块26可以沿着箱体17侧面的滑槽25进行移动，防止移动板22的移动发生偏移。

[0036] 优选的，所述无人机主体1上表面设置有旋翼27，所述主控单元4与旋翼27电连接。

[0037] 旋翼27用于产生向上的推力，使得无人机主体1悬浮在空中，而农作物叶片所受到的向下的风力为旋翼27转动时产生的。

[0038] 优选的，所述无人机主体1侧面向下方延伸设置有起落架28，所述起落架28底端低于储液箱2底面。

[0039] 无人机主体1在降落时，所设置的起落架28可以先与地面接触，防止储液箱2被地面的尖锐物损坏。

[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。