一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置

摘要

本发明公开了一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，包括无人机本体和施药装置，施药装置包括底座、通过摆动机构固定在底座上端的施药箱以及喷射机构，喷射机构包括精量泵、喷射管和调节机构，喷射管包括硬质喷药管、过渡伸缩管和硬质出药管，硬质出药管的自由端固定有雾化喷嘴，硬质出药管的上端通过调节机构与底座连接，施药箱内设有搅拌机构，搅拌机构包括搅拌轴和均匀分布在搅拌轴上的搅拌叶，搅拌轴的顶端固定有传动齿轮，两个固定立杆的顶端水平连接有与传动齿轮相适配的传动齿条板，本发明在喷药过程中，不仅能够提高药量的精准度，可以通过调节硬质出药管上的雾化喷头与硬质喷药管之间的距离，从而来改变喷药范围，使用较为灵活。

权利要求

1.一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，包括无人机本体(1)和施药装置，其特征在于：所述施药装置设于无人机本体(1)的底端，且施药装置包括通过固定立杆(3)水平固定在无人机本体(1)下方的底座(2)、通过摆动机构固定在底座(2)上端的施药箱(4)以及喷射机构，所述摆动机构包括等间距分布在施药箱(4)底端且呈L形状的固定滑杆(8)、等间距分布在底座(2)上端并与固定滑杆(8)一一对应的横向滑槽(7)、固定在固定滑杆(8)底端并与横向滑槽(7)滑动连接的导向滑板(9)、一端固定在横向滑槽(7)内而另一端与导向滑板(9)连接的固定弹簧(10)、垂直贯穿在底座(2)的中央位置处并与底座(2)转动连接的驱动轴(11)、固定在驱动轴(11)上端的凸轮(13)以及通过联轴器与驱动轴(11)底端连接的双向电机(12)；

所述喷射机构包括固定在施药箱(4)内部底端上的精量泵(6)、与精量泵(6)输出端连接的喷射管(14)以及用于调节喷射管(14)长度的调节机构，所述喷射管(14)包括硬质喷药管(141)、过渡伸缩管(142)和硬质出药管(143)，所述硬质喷药管(141)垂直固定在底座(2)的底端，且硬质喷药管(141)位于无人机本体(1)的前端下方从右至左依次水平连接有过渡伸缩管(142)和硬质出药管(143)，所述硬质喷药管(141)的上端通过连接软管(21)与精量泵(6)连接，所述硬质出药管(143)的自由端并朝向地面的一侧固定有雾化喷嘴(15)，且硬质出药管(143)的上端通过调节机构与底座(2)连接；

所述调节机构包括移动滑杆(16)、移动滑块(18)和调节杆(20)，所述硬质出药管(143)的上端侧壁并靠近过渡伸缩管(142)的一端沿其长度方向开设有移动滑槽(17)，且移动滑块(18)滑动连接于移动滑槽(17)内，所述移动滑块(18)的上端垂直固定有移动滑杆(16)，所述底座(2)的底端正对硬质出药管(143)的一侧并沿圆周方向开设有导向槽(19)，且移动滑杆(16)的顶端滑动于导向槽(19)内，所述移动滑杆(16)靠近雾化喷嘴(15)的一侧倾斜固定有调节杆(20)，且移动滑槽(17)远离过渡伸缩管(142)的一端与调节杆(20)的自由端连接，所述移动滑杆(16)通过连杆(22)与驱动轴(11)连接；

所述施药箱(4)内设有搅拌机构，且搅拌机构包括对称且转动连接在施药箱(4)内部左右两侧并与底座(2)垂直的两个搅拌轴(23)以及沿搅拌轴(23)长度方向并均匀分布在两个搅拌轴(23)上的搅拌叶(24)，两个所述搅拌轴(23)的顶端延伸至施药箱(4)的顶端上并固定有传动齿轮(25)，且两个固定立杆(3)的顶端并位于施药箱(4)的上端水平连接有与传动齿轮(25)相适配的传动齿条板(26)。

2.根据权利要求1所述的农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，其特征在于：所述施药箱(4)的上端设有进药口(5)，且进药口(5)的端口设有密封盖。

3.根据权利要求1所述的农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，其特征在于：所述调节杆(20)为气缸。

4.根据权利要求1所述的农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，其特征在于：所述导向槽(19)的弧长小于或等于底座(2)周长的二分之一。

5.根据权利要求1所述的农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，其特征在于：两个所述搅拌轴(23)上的搅拌叶(24)相邻之间在纵向上呈交错排布。

说明书

一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置

技术领域

[0001] 本发明涉及农业机械技术领域，具体为一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置。

背景技术

[0002] 目前喷洒农药是农业植保工作的一项重要措施，作业次数多，工作量大,对人具有一定的毒性危害,是农业生产中一项艰苦的劳作。

[0003] 现在，采用无人机技术喷洒农药已经走向实际应用阶段。无人机在喷洒药液前，需要先将药粉和水按照一定的比例混合在喷药箱内，然后将喷药箱固定在无人机上即可进行
喷药操作，这使农民从繁重危险的喷药作业中解放出来，深受农民的欢迎。

[0004] 但是，现有的无人机施药装置在喷药过程中，会存在药粉沉淀的现象，而导致施药药量精准度降低，从而出现施药不均匀的问题，而且在施药过程中，喷药范围不具有可调
性。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置以解决上述背景技术中提出的问题。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，包括无人机本体和施药装置，所述施药装置设于无人机本体的底端，且施药装
置包括通过固定立杆水平固定在无人机本体下方的底座、通过摆动机构固定在底座上端的
施药箱以及喷射机构，所述摆动机构包括等间距分布在施药箱底端且呈L形状的固定滑杆、
等间距分布在底座上端并与固定滑杆一一对应的横向滑槽、固定在固定滑杆底端并与横向
滑槽滑动连接的导向滑板、一端固定在横向滑槽内而另一端与导向滑板连接的固定弹簧、
垂直贯穿在底座的中央位置处并与底座转动连接的驱动轴、固定在驱动轴上端的凸轮以及
通过联轴器与驱动轴底端连接的双向电机；

[0007] 所述喷射机构包括固定在施药箱内部底端上的精量泵、与精量泵输出端连接的喷射管以及用于调节喷射管长度的调节机构，所述喷射管包括硬质喷药管、过渡伸缩管和硬
质出药管，所述硬质喷药管垂直固定在底座的底端，且硬质喷药管位于无人机本体的前端
下方从右至左依次水平连接有过渡伸缩管和硬质出药管，所述硬质喷药管的上端通过连接
软管与精量泵连接，所述硬质出药管的自由端并朝向地面的一侧固定有雾化喷嘴，且硬质
出药管的上端通过调节机构与底座连接；

[0008] 所述调节机构包括移动滑杆、移动滑块和调节杆，所述硬质出药管的上端侧壁并靠近过渡伸缩管的一端沿其长度方向开设有移动滑槽，且移动滑块滑动连接于移动滑槽
内，所述移动滑块的上端垂直固定有移动滑杆，所述底座的底端正对硬质出药管的一侧并
沿圆周方向开设有导向槽，且移动滑杆的顶端滑动于导向槽内，所述移动滑杆靠近雾化喷
嘴的一侧倾斜固定有调节杆，且移动滑槽远离过渡伸缩管的一端与调节杆的自由端连接，
所述移动滑杆通过连杆与驱动轴连接；

[0009] 所述施药箱内设有搅拌机构，且搅拌机构包括对称且转动连接在施药箱内部左右两侧并与底座垂直的两个搅拌轴以及沿搅拌轴长度方向并均匀分布在两个搅拌轴上的搅
拌叶，两个所述搅拌轴的顶端延伸至施药箱的顶端上并固定有传动齿轮，且两个固定立杆
的顶端并位于施药箱的上端水平连接有与传动齿轮相适配的传动齿条板。

[0010] 优选的，所述施药箱的上端设有进药口，且进药口的端口设有密封盖。

[0011] 优选的，所述调节杆为气缸。

[0012] 优选的，所述导向槽的弧长小于或等于底座周长的二分之一。

[0013] 优选的，两个所述搅拌轴上的搅拌叶相邻之间在纵向上呈交错排布。

[0014] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0015] (1)本发明在施药过程中，以驱动轴通过连杆和移动滑杆带动硬质出药管的过程中，固定在驱动轴上的凸轮也随之摆动，而凸轮在摆动的同时推动施药箱底端上的固定滑
杆沿着横向滑槽左右移动，进而使得施药箱左右往返摆动，而施药箱在左右摆动的过程中
使得其内部的药液混合物进行振动式混合，防止施药箱内的混合液中的药粉沉淀。与此同
时，当施药箱在左右摆动的同时，位于搅拌轴上的传动齿轮在传动齿条板的作用下，使得搅
拌轴转动，而搅拌轴在转动的过程中带动搅拌叶对药液混合物进行充分搅拌，从而能够进
一步防止在喷药过程中，药粉颗粒沉淀在施药箱内而影响到施药精准度。

[0016] (2)无人机本体在农作物上方前进时，对农业进行施药过程中，启动双向电机带动驱动轴转动，以便于移动滑杆带动硬质出药管沿着导向槽往返移动，与此同时，精量泵将施
药箱内的药液精准地通过喷射机构施于农作物上，而由于驱动轴在双向转动的过程中通过
连杆使得硬质出药管沿导向槽使得施药箱内的药液精准地从雾化喷头均匀地喷在农作物
上，而且在使用过程中，可以通过控制调节杆的长度来间接调节硬质出药管上的雾化喷头
与硬质喷药管之间的距离，从而来改变喷射范围，使用较为灵活。

[0017] 综上，本发明在喷药过程中，不仅能够提高药量的精准度，而且在使用过程中，可以通过控制调节杆的长度来间接调节硬质出药管上的雾化喷头与硬质喷药管之间的距离，
从而来改变喷射范围，使用较为灵活。

附图说明

[0018] 图1为本发明的结构示意图；

[0019] 图2为图1中局部A的结构示意图；

[0020] 图3为施药装置的结构示意图；

[0021] 图4为图3中局部B的结构放大示意图；

[0022] 图5为图3的结构仰视图；

[0023] 图6为雾化喷头运行轨迹示意图。

[0024] 图中：1、无人机本体；2、底座；3、固定立杆；4、施药箱；5、进药口；6、精量泵；7、横向滑槽；8、固定滑杆；9、导向滑板；10、固定弹簧；11、驱动轴；12、双向电机；13、凸轮；14、喷射
管；141、硬质喷药管；142、过渡伸缩管；143、硬质出药管；15、雾化喷嘴；16、移动滑杆；17、移
动滑槽；18、移动滑块；19、导向槽；20、调节杆；21、连接软管；22、连杆；23、搅拌轴；24、搅拌
叶；25、传动齿轮；26、传动齿条板。

具体实施方式

[0025] 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。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。

[0026] 请参阅图1‑6，本发明提供的一种实施例：一种农业用病虫害防治的精量施药无人机装置，包括无人机本体1和施药装置，所述施药装置设于无人机本体1的底端，且施药装置
包括通过固定立杆3水平固定在无人机本体1下方的底座2、通过摆动机构固定在底座2上端
的施药箱4以及喷射机构，所述摆动机构包括等间距分布在施药箱4底端且呈L形状的固定
滑杆8、等间距分布在底座2上端并与固定滑杆8一一对应的横向滑槽7、固定在固定滑杆8底
端并与横向滑槽7滑动连接的导向滑板9、一端固定在横向滑槽7内而另一端与导向滑板9连
接的固定弹簧10、垂直贯穿在底座2的中央位置处并与底座2转动连接的驱动轴11、固定在
驱动轴11上端的凸轮13以及通过联轴器与驱动轴11底端连接的双向电机12；

[0027] 所述喷射机构包括固定在施药箱4内部底端上的精量泵6、与精量泵6输出端连接的喷射管14以及用于调节喷射管14长度的调节机构，所述喷射管14包括硬质喷药管141、过
渡伸缩管142和硬质出药管143，所述的过渡伸缩管142为波纹软管，所述硬质喷药管141垂
直固定在底座2的底端，且硬质喷药管141位于无人机本体1的前端下方从右至左依次水平
连接有过渡伸缩管142和硬质出药管143，所述硬质喷药管141的上端通过连接软管21与精
量泵6连接，所述的连接软管21为螺旋形状，以便于施药箱4在左右摆动的过程中，使得连接
软管21有足够的余量随施药箱4左右移动而伸缩，以至于不会被随施药箱4左右移动的过程
中被扯下来，所述硬质出药管143的自由端并朝向地面的一侧固定有雾化喷嘴15，且硬质出
药管143的上端通过调节机构与底座2连接；

[0028] 所述调节机构包括移动滑杆16、移动滑块18和调节杆20，所述硬质出药管143的上端侧壁并靠近过渡伸缩管142的一端沿其长度方向开设有移动滑槽17，且移动滑块18滑动
连接于移动滑槽17内，所述移动滑块18的上端垂直固定有移动滑杆16，所述底座2的底端正
对硬质出药管143的一侧并沿圆周方向开设有导向槽19，且移动滑杆16的顶端滑动于导向
槽19内，所述移动滑杆16靠近雾化喷嘴15的一侧倾斜固定有调节杆20，且移动滑槽17远离
过渡伸缩管142的一端与调节杆20的自由端连接，所述移动滑杆16通过连杆22与驱动轴11
连接；

[0029] 所述施药箱4内设有搅拌机构，且搅拌机构包括对称且转动连接在施药箱4内部左右两侧并与底座2垂直的两个搅拌轴23以及沿搅拌轴23长度方向并均匀分布在两个搅拌轴
23上的搅拌叶24，两个所述搅拌轴23的顶端延伸至施药箱4的顶端上并固定有传动齿轮25，
且两个固定立杆3的顶端并位于施药箱4的上端水平连接有与传动齿轮25相适配的传动齿
条板26。

[0030] 在本实施例中，所述施药箱4的上端设有进药口5，且进药口5的端口设有密封盖。

[0031] 在本实施例中，所述调节杆20为气缸。

[0032] 在本实施例中，所述导向槽19的弧长小于或等于底座2周长的二分之一。

[0033] 在本实施例中，两个所述搅拌轴23上的搅拌叶24相邻之间在纵向上呈交错排布，如图3所示，这样可以使得药液搅拌的更加充分。

[0034] 工作原理：无人机本体1在农作物上方前进时，对农业进行施药过程中，启动双向电机12带动驱动轴11转动，以便于移动滑杆16带动硬质出药管143沿着导向槽19往返移动，
与此同时，启动精量泵6将施药箱4内的药液精准地通过喷射机构施于农作物上，而由于驱
动轴11在双向转动的过程中通过连杆22使得硬质出药管143沿导向槽19，因而使得施药箱4
内的药液精准地从雾化喷头15均匀地喷在农作物上，而且在使用过程中，可以通过控制调
节杆20的长度来间接调节硬质出药管143上的雾化喷头15与硬质喷药管141之间的距离，从
而来改变喷射范围，具体调节方式为：当调节杆20的长度变长时，此时，在移动滑槽17和移
动滑块18和移动滑杆16的配合下，调节杆20推动硬质出药管143沿水平方向移动并远离硬
质喷药管141，与此同时，过渡伸缩管142处于被拉伸状态，进而使得雾化喷头15扫过的扬程
更宽广(如图6所示，当硬质出药管143初始长度为R1时，C1为雾化喷头15扫过的轨迹，当硬
质出药管143调节后的长度为R2时，C2为雾化喷头15扫过的轨迹)。

[0035] 另外，当驱动轴11通过连杆22和移动滑杆16带动硬质出药管143的过程中，固定在驱动轴11上的凸轮13也随之摆动，而凸轮13在摆动的同时推动施药箱4底端上的固定滑杆8
沿着横向滑槽7左右移动，进而使得施药箱4左右往返摆动，而施药箱4在左右摆动的过程中
使得其内部的药液混合物进行振动式混合，防止施药箱4内的混合液中的药粉沉淀。与此同
时，当施药箱4在左右摆动的同时，位于搅拌轴23上的传动齿轮25在传动齿条板26的作用
下，使得搅拌轴23转动，而搅拌轴24在转动的过程中带动搅拌叶24对药液混合物进行充分
搅拌，从而能够进一步防止在喷药过程中，药粉颗粒沉淀在施药箱4内而影响到施药精准
度。

[0036] 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，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。