一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)無人機(jī)植保技術(shù)領(lǐng)域的一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，包括無人機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、藥箱、集成控制器和手柄控制器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括高壓靜電發(fā)生器、兩個(gè)霧化噴頭和液泵，所述集成控制器安裝在機(jī)架上，包括信號(hào)接收模塊、噴頭控制器模塊、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊、液泵控制器模塊和輸出模塊；集成控制器根據(jù)手柄控制器的遙控信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作；本發(fā)明在高壓靜電發(fā)生器高壓的作用下利用感應(yīng)荷電的方式使得液滴荷電，藥液帶電后在電場(chǎng)力的作用下，命中率顯著提高、覆蓋均勻、霧滴沉降速度快，增強(qiáng)了藥液在作物下部和葉背的附著能力，減少環(huán)境損失和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染。
【專利說明】
一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)無人機(jī)植保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)城鄉(xiāng)一體化建設(shè)進(jìn)程加快，發(fā)展規(guī)模種植已成為了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要舉措，隨著農(nóng)業(yè)種植大戶、家庭農(nóng)場(chǎng)和農(nóng)民合作社等新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)主體的出現(xiàn)和壯大，傳統(tǒng)的背負(fù)式植保作業(yè)方式，已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求，迫切需要一種非背負(fù)式的施藥設(shè)備。靜電噴灑技術(shù)是一種施藥新技術(shù)，藥液帶電后在電場(chǎng)力的作用下，命中率顯著提高、覆蓋均勻、霧滴沉降速度快，增強(qiáng)了作物下部和葉背的附著能力，減少飄移損失和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染，同時(shí)高壓靜電提高了藥液的活性，以減少的施藥量到達(dá)防治病蟲害的目的，與常規(guī)噴灑相比具有高效、低污染的優(yōu)點(diǎn)。農(nóng)用植保無人機(jī)具有用藥量少，作業(yè)面積廣作業(yè)效率高、便于信息化管理等優(yōu)點(diǎn)廣泛受到了關(guān)注，但是關(guān)于無人機(jī)靜電噴灑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)鮮有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題提供一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)變量精準(zhǔn)施藥，提高了農(nóng)藥的利用率，減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，包括無人機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、藥箱、集成控制器和手柄控制器；
[0005]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括高壓靜電發(fā)生器、兩個(gè)霧化噴頭和液栗;高壓靜電發(fā)生器包括分別固定安裝在無人機(jī)的機(jī)架上的第一高壓靜電發(fā)生器和第二高壓靜電發(fā)生器，第一高壓靜電發(fā)生器的正極與第二高壓靜電發(fā)生器的負(fù)極連接;兩個(gè)霧化噴頭分別安裝在無人機(jī)兩側(cè)旋翼的正下方;第一高壓靜電發(fā)生器的負(fù)極與一個(gè)霧化噴頭電連接，第二高壓靜電發(fā)生器的正極與另一個(gè)霧化噴頭電連接；
[0006]所述藥箱固定安裝在機(jī)架上，所述液栗安裝在藥箱內(nèi)，霧化噴頭與液栗通過管道連接；
[0007]所述集成控制器安裝在機(jī)架上，包括信號(hào)接收模塊、噴頭控制器模塊、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊、液栗控制器模塊和輸出模塊;所述手柄控制器包括噴頭控制信號(hào)發(fā)出模塊、高壓靜電發(fā)生器控制控制信號(hào)發(fā)出模塊、液栗控制信號(hào)發(fā)出模塊;所述信號(hào)接收模塊與手柄控制器電連接，用于接收手柄控制器發(fā)出的信號(hào)，且將接收的信號(hào)分別傳送到噴頭控制器模塊、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊和液栗控制器模塊，噴頭控制器模塊、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊和液栗控制器模塊分別生成控制指令、且傳送到輸出模塊，輸出模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接、且將接收到的控制指令分別傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制霧化噴頭、高壓靜電發(fā)生器和液栗的工作。
[0008]上述方案中，所述霧化噴頭的霧化轉(zhuǎn)盤通過螺旋安裝有組合電極;所述組合電極包括銅環(huán)和八根電極針，八根所述電極針以45°間隔焊接到銅環(huán)外側(cè)上。
[0009]進(jìn)一步的，所述組合電極與霧化噴頭的轉(zhuǎn)盤距離為I?2cm。
[00?0]進(jìn)一步的，所述電極針長(zhǎng)度為Icm0
[0011]上述方案中，所述霧化噴頭為無刷式電動(dòng)離心霧化噴頭。
[0012]上述方案中，所述霧化噴頭與機(jī)架的底部距離為5?10cm。
[0013]上述方案中，所述液栗的進(jìn)口和出口均設(shè)有過濾器。
[0014]上述方案中，所述液栗為離心水栗。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在高壓靜電發(fā)生器高壓的作用下利用感應(yīng)荷電的方式使得液滴荷電，藥液帶電后在電場(chǎng)力的作用下，命中率顯著提高、覆蓋均勻、霧滴沉降速度快，增強(qiáng)了藥液在作物下部和葉背的附著能力，減少環(huán)境損失和農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染;本發(fā)明在旋翼下方安裝無刷式電動(dòng)離心霧化噴頭，霧化產(chǎn)生的農(nóng)藥?kù)F滴在兩側(cè)旋翼下洗氣流的脅迫作用下，定向沉降到靶標(biāo)上，大大提高了農(nóng)藥的利用率，無刷式電動(dòng)離心霧化噴頭可以通過集成控制器控制電動(dòng)離心霧化噴嘴的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)變量噴灑的目的；采用離心水栗供液振動(dòng)噪聲較低減少了無人機(jī)整體的振動(dòng)，使無人機(jī)飛行時(shí)更加的平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)連接示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明一實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明一實(shí)施方式的組合電極示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明一實(shí)施方式的系統(tǒng)框架示意圖。
[0020]圖中:1、第一高壓靜電發(fā)生器;2、高壓導(dǎo)線；3、主管路;4、分支管路;5、霧化噴頭；
6、組合電極;7、旋翼;8、藥箱;9、集成控制器;10、支撐架；11、機(jī)架；12、銅環(huán)；13、電極針；14、液栗；15、第二高壓靜電發(fā)生器；16、信號(hào)接收模塊；17、噴頭控制器模塊；18、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊；19、液栗控制器模塊;20、輸出模塊;21、噴頭控制信號(hào)發(fā)出模塊;22、高壓靜電發(fā)生器控制控制信號(hào)發(fā)出模塊;23、液栗控制信號(hào)發(fā)出模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了對(duì)發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照【附圖說明】本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部分。附圖僅用于說明本發(fā)明，不代表本發(fā)明的實(shí)際結(jié)構(gòu)和真實(shí)比例。
[0022]圖1和圖2所示為本發(fā)明所述四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)的一種實(shí)施方式，所述四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，包括無人機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、藥箱8、集成控制器和手柄控制器，集成控制器根據(jù)手柄控制器的遙控信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作。
[0023]執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括高壓靜電發(fā)生器、兩個(gè)霧化噴頭5和液栗14;高壓靜電發(fā)生器包括分別固定安裝在無人機(jī)的機(jī)架11上的第一高壓靜電發(fā)生器I和第二高壓靜電發(fā)生器15，第一高壓靜電發(fā)生器I的正極與第二高壓靜電發(fā)生器15的負(fù)極連接;兩個(gè)霧化噴頭5分別安裝在無人機(jī)兩側(cè)旋翼7的正下方;第一高壓靜電發(fā)生器I的負(fù)極與一個(gè)霧化噴頭5通過高壓導(dǎo)線2電連接，第二高壓靜電發(fā)生器15的正極與另一個(gè)霧化噴頭5通過高壓導(dǎo)線2電連接。利用感應(yīng)荷電的方式，使得一側(cè)的噴霧帶有負(fù)電荷，另一側(cè)的噴霧帶有正電荷，使得整個(gè)無人機(jī)機(jī)身電流為零，保證了無人機(jī)作業(yè)時(shí)的安全性和可靠性。
[0024]所述霧化噴頭5為無刷式電動(dòng)離心霧化噴頭，在旋翼下方安裝無刷式電動(dòng)離心霧化噴頭，所述霧化噴頭5與機(jī)架11的底部距離為5?10cm，霧化產(chǎn)生的農(nóng)藥?kù)F滴在兩側(cè)旋翼下方氣流的脅迫作用下，定向沉降到靶標(biāo)上，大大提高了農(nóng)藥的利用率。
[0025]所述藥箱8固定安裝在機(jī)架11上，所述液栗14安裝在藥箱8內(nèi)底部，防治藥箱8晃動(dòng)時(shí)造成噴霧不均勻，霧化噴頭5與液栗14通過管道連接，液栗14的進(jìn)口和出口均設(shè)有過濾器。所述液栗14為離心水栗，用離心水栗供液振動(dòng)噪聲較低減少了無人機(jī)整體的振動(dòng)，使無人機(jī)飛行時(shí)更加的平穩(wěn)。
[0026]如圖3所示，所述霧化噴頭5的霧化轉(zhuǎn)盤通過螺旋安裝有組合電極6;所述組合電極6包括銅環(huán)12和八根電極針13，八根所述電極針13以45°間隔焊接到銅環(huán)12外側(cè)上，利用感應(yīng)荷電和電暈荷電的方式使得藥液帶電，在電場(chǎng)力的作用下增加靶標(biāo)的沉積量。組合電極6使藥液荷電，增加藥液的附著性。組合電極6荷電效果較好兼有感應(yīng)荷電及電暈荷電。優(yōu)選的，所述組合電極6與霧化噴頭5的轉(zhuǎn)盤距離為I?2cm，能取得好的荷電效果。優(yōu)選的，所述電極針13長(zhǎng)度為lcm，不會(huì)影響霧化噴頭5的噴霧，使噴霧更加均勻。
[0027]如圖4所示，噴霧控制器、高壓靜電發(fā)生器控制器和液栗控制器組裝成所述集成控制器形成遠(yuǎn)程控制，所述集成控制器安裝在機(jī)架11上，集成控制器與主管路3連接，主管路3通過兩條分支管路4與霧化噴頭5連接。所述集成控制器包括信號(hào)接收模塊16、噴頭控制器模塊17、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18、液栗控制器模塊19和輸出模塊20;所述手柄控制器包括噴頭控制信號(hào)發(fā)出模塊21、高壓靜電發(fā)生器控制控制信號(hào)發(fā)出模塊22、液栗控制信號(hào)發(fā)出模塊23;所述信號(hào)接收模塊16與手柄控制器電連接，用于接收手柄控制器發(fā)出的信號(hào)，且將接收的信號(hào)分別傳送到噴頭控制器模塊17、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18和液栗控制器模塊19，噴頭控制器模塊17、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18和液栗控制器模塊19分別生成控制指令、且傳送到輸出模塊，輸出模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接、且將接收到的控制指令分別傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作:噴頭控制器模塊17控制霧化噴頭5的開閉以及轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)變量噴灑的目的，減少藥液的使用量;高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18控制高壓靜電發(fā)生器的開閉;液栗控制器模塊19控制液栗14的開閉。
[0028]本發(fā)明的工作過程:
[0029]四旋翼靜電噴灑植保無人機(jī)進(jìn)行噴灑作業(yè)時(shí)，首先利用無人機(jī)遠(yuǎn)程手柄控制器以紅外線方式發(fā)出控制信號(hào)，集成控制器的信號(hào)接收模塊16接收紅外信號(hào)、且傳送到噴頭控制器模塊17，噴頭控制器模塊17通過輸出模塊20控制霧化噴頭5啟動(dòng)，如需改變噴霧流量及噴霧粒徑范圍，則可以通過手柄控制器發(fā)出紅外信號(hào)，改變霧化噴頭5的轉(zhuǎn)速;其次利用無人機(jī)遠(yuǎn)程手柄控制器以紅外線方式發(fā)出控制信號(hào)，集成控制器的信號(hào)接收模塊16接收紅外信號(hào)、且傳送到液栗控制器模塊19，液栗控制器模塊19輸出模塊20控制液栗14啟動(dòng)，為噴霧裝置供藥;最后利用無人機(jī)遠(yuǎn)程手柄控制器以紅外線的方式發(fā)出控制信號(hào)，集成控制器的信號(hào)接收模塊16接收紅外信號(hào)、且傳送到高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18，高壓靜電發(fā)生器控制器模塊18通過輸出模塊20控制高壓靜電發(fā)生器的啟動(dòng)，利用組合電極6使得噴霧荷電，增加霧滴沉積量。
[0030]四旋翼靜電噴灑植保無人機(jī)噴灑作業(yè)完成時(shí)，首先利用無人機(jī)遠(yuǎn)程手柄控制器以紅外線方式發(fā)出控制信號(hào)，關(guān)閉高壓靜電發(fā)生器，再關(guān)閉液栗14停止為噴霧裝置供藥，最后關(guān)閉霧化噴頭5。
[0031]本發(fā)明可以針對(duì)不同的作物進(jìn)行防治，通過集成控制器控制霧化噴嘴5的轉(zhuǎn)速，達(dá)到變量噴灑的目的，從而實(shí)現(xiàn)變量精準(zhǔn)施藥;采用離心水栗供液振動(dòng)噪聲較低減少了無人機(jī)整體的振動(dòng)，使無人機(jī)飛行時(shí)更加的平穩(wěn)，在旋翼7下方安裝電動(dòng)離心霧化噴嘴，利用旋翼7產(chǎn)生的下洗氣流增加荷電液滴的動(dòng)能，定向沉降到靶標(biāo)上，大大提高防治效果。
[0032]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書是按照各個(gè)實(shí)施例描述的，但并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0033]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，包括無人機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、藥箱(8)、集成控制器和手柄控制器； 執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括高壓靜電發(fā)生器、兩個(gè)霧化噴頭(5)和液栗(14);高壓靜電發(fā)生器包括分別固定安裝在無人機(jī)的機(jī)架(11)上的第一高壓靜電發(fā)生器(I)和第二高壓靜電發(fā)生器(15)，第一高壓靜電發(fā)生器(I)的正極與第二高壓靜電發(fā)生器(15)的負(fù)極連接;兩個(gè)霧化噴頭(5)分別安裝在無人機(jī)兩側(cè)旋翼(7)的正下方;第一高壓靜電發(fā)生器(I)的負(fù)極與一個(gè)霧化噴頭(5)電連接，第二高壓靜電發(fā)生器(15)的正極與另一個(gè)霧化噴頭(5)電連接； 所述藥箱(8)固定安裝在機(jī)架(II)上，所述液栗(14)安裝在藥箱(8)內(nèi)，霧化噴頭(5)與液栗(14)通過管道連接； 所述集成控制器安裝在機(jī)架(11)上，包括信號(hào)接收模塊(16)、噴頭控制器模塊(17)、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊(18)、液栗控制器模塊(19)和輸出模塊(20);所述手柄控制器包括噴頭控制信號(hào)發(fā)出模塊(21)、高壓靜電發(fā)生器控制控制信號(hào)發(fā)出模塊(22)、液栗控制信號(hào)發(fā)出模塊(23);所述信號(hào)接收模塊(16)與手柄控制器電連接，用于接收手柄控制器發(fā)出的信號(hào)，且將接收的信號(hào)分別傳送到噴頭控制器模塊(17)、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊(18)和液栗控制器模塊(19)，噴頭控制器模塊(17)、高壓靜電發(fā)生器控制器模塊(18)和液栗控制器模塊(19)分別生成控制指令、且傳送到輸出模塊，輸出模塊與執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接、且將接收到的控制指令分別傳送到執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制霧化噴頭(5)、高壓靜電發(fā)生器和液栗(14)的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述霧化噴頭(5)的霧化轉(zhuǎn)盤通過螺旋安裝有組合電極(6);所述組合電極(6)包括銅環(huán)(12)和八根電極針(13)，八根所述電極針(13)以45°間隔焊接到銅環(huán)(12)外側(cè)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述組合電極(6)與霧化噴頭(5)的轉(zhuǎn)盤距離為I?2cm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述電極針(13)長(zhǎng)度為Icm05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述霧化嗔頭(5)為無刷式電動(dòng)尚心霧化嗔頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述霧化噴頭(5)與機(jī)架(11)的底部距離為5?1cm07.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述液栗(14)的進(jìn)口和出口均設(shè)有過濾器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四旋翼植保無人機(jī)農(nóng)藥?kù)o電噴灑系統(tǒng)，其特征在于，所述液栗(14)為離心水栗。
【文檔編號(hào)】B64D1/18GK105900965SQ201610390936
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日
【發(fā)明人】徐文彬, 王軍鋒, 王曉英, 聞建龍, 羅博韜
【申請(qǐng)人】江蘇大學(xué)