一种液压传动式无人机用智能喷药装置

1.本发明属于无人机喷药技术领域，具体涉及一种液压传动式无人机用智能喷药装置。


背景技术：

2.随着无人机技术的发展，各种类型的无人机已经广泛应用于各行业中，提高了各行业的工作效率，并且节省了人力、物力的消耗。无人机作为一种新型的农药喷洒设备，近年来也得到了迅猛的发展；
3.相比于传统的人工喷洒，无人机大大节约了所需人力，甚至在设定了相应的自动喷洒程序后，可以实现无人值守的自动喷洒，且由于是在空中喷洒，喷洒的药液更加均匀，药液消耗更少，还能够减少农药残留。相比于大型农业飞机的空中喷洒，无人机的成本更低，并且由于无人机的飞行高度更低，喷洒效果也更好。
4.本技术方案相对于传统技术方案，增加了防止药剂沉淀的功能，在喷药时，药剂长时间在腔内容易发生沉淀，且无人机在飞行速度较快时，当鸟类靠近，操作人员可能无法及时作出避让，本技术方案在防沉淀的同时还能对鸟类进行驱散工作。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种液压传动式无人机用智能喷药装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种液压传动式无人机用智能喷药装置，包括无人机、智能喷药装置以及液压传动机构，所述无人机包括机身、支架、电机和螺旋叶，所述智能喷药装置包括药剂腔、喷头以及输液管；
7.所述支架固定安装于机身的外侧，所述电机固定安装于支架的外端上方，所述螺旋叶与电机固定连接；
8.所述喷头固定安装于支架的外端下方，所述药剂腔固定安装于机身的下方，所述输液管用于连接喷头和药剂腔；
9.所述液压传动机构设置于药剂腔的内部。
10.本发明进一步说明，所述液压传动机构包括电动机、转盘、弧形盘、药剂仓、排液仓以及液压部；
11.所述电动机固定安装于药剂腔的内壁，所述转盘与电动机固定连接，所述弧形盘固定安装于转盘的外侧；
12.所述药剂仓以及排液仓均固定安装于药剂腔的内壁上方，所述液压部分别与药剂仓、排液仓管道连接，所述液压部设置于转盘的右侧。
13.本发明进一步说明，所述液压部包括液压腔、液压板、液压杆、球体；
14.所述液压腔固定安装于药剂腔的内壁底部，所述液压板与液压腔内壁滑动连接，
所述液压杆固定安装于液压板的左侧，所述球体固定安装于液压杆的左端；
15.所述球体位于转盘的右侧，所述液压腔的右侧分别与药剂仓、排液仓管道连接，所述液压板与液压腔内壁弹簧连接，所述排液仓与输液管管道连接。
16.本发明进一步说明，所述智能喷药装置包括智能喷药系统；
17.所述智能喷药装置包括伸缩杆、控制阀和撞击球，所述药剂仓的底部固定有震动球；
18.所述伸缩杆固定安装于药剂腔的内壁底部，所述撞击球固定安装于伸缩杆的上端，且与震动球竖直对齐；
19.所述控制阀分别与药剂仓的左侧、伸缩杆管道连接，所述智能喷药系统与控制阀电性连接，所述伸缩杆与外部阀门管道连接。
20.本发明进一步说明，所述智能喷药系统包括速度感应模块、指令传输模块、控制模块；
21.所述速度感应模块与指令传输模块电性连接，所述指令传输模块与控制模块电性连接，所述控制模块与控制阀、外部阀门电性连接；
22.所述速度感应模块用于感应无人机的飞行速度，所述指令传输模块用于根据无人机的飞行速度传输指令，所述控制模块用于接收指令并改变控制阀和外部阀门的状态。
23.本发明进一步说明，所述智能喷药系统包括以下运行步骤：
24.步骤s1、无人机飞行，智能喷药系统运行；
25.步骤s2、速度感应模块感应无人机的飞行速度；
26.步骤s3、指令传输模块根据无人机的飞行速度使控制模块改变控制阀和外部阀门的状态；
27.步骤s4、无人机降落，智能喷药系统停止运行。
28.本发明进一步说明，所述步骤s3中：
29.当v≥v
系
时，v为无人机的飞行速度，v
系
为无人机正常的飞行速度，控制模块驱动控制阀开启，外部阀门关闭；
30.当v《v
系
时，控制模块驱动控制阀关闭，外部阀门开启。
31.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用的无人机以及智能喷药装置，电机高速转动，带动螺旋叶高速转动，从而带动支架上升，带动机身上升，机身带动药剂腔上升，无人机开始飞行工作，同时电动机运行，电动机转动带动转盘转动，从而带动弧形盘绕转盘中心转动，直至弧形盘与球体接触，并对球体进行挤压，球体受力推动液压杆向右移动，液压杆带动液压板沿液压腔内壁向右滑动，药剂受到挤压后通过管道进入排液仓内，再从排液仓进入输液管，最后进入喷头，并从喷头喷出，进行喷洒药剂的工作，药剂喷洒自动化；之后当弧形盘绕转盘转动至与球体脱离接触，弹簧产生反作用力推动液压板复位，复位过程中通过管道将药剂仓内的药剂抽取到液压腔中，喷药过程，电动机持续转动，使药剂不断喷洒出去，通过液压传动方式排放药剂，药剂排放的效率高，提高喷药的工作效率，当控制阀开启，在电动机转动时，液压板沿液压腔内壁左右滑动，液压板左侧的气体受到挤压通过控制阀进入伸缩杆内，使伸缩杆伸长再收缩，从而带动撞击球上下移动，与震动球相互碰撞，碰撞产生震动和声音，一方面可以将药剂仓内的药剂进行震动从而放置药剂沉淀影响药剂质量，另一方面震动产生的声音可以起到驱散鸟类的作用，防止鸟类撞击无
人机损伤鸟类和无人机，起到保护无人机的作用。
附图说明
32.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：
33.图1是本发明的整体结构示意图；
34.图2是本发明的部分结构示意图；
35.图3是本发明的药剂腔内部结构平面示意图；
36.图4是本发明的管道连接方式示意图；
37.图5是本发明的智能喷药系统流程示意图；
38.图中：1、机身；2、支架；3、电机；4、螺旋叶；5、药剂腔；6、喷头；7、输液管；8、电动机；9、转盘；10、弧形盘；11、药剂仓；12、排液仓；13、液压腔；14、液压板；15、液压杆；16、球体；17、伸缩杆；18、控制阀；19、撞击球；20、震动球。
具体实施方式
39.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。
40.请参阅图1-5，本发明提供技术方案：一种液压传动式无人机用智能喷药装置，包括无人机、智能喷药装置以及液压传动机构，无人机包括机身1、支架2、电机3和螺旋叶4，智能喷药装置包括药剂腔5、喷头6以及输液管7；
41.支架2固定安装于机身1的外侧，电机3固定安装于支架2的外端上方，螺旋叶4与电机3固定连接；
42.喷头6固定安装于支架2的外端下方，药剂腔5固定安装于机身1的下方，输液管7用于连接喷头6和药剂腔5；
43.液压传动机构设置于药剂腔5的内部；
44.液压传动机构包括电动机8、转盘9、弧形盘10、药剂仓11、排液仓12以及液压部；
45.电动机8固定安装于药剂腔5的内壁，转盘9与电动机8固定连接，弧形盘10固定安装于转盘9的外侧；
46.药剂仓11以及排液仓12均固定安装于药剂腔5的内壁上方，液压部分别与药剂仓11、排液仓12管道连接，液压部设置于转盘9的右侧；
47.液压部包括液压腔13、液压板14、液压杆15、球体16；
48.液压腔13固定安装于药剂腔5的内壁底部，液压板14与液压腔13内壁滑动连接，液压杆15固定安装于液压板14的左侧，球体16固定安装于液压杆15的左端；
49.球体16位于转盘9的右侧，液压腔13的右侧分别与药剂仓11、排液仓12管道连接，液压板14与液压腔13内壁弹簧连接，排液仓12与输液管7管道连接；
50.无人机运行，电机3高速转动，带动螺旋叶4高速转动，从而带动支架2上升，带动机身1上升，机身1带动药剂腔5上升，无人机开始飞行工作，同时电动机8运行，电动机8转动带
动转盘9转动，从而带动弧形盘10绕转盘9中心转动，直至弧形盘10与球体16接触，并对球体16进行挤压，球体16受力推动液压杆15向右移动，液压杆15带动液压板14沿液压腔13内壁向右滑动，药剂受到挤压后通过管道进入排液仓12内，再从排液仓12进入输液管7，最后进入喷头6，并从喷头6喷出，进行喷洒药剂的工作，药剂喷洒自动化；
51.之后当弧形盘10绕转盘9转动至与球体16脱离接触，弹簧产生反作用力推动液压板14复位，复位过程中通过管道将药剂仓11内的药剂抽取到液压腔13中，喷药过程，电动机8持续转动，使药剂不断喷洒出去，通过液压传动方式排放药剂，药剂排放的效率高，提高喷药的工作效率；
52.智能喷药装置包括智能喷药系统；
53.智能喷药装置包括伸缩杆17、控制阀18和撞击球19，药剂仓11的底部固定有震动球20；
54.伸缩杆17固定安装于药剂腔5的内壁底部，撞击球19固定安装于伸缩杆17的上端，且与震动球20竖直对齐；
55.控制阀18分别与药剂仓11的左侧、伸缩杆17管道连接，智能喷药系统与控制阀18电性连接，伸缩杆17与外部阀门管道连接；
56.通过上述步骤，当控制阀18开启，在电动机8转动时，液压板14沿液压腔13内壁左右滑动，液压板14左侧的气体受到挤压通过控制阀18进入伸缩杆17内，使伸缩杆17伸长再收缩，从而带动撞击球19上下移动，与震动球20相互碰撞，碰撞产生震动和声音，一方面可以将药剂仓11内的药剂进行震动从而放置药剂沉淀影响药剂质量，另一方面震动产生的声音可以起到驱散鸟类的作用，防止鸟类撞击无人机损伤鸟类和无人机，起到保护无人机的作用；
57.智能喷药系统包括速度感应模块、指令传输模块、控制模块；
58.速度感应模块与指令传输模块电性连接，指令传输模块与控制模块电性连接，控制模块与控制阀18、外部阀门电性连接；
59.速度感应模块用于感应无人机的飞行速度，指令传输模块用于根据无人机的飞行速度传输指令，控制模块用于接收指令并改变控制阀18和外部阀门的状态；
60.智能喷药系统包括以下运行步骤：
61.步骤s1、无人机飞行，智能喷药系统运行；
62.步骤s2、速度感应模块感应无人机的飞行速度；
63.步骤s3、指令传输模块根据无人机的飞行速度使控制模块改变控制阀18和外部阀门的状态；
64.步骤s4、无人机降落，智能喷药系统停止运行；
65.步骤s3中：
66.当v≥v
系
时，v为无人机的飞行速度，v
系
为无人机正常的飞行速度，控制模块驱动控制阀18开启，外部阀门关闭；
67.当v《v
系
时，控制模块驱动控制阀18关闭，外部阀门开启；
68.当无人机飞行速度较快时，控制阀18开启，同时外部阀门关闭，液压腔13内的液体只能在伸缩杆12内与液压腔13内之间来回流动，使伸缩杆12做伸长再收缩运动，从而防止药剂沉淀，并驱散鸟类，防止无人机与鸟类撞击；
69.当无人机飞行速度较慢时，操作人员可以及时对无人机控制做到避让动作，这时控制阀18关闭，外部阀门开启，停止撞击球19与震动球20之间的撞击动作，降低两者的撞击磨损，提高结构使用寿命，并使液压传动工作持续有效运行。
70.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。
71.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。

技术特征：
1.一种液压传动式无人机用智能喷药装置，包括无人机、智能喷药装置以及液压传动机构，其特征在于：所述无人机包括机身(1)、支架(2)、电机(3)和螺旋叶(4)，所述智能喷药装置包括药剂腔(5)、喷头(6)以及输液管(7)；所述支架(2)固定安装于机身(1)的外侧，所述电机(3)固定安装于支架(2)的外端上方，所述螺旋叶(4)与电机(3)固定连接；所述喷头(6)固定安装于支架(2)的外端下方，所述药剂腔(5)固定安装于机身(1)的下方，所述输液管(7)用于连接喷头(6)和药剂腔(5)；所述液压传动机构设置于药剂腔(5)的内部。2.根据权利要求1所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述液压传动机构包括电动机(8)、转盘(9)、弧形盘(10)、药剂仓(11)、排液仓(12)以及液压部；所述电动机(8)固定安装于药剂腔(5)的内壁，所述转盘(9)与电动机(8)固定连接，所述弧形盘(10)固定安装于转盘(9)的外侧；所述药剂仓(11)以及排液仓(12)均固定安装于药剂腔(5)的内壁上方，所述液压部分别与药剂仓(11)、排液仓(12)管道连接，所述液压部设置于转盘(9)的右侧。3.根据权利要求2所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述液压部包括液压腔(13)、液压板(14)、液压杆(15)、球体(16)；所述液压腔(13)固定安装于药剂腔(5)的内壁底部，所述液压板(14)与液压腔(13)内壁滑动连接，所述液压杆(15)固定安装于液压板(14)的左侧，所述球体(16)固定安装于液压杆(15)的左端；所述球体(16)位于转盘(9)的右侧，所述液压腔(13)的右侧分别与药剂仓(11)、排液仓(12)管道连接，所述液压板(14)与液压腔(13)内壁弹簧连接，所述排液仓(12)与输液管(7)管道连接。4.根据权利要求3所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述智能喷药装置包括智能喷药系统；所述智能喷药装置包括伸缩杆(17)、控制阀(18)和撞击球(19)，所述药剂仓(11)的底部固定有震动球(20)；所述伸缩杆(17)固定安装于药剂腔(5)的内壁底部，所述撞击球(19)固定安装于伸缩杆(17)的上端，且与震动球(20)竖直对齐；所述控制阀(18)分别与药剂仓(11)的左侧、伸缩杆(17)管道连接，所述智能喷药系统与控制阀(18)电性连接，所述伸缩杆(17)与外部阀门管道连接。5.根据权利要求4所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述智能喷药系统包括速度感应模块、指令传输模块、控制模块；所述速度感应模块与指令传输模块电性连接，所述指令传输模块与控制模块电性连接，所述控制模块与控制阀(18)、外部阀门电性连接；所述速度感应模块用于感应无人机的飞行速度，所述指令传输模块用于根据无人机的飞行速度传输指令，所述控制模块用于接收指令并改变控制阀(18)和外部阀门的状态。6.根据权利要求5所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述智能喷药系统包括以下运行步骤：步骤s1、无人机飞行，智能喷药系统运行；
步骤s2、速度感应模块感应无人机的飞行速度；步骤s3、指令传输模块根据无人机的飞行速度使控制模块改变控制阀(18)和外部阀门的状态；步骤s4、无人机降落，智能喷药系统停止运行。7.根据权利要求6所述的一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其特征在于：所述步骤s3中：当v≥v
系
时，v为无人机的飞行速度，v
系
为无人机正常的飞行速度，控制模块驱动控制阀(18)开启，外部阀门关闭；当v<v
系
时，控制模块驱动控制阀(18)关闭，外部阀门开启。

技术总结
本发明属于无人机喷药技术领域，具体涉及一种液压传动式无人机用智能喷药装置，其中包括无人机、智能喷药装置以及液压传动机构，所述无人机包括机身、支架、电机和螺旋叶，所述智能喷药装置包括药剂腔、喷头以及输液管；所述支架固定安装于机身的外侧，所述电机固定安装于支架的外端上方，所述螺旋叶与电机固定连接；所述喷头固定安装于支架的外端下方，所述药剂腔固定安装于机身的下方，所述输液管用于连接喷头和药剂腔；所述液压传动机构设置于药剂腔的内部，该装置解决了当前无人机喷药时，无法进行自动化喷药保证喷药质量，并在无人机飞行速度较快时，使无人机具备驱鸟功能的问题。题。


技术研发人员：杨艺 袁朝阳 张争坤 孙迪兴 仲翔 张嘉鑫
受保护的技术使用者：江苏理工学院
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/6/7