一種電動力植保無人機用多功能雙層植保箱和無人機的製作方法

2023-05-02 18:04:22

本發明屬於無人機植保技術領域，尤其一種電動力植保無人機用多功能雙層植保箱和無人機。

背景技術：

航空植保能快速高效地完成病蟲草害的空中監測和防治，特別是能及時有效地防治大面積爆發性有害生物災害。同時，它不受地理因素的制約，無論山區或平原、水田還是旱田、以及不同的作物生長期，農藥的噴灑一般不受太多因素的影響，特別是對於灘涂、沼澤等地面機械難以進入的、或是蝗蟲和其它害蟲的滋生地域，都可順利高效的完成作業任務：與地面機械田間作業相比，飛機作業還有降低作業成本、不會留下轍印和損壞農作物的優點。

通過無人機進行農林植保作業的優勢：可完成地面機械所無法完成的項目、作業質量好，減少踩踏損失、節約種子和藥，有效降低生產成本。申請號201320560728.0公開一種農林植保多旋翼無人機，包括：飛行器，該飛行器包括：主機身；飛機控制系統，安裝於主機身內；旋翼安裝架，可更換地套接在主機身上；多個旋翼動力支臂，選擇性安裝在旋翼安裝架上；功能吊艙，可更換地安裝在主機身的下方；和起落架，與功能吊艙連接。申請號201620265314 .9公開一種旋翼農用植保無人機，包括：機架、旋翼機構、噴灑系統、藥箱、 機載控制系統；所述藥箱設置在所述機架的內部，其上設置有藥液的進口和出口；所述機載控制系統集成在所述機架上；所述噴灑系統包括支臂、噴頭、導管，所述支臂一端安裝在所述機架上、另一端向外延展，噴頭安裝在所述支臂上，導管一端與所述噴頭連接、另一端與藥箱上的出口連接。

由上述現有技術可知，傳統無人機包括支架和設置在支架上的螺旋槳升降機構、電池、視頻採集機構、增壓水泵和植保箱等，以載重15KG的無人機為例，電池（容量10000mA，重量1KG）通常為兩塊安裝在植保箱兩側的支架上並為整個裝置（螺旋槳升降機構、視頻採集機構、增壓水泵等）提供電力，植保箱用於盛放藥液或者肥液並連接有噴藥管，整體的結構自身重量大概在14KG，滿載時總重量接近30KG，由於重量較大，如何合理調整裝置的重心、防止飛行噴灑過程中機身傾斜的問題是重中之重；另外，電池和視頻採集機構等部件均安裝在支架外側，不僅影響整個裝置的重心而且在升降過程中易碰撞到其他物體造成損傷，由於該零部件的價格較高，更換零部件存在高成本投入；此外，植保箱的體積佔用支架上空間較少，存在空間體積浪費。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種電動力植保無人機用多功能雙層植保箱和無人機，本發明將現有技術中的電池、無線接收模塊、視頻發送模塊、隔膜泵都安裝在植保箱的上箱體內，本發明優化了現有技術中電動無人機的外觀結構，也有效提升了植保作業過程中的防水、防塵、防刮蹭能力。

為達到上述目的，本發明採用以下技術方案：

一種電動力植保無人機用多功能雙層植保箱，包括上箱體和下箱體，所述上箱體的上端面開設電池容納槽、無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽，所述電池容納槽側壁設置卡合機構，所述卡合機構包括彈簧和卡鉤，所述無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽均設置螺紋孔；所述下箱體用於容納藥液，所述下箱體設置進液口、排氣口和排液口，所述排液口連接有排液管。

進一步的，所述上箱體滑動設置上蓋，所述上蓋覆蓋所述電池容納槽、無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽。

進一步的，所述下箱體內側壁鉸接第一穩流片，所述第一穩流片為多層多個環設在下箱體內側壁。

進一步的，所述排液口為兩個對稱設置在所述下箱體左右兩側，所述下箱體底部為中間高邊緣低的結構，所述下箱體底部內壁設置多個環形第二穩流片，所述環形第二穩流片設置多個開口。

進一步的，所述電池容納槽為一個，所述電池容納槽與所述隔膜泵容納槽對稱設置在所述上箱體的左右兩側，所述無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽對稱設置在所述上箱體的前後兩側。

進一步的，所述電池容納槽為兩個對稱設置在所述上箱體的左右兩側，所述隔膜泵容納槽設置在所述上箱體中心，所述無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽對稱設置在所述上箱體的前後兩側。

一種安裝如權利要求1至權利要求6任一項所述的植保箱的無人機，包括支架和設置在所述支架上的電池、升降系統、植保箱、控制系統，所述升降系統包括機頂盒和設置機頂盒四周的支臂，所述支臂外端設置螺旋槳，螺旋槳自帶電機，所述植保箱內設置隔膜泵，所述支架上設置與所述隔膜泵相連接的噴頭，控制系統包括視頻採集模塊、無線接收模塊和視頻發送模塊，所述電池通過卡合機構固定在所述電池容納槽內，所述無線接收模塊螺栓固定在所述無線接收模塊容納槽內，所述視頻發送模塊螺栓固定在所述視頻發送模塊容納槽內，所述隔膜泵螺栓固定在所述隔膜泵容納槽內，所述隔膜泵遠離所述噴頭的一端與所述排液管相連通。

進一步的，所述支臂為四支、六支或八支。

本發明的有益效果是：

1.本發明公開的無人機用多功能植保箱，包括上箱體和下箱體，上箱體的上端面開設電池容納槽、無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽，電池容納槽側壁設置卡合機構，卡合機構包括彈簧和卡鉤，無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽均設置螺紋孔；下箱體用於容納藥液，下箱體設置進液口、排氣口和排液口，排液口連接有排液管。使用時將無人機的電池通過卡合機構固定在電池容納槽內，無線接收模塊螺栓固定在無線接收模塊容納槽內，視頻發送模塊螺栓固定在視頻發送模塊容納槽內，隔膜泵螺栓固定在隔膜泵容納槽內，隔膜泵遠離噴頭的一端與排液管相連通，隔膜泵用於將植保箱內的藥液加壓從噴頭中噴出，視頻採集模塊設置機頂盒四周或/和植保箱下端面用於高空採集地面圖像並通過視頻發送模塊發送到地面利於人員監控；

本發明將現有技術中的「電池」、「無線接收模塊」、「視頻發送模塊」、「隔膜泵」都安裝在植保箱的上箱體內，在無人機升降過程中有效預防上述零部件碰撞受損的現象發生，降低使用成本，而且多個零部件集中在上箱體內，有效提高整體結構的美觀形；

另外，本結構設計將無人機的重心向內集中，提高無人機飛行過程中的穩定性，從而可以增加下箱體的體積容納更多的藥液，提升支架的空間利用率且提升噴霧面積，特別是可有效提高無人機升降過程的穩定性。

2.上箱體滑動設置上蓋，上蓋覆蓋電池容納槽、無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽和隔膜泵容納槽，本結構設計對上箱體進行密封處理，防止溼潤空氣或者霧化的藥液對零部件造成氧化和腐蝕的問題發生。

3.下箱體內壁鉸接第一穩流片，第一穩流片為多層多個環設在下箱體內部，第一穩流片與下箱體內壁的夾角在20°-160°，當無人機在升降或者轉彎過程中，第一穩流片的設計有效預防下箱體內的藥液上湧的現象發生，進一步提高本發明使用過程中的穩定性。

4.排液口為兩個對稱設置在下箱體左右兩側，下箱體底部為中間高邊緣低的結構，下箱體底部設置多個環形第二穩流片，環形第二穩流片設置多個開口，當下箱體內的藥液量較少時，藥液集中在下箱體邊緣位置，防止飛行過程中藥液集中在某一位置無法噴灑的問題發生，而且在下箱體底部設置環形第二穩流片防止藥液量少時無人機晃動造成局部無藥液的問題發生。

5.電池容納槽為一個，電池容納槽與隔膜泵容納槽對稱設置在上箱體的左右兩側，無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽對稱設置在上箱體的前後兩側，本結構設計有效穩定植保箱的整體重心，提高無人機在飛行過程中的穩定性。

6.電池容納槽為兩個對稱設置在上箱體的左右兩側，隔膜泵容納槽設置在上箱體中心，無線接收模塊容納槽、視頻發送模塊容納槽對稱設置在上箱體的前後兩側，本結構在保證整體重心集中的前提下電池容納槽設計為兩個，有效提高供電電能的總容量，適合大型無人機使用。

綜上，本發明優化了現有技術中電動無人機的外觀結構，也有效提升了植保作業過程中的防水、防塵、防刮蹭能力；下箱體中採用內置穩流片（防浪隔柵）設計，減緩植保作業過程中藥水的晃動對無人機穩定性的影響，有效提高了飛行穩定性。此發明促進和加快了國內電動植保無人機的商品化進程。同時，也對國內植保無人機的生產製造標準的制定提供了更貼近實際應用的數據和實物參考。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的結構示意圖；

圖2為圖1的俯視結構示意圖；

圖3為本發明實施例一植保箱的結構示意圖；

圖4為本發明實施例一上箱體的結構示意圖；

圖5為本發明實施例一卡合機構的結構示意圖；

圖6為本發明實施例一第一穩流片的結構示意圖；

圖7為圖6的俯視結構示意圖；

圖8為本發明實施例二上箱體的結構示意圖；

圖9為本發明實施例二下箱體的結構示意圖；

圖10為本發明實施例三下箱體的結構示意圖；

圖11為本發明實施例四螺旋槳的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

實施例一

如圖1至圖7所示，一種無人機，包括支架1和固定在支架1上的電池2、升降系統、植保箱、控制系統，電池2採用可充電式鋰電池，升降系統包括機頂盒3和螺栓固定在機頂盒3四周的支臂4，支臂4為四支、六支或八支，本實施例優選四支，每個支臂4外端均安裝螺旋槳5，螺旋槳5自帶電機；控制系統包括視頻採集模塊6、無線接收模塊7和視頻發送模塊8，視頻採集模塊6固定在機頂盒3的四個邊緣；

植保箱包括上箱體9和下箱體10，上箱體9的上端面滑動連接上蓋11並在上蓋11下方開設電池容納槽12、無線接收模塊容納槽13、視頻發送模塊容納槽14和隔膜泵容納槽15，電池容納槽12側壁設置卡合機構，卡合機構包括第一彈簧16和卡鉤17，無線接收模塊容納槽13、視頻發送模塊容納槽14和隔膜泵容納槽15均設置螺紋孔（圖未示），電池容納槽12為一個，電池容納槽12與隔膜泵容納槽15對稱設置在上箱體9的左右兩側，無線接收模塊容納槽13、視頻發送模塊容納槽14對稱設置在上箱體9的前後兩側，電池2通過卡合機構固定在電池容納槽12內，無線接收模塊7螺栓固定在無線接收模塊容納槽13內，視頻發送模塊8螺栓固定在視頻發送模塊容納槽14內，在隔膜泵容納槽15內螺栓固定隔膜泵18；下箱體10用於容納藥液，下箱體10側端面設置開設進液口19、排氣口20，下箱體10底部左右兩側對稱開設排液口21，排液口21連接有排液管22，隔膜泵18的一端與排液管22相連通，隔膜泵18的另一端連接有噴頭23，噴頭23轉動連接在支架1上，下箱體10內側壁鉸接第一穩流片24，第一穩流片24與下箱體10內壁的夾角在20°-160°，第一穩流片24為多層多個環設在下箱體10內側壁，本實施例優選兩層，每層為四個分別鉸接在下箱體10的四邊；

電池2為螺旋槳5、隔膜泵18和控制系統提供電力支持；

本發明將現有技術中的電池2、無線接收模塊7、視頻發送模塊8、隔膜泵18都安裝在植保箱的上箱體9內，在無人機升降過程中有效預防上述零部件碰撞受損的現象發生，降低維修成本，而且多個零部件集中在上箱體9內，有效提高整體結構的美觀形；另外，植保箱的結構設計將無人機的重心向內集中，提高無人機飛行過程中的穩定性，從而可以增加下箱體的體積容納更多的藥液，提升支架的空間利用率且提升噴霧面積，特別是可有效提高無人機升降過程的穩定性。

實施例二

本實施例與實施例一的結構基本相同，不同的是：如圖8和圖9所示，電池容納槽12為兩個對稱開設在上箱體9的左右兩側，隔膜泵容納槽15開設在上箱體9中心，無線接收模塊容納槽13、視頻發送模塊容納槽14對稱開設在上箱體9的前後兩側；下箱體10底部為中間高邊緣低的結構，下箱體10底部內部一體成型多個環形第二穩流片25，環形第二穩流片25開設多個開口26，本實施例優選四個。

實施例三

本實施例與實施例一的結構基本相同，不同的是：如圖10所示，第一穩流片24遠離下箱體10的一端為波浪形，且在第一穩流片24的下端面與下箱體10之間設置第二彈簧27，本結構設計通過設置波浪形的第一穩流片24有利於藥液順利滑落至下箱體10內的底部，而且在第二彈簧27的拉力作用下，降低第一穩流片24的上翻幅度，進一步改善藥液的上湧問題。

實施例四

本實施例與實施例一的結構基本相同，不同的是：如圖11所示，螺旋槳5包括上螺旋槳28和下螺旋槳29，上螺旋槳28和下螺旋槳29均提供上升力且安裝在同一支臂4的不同位置，兩層設計有效提高本發明的載重複合，使本發明攜帶更大容積的下箱體10，增加霧化面積。

最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員對本發明的技術方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發明技術方案的精神和範圍，均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。