一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置，包括由两直线导轨机构组成的测试轨道架，测试轨道架上设有行走机构，行走机构的底面吊有升降机构，升降机构的底面吊有摇摆机构，摇摆机构的底面安装有旋转机构；无人飞机吊装在旋转机构的下方，无人飞机上安装有喷雾机构；测试轨道架配设有用于模拟外界真实风场环境的风场模拟装置，风场模拟装置包括两个侧风风机和多个横风风机；测试轨道架内的地面上布设有用于获取喷洒的农药雾滴沉积量分布状况的水敏纸，测试轨道架的外部布设有用来测定农药雾滴飘移情况的测试架。本发明专利技术能再现各种试验条件，保证每次试验具有可控性，试验结果可重复，能为真实环境下的农药喷洒提供科学的喷洒依据。

A simulated spray testing device for plant protection UAV

The invention discloses a simulated spray testing device for a plant protection UAV, comprising a test track frame consisting of two linear guide mechanisms, a walking mechanism on the test track rack, a lifting mechanism hanging on the bottom surface of the walking mechanism, a swing mechanism hanging on the bottom surface of the lifting mechanism, and a rotary mechanism installed on the bottom surface of the swing mechanism. The human aircraft is hoisted under the rotary mechanism, and a spray mechanism is installed on the unmanned aircraft. The test track bracket is equipped with a wind field simulator for simulating the external real wind field environment, and the wind field simulator comprises two side wind fans and a plurality of cross wind fans. Water-sensitive paper for measuring the distribution of droplet deposition is provided with a test stand for measuring the drift of pesticide droplets. The invention can reproduce various test conditions, ensure that each test is controllable and the test results can be repeated, and provide scientific spraying basis for pesticide spraying in real environment.

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置
本专利技术涉及植保无人飞机的测试装置，特别是一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置。
技术介绍
植保无人飞机作为一种先进的施药机具，具有高效、快捷及适应不同地形等优点。无人飞机在进行飞行施药时，其飞行速度、飞行高度、旋翼浆距、无人飞机机体(喷洒系统)的倾斜度以及外界风速等都会影响施药的质量。现在技术中为了获得在不同高度、速度、倾斜度和风速下的最佳施药数据，无人飞机需要进行多种环境下的飞行试验。但是现实中，由于外界试验条件的不确定性，常常会导致试验结果具有不可重复性，因此很难获得真正的最佳施药结果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供能通过定量调节无人飞机的飞行高度、飞行速度、旋翼浆距、无人飞机机体倾斜角度和外界风速等试验条件，保证每次试验具有可控，试验结果可重复的一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置，包括由两相平行的直线导轨机构组成的测试轨道架，测试轨道架上设有用于带动无人飞机沿该测试轨道架导向行走实现无人飞机不同速度飞行模拟的行走机构，该行走机构的底面中心吊装有用于带动无人飞机上下移动实现无人飞机在不同高度下飞行模拟的升降机构，升降机构的底面吊装有用于带动无人飞机摇摆实现无人飞机倾斜摇摆飞行模拟的摇摆机构，摇摆机构的底面安装有用于驱动无人飞机的旋翼实现旋翼转速和旋翼浆距调节模拟的旋转机构；无人飞机吊装在旋转机构的下方，该无人飞机的起落架上安装有用于喷洒农药的喷雾机构；测试轨道架配设有用于模拟外界真实风场环境的风场模拟装置，风场模拟装置包括两个用于模拟不同侧风的侧风风机和多个用于模拟不同横风的横风风机；测试轨道架内的地面上布设有用于获取无人飞机在各种飞行速度、高度、倾斜度、旋翼浆距和风速环境下喷洒的农药雾滴沉积量分布状况的水敏纸，测试轨道架的外部布设有用来测定农药雾滴飘移情况的测试架。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：上述的直线导轨机构由能使行走机构在上滚动行走的直线导轨和用于支撑该直线导轨的多根立柱组成；多根立柱等间隔依次排列，直线导轨固定安装在立柱的顶端；直线导轨的两端均安装有用于防止行走机构脱轨的防撞块，并且每一防撞块的附近均安装有用于限定行走机构最大行程的限位开关。上述的行走机构包括能在两直线导轨机构的直线导轨上滚动行走的行走架和用于驱动该行走架行走的行走驱动装置；行走架包括架设在两直线导轨机构间的横梁，横梁上安装有用于提高横梁机械强度的三角架，并且该横梁的两端均经转轴安装有与相应端处直线导轨机构的直线导轨滚动支撑配合的滚轮；行走驱动装置包括固定安装在横梁上的行走驱动电机和用于将行走驱动电机的驱动力传递给滚轮的齿轮组。上述的升降机构为液压缸，液压缸的缸体上端焊接有缸体固定板，缸体固定板固定安装在横梁的底面中心；液压缸的活塞杆前端安装有圆盘形的活塞杆连接板。上述的摇摆机构由四个周向相距90度设置的单元导轨组和一个球铰连接板组成；单元导轨组由导轨固定板、纵向导轨、滑块和导杆组成；导轨固定板垂直安装在活塞杆连接板的下板面上，纵向导轨固定安装在导轨固定板上，滑块滑动地设置在纵向导轨上，导杆固定安装在滑块上；球铰连接板与每个单元导轨组的导杆通过万向球铰相铰链；纵向导轨的上部安装有旋转驱动滑块通过导杆带动球铰连接板倾斜摇摆的摇摆电机。上述的旋转机构包括固定安装在球铰连接板的下板面上的液压马达和与该液压马达相连接受液压马达驱动用于带动无人飞机的旋翼旋转的旋转轴；无人飞机具有两个旋翼；旋转轴的周面上相距180度安装有两个用于旋转调节旋翼浆距的浆距调节电机，两旋翼对应安装在相应的浆距调节电机上。上述的液压马达上固定安装有圆环形的电刷固定板，旋转轴上套装固定有旋转板，旋转板上镀有环形的导电片，电刷固定板上安装有与导电片滑动电接触的电刷杆，浆距调节电机经导电杆与旋转板上的导电片电连接。上述的无人飞机的顶部安装有用于与旋转机构的旋转轴转动吊装相连的安装机构，安装机构包括能与无人飞机的顶部固定相连的无人飞机安装板和四个相距90度安装在无人飞机安装板上的无人飞机连接板以及固定连接在无人飞机连接板上的轴承座；轴承座中同轴安装有两个推力轴承，旋转轴的下端与两推力轴承的内孔定位穿设相配装，并且该旋转轴的下端安装有锁紧螺母；轴承座中卡装有防止推力轴承上下串动的卡箍。上述的喷雾机构包括喷杆和安装在喷杆上的离心式喷头；喷杆上安装有喷雾软管，喷雾软管的一端与用于存放农药的药箱相连接，该喷雾软管的另一端与离心式喷头相连接，喷杆上设有用于旋转改变离心式喷头的喷洒流量和雾滴粒径的喷头电机。两个侧风风机中的一个安装在测试轨道架的前端，两个侧风风机中的另一个安装在测试轨道架的后端；多个横风风机左右对称地安装在测试轨道架的两侧，并且位于同一侧的横风风机间为等间隔设置；测试轨道架中安装有智能控制装置，智能控制装置分别与行走驱动电机、液压缸、摇摆电机、液压马达、浆距调节电机、限位开关和喷头电机控制信号相连接；智能控制装置的内部储有事先在田间测定的无人飞机在不同飞行条件下的飞行姿态数据、不同的飞行速度所对应的浆距数据和不同的飞行速度所对应的农药喷洒流量数据；该智能控制装置依据设定的飞行姿态数据控制四个单元导轨组的滑块的不同行程，实现无人飞机及旋翼整体摇摆，达到真实模拟飞行状态；该智能控制装置依据设定的不同的飞行速度所对应的浆距数据，控制距调节电机来实现浆距的改变，达到真实的流场情况；依据设定的不同的飞行速度所对应的农药喷洒流量数据，控制喷头电机实时改变离心式喷头的旋转速度，实现农药不同雾滴粒径的喷洒。与现有技术相比，本专利技术的优点是：本专利技术的测试轨道架为框架结构，测试轨道架的上下无其他装置遮挡即无遮挡物，因此能模拟真实流场。无人飞机在测试轨道架中，其旋翼上方与旋翼下方与无人飞机真实作业情况一致。事先在田间测定的无人飞机在不同飞行条件下的飞行姿态，通过控制装置控制四个单元导轨组的滑块的不同行程，能实现无人飞机及旋翼整体摇摆，达到真实模拟飞行状态。无人飞机在不同飞行速度时，其浆距不同，本测试装置通过事先测定的飞行速度所对应的浆距，来实现浆距的改变，达到真实的流场情况；本专利技术能根据不同的飞行速度所对应的流量，通过控制装置实时改变离心式喷头的旋转速度，实现农药不同雾滴粒径的喷洒。附图说明图1是本专利技术的主视图；图2是本专利技术的侧视图；图3是本专利技术行走机构的装配结构简图；图4是本专利技术的升降机构和摇摆机构的装配结构示意图；图5是本专利技术旋转机构的结构示意图；图6是本专利技术安装机构的结构示意图；图7是本专利技术安装有喷雾机构的无人飞机装配结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例作进一步详细描述。其中的附图标记为：无人飞机A、旋翼A1、起落架A2、无人飞机安装板A3、无人飞机连接板A4、轴承座A5、推力轴承A6、卡箍A7、测试轨道架100、直线导轨机构1、直线导轨11、立柱12、防撞块13、限位开关14、行走机构2、横梁21、三角架22、转轴23、滚轮24、齿轮组25、行走驱动电机26、升降机构3、缸体31、活塞杆32、缸体固定板33、活塞杆连接板34、摇摆机构4、导轨固定板41、纵向导轨42、滑块43、导杆44、万向球铰4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置，包括由两相平行的直线导轨机构(1)组成的测试轨道架(100)，其特征是：所述的测试轨道架(100)上设有用于带动无人飞机(A)沿该测试轨道架(100)导向行走实现无人飞机(A)不同速度飞行模拟的行走机构(2)，该行走机构(2)的底面中心吊装有用于带动无人飞机(A)上下移动实现无人飞机(A)在不同高度下飞行模拟的升降机构(3)，所述的升降机构(3)的底面吊装有用于带动无人飞机(A)摇摆实现无人飞机(A)倾斜摇摆飞行模拟的摇摆机构(4)，所述的摇摆机构(4)的底面安装有用于驱动无人飞机(A)的旋翼(A1)实现旋翼转速和旋翼浆距调节模拟的旋转机构(5)；所述的无人飞机(A)吊装在旋转机构(5)的下方，该无人飞机(A)的起落架(A2)上安装有用于喷洒农药的喷雾机构(6)；所述的测试轨道架(100)配设有用于模拟外界真实风场环境的风场模拟装置，所述的风场模拟装置包括两个用于模拟不同侧风的侧风风机(7)和多个用于模拟不同横风的横风风机(8)；所述测试轨道架(100)内的地面上布设有用于获取无人飞机(A)在各种飞行速度、高度、倾斜度、旋翼浆距和风速环境下喷洒的农药雾滴沉积量分布状况的水敏纸，所述的测试轨道架(100)的外部布设有用来测定农药雾滴飘移情况的测试架。...

【技术特征摘要】
1.一种植保无人飞机模拟喷雾测试装置，包括由两相平行的直线导轨机构(1)组成的测试轨道架(100)，其特征是：所述的测试轨道架(100)上设有用于带动无人飞机(A)沿该测试轨道架(100)导向行走实现无人飞机(A)不同速度飞行模拟的行走机构(2)，该行走机构(2)的底面中心吊装有用于带动无人飞机(A)上下移动实现无人飞机(A)在不同高度下飞行模拟的升降机构(3)，所述的升降机构(3)的底面吊装有用于带动无人飞机(A)摇摆实现无人飞机(A)倾斜摇摆飞行模拟的摇摆机构(4)，所述的摇摆机构(4)的底面安装有用于驱动无人飞机(A)的旋翼(A1)实现旋翼转速和旋翼浆距调节模拟的旋转机构(5)；所述的无人飞机(A)吊装在旋转机构(5)的下方，该无人飞机(A)的起落架(A2)上安装有用于喷洒农药的喷雾机构(6)；所述的测试轨道架(100)配设有用于模拟外界真实风场环境的风场模拟装置，所述的风场模拟装置包括两个用于模拟不同侧风的侧风风机(7)和多个用于模拟不同横风的横风风机(8)；所述测试轨道架(100)内的地面上布设有用于获取无人飞机(A)在各种飞行速度、高度、倾斜度、旋翼浆距和风速环境下喷洒的农药雾滴沉积量分布状况的水敏纸，所述的测试轨道架(100)的外部布设有用来测定农药雾滴飘移情况的测试架。2.根据权利要求1所述的植保无人飞机喷杆调节装置，其特征是：所述的直线导轨机构(1)由能使行走机构(2)在上滚动行走的直线导轨(11)和用于支撑该直线导轨(11)的多根立柱(12)组成；多根所述的立柱(12)等间隔依次排列，所述的直线导轨(11)固定安装在立柱(12)的顶端；所述的直线导轨(11)的两端均安装有用于防止行走机构(2)脱轨的防撞块(13)，并且每一防撞块(13)的附近均安装有用于限定行走机构(2)最大行程的限位开关(14)。3.根据权利要求2所述的植保无人飞机喷杆调节装置，其特征是：所述的行走机构(2)包括能在两直线导轨机构(1)的直线导轨(11)上滚动行走的行走架和用于驱动该行走架行走的行走驱动装置；所述的行走架包括架设在两直线导轨机构(1)间的横梁(21)，所述的横梁(21)上安装有用于提高横梁(21)机械强度的三角架(22)，并且该横梁(21)的两端均经转轴(23)安装有与相应端处直线导轨机构(1)的直线导轨(11)滚动支撑配合的滚轮(24)；所述的行走驱动装置包括固定安装在横梁(21)上的行走驱动电机(26)和用于将行走驱动电机(26)的驱动力传递给滚轮(24)的齿轮组(25)。4.根据权利要求3所述的植保无人飞机喷杆调节装置，其特征是：所述的升降机构(3)为液压缸，所述的液压缸的缸体(31)上端焊接有缸体固定板(33)，所述的缸体固定板(33)固定安装在横梁(21)的底面中心；所述的液压缸的活塞杆(32)前端安装有圆盘形的活塞杆连接板(34)。5.根据权利要求4所述的植保无人飞机喷杆调节装置，其特征是：所述的摇摆机构(4)由四个周向相距90度设置的单元导轨组和一个球铰连接板(46)组成；所述的单元导轨组由导轨固定板(41)、纵向导轨(42)、滑块(43)和导杆(44)组成；所述的导轨固定板(41)垂直安装在活塞杆连接板(34)的下板面上，所述的纵向导轨(42)固定安装在导轨固定板(41)上，所述的滑块(43)滑动地设置在纵向导轨(42)上，所述的导杆(44)固定安装在滑块(43)上；所述的球铰连接板(46)与每个单元导轨组的导杆(44)通过万向球铰(45)相铰链；所述的纵向导轨(42)的上部...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁素明，薛新宇，顾伟，周立新，金永奎，秦维彩，孙竹，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32