一种超宽喷幅多旋翼植保无人机制造技术

本发明专利技术公开了一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，涉及多旋翼无人飞行器系统和无人机农业植保技术领域，其包括机架、控制无人机飞行的飞行控制系统、喷洒药液的药液喷洒系统和安装于机架的若干控制无人机的运动及姿态的第一旋翼，还包括为无人机供电的电源系统和支撑无人机放置于地面时的起落架系统，机架包括超长龙骨杆，药液喷洒系统包括若干喷头，若干喷头沿超长龙骨杆的长度方向一字型安装于超长龙骨杆下方，实现超宽喷幅药液喷洒，提高喷洒效率；还包括安装于超长龙骨杆上方的能够产生恒定升力的若干第二旋翼，旋转的若干第二旋翼能够产生匹配若干喷头喷出液体流场的下洗气流风场，提高药液喷洒的均匀性和渗透性，提高喷洒效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽喷幅多旋翼植保无人机
本专利技术涉及多旋翼无人飞行器系统和无人机农业植保
，具体涉及一种超宽喷幅多旋翼植保无人机。
技术介绍
多旋翼无人机在农业植保领域得到了广泛的应用，工作时，无人机多个旋翼产生的下洗气流风场可以增加喷洒药液的渗透性，提高喷洒效果，减少农药消耗。然而，现有的多旋翼植保无人机也存在一些不足，主要表现在下洗气流风场对药液喷洒流场的影响是非均匀、非恒定的、不可控的。首先,多旋翼植保无人机的旋翼布局普遍都是中心对称的，多机臂环绕中心机架。而植保无人机的多个喷头为一字形布置，多旋翼无人机中心机架位于一字形布置的多个喷头长度方向的中间，在喷幅远大于多旋翼的轴距时，下洗气流在整个喷幅长度方向上中间强而两端弱，是非均匀的。其次，现有无人机系统的下洗气流是旋翼在产生升力时产生的，并不是专门为增加药液均匀性和渗透性而设计的,在无人机刚起飞药液还没有被喷洒时，无人机整体重量最大，需要的升力也最大，此时下洗气流最强；随药液喷洒进行，机载药液量变少，无人机整体重量变轻，需要的升力变小，下洗气流变弱。而药液喷洒的速率是基本保持不变的，这导致下洗气流风场对药液喷洒流场的影响是非恒定的、不可控的。增加植保无人机喷药时的喷幅可以使无人机用更少时间完成同样重量的药液喷洒，从而减少无人机的留空时间，减少电量消耗，提高植保作业效率，但当前中心对称的多旋翼无人机产生的下洗气流风场在喷幅长度方向上的不均匀性会进一步恶化。因此，如何提供一种超宽喷幅农药喷洒以提高作业效率同时可以产生比较均匀、恒定且可控的下洗气流风场以提高药液渗透性能的多旋翼植保无人机便成为了本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种超宽喷幅多旋翼植保无人机。一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，包括机架、控制所述无人机飞行的飞行控制系统、喷洒药液的药液喷洒系统和安装于所述机架的若干控制所述无人机的运动及姿态的第一旋翼，还包括为所述无人机供电的电源系统和支撑所述无人机放置于地面时的起落架系统，所述机架包括超长龙骨杆，所述药液喷洒系统包括若干喷头，若干所述喷头沿所述超长龙骨杆的长度方向一字型安装于所述超长龙骨杆下方，还包括安装于所述超长龙骨杆上方的能够产生恒定升力的若干第二旋翼，旋转的若干所述第二旋翼能够产生匹配若干所述喷头喷出液体流场的下洗气流风场。作为优选，所述机架还包括若干机臂对，一个所述机臂对包括两个机臂，一个所述机臂对的两个机臂于所述超长龙骨杆同一位置左右两边对称安装，所述机臂对的长度方向垂直于所述超长龙骨杆的长度方向，每一个所述机臂的远离所述超长龙骨杆的一端安装所述第一旋翼。作为优选，所述超长龙骨杆长度远大于所述机臂长度。作为优选，所述若干机臂对在所述超长龙骨杆长度方向上沿所述超长龙骨杆长度方向上的中点对称分布。作为优选，所述机臂对数量为两个，两个所述机臂对之间的距离为所述超长龙骨杆的长度的二分之一至四分之一之间。作为优选，所述超长龙骨杆为具有刚性的直杆。作为优选，所述机臂的长度远大于所述若干第一旋翼的直径。作为优选，还包括若干第一电机和若干第二电机，若干所述第一电机一一对应若干所述第一旋翼并安装于其下方，若干所述第二电机一一对应若干所述第二旋翼并安装于其下方，所述电源系统通过电缆线连接若干所述第一电机、若干所述第二电机和所述飞行控制系统并向其供电，所述飞行控制系统通过安装于所述旋翼下方的所述电机控制所述旋翼。作为优选，所述电源系统为电池，所述电池安装于所述超长龙骨杆。作为优选，所述药液喷洒系统还包括药箱、增压泵和输药管，所述药箱和所述增压泵安装于所述超长龙骨杆的中心，所述药箱通过部分所述输药管连接所述增压泵，所述增压泵通过部分所述输药管连接若干所述喷头并向其输送所述药箱内的药液。本专利技术的超宽喷幅多旋翼植保无人机与现有技术相比，具有以下有益效果：1、该专利技术的超宽喷幅多旋翼植保无人机，包括若干第一旋翼，若干第一旋翼控制多旋翼植保无人机的运动及姿态，还包括与喷头对应的能够产生恒定升力的若干第二旋翼，且旋转的若干第二旋翼产生的下洗气流风场能够匹配若干喷头所喷洒的农药产生的液体流场。如此设置，若干第二旋翼产生的下洗气流风场能影响到所有喷头所喷洒的药液，以尽量避免现有技术中远离旋翼处的下洗气流弱而导致药液渗透不均匀情况的发生，同时，将第一旋翼和第二旋翼的主要功能合理分工，第一旋翼通过其转速的变化来控制多旋翼植保无人机的运动及姿态，比如，多旋翼无人机上设有药箱，喷洒过程中，随着药液的减少，整个多旋翼植保无人机的重量会减少，此时，只需通过若干第一旋翼的转速变化来改变其产生的升力大小从而来适应无人机重量的变化，而不需要第二旋翼参与此控制，如此，可保证第二旋翼能够产生比较恒定的升力，从而可以提高下洗气流风场的恒定性、稳定性，进而保证了药液的渗透性，可提高药液喷洒效果，同时，超长龙骨杆允许了较多喷头的安装，实现了超宽喷幅农药的喷洒，提高了喷洒作业效率。2、安装多个机臂对，多个机臂对的安装方向均垂直于超长龙骨杆长度，且多个机臂远离超长龙骨杆的一端安装第一旋翼，若干第一旋翼在超长龙骨杆长度方向上为轴对称分布安装方式，可使升力产生分布在整个超长龙骨杆的长度方向上，能保证无人机飞行时的稳定性能。机臂对数量及其分布的合理设置，可保证超长龙骨杆的长度足够长，以便安装更多的喷头以实现多喷幅的喷洒，提高喷洒效率，其次，远离超长龙骨杆的一端安装第一旋翼，且机臂的长度远大于第一旋翼的直径，可尽量减少第一旋翼对喷头所喷洒药液所产生的不均匀且不恒定的下洗气流风场。附图说明图1为本专利技术所提供的超宽喷幅多旋翼植保无人机的一种具体实施方式的俯视结构示意图；图2为图1的主视结构示意图。图1-2中附图标记说明如下：1机架，11超长龙骨杆，12机臂对，121机臂，13起落架，131支架，132滑撬；2飞行控制系统；3药液喷洒系统，31喷头，32药箱，33增压泵，34输药管；4第一旋翼；5电源系统，51电缆线；6第二旋翼，7第一电机，8第二电机。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，所提供的超宽喷幅多旋翼植保无人机能够实现超宽喷幅的农药喷洒以提高作业效率，同时可以产生比较均匀、恒定且可控的下洗气流风场以提高药液渗透性能。为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。如图1和图2所示，图1为本专利技术所提供的超宽喷幅多旋翼植保无人机的一种具体实施方式的俯视结构示意图，图2为图1的主视结构示意图。本具体实施方式中，如图1和图2所示，一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，包括机架1、飞行控制系统2、药液喷洒系统3和安装于机架1的若干第一旋翼4，若干第一旋翼4为控制无人机的运动及姿态的旋翼，飞行控制系统2通过控制若干第一旋翼4的转速来控制多旋翼植保无人机的飞行状态。同时，当无人机工作时，药液喷洒系统3用于喷洒药液，以完成植保工作，还包括为无人机供电的电源系统5和支撑无人机置于地面时的起落架系统，电源系统5可向飞行控制系统2供电，以保证飞行控制系统2具有充足的动力。其中，机架1包括超长龙骨杆11，药液喷洒系统3包括若干喷头31，若干喷头31沿超长龙骨杆11的长度方向一字型安装于超长龙骨杆11下方，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，包括机架(1)、控制所述无人机飞行的飞行控制系统(2)、喷洒药液的药液喷洒系统(3)和安装于所述机架(1)的若干控制所述无人机的运动及姿态的第一旋翼(4)，还包括为所述无人机供电的电源系统(5)和支撑所述无人机放置于地面时的起落架系统，其特征在于，所述机架(1)包括超长龙骨杆(11)，所述药液喷洒系统(3)包括若干喷头(31)，若干所述喷头(31)沿所述超长龙骨杆(11)的长度方向一字型安装于所述超长龙骨杆(11)下方，还包括安装于所述超长龙骨杆(11)上方的能够产生恒定升力的若干第二旋翼(6)，旋转的若干所述第二旋翼(6)能够产生匹配若干所述喷头(31)喷出液体流场的下洗气流风场。

【技术特征摘要】
2017.07.03 CN 20171053349621.一种超宽喷幅多旋翼植保无人机，包括机架(1)、控制所述无人机飞行的飞行控制系统(2)、喷洒药液的药液喷洒系统(3)和安装于所述机架(1)的若干控制所述无人机的运动及姿态的第一旋翼(4)，还包括为所述无人机供电的电源系统(5)和支撑所述无人机放置于地面时的起落架系统，其特征在于，所述机架(1)包括超长龙骨杆(11)，所述药液喷洒系统(3)包括若干喷头(31)，若干所述喷头(31)沿所述超长龙骨杆(11)的长度方向一字型安装于所述超长龙骨杆(11)下方，还包括安装于所述超长龙骨杆(11)上方的能够产生恒定升力的若干第二旋翼(6)，旋转的若干所述第二旋翼(6)能够产生匹配若干所述喷头(31)喷出液体流场的下洗气流风场。2.根据权利要求1所述的超宽喷幅多旋翼植保无人机，其特征在于，所述机架(1)还包括若干机臂对(12)，一个所述机臂对(12)包括两个机臂(121)，一个所述机臂对(12)的两个机臂(121)于所述超长龙骨杆(11)同一位置左右两边对称安装，所述机臂对(12)的长度方向垂直于所述超长龙骨杆(11)的长度方向，每一个所述机臂(121)的远离所述超长龙骨杆(11)的一端安装所述第一旋翼(4)。3.根据权利要求2所述的超宽喷幅多旋翼植保无人机，其特征在于，所述超长龙骨杆(11)长度远大于所述机臂(121)长度。4.根据权利要求3所述的超宽喷幅多旋翼植保无人机，其特征在于，所述若干机臂对(12)在所述超长龙骨杆(11)长度方向上沿所述超长龙骨...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓阳，林海英，王滨，
申请(专利权)人：北京国信聚惠科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11