一种植保无人机制造技术

一种植保无人机，该无人机包括多旋翼机构、飞翼机构、喷药装置和控制系统；多旋翼机构包括机身、机臂、落地支撑杆、旋翼电机和旋翼，旋翼电机的输出轴与旋翼连接；飞翼机构包括固定连接在机身顶部的飞翼以及安装在飞翼上的飞翼舵机和飞翼电机；喷药装置包括安装在机身底部的药箱、安装在药箱内的柱塞、控制柱塞上下升降的柱塞电机以及与药箱的底部连通的喷洒机构；控制系统包括地面控制端、接收机、控制柱塞电机工作的单片机以及控制多旋翼机构和飞翼机构工作的飞控单元，接收机分别与单片机、飞控单元连接，飞控单元还分别与旋翼电机、飞翼舵机、飞翼电机连接。本实用新型专利技术节能、通用性强，可以实现高速、大面积的喷洒工作。

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机
本技术涉及植保无人机
，尤其指一种飞翼和多旋翼结合的植保无人机。
技术介绍
植保无人机，又名无人飞行器，是一种用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机。传统的植保无人机为多旋翼植保无人机，在此种无人机上安装喷药装置，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒药剂、种子、粉剂等喷洒作业。多旋翼植保无人机的垂直起降和悬停的可操控性强，因此它对植保地形的要求不高，通用性较强，但此种植保无人机由于驱动多旋翼的各电机始终在工作，其耗电很快，因此此种植保无人机的留空时间短，载重能力较差，从而无法实现高速、大面积的喷洒工作。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种旋翼与飞翼相结合的植保无人机，该植保无人机节能、通用性强，可以实现高速、大面积的喷洒工作。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种植保无人机，包括多旋翼机构、飞翼机构、喷药装置以及安装在飞翼机构上的控制系统；所述多旋翼机构包括机身、与机身固定连接的机臂、固设于机臂下方的落地支撑杆以及固设于机臂上的旋翼电机和旋翼，所述旋翼电机的输出轴与旋翼连接；所述飞翼机构包括固定连接在机身顶部的飞翼以及安装在飞翼上的飞翼舵机和飞翼电机；所述喷药装置包括可拆卸的安装在机身底部的药箱、安装在药箱内可沿着药箱的内壁上下升降的柱塞、控制柱塞运动的柱塞电机以及与药箱的底部连通的喷洒机构；所述控制系统包括地面控制端、接收地面控制端信号的接收机、控制柱塞电机工作的单片机以及控制多旋翼机构和飞翼机构工作的飞控单元，所述接收机分别与单片机、飞控单元连接，所述飞控单元还分别与旋翼电机、飞翼舵机、飞翼电机连接。进一步地，所述飞控单元包括飞控器以及分别与飞控器连接的旋翼电调、飞翼电调、空速计、图像采集模块、GPS导航模块和数据传输模块，所述旋翼电调与旋翼电机连接，所述飞翼电调与飞翼电机连接，所述飞翼舵机与飞控器连接。进一步地，所述喷洒机构包括T字形的三通接头、竖直设置的主导药管、横向对称设置在主导药管两侧的1号支路导药管和2号支路导药管、安装在主导药管内的单向阀以及均布在1号支路导药管和2号支路导药管上并与其连通的多个喷头，所述主导药管的两端分别与药箱的底部、三通接头的一端连接，所述三通接头的另外两端分别连接1号支路导药管和2号支路导药管的一端，所述1号支路导药管和2号支路导药管的另一端均封闭。更进一步地，所述多旋翼机构为四旋翼机构，该四旋翼机构的机臂数量为四个。更进一步地，所述柱塞电机采用步进电机。再进一步地，所述多旋翼机构的中心轴与飞翼机构的中心轴重合。优选地，所述控制系统安装在飞翼的中部，该中部设置有防止药水洒入控制系统内的防水层。与现有技术相比，本技术所涉的植保无人机具有两种飞行模式：多旋翼模式和飞翼模式，植保工作人员可以根据实际情况自由切换无人机的飞行模式，如此，不仅可以有效的降低能耗，提高续航时间，提高药箱荷载量，实现单次大面积的植保喷洒作业，还可以提高无人机的通用性，使无人机能不局限于地形实现自由升降以及定高高速飞行植保，还能使无人机在转角处灵活、快速的转向；另外，在上述两种飞行模式的配合下，本植保无人机能按照预定规划的航线进行全面积植保，有效避免发生喷洒不到位的情况，还可在喷洒过程中准确控制无人机的飞行状态，避免因无人机转向不及时而浪费药液，不仅如此，本植保无人机的柱塞与药箱之间密闭，无气体流动，因此药箱内的药液不会发生晃动，从而可有效保证无人机在空中飞行时，不会因药液晃动而发生重心不稳的问题，提高飞行的稳定性和安全性。附图说明图1为本技术中的植保无人机的整体结构示意图；图2为本技术中的喷药装置的纵剖图；图3为本技术中的控制系统的结构框图。附图标记为：1——机身2——机臂3——落地支撑杆4——旋翼5——飞翼6——药箱7——柱塞8——三通接头9——主导药管10——1号支路导药管11——2号支路导药管12——单向阀13——喷头。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本技术的限定。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。如图1-3所示，一种植保无人机，包括多旋翼机构、飞翼机构、喷药装置以及安装在飞翼机构上的控制系统；多旋翼机构包括机身1、与机身1固定连接的机臂2、固设于机臂2下方的落地支撑杆3以及固设于机臂2上的旋翼电机和旋翼4，旋翼电机的输出轴与旋翼4连接；飞翼机构包括固定连接在机身1顶部的飞翼5以及安装在飞翼5上的飞翼舵机和飞翼电机；喷药装置包括可拆卸的安装在机身1底部的药箱6、安装在药箱6内可沿着药箱6的内壁上下升降的柱塞7、控制柱塞7运动的柱塞电机以及与药箱6的底部连通的喷洒机构；此处，需要提出说明的是，药箱6上设有添加药液的开口（图中未示出），开口宜设置在药箱6侧面的底部，该开口装配有可拆卸的盖子，在进行喷洒作业前，将柱塞7定位至药箱6内腔的上部，通过开口往药箱6内灌入药液直至药液的液面上升至柱塞7处，当进行喷洒作业时，柱塞7在柱塞电机的作用下向下滑动，从而将药箱6内的药液挤入喷洒机构中，实现药液的喷洒，整个喷洒过程中，由于柱塞7一直紧挨着药液将其往下压，柱塞7与药箱6之间密闭，无气体流动，因此药箱6内的药液不会发生晃动，从而可有效保证无人机在空中飞行时，不会因药液晃动而发生重心不稳的问题；控制系统包括地面控制端、接收地面控制端信号的接收机、控制柱塞电机工作的单片机以及控制多旋翼机构和飞翼机构工作的飞控单元，接收机分别与单片机、飞控单元连接，飞控单元还分别与旋翼电机、飞翼舵机、飞翼电机连接。上述实施方式的植保无人机具有两种飞行模式：多旋翼模式和飞翼模式，该植保无人机在工作时，由地面控制端根据实际情况发送相应的控制指令给接收机，接收机再将指令转送给单片机和飞控单元，由单片机控制柱塞电机工作，进而控制植保药液的喷洒，由飞控单元切换无人机的飞行模式，进而控制无人机的飞行，具体的，首先，在地面控制端的指令下，由飞控单元将无人机切换至多旋翼模式，缓慢推动无人机油门摇杆，使无人机飞至一定高度完成起飞动作，再在地面控制端的指令下，由飞控单元将无人机切换至飞翼模式，无人机按照地面控制端预先规划好的航线自动飞行，在飞行过程中，由单片机来控制柱塞电机反转，驱动柱塞7向下滑动，药液在柱塞7的挤压作用下被挤入喷洒机构中，进而喷洒至农作物或植物上进行植保，整个植保过程应始终有人监控，保证飞行安全和植保质量，当植保过程中遇到田地的拐角以及飞翼模式无法到达或完成植保任务的地方时，地面控制端发出指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人机，包括多旋翼机构、飞翼机构、喷药装置以及安装在飞翼机构上的控制系统；所述多旋翼机构包括机身（1）、与机身（1）固定连接的机臂（2）、固设于机臂（2）下方的落地支撑杆（3）以及固设于机臂（2）上的旋翼电机和旋翼（4），所述旋翼电机的输出轴与旋翼（4）连接；所述飞翼机构包括固定连接在机身（1）顶部的飞翼（5）以及安装在飞翼（5）上的飞翼舵机和飞翼电机；所述喷药装置包括可拆卸的安装在机身（1）底部的药箱（6）、安装在药箱（6）内可沿着药箱（6）的内壁上下升降的柱塞（7）、控制柱塞（7）运动的柱塞电机以及与药箱（6）的底部连通的喷洒机构；所述控制系统包括地面控制端、接收地面控制端信号的接收机、控制柱塞电机工作的单片机以及控制多旋翼机构和飞翼机构工作的飞控单元，所述接收机分别与单片机、飞控单元连接，所述飞控单元还分别与旋翼电机、飞翼舵机、飞翼电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种植保无人机，包括多旋翼机构、飞翼机构、喷药装置以及安装在飞翼机构上的控制系统；所述多旋翼机构包括机身（1）、与机身（1）固定连接的机臂（2）、固设于机臂（2）下方的落地支撑杆（3）以及固设于机臂（2）上的旋翼电机和旋翼（4），所述旋翼电机的输出轴与旋翼（4）连接；所述飞翼机构包括固定连接在机身（1）顶部的飞翼（5）以及安装在飞翼（5）上的飞翼舵机和飞翼电机；所述喷药装置包括可拆卸的安装在机身（1）底部的药箱（6）、安装在药箱（6）内可沿着药箱（6）的内壁上下升降的柱塞（7）、控制柱塞（7）运动的柱塞电机以及与药箱（6）的底部连通的喷洒机构；所述控制系统包括地面控制端、接收地面控制端信号的接收机、控制柱塞电机工作的单片机以及控制多旋翼机构和飞翼机构工作的飞控单元，所述接收机分别与单片机、飞控单元连接，所述飞控单元还分别与旋翼电机、飞翼舵机、飞翼电机连接。2.根据权利要求1所述的植保无人机，其特征在于：所述飞控单元包括飞控器以及分别与飞控器连接的旋翼电调、飞翼电调、空速计、图像采集模块、GPS导航模块和数据传输模块，所述旋翼电调与旋翼电机连接，所述飞翼电调与飞翼电机连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍杰，冶永良，吕佳奇，张建武，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43