一种气送条播式飞播方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种气送条播式飞播方法及装置，涉及近地面航空播种设备。本发明专利技术的飞播方法，利用风机提供的气流将种子垂直于作业方向水平输送到飞行器旋翼气流场两侧外再向下投种，并配套相应的覆盖作业路径规划方法。所述装置包括飞行器、供种系统、导种投种系统和伸缩调节装置。所述供种系统采用机械定量供种，导种投种系统采用气流定向输送、均匀分配、加速投种，借助伸缩调节装置可以避开飞行器旋翼气流，且动作灵活、稳定、可靠，不影响飞行器起降及飞行过程，实现精量成条直播，并满足飞行器高速作业速度要求，可广泛用于油菜、芝麻、水稻、牧草种子的条播种植。

A Method and Device for Air-Driven Broadcasting

【技术实现步骤摘要】
一种气送条播式飞播方法及装置
本专利技术属于农业机械
，特别涉及一种气送条播式飞播方法及装置。
技术介绍
运用小型无人飞行器实现农作物的近地面航空播种(简称飞播)，作为一种不接触地表的轻简高效化种植方式，具有工作效率高、通过性高和定位播种精度高的特点，适用于不同作业面积、地形及边界形状复杂程度的田地上油菜、芝麻、水稻、饲草等多种农作物的播种作业，是对农作物现有地面机具机械化播种方式的一种重要有益补充。对于农作物在丘陵山/坡地、滩涂地、散小田块等地面机器难以进入或进入经济效应不高的情况下的实际种植情况，发展并运用实施农作物近地面航空播种技术与装备显得尤为重要。目前，市面上商品化的飞播装置多以离心水平齿盘式的漫撒播方式为主，作业时用种量大、播种均匀性难以保证并且不利于后期作物的生长及田间管理。不能实现一次作业同步完成多行条播效果的主要原因，是飞行器自身的旋翼气流对下落的种子具有水平面内的气流干扰，使得种子不能按照既定轨迹下落。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题是提供一种可以避免飞行器旋翼气流对下落种子的干扰，实现作物种子的成条播种气送条播式飞播方法及装置。本专利技术的气送条播式飞播方法及装置，利用风机提供的气流将种子垂直于作业方向水平输送到飞行器旋翼气流场两侧外再向下投种，并配套相应的覆盖作业路径规划方法。排种系统先机械定量供种，后气流定向输送、均匀分配、加速投种，借助伸缩机构避开飞行器旋翼气流，且动作灵活、稳定、可靠，不影响飞行器起降及飞行过程，实现精量成条直播，并满足飞行器高速作业速度要求，可广泛用于油菜、芝麻、水稻、牧草种子的条播种植。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种气送条播式飞播方法，在利用飞行器进行农作物播种时，采用风机提供的气流，将种子垂直于作业方向水平输送到飞行器旋翼气流场两侧外，并均匀分配成多路后，再向下投种。进一步的，所述气送条播式飞播方法包括以下步骤：步骤1、确定待播种矩形地块Q1的边界，边界中相邻的两边分别为横边和竖边，并将平行于横边或竖边的方向作为作业方向；步骤2、启动飞行器，调整飞行器的航向为作业方向并使其带动飞播装置按照预设路径平移，当L＝W时，预设路径为路径一，当L＝2W时，预设路径为路径二，其中，L为飞行器螺旋桨所在平面的旋翼气流场区域直径，W为一侧条播区域宽度值；当飞播装置的移动方向平行于作业方向时，飞播装置进行播种作业，而当飞播装置的移动方向垂直于作业方向时，飞播装置不进行播种作业只进行位置移动。进一步的，所述步骤2中，路径一包括以下步骤：步骤2.1a、从起点出发，所述起点位于一条横边上且与一侧竖边之间的距离为W+L/2；步骤2.2a、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.3a、沿着横边向另外一侧竖边移动距离W，沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.4a、沿着横边继续移动距离2W，返回步骤2.2a；所述步骤2.2a-步骤2.4a中的任何一个步骤中，播种区域完全覆盖矩形地块Q1时，路径到达终点。进一步的，所述步骤2中，路径二包括以下步骤：步骤2.1b、从起点出发，所述起点位于一条横边上且与一侧竖边之间的距离为W+L/2；步骤2.2b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.3b、沿着横边向另外一侧竖边移动距离W；步骤2.4b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.5b、沿着横边继续移动距离W；步骤2.6b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.7b、沿着横边继续移动距离4W，返回步骤2.2b；所述步骤2.2b-步骤2.7b的任何一个步骤中，播种区域完全覆盖矩形地块Q1时，路径到达终点。一种气送条播式飞播装置，包括飞行器，还包括设置在飞行器上的供种系统、导种投种系统和伸缩调节装置，所述供种系统用于按预设流量将种子输送到导种投种系统，所述导种投种系统用于将种子均匀分为多路，并相对于作业方向横向输送到飞行器旋翼气流场两侧外的投种机构向下投种，所述伸缩调节装置用于通过平移投种机构使投种机构进行展开或收拢。进一步的，所述供种系统包括种箱、充种室、双联齿盘、舵机、风机和外壳，所述种箱设置在充种室上方且用于种子存储并提供种子给充种室，所述风机的出风口通过连通管道与导种投种系统连接，所述充种室通过双联齿盘与连通管道连接，所述双联齿盘的轴线与连通管道的轴线平行，所述双联齿盘包括同心设置的上层齿盘和下层齿盘，所述双联齿盘设置在外壳内，所述外壳内设置有肋板，肋板上开有两个安装槽，所述上层齿盘和下层齿盘分别穿过两个安装槽，所述上层齿盘和下层齿盘的外周上均匀设有多个凸条，所述上层齿盘上的上凸条与下层齿盘上的下凸条交错设置，相邻上凸条和下凸条之间形成U形间隙，所述双联齿盘外周的一部分位于连通管道内。进一步的，所述导种投种系统包括总连接管、一阶分配器、二阶连接管、二阶分配器、三阶连接管和投种管，所述总连接管两端分别连通供种系统和一阶分配器，所述总连接管通过一阶分配器分别连通两个二阶连接管，两个二阶连接管对称设置在飞行器左右两侧，每侧二阶连接管均通过二阶分配器连通n个三阶连接管，所述三阶连接管连接投种管，位于同一侧的n个投种管安装在同一个固定杆上，多个所述投种管相对于飞行器左右对称设置。进一步的，位于飞行器同一侧的n个投种管中，相邻两个投种管之间的距离为l,则一侧条播区域宽度W＝n*l，所述飞行器左右两侧相距最远的两个旋翼最外端之间的距离为所在平面旋翼气流场区域直径L，则L＝W或L＝2W。进一步的，所述伸缩调节装置包括支撑架和左右对称设置在飞行器两侧的齿条平移机构，所述齿条平移机构包括电机、大齿轮和齿条，所述大齿轮与齿条啮合，齿条水平设置且与投种管固定连接，所述电机用于通过驱动大齿轮转动带动齿条水平左右移动，所述支撑架用于支撑齿条平移机构，所述支撑架包括架体、小齿轮和滚轮，所述小齿轮和滚轮分别置在齿条上下两侧且均固定在架体上，所述小齿轮与齿条啮合，滚轮对齿条进行支撑。本专利技术的有益效果为：本专利技术的供种系统采用机械定量供种，导种投种系统采用气流定向输送、均匀分配、加速投种，借助伸缩调节装置可以避开飞行器旋翼气流，且动作灵活、稳定、可靠，不影响飞行器起降及飞行过程，实现精量成条直播，并满足飞行器高速作业速度要求，可广泛用于油菜、芝麻、水稻、牧草种子的条播种植。本专利技术以“机械定量供种+气流分配”的原理进行排种器的设计；双联齿盘供种系统及气流输送及分配排种过程稳定高效，通过控制双联齿盘的转速，即可对排种流量进行控制，实现定量供种；伸缩式导种机构动作灵活、稳定、可靠，不影响飞行器起降及飞行过程，能够满足飞行器高速作业速度要求。根据不同的装置结构，采用特定的预设播种路径，可以确保播种区域全覆盖且无重复。附图说明图1为本专利技术的伸缩调节装置伸开时的整体结构示意图；图2为本专利技术的伸缩调节装置收缩时的整体结构示意图；图3为供种系统的剖视结构示意图；图4为双联齿盘的立体结构示意图；图5为双联齿盘俯视结构示意图；图6为导种投种系统结构示意图；图7为伸缩调节装置结构示意图；图8为本专利技术的实施例1播种区域和路径示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、供种系统；2、导种投种系统；3、伸缩调节装置；4、飞行器；31、种箱；32、充种室；33、双联齿盘；34本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气送条播式飞播方法，其特征在于，在利用飞行器进行农作物播种时，采用风机提供的气流，将种子垂直于作业方向水平输送到飞行器旋翼气流场两侧外，并均匀分配成多路后，再向下投种。

【技术特征摘要】
1.一种气送条播式飞播方法，其特征在于，在利用飞行器进行农作物播种时，采用风机提供的气流，将种子垂直于作业方向水平输送到飞行器旋翼气流场两侧外，并均匀分配成多路后，再向下投种。2.根据权利要求1所述的气送条播式飞播方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、确定待播种矩形地块Q1的边界，边界中相邻的两边分别为横边和竖边，并将平行于横边或竖边的方向作为作业方向；步骤2、启动飞行器，调整飞行器的航向为作业方向并使其带动飞播装置按照预设路径平移，当L＝W时，预设路径为路径一，当L＝2W时，预设路径为路径二，其中，L为飞行器螺旋桨所在平面的旋翼气流场区域直径，W为一侧条播区域宽度值；当飞播装置的移动方向平行于作业方向时，飞播装置进行播种作业，而当飞播装置的移动方向垂直于作业方向时，飞播装置不进行播种作业只进行位置移动。3.根据权利要求2所述的气送条播式飞播方法，其特征在于，所述步骤2中，路径一包括以下步骤：步骤2.1a、从起点出发，所述起点位于一条横边上且与一侧竖边之间的距离为W+L/2；步骤2.2a、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.3a、沿着横边向另外一侧竖边移动距离W，沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.4a、沿着横边继续移动距离2W，返回步骤2.2a；所述步骤2.2a-步骤2.4a中的任何一个步骤中，播种区域完全覆盖矩形地块Q1时，路径到达终点。4.根据权利要求2所述的气送条播式飞播方法，其特征在于，所述步骤2中，路径二包括以下步骤：步骤2.1b、从起点出发，所述起点位于一条横边上且与一侧竖边之间的距离为W+L/2；步骤2.2b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.3b、沿着横边向另外一侧竖边移动距离W；步骤2.4b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.5b、沿着横边继续移动距离W；步骤2.6b、沿着平行于竖边的作业方向移动到对侧横边；步骤2.7b、沿着横边继续移动距离4W，返回步骤2.2b；所述步骤2.2b-步骤2.7b的任何一个步骤中，播种区域完全覆盖矩形地块Q1时，路径到达终点。5.一种气送条播式飞播装置，包括飞行器(4)，其特征在于，还包括设置在飞行器上的供种系统(1)、导种投种系统(2)和伸缩调节装置(3)，所述供种系统用于按预设流量将种子输送到导种投种系统(2)，所述导种投种系统(2)用于将种子均匀分为多路，并相对于作业方向横向输送到飞行器(4)旋翼气流场两侧外的投种机构向下投种，所述伸缩调节装置(3)用于通过平移投种机构使投种机构进行展开或收拢。6.根据权利要求5所述的气送条播式飞播装置，其特征在于，所述供种系统(1)包括种箱(31)、充种室(32)、双联齿盘(33)、舵机(34)、风机(35)和外壳(36)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小毛，廖宜涛，廖庆喜，龙长江，李文成，张顺，邓宇飞，徐胡伟，徐威，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42