一种可变形空陆植保无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可变形空陆植保无人机，包括无人机机体、起落架、旋翼调节支架、旋翼支架、旋翼部件以及喷洒部件；所述无人机机体安装在所述起落架上，在所述无人机机体上安装有速度传感器和陀螺仪；所述旋翼调节支架安装在所述无人机机体上，并具有四个对称的安装端；所述旋翼支架数量为四个，分别固定在所述旋翼调节支架的四个安装端上，所述旋翼部件安装在所述旋翼支架末端上；所述喷洒部件安装在所述旋翼支架末端位置。本实用新型专利技术提出的可变形植保无人机，可以实现空中飞行作业、地面行走作业，拓宽传统植保无人机的作业方式；同时根据作业的需求，实现植保无人飞机飞行时旋翼间距、地面行走时轮距可调。

A deformable air land plant protection UAV

【技术实现步骤摘要】
一种可变形空陆植保无人机
本技术涉及植保无人机领域，具体涉及一种能够实现空中与地面切换的可变形空陆植保无人机。
技术介绍
植保无人机具有高效、便捷等优点，智能化程度高，操作方便，可实现远程操控、航路规划，在各种复杂农田环境下均可进行植保飞防作业，且不受地形、地貌的影响，为防治爆发性病虫害做出了较大贡献。植保无人机的作业方式为飞行作业，其主要是通过旋翼产生的下洗气流扰动作物冠层，使得雾滴进入到作物内部，从而达到防治效果。当作物冠层较密时，而病虫害主要发生在作物下部，此时大部分雾滴不能有效到达目标位置，这种情况下，主要是采用地面行走机具进行防治；但地面作业空间较狭窄时，普通地面行走机具无法进入到田间进行作业，这种情况下，主要是采用地面机器人进行植保作业。针对上述普通地面机具无法进入到狭窄空间的问题，人们对无人机的行走方式进行了改变，实现空中与地面两种模式的切换，可以有效的在狭窄地面空间行走，如ZL201710427215.5、ZL201810446474.7设计了一种空陆两用旋翼无人机，主要用于空陆侦查。但是以上方式都存在以下技术问题：植保无人机的行驶速度与旋翼的转速密切相关，而且旋翼风场在地面行走时不能合理利用。
技术实现思路
专利技术目的：本技术在无需增加动力系统的情况下，设计一种能够空中、地面作业模式自由切换的植保无人机，将地面与空中植保作业有机结合，实现立体按需防治，根据植保作业需求自由切换作业模式，对于提高作业效率、降低生产成本具有重要的现实意义。技术方案：一种可变形空陆植保无人机，包括无人机机体、起落架、旋翼调节支架、旋翼支架、旋翼部件以及喷洒部件；所述无人机机体安装在所述起落架上，在所述无人机机体上安装有用于检测所述空陆植保无人机飞行速度的速度传感器和用于检测所述空陆植保无人机飞行姿态的陀螺仪；所述旋翼调节支架安装在所述无人机机体上，并具有四个对称的安装端；所述旋翼支架数量为四个，分别固定在所述旋翼调节支架的四个安装端上，所述旋翼部件安装在所述旋翼支架末端上；所述喷洒部件安装在所述旋翼支架末端位置；所述旋翼支架包括第一旋翼支架、第二旋翼支架、第三旋翼支架、图像传感器以及位置传感器；所述第一旋翼支架的顶端固定安装在所述旋翼调节支架的四个安装端上，在所述第一旋翼支架的末端安装有旋转轴，与所述旋转轴连接有控制其旋转的舵机；所述第二旋翼支架的顶端固定安装在所述旋转轴上；在所述第二旋翼支架的末端开设有圆柱孔，所述第三旋翼支架顶端设有弹簧球头柱塞，在所述第二旋翼支架末端开的圆柱孔表面与所述弹簧球头柱塞相对应的位置设有半球形孔，所述弹簧球头柱塞伸入所述圆柱孔内，并与所述圆柱孔表面的半球形孔相互配合；在所述第二旋翼支架的侧面上安装有旋转电机，在所述旋转电机的输出轴上固定安装有第二齿轮；在所述第三旋翼支架外侧与所述第二齿轮相对应的位置固定安装有第一齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合；在所述第三旋翼支架下部侧面上分别安装有用于探测作物冠层密度的所述位置图像传感器和用于探测所述空陆植保无人机飞行高度或喷洒距离的所述位置传感器；所述第三旋翼支架的末端为折角结构，其上安装有旋翼部件；在所述第三旋翼支架的末端下方位置安装所述喷洒部件；所述旋翼部件包括旋翼电机、旋翼、橡胶外罩、支撑外环以及支撑内环；所述旋翼电机固定安装在所述第三旋翼支架的末端上；在所述旋翼电机的输出轴上安装所述旋翼；在所述旋翼外设置有圆形的旋翼支撑架，在所述旋翼支撑架的圆周外设置有橡胶外罩；在所述橡胶外罩内设置有支撑外环，所述支撑外环的截面形状为开口朝内的凹槽，在所述支撑外环的凹槽口设置有支撑内环，在所述支撑外环的凹槽口上设有向内延伸的卡扣，所述卡扣外端安装有可自由旋转的圆球，在所述支撑内环侧面上与所述支撑外环凹槽口的卡扣相对应的位置设有环形槽；所述支撑外环与所述支撑内环之间通过所述卡扣上圆球与所述环形槽的配合活动连接；所述支撑内环固定安装在所述旋翼支撑架的外圆周上并与所述旋翼末端固定连接；所述支撑外环内侧面与所述支撑外环外侧面之间还设有密封环进行密封；在所述支撑内环外圆周上固定设置有电磁线圈；在所述支撑外环与所述支撑内环之间设置有磁流变液。所述旋翼调节支架包括纵向调节支架和横向调节支架；所述纵向调节支架数量为两个，分别安装在所述无人机机体相对的两个侧面上，所述横向调节支架安装在所述纵向调节支架末端位置上；所述纵向调节支架包括纵向支架、纵向调节电机、纵向调节螺杆以及纵向调节滑块，所述纵向支架顶端安装在所述无人机机体上，在所述纵向支架的顶端内安装所述纵向调节电机，在所述纵向支架内安装所述纵向调节螺杆；所述纵向调节螺杆的顶端与所述纵向调节电机的输出轴连接，所述纵向调节螺杆的末端与抵在所述纵向支架的末端位置；在所述纵向调节螺杆上通过螺纹安装有纵向调节滑块；所述横向调节支架固定安装在所述纵向调节滑块上；所述横向调节支架包括横向支架、横向调节电机、横向调节锥齿轮、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；所述横向调节电机固定安装在所述横向支架中部位置；所述横向调节锥齿轮安装在所述横向支架内部，其固定安装在所述横向调节电机的输出轴上；在所述横向支架内部位于所述横向调节锥齿轮左右两侧分别设置所述第一锥齿轮及所述第二锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮分别与所述横向调节锥齿轮啮合；所述横向支架包括第一横向支架和第二横向支架；在所述第一横向支架内固定安装有第一螺杆，所述第一螺杆的顶端与所述第一锥齿轮固定连接，所述第一螺杆的末端抵在所述第一横向支架的末端内侧；在所述第二横向支架内固定安装有第二螺杆，所述第二螺杆的顶端与所述第二锥齿轮固定连接，所述第二螺杆的末端抵在所述第二横向支架的末端内侧；在所述第一螺杆和所述第二螺杆上分别通过螺纹安装有第一滑块和第二滑块；两端的所述旋翼支架分别固定安装在所述第一滑块和第二滑块上。在所述第一横向支架的顶端安装有限位块，在所述限位块上安装有第一超声波传感器，所述第一超声波传感器与所述空陆植保无人机控制端连接，其实时检测所述第一横向支架上的第一滑块移动的距离，并发送至所述空陆植保无人机控制端，保证所述第一滑块的移动距离在预先设置的安全范围内；在所述纵向支架顶端位置安装有第二超声波传感器，所述第二超声波传感器与所述空陆植保无人机控制端连接，其实时检测所述纵向支架上的所述纵向调节滑块移动的距离，并发送至所述空陆植保无人机控制端，保证所述纵向调节滑块的移动距离在预先设置的安全范围内。所述舵机通过舵机支架固定在第一旋翼支架末端侧面，所述旋转轴固定安装在所述舵机的输出轴上。所述第二旋翼支架的旋转角度在0～90°之间。根据作物外形特征或喷洒距离的需要，所述舵机调整改变所述旋翼部件的外倾角，实现倾斜喷洒。在所述第二旋翼支架的末端开设有圆柱孔开口处安装有轴承及轴承盖，所述第三旋翼支架通过所述轴承与所述轴承盖实现轴向定位。所述喷洒部件包括喷头和输液软管，所述喷头安装在所述第三旋翼支架末端下方，在所述无人机机体内设有盛放喷洒液体的液箱，所述液箱上底部设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变形空陆植保无人机，其特征在于：包括无人机机体(500)、起落架(600)、旋翼调节支架、旋翼支架(200)、旋翼部件(100)以及喷洒部件(700)；/n所述无人机机体(500)安装在所述起落架(600)上，在所述无人机机体(500)上安装有用于检测所述空陆植保无人机飞行速度的速度传感器和用于检测所述空陆植保无人机飞行姿态的陀螺仪；所述旋翼调节支架安装在所述无人机机体(500)上，并具有四个对称的安装端；所述旋翼支架(200)数量为四个，分别固定在所述旋翼调节支架的四个安装端上，所述旋翼部件(100)安装在所述旋翼支架(200)末端上；所述喷洒部件(700)安装在所述旋翼支架(200)末端位置；/n所述旋翼支架(200)包括第一旋翼支架(201)、第二旋翼支架(203)、第三旋翼支架(208)、图像传感器(209)以及位置传感器(210)；所述第一旋翼支架(201)的顶端固定安装在所述旋翼调节支架的四个安装端上，在所述第一旋翼支架(201)的末端安装有旋转轴(202)，与所述旋转轴(202)连接有控制其旋转的舵机(213)；所述第二旋翼支架(203)的顶端固定安装在所述旋转轴(202)上；在所述第二旋翼支架(203)的末端开设有圆柱孔，所述第三旋翼支架(208)顶端设有弹簧球头柱塞(204)，在所述第二旋翼支架(203)末端开的圆柱孔表面与所述弹簧球头柱塞(204)相对应的位置设有半球形孔，所述弹簧球头柱塞(204)伸入所述圆柱孔内，并与所述圆柱孔表面的半球形孔相互配合；在所述第二旋翼支架(203)的侧面上安装有旋转电机(212)，在所述旋转电机(212)的输出轴上固定安装有第二齿轮(211)；在所述第三旋翼支架(208)外侧与所述第二齿轮(211)相对应的位置固定安装有第一齿轮(207)，所述第一齿轮(207)与所述第二齿轮(211)相互啮合；在所述第三旋翼支架(208)下部侧面上分别安装有用于探测作物冠层密度的所述图像传感器(209)和用于探测所述空陆植保无人机飞行高度或喷洒距离的所述位置传感器(210)；所述第三旋翼支架(208)的末端为折角结构，其上安装有旋翼部件(100)；在所述第三旋翼支架(208)的末端下方位置安装所述喷洒部件(700)；/n所述旋翼部件(100)包括旋翼电机(107)、旋翼(103)、橡胶外罩(101)、支撑外环(102)以及支撑内环(108)；所述旋翼电机(107)固定安装在所述第三旋翼支架(208)的末端上；在所述旋翼电机(107)的输出轴上安装所述旋翼(103)；在所述旋翼(103)外设置有圆形的旋翼支撑架，在所述旋翼支撑架的圆周外设置有橡胶外罩(101)；在所述橡胶外罩(101)内设置有支撑外环(102)，所述支撑外环(102)的截面形状为开口朝内的凹槽，在所述支撑外环(102)的凹槽口设置有支撑内环(108)，在所述支撑外环(102)的凹槽口上设有向内延伸的卡扣，所述卡扣外端安装有可自由旋转的圆球，在所述支撑内环(108)侧面上与所述支撑外环(102)凹槽口的卡扣相对应的位置设有环形槽；所述支撑外环(102)与所述支撑内环(108)之间通过所述卡扣上圆球与所述环形槽的配合活动连接；所述支撑内环(108)固定安装在所述旋翼支撑架的外圆周上并与所述旋翼(103)末端固定连接；所述支撑外环(102)内侧面与所述支撑内环(108)外侧面之间还设有密封环(106)进行密封；在所述支撑内环(108)外圆周上固定设置有电磁线圈(105)；在所述支撑外环(102)与所述支撑内环(108)之间设置有磁流变液(104)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可变形空陆植保无人机，其特征在于：包括无人机机体(500)、起落架(600)、旋翼调节支架、旋翼支架(200)、旋翼部件(100)以及喷洒部件(700)；
所述无人机机体(500)安装在所述起落架(600)上，在所述无人机机体(500)上安装有用于检测所述空陆植保无人机飞行速度的速度传感器和用于检测所述空陆植保无人机飞行姿态的陀螺仪；所述旋翼调节支架安装在所述无人机机体(500)上，并具有四个对称的安装端；所述旋翼支架(200)数量为四个，分别固定在所述旋翼调节支架的四个安装端上，所述旋翼部件(100)安装在所述旋翼支架(200)末端上；所述喷洒部件(700)安装在所述旋翼支架(200)末端位置；
所述旋翼支架(200)包括第一旋翼支架(201)、第二旋翼支架(203)、第三旋翼支架(208)、图像传感器(209)以及位置传感器(210)；所述第一旋翼支架(201)的顶端固定安装在所述旋翼调节支架的四个安装端上，在所述第一旋翼支架(201)的末端安装有旋转轴(202)，与所述旋转轴(202)连接有控制其旋转的舵机(213)；所述第二旋翼支架(203)的顶端固定安装在所述旋转轴(202)上；在所述第二旋翼支架(203)的末端开设有圆柱孔，所述第三旋翼支架(208)顶端设有弹簧球头柱塞(204)，在所述第二旋翼支架(203)末端开的圆柱孔表面与所述弹簧球头柱塞(204)相对应的位置设有半球形孔，所述弹簧球头柱塞(204)伸入所述圆柱孔内，并与所述圆柱孔表面的半球形孔相互配合；在所述第二旋翼支架(203)的侧面上安装有旋转电机(212)，在所述旋转电机(212)的输出轴上固定安装有第二齿轮(211)；在所述第三旋翼支架(208)外侧与所述第二齿轮(211)相对应的位置固定安装有第一齿轮(207)，所述第一齿轮(207)与所述第二齿轮(211)相互啮合；在所述第三旋翼支架(208)下部侧面上分别安装有用于探测作物冠层密度的所述图像传感器(209)和用于探测所述空陆植保无人机飞行高度或喷洒距离的所述位置传感器(210)；所述第三旋翼支架(208)的末端为折角结构，其上安装有旋翼部件(100)；在所述第三旋翼支架(208)的末端下方位置安装所述喷洒部件(700)；
所述旋翼部件(100)包括旋翼电机(107)、旋翼(103)、橡胶外罩(101)、支撑外环(102)以及支撑内环(108)；所述旋翼电机(107)固定安装在所述第三旋翼支架(208)的末端上；在所述旋翼电机(107)的输出轴上安装所述旋翼(103)；在所述旋翼(103)外设置有圆形的旋翼支撑架，在所述旋翼支撑架的圆周外设置有橡胶外罩(101)；在所述橡胶外罩(101)内设置有支撑外环(102)，所述支撑外环(102)的截面形状为开口朝内的凹槽，在所述支撑外环(102)的凹槽口设置有支撑内环(108)，在所述支撑外环(102)的凹槽口上设有向内延伸的卡扣，所述卡扣外端安装有可自由旋转的圆球，在所述支撑内环(108)侧面上与所述支撑外环(102)凹槽口的卡扣相对应的位置设有环形槽；所述支撑外环(102)与所述支撑内环(108)之间通过所述卡扣上圆球与所述环形槽的配合活动连接；所述支撑内环(108)固定安装在所述旋翼支撑架的外圆周上并与所述旋翼(103)末端固定连接；所述支撑外环(102)内侧面与所述支撑内环(108)外侧面之间还设有密封环(106)进行密封；在所述支撑内环(108)外圆周上固定设置有电磁线圈(105)；在所述支撑外环(102)与所述支撑内环(108)之间设置有磁流变液(104)。


2.根据权利要求1所述的可变形空陆植保无人机，其特征在于：所述旋翼调节支架包括纵向调节支架(400)和横向调节支架(300)；所述纵向调节支架(400)数量为两个，分别安装在所述无人机机体(500)相对的两个侧面上，所述横向调节支架(300)安装在所述纵向调节支架(400)末端位置上；
所述纵向调节支架(400)包括纵向支架(403)、纵向调节电机(401)、纵向调节螺杆(402)以及纵向调节滑块(404)，所述纵向支架(403)顶端安装在所述无人机机体(500)上，在所述纵向支架(403)的顶端内安装所述纵向调节电机(401)，在所述纵向支架(403)内安装所述纵向调节螺杆(402)；所述纵向调节螺杆(402)的顶端与所述纵向调节电机(401)的输出轴连接，所述纵向调节螺杆(402)的末端与抵在所述纵向支架(403)的末端位置；在所述纵向调节螺杆(402)上通过螺纹安...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁素明，薛新宇，顾伟，周立新，张玲，金永奎，蔡晨，孙竹，徐阳，秦维彩，陈晨，杨风波，崔龙飞，张宋超，周晴晴，孔伟，周良富，张学进，乐飞翔，孙涛，
申请(专利权)人：农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32