一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，该防飘移装置包括用于在无人机的喷头喷施药液雾滴的一侧生成阻挡风墙的风幕生成机构和用于对风幕进行控制的风幕控制系统，所述风幕生成机构包括风幕布置筒和用于发出高速风流的鼓风机，所述风幕布置筒上设有进风口和出风口，所述出风口的尺寸小于进风口的尺寸；所述进风口与鼓风机的鼓风口连通，用于将风流导进风幕布置筒的内腔；所述出风口位于风幕布置筒的底部，且设有多个，用于将风幕布置筒内腔中的气流高速往下导出。本实用新型专利技术通过生成风墙对外界风场进行阻挡，有效减少雾滴的飘移，提高药液的利用率和作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置
本技术涉及植保无人机，具体涉及一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置。
技术介绍
近年来，由于农用无人机喷施具有作业成本低、突击能力强、操作安全、不受农作物长势的限制等优点，作为农业航空的重要标志之一的航空喷施作业方式得到了迅速应用和发展。随着农用无人机喷施应用范围的逐渐扩大，农用无人机航空喷施方式的一些弊端和缺点也渐渐的暴露出来。其中，外界风场和旋翼风场会对雾滴的正常沉积造成影响，会引起雾滴药液发生飘移，偏离预想的沉积路径和位置，从而降低航空植保的作业效果。现在的无人机植保作业往往缺乏对雾滴沉积的监测，导致作业时喷洒出来的雾滴受各方面的影响(尤其是自然风)，得不到有效的缓解办法，而这往往导致雾滴飘移严重，重喷漏喷现象的产生，使得作业效果下降，飘移的农药化肥雾滴又容易造成环境污染。目前，许多学者都开始寻找减少航空喷施作业中雾滴飘移的方法，如通过在雾滴中加上电荷、药液中加沉积助剂以及试图掌握雾滴沉积分布规律而减少雾滴飘移，但效果甚微。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，该风幕式喷雾防飘移装置在作业时通过生成风墙对外界的干扰风场进行阻挡，可以有效减少雾滴的飘移，提高药液的利用率和植保无人机作业效率。本技术的目的通过以下技术方案实现：一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，包括用于在无人机的喷头喷施药液雾滴的一侧生成阻挡风墙的风幕生成机构和用于对风幕进行控制的风幕控制系统，所述风幕生成机构包括风幕布置筒和用于发出高速风流的鼓风机，所述风幕布置筒上设有进风口和出风口，所述出风口的尺寸小于进风口的尺寸；所述进风口与鼓风机的鼓风口连通，用于将风流导进风幕布置筒的内腔；所述出风口位于风幕布置筒的底部，且设有多个，用于将风幕布置筒内腔中的气流高速往下导出。上述风幕式喷雾防飘移装置的工作原理是：工作时，植保无人机靠近待喷药的种植物后，风幕控制系统向鼓风机发送鼓风的信号，鼓风机接收到信号后开始进行鼓风工作，往风幕布置筒输送高速的风流，当风流充满风幕布置筒的内腔后，迅速从多个按照一定轨迹排列的出风口(出风口的尺寸远小于进风口的尺寸)吹出，高速地通过出风口往下吹送，从而在风幕布置筒的下方形成高速的风墙(风幕)，为接下来的药液喷施作好防护。接着，植保无人机开始进行药液喷施，雾滴从喷头往下喷射，竖立在喷头的一侧的风墙可以对雾滴往下的沉积进行防护。当有侧风时，风幕可以作为屏障与之互相削弱，从而有效地降低雾滴的飘移量，提高药液的利用率和植保无人机作业效率。药液喷施完成后，风幕控制系统控制鼓风机停止鼓风，无人机返航并降落，完成喷施作业。本技术的一个优选方案，其中，所述风幕控制系统包括用于对外界环境的风场条件进行检测的外风场检测终端和用于对风幕的状态进行控制的中央控制终端，该中央控制终端包括信号交换模块和数据处理模块；所述风场条件包括风力的大小和风力的方向；所述风幕的状态包括风幕的强度和风幕的姿态以及朝向；所述外风场检测终端将实时检测到的风场条件发送至中央控制终端，由中央控制终端的信号交换模块进行信号处理，并传输至数据处理模块中，所述数据处理模块对比分析该风场条件的风力的大小，设定风流的流速，并通过信号交换模块发送至鼓风机中，鼓风机根据设定的风流的流速对风幕布置筒进行鼓风。在实际使用过程中，中央控制终端的数据处理模块可以在喷施工作启动前通过信号交换模块向鼓风机发送鼓风信号，生成风幕；同时，数据处理模块根据外风场检测终端检测到的外界风场环境实时对鼓风机进行控制，当外界风场比较大时，数据处理模块可以向鼓风机发送高功率的工作信号，使得鼓风机加快风流的流速，对风墙进行加强，抵御外界风力；当外界风场比较小时，数据处理模块可以向鼓风机发送低功率的工作信号，使得鼓风机减慢风流的流速，保留足够的风墙强度即可，这样可以根据实际的外界环境控制风幕的状态，能够有效地保证药液雾滴的正常沉积。优选地，所述风幕控制系统还包括用于调节风幕的角度的调节机构，所述风幕生成机构通过铰接安装件连接在无人机上，所述调节机构驱动风幕生成机构绕着铰接安装件上的铰接轴相对于无人机进行转动，调节出风口的朝向，从而调整风流的方向，以获得不同姿态的风幕，适应不同的场合。进一步，所述外风场检测终端将实时检测到的风场条件发送至中央控制终端，由中央控制终端的信号交换模块进行信号处理，并传输至数据处理模块中，所述数据处理模块对比分析该风场条件风力的方向，设定风流的朝向，并通过信号交换模块发送至调节机构中，调节机构根据设定的风流的朝向对风幕生成机构的姿态进行调节，使得从出风口流出的风流流向符合设定的流向。具体地，所述调节机构包括调节驱动电机和齿轮传动结构。优选地，所述信号交换模块包括信号发送模块和信号接收模块。本技术的一个优选方案，其中，所述风幕布置筒的内腔中设有若干个导流板，该导流板正对着进风口；所述导流板上设有多个导流槽，多个导流槽用于将风流快速导流充满风幕布置筒的内腔，使得气流能够同时高速地从多个出风口吹出。本技术的一个优选方案，其中，沿着无人机飞行的方向，所述出风口横向排列在无人机的喷头后方，一般地，无人机上设有多个喷头，多个喷头沿着无人机飞行的方向横向排列，这样可以在同一个飞行路径上获得更大的喷施范围；而将风墙设置在无人机的喷头后方，对雾滴进行防护。具体地，所述风幕布置筒由一个竖立圆柱气囊和一个两端对称、水平放置的圆锥台状气囊垂直相交组成，且安装在鼓风机的下方；所述风幕布置筒的进口端与鼓风机的鼓风口固定并连通，其底部的中央设有沿着直线排列的出风口；其中，所述竖立圆柱气囊直径与圆锥台状气囊大端直径相等。优选地，所述出风口先在无人机的喷头后方横向排列，拐弯后再沿着无人机飞行的方向往前排列，将无人机的喷头包围。这样不仅在喷头的后方形成高速风墙，在喷头的两侧也形成风幕，最大程度地降低外界风场的影响。一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移方法，包括以下步骤：(1)植保无人机起飞，靠近待喷药的种植物；(2)风幕控制系统向鼓风机发送鼓风的信号，鼓风机接收到信号后开始进行鼓风工作，往风幕布置筒输送高速的气流；(3)当气流充满风幕布置筒的内腔后，同时高速地通过出风口往下吹送，从而在风幕布置筒的下方形成风幕；(4)植保无人机进行药液喷施，雾滴从喷头往下喷射，侧立在喷头的一侧的风墙对雾滴往下的沉积进行防护；(5)药液喷施完成后，风幕控制系统控制鼓风机停止鼓风，无人机返航并降落，完成喷施作业。本技术的一个优选方案，在步骤(2)中，风幕控制系统的外风场检测终端将实时检测到的风场条件发送至中央控制终端，由中央控制终端的信号交换模块进行信号处理，并传输至数据处理模块中，所述数据处理模块对比分析该风场条件的风力的大小，设定风流的流速，并通过信号交换模块发送至鼓风机中，鼓风机根据设定的风流的流速对风幕布置筒进行鼓风。本技术的一个优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，其特征在于，包括用于在无人机的喷头喷施药液雾滴的一侧生成阻挡风墙的风幕生成机构和用于对风幕进行控制的风幕控制系统，所述风幕生成机构包括风幕布置筒和用于发出高速风流的鼓风机，所述风幕布置筒上设有进风口和出风口，所述出风口的尺寸小于进风口的尺寸；所述进风口与鼓风机的鼓风口连通，用于将风流导进风幕布置筒的内腔；所述出风口位于风幕布置筒的底部，且设有多个，用于将风幕布置筒内腔中的气流高速往下导出。/n

【技术特征摘要】
1.一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，其特征在于，包括用于在无人机的喷头喷施药液雾滴的一侧生成阻挡风墙的风幕生成机构和用于对风幕进行控制的风幕控制系统，所述风幕生成机构包括风幕布置筒和用于发出高速风流的鼓风机，所述风幕布置筒上设有进风口和出风口，所述出风口的尺寸小于进风口的尺寸；所述进风口与鼓风机的鼓风口连通，用于将风流导进风幕布置筒的内腔；所述出风口位于风幕布置筒的底部，且设有多个，用于将风幕布置筒内腔中的气流高速往下导出。


2.根据权利要求1所述的植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，其特征在于，所述风幕控制系统包括用于对外界环境的风场条件进行检测的外风场检测终端和用于对风幕的状态进行控制的中央控制终端，该中央控制终端包括信号交换模块和数据处理模块；所述风场条件包括风力的大小和风力的方向；所述风幕的状态包括风幕的强度和风幕的姿态以及朝向；
所述外风场检测终端将实时检测到的风场条件发送至中央控制终端，由中央控制终端的信号交换模块进行信号处理，并传输至数据处理模块中，所述数据处理模块对比分析该风场条件的风力的大小，设定风流的流速，并通过信号交换模块发送至鼓风机中，鼓风机根据设定的风流的流速对风幕布置筒进行鼓风。


3.根据权利要求2所述的植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，其特征在于，所述风幕控制系统还包括用于调节风幕的角度的调节机构，所述风幕生成机构通过铰接安装件连接在无人机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈盛德，郑斌，兰玉彬，周志艳，成胜南，常坤，黎志宏，展义龙，钱士程，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44