本发明专利技术公开了一种适用于无人机授粉作业的机载装置，包括飞行器和至少1个授粉装置，所述授粉装置安装于飞行器的下方；所述授粉装置包括涵道外壳、风扇、导风管和固定架，所述风扇安装于涵道外壳的进风口，涵道外壳的出风口与导风管的进风口连接；所述涵道外壳和导风管均与固定架固定连接，所述固定架安装于飞行器的下方；所述导风管设有弯曲部，所述导风管的进风口与导风管的出风口通过弯曲部连通，所述弯曲部的角度大小为90°至180°。同时还提供了一种适用于无人机授粉作业的机载装置人授粉方法。本发明专利技术通过将垂直方向的风场转变水平方向的风场，从而提高了授粉的效率和效果；同时还有效隔离了飞行器形成的风场对授粉的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械装备领域，具体涉及。
技术介绍
辅助授粉是一项技术要求强、精度要求高、时间要求紧的作业。授粉效果受各种因素影响明显，对于授粉方式提出了很高的要求。目前的人工辅助授粉包括人力式和机械式，人力式辅助授粉不但劳动强度大、效率低，且授粉不均现象较明显，降低了制种的产量，同时花费大量时间；机械式授粉取代人力授粉能够有效提高工作效率。但现有的机械式授粉主要还局限于手持式机械授粉和行走式机械授粉两种形式。手持式机械授粉对于提高工作效率的水平非常有限；行走式机械又存在下田困难，行进速度低下。且上述两种机械式授粉都易损伤植株等许多难以应付的复杂田间环境问题。因此人们开始利用能够低空稳定飞行的无人飞行器实现辅助授粉。这种利用能够低空稳定飞行的无人飞行器辅助授粉方式解决了上述的人力式和机械式的诸多问题。如减小了劳动强度、降低了地形的影响，也避免损伤植株等。但现有授粉所用中小型无人机多采用直升机或者多旋翼飞行器，此种类型的飞行器具备垂直起降、低空飞行的基本功能，其旋翼产生风力垂直向下为飞行器提供向上的升力。同时，这些无人机通过飞行器产生的垂直风场实现辅助授粉。但是，授粉作业中花粉从父本植株扩散至母本植株的方向主要是沿植株冠层平面的水平方向，故授粉作业中存在飞行器本身旋翼产生的垂直风场会直接影响授粉需要的有效水平风场的问题，使得无人机授粉的作业效率降低，授粉效果不佳。
技术实现思路
本专利技术为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、合理，授粉效果好的适用于无人机授粉作业的机 载装置；同时还提供了一种适用于无人机授粉作业的机载装置的授粉方法。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现:本适用于无人机授粉作业的机载装置，其特征在于:包括飞行器和至少I个授粉装置，所述授粉装置安装于飞行器的下方；所述授粉装置包括涵道外壳、风扇、导风管和固定架，所述风扇安装于涵道外壳的进风口，涵道外壳的出风口与导风管的进风口连接；所述涵道外壳和导风管均与固定架固定连接，所述固定架安装于飞行器的下方；所述导风管设有弯曲部，所述导风管的进风口与导风管的出风口通过弯曲部连通，所述弯曲部的角度大小为90°至180°。所述涵道外壳的截面可以为圆形、椭圆形和方形中的任意一种。本专利技术优选圆形。同时导风管的进风口与涵道外壳的出风口之间的连接采用无缝对接。而此无缝对接可通过扣件或螺纹连接等实现。根据涵道外壳的外形，所述固定架设置有U形槽，从而保证涵道外壳更稳定的固定于固定架。作为一种优选，所述弯曲部的角度大小为90°。所述授粉装置的数量为4个，所述导风管的出风口的朝向背离飞行器，所述授粉装置2个为一组，每组授粉装置相对飞行器的中心轴对称设置。授粉装置按每组对称设置，使重量均匀分布，则飞行器的飞行更稳定，保证了辅助授粉的稳定性。所述授粉装置的数量为6个，所述导风管的出风口的朝向背离飞行器，所述授粉装置相对飞行器的中心轴的圆周均匀分布。与授粉装置的数量为4个时的原理相同，授粉装置圆周均匀分布时，重量分布均匀，飞行器的飞行更稳定，保证了辅助授粉的稳定性。所述的适用于无人机授粉作业的机载装置还包括多张扰流板、扰流杆、转向件、连接杆和伺服电机；所述多张扰流板通过扰流杆安装于导风管的出风口 ；所述转向件呈L形，所述转向件安装于导风管的出风口端，同时，所述转向件的一端连接于扰流杆，另一端连接于连接杆的一端，连接杆的另一端与伺服电机的电机臂连接，所述伺服电机安装于固定架的下端。所述扰流板的数量可以根据导风管的出风口宽度与单个扰流板宽度之比及实际风场需要进行决定。所述的扰流板的动作可以通过伺服电机驱动。当所述扰流板的板面与导风管的出风口所处的平面平行时，从导风管的出风口出来的风速最小；而当扰流板的板面与导风管的出风口所处的平面垂直时，从导风管的出风口出来的风速最大；当扰流板的板面与导风管的出风口所处的平面之间的夹角从小到大改变时，风速逐渐增大。同时随着夹角的改变，可以改变水平风场的作用范围。即增加了从导风管出来的风的作用范围，提高了辅助授粉的效率。 为增大涵道外壳的进风口的进风量，所述涵道外壳与飞行器的机身垂直设置。所述适用于无人机授粉作业的机载装置还包括连接臂和脚架，所述固定架固定安装于连接臂的两端，所述脚架由2个倒T形的支架组成，且2个支架呈“八”字形分布，所述支架的上端安装于飞行器的机身。为降低整个装置的重量，所述连接臂和脚架均采用碳纤维材料。所述连接臂的长度可以进行调整。 所述支架的下端低于授粉装置，即所述支架的下端位于授粉装置的下方。当整个装置与地面装置时，授粉装置与地面具有一定的距离。避免当适用于无人机授粉作业的机载装置从空中降落时，授粉装置与地面发生碰撞而损坏。所述飞行器包括机身、6个旋翼电机、6个旋翼和6根支撑臂，所述旋翼安装于旋翼电机的转轴，所述旋翼电机安装于支撑臂的一端，所述支撑臂的另一端固定于机身；所述旋翼电机相对机身的圆周均匀分布。飞行器中的旋翼电机、旋翼和支撑臂的数量可根据实际情况的需要决定，如4个或8个等。同时飞行器的类型可以根据实际情况进行选用，且机身与支架易于安装或拆卸，从而方便飞行器的更换。本专利技术中可采用遥控或自动控制的控制方式控制伺服电机、旋翼电机和风扇的动作。所述适用于无人机授粉作业的机载装置的授粉方法，包括以下步骤:a、飞行器起飞，然后飞行器带动授粉装置飞行至父本植株前，且令导风管的出风口朝向父本植株；b、启动风扇转动，令涵道外壳的内腔的气流流动形成垂直方向的风，垂直方向的风从涵道外壳进入导风管，垂直方向的风经过导风管的弯曲部后，垂直方向的风转变成水平方向的风；然后，水平方向的风从导风管的出风口来，吹送父本植株的花粉向母本植株方向移动，从面实现授粉的目的。本专利技术的工作原理:飞行器起飞后，带动授粉装置飞送到植株的冠层上方，同时飞行器保持低空低速稳定飞行，且令导风管的出风口朝向植株；然后，风扇转动，风扇令涵道外壳内产生气流形成风，而飞行器产生的垂直方向风场使涵道外壳的进风口处产生射流效应，即增加风扇对涵道外壳内的进气量，提高涵道外壳内腔的气流速度；风从涵道外壳进入导风管，风通过导风管的弯曲部时，风的方向发生变化，从垂直方向的风变化成水平方向的风，从而有利于花粉从父本植株扩散到母本植株，提高授粉效率。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点:(I)本专利技术采用具有弯曲部的导风管，令垂直方向的风场转变为水平方向的风场，从而使风场的方向与花粉的扩散方向吻合，有更得利花粉的扩散，提高了授粉的效率。(2)本专利技术中涵道外壳、导风管和固定架等可以有交隔离飞行器产生的垂直风场对植株授粉的影响，保证了授粉的效果。(3)本专利技术的授粉装置中风扇转动时产生的反作用力方向垂直于飞行器的机身，即此反作用力作用于飞行器的机身，这既不影响飞行器的飞行姿态，同时还提供一定的升力，因此更适合飞行器进行低空飞行，保障了辅助授粉的效果。附图说明图1是本专利技术的一种适用于无人机授粉作业的机载装置的结构示意图。图2是本专利技术中的单个授粉装置的结构示意图。图3是实施例1的不包括飞行器时的适用于无人机授粉作业的机载装置的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1如图1至图3所示的一种适用于无人机授粉作业的机载装置，其特征在于:包括飞行器I和至少I个本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于无人机授粉作业的机载装置，其特征在于：包括飞行器和至少1个授粉装置，所述授粉装置安装于飞行器的下方；所述授粉装置包括涵道外壳、风扇、导风管和固定架，所述风扇安装于涵道外壳的进风口，涵道外壳的出风口与导风管的进风口连接；所述涵道外壳和导风管均与固定架固定连接，所述固定架安装于飞行器的下方；所述导风管设有弯曲部，所述导风管的进风口与导风管的出风口通过弯曲部连通，所述弯曲部的角度大小为90°至180°。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李继宇，周志艳，罗锡文，臧英，祝伟杰，张霞，魏玉，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。