一种植保无人机用微生物农药喷洒机构的制作方法

    专利2022-07-08  70


    本发明属于生物与新医药技术领域,涉及农业生物技术领域,尤其涉及现代农业装备与信息化技术领域,具体涉及一种植保无人机用微生物农药喷洒机构。



    背景技术:

    微生物农药(microbialpesticide)是指以细菌、真菌、病毒和原生动物或经基因修饰的微生物活体为有效成分,防治病、虫、草、鼠等有害生物的生物源农药;它包括以菌治虫、以菌治菌、以菌除草等;这类农药具有选择性强,对人、畜、农作物和自然环境安全,不伤害天敌,不易产生抗性等特点;这些微生物农药包括细菌、真菌、病毒等,例如苏云金杆菌、白僵菌、核多角体病毒、c型肉毒梭菌外毒素等。由于微生物农药能克服化学农药对生态环境的污染和减少在农副产品中农药残留量,同时提升农副产品品质,有利地促进农村经济增长和农民增收。

    随着科技的迅速发展,无人机的使用已越来越广泛,农业相关的基础设施也在不断地改进,使用植保无人机进行微生物农药喷施能够大大减少农业生产对劳动力的需求,植保无人机具有作业高度低、飘移少、可空中悬停、无需专用起降机场、旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性、防治效果高等诸多优点;现有植保无人机喷施微生物农药,一般将提前配置好的微生物农药装入植保无人机药箱内,然后控制植保无人机起飞进行喷施,但提前配置完成的微生物农药容易产生沉淀,使得微生物农药大量沉积在药箱底部,容易造成喷施前期的药液浓度过高,而喷施后期的药液浓度过低,严重影响微生物农药的喷施效果;由于植保无人机喷洒微生物农药时处于农作物上部,使得现有植保无人机的喷洒机构在喷施微生物农药时,微生物农药极易覆盖植株顶部,但难以完全覆盖植株侧面,使得微生物农药不能对植株进行整体喷洒,而为了保证微生物农药喷洒的效果,需要在植株和植株之间多进行一次喷洒来保证微生物农药喷洒效果,采用该种方式不仅容易耗费更多微生物农药,而且会大大增加使用植保无人机喷施微生物农药的时间,严重影响喷施效率。

    现有植保无人机为了方便使用,直接将药箱设置在植保无人机内部,但植保无人机在进行农药喷施时,药箱中的药液会产生晃动,严重影响植保无人机的飞行稳定性,并且持续晃动的药液也会对无人机内部结构造成一定程度的腐蚀和破坏,大大减低了无人机的寿命;并且将药箱设置的植保无人机内部后,当需要进行微生物农药喷施时,需要提前添加微生物农药和水,当添加的微生物农药和水消耗完毕后,需要再次进行添加,严重降低了植保无人机喷洒微生物农药的效率,增加了喷施成本。



    技术实现要素:

    为了解决微生物农药利用植保无人机喷洒存在的一系列问题,提供一种能够在使用时现用现配、能够对植株进行全方位喷施、能够保证喷洒时微生物农药活性、出现故障或需要加注药液时能够自主返航并报警提醒且能够自行更换的植保无人机用微生物农药喷洒机构。

    基于上述目的,本发明通过如下技术方案实现:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,无人机下设有承重支架,包括与承重支架相连接的药液配置装置,药液配置装置包括与承重支架相连接的承重固定架,药液配置装置上设有与药液配置装置相配合的药液控温装置和雾化喷施装置;雾化喷施装置包括农药喷施架和设置在农药喷施架上的药液雾化器,农药喷施架上设有与药液雾化器相配合的农药回收装置;药液配置装置上还设有与无人机相配合的喷洒控制装置和与喷洒控制装置相配合的异常报警装置。

    优选地,承重固定架上设有与承重支架相配合自动夹紧器,自动夹紧器包括固定在承重支架上的固定支撑杆,固定支撑杆的一侧设有活动支撑杆,固定支撑杆上设有一对相对固定支撑杆对称的紧固丝杆,任一紧固丝杆通过夹紧轴承与固定支撑杆活动连接;活动支撑杆上设有一对与紧固丝杆相配合的丝杆孔;任一紧固丝杆上设有传动链轮,传动链轮之间通过传动链条相连接;紧固丝杆远离固定支撑杆的一端设有与一对紧固丝杆转动连接的防脱固定板,防脱固定板上设有微型传动电机,微型传动电机活动端设有与传动链条相啮合的电机链轮;活动支撑杆上设有一对活动卡槽,任一活动卡槽上设有连接凸起,连接凸起通过设置在活动支撑杆内的电源线与设置在活动支撑杆底端的滑动电板凸起相连接;承重支架上设有一对滑动槽,任一滑动槽内设有与滑动电板凸起相配合的条型导电条,条型导电条与设置在无人机内的可充电电池组电连接;固定支撑杆上设有一对与活动卡槽相配合的承重卡槽;微型传动电机与可充电电池组电连接。

    优选地,药液配置装置包括药液配置架,药液配置架顶端设有一对与承重卡槽相配合的配置承重杆,任一配置承重杆顶端设有固定凸起,任一承重杆上设有与连接凸起相配合的接电凹槽,接电凹槽与设置在药液配置架上的供电插座电连接;药液配置架上设有药液配置筒,药液配置筒内设有环型水箱,环型水箱内套设有与环型水箱间隙配合的柱型药箱,柱型药箱底面上设有药物导管,药物导管上设有混药器;混药器包括与药液配置筒固定连接的混药腔,混药腔内设有与混药腔间隙配合的混药筒,混药筒内设有与药物导管出口相连通的球型药物腔,球型药物腔上套设有与球型药物腔转动连接的混药叶轮,混药叶轮与混药筒间隙配合;球型药物腔顶端均匀分布有多个药物孔。

    优选地,混药腔上均匀设置有多个与混药筒相连接的混药嘴,任一混药嘴出口与混药筒内的混药叶轮相配合,任一混药嘴上设有注水支管,注水支管通过注水主管与设置在环型水箱上与环型水箱相连接的微型加压水泵相连接;混药腔底端设有混合药液主管,混合药液主管通过药液配置筒底面与药液雾化器相连接,混合药液主管上设有药液控制主阀;药物导管上设有药物阀;注水主管上设有注水阀;微型加压水泵与供电插座电连接;环型水箱、柱型药箱内均设有液位传感器;混药筒顶面上均匀设置有多个溢水孔。

    优选地,药液控温装置包括设置在药液配置筒内壁上与药液配置筒间隙配合的环型半导体制冷片、敷设在环型水箱和柱型药箱顶面上的圆型半导体制冷片、敷设在环型水箱和柱型药箱间隙内的电热环;药液配置筒顶端设有与散热管,散热管与药液配置筒连接处设有散热风扇,散热管上设有散热阀;药液配置筒内设有多个温度传感器;环型水箱、柱型药箱的壳体均为导热材料制造;药液配置筒的壳体为隔热材料制造;药液配置筒顶面上设有识别对准标志,识别对准标志与设置在无人机机腹上的识别摄像头相配合。

    优选地,农药喷施架包括与药液配置架相连接的顶喷施架、左喷施架和右喷施架,左喷施架和右喷施架相对顶喷施架轴对称,左喷施架、右喷施架的底端位于顶喷施架下方,左喷施架、右喷施架底端均设有支撑垫板;药液雾化器包括多个均匀垂直设置在顶喷施架上的锥型喷雾筒、多个均匀设置在左喷施架靠近顶喷施架的一侧侧面上向右下方倾斜的锥型喷雾筒、多个均匀设置在右喷施架靠近顶喷施架的一侧侧面上向左下方倾斜的锥型喷雾筒。

    优选地,任一锥型喷雾筒尖锐端端部设有针型药液喷雾头,圆粗端内套设有药液环和与药液环相连接的喷气嘴,喷气嘴通过喷气支管连接有喷气主管,喷气主管与设置在药液配置架上的微型气泵相连接,微型气泵与供电插座电连接,微型气泵上设有气泵调速开关;喷气主管上设有喷气阀;药液环内套设有药液导流腔,药液导流腔与多个设置在锥型喷雾筒上药液导管相连通,多个药液导管相对锥型喷雾筒轴对称,药液导管通过混合药液支管与混合药液主管相连通,混合药液支管上均设有药液控制支阀;药液环内圆面上均匀设置有多个与药液导流腔相连通的药液溢出孔;混合药液支管、混合药液主管均为环状管,混合药液支管外套设有支管加热管,混合药液支管内套设有与混合药液支管相接触的冷却水出水支管,冷却水出水支管内套设有与冷却出水支管间隙配合的冷却水回水支管,冷却水回水支管上敷设有隔热材料;混合药液主管外套设有主管加热管,混合药液主管内套设有与混合药液主管相接触的冷却水出水主管,冷却水出水主管内套设有与冷却出水主管间隙配合的冷却水回水主管,冷却水回水主管上敷设有隔热材料;冷却水回水支管均与冷却水回水主管相连通;冷却水出水主管均与冷却水出水主管相连通;冷却水回水主管、冷却水出水主管均与设置在药液配置筒内的制冷器相连接;支管加热管417、主管加热管均与设置在药液配置筒内的加热器相连接。

    优选地,农药回收装置包括设置在药液配置架上的微型抽取水泵,微型抽取水泵上设有抽液管和排液管,抽液管上设有多个抽液支管,抽液支管与混合药液支管相连通,任一抽液支管上设有抽液支阀;排液管与设置在药液配置架上的药液收集箱相连接。

    优选地,喷洒控制装置包括设置在药液配置架上的微处理器和与微处理器相配合的远程控制器,微处理器上设有信号发射模块和信号接收模块;微处理器分别与供电插座、药物阀、注水阀、液位传感器、温度传感器、微型加压水泵、环型半导体制冷片、圆型半导体制冷片、电热环、散热风扇、散热阀、微型气泵、气泵调速开关、喷气阀、药液控制支阀、药液控制主阀、微型抽取水泵、抽液支阀电性连接;微型传动电机、识别摄像头与设置在无人机机腹内的无人机控制系统电性连接,无人机控制系统与喷洒控制装置相配合。

    优选地,异常报警装置包括分别设置在左喷施架、右喷施架上的声光报警器和多个设置在药液配置筒内的漏水传感器,漏水传感器、声光报警器均与微处理器电性连接。

    与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

    (1)本发明通过设置与承重支架相连接的承重固定架,使得喷洒机构能够有效的固定在植保无人机上,方便植保无人机带动喷洒机构运动;药液配置装置的设置能够实时对微生物农药进行配置,能够防止微生物农药长时间暂储带来的药物沉积,能够有效提升微生物农药的使用效果;由于微生物农药需要在一点温度下进出保存,需要保证喷洒过程中微生物农药处于合适的温度,药液控温装置的设计,能够保证微生物农药处于合适的暂储温度上,提升喷洒后微生物农药的成活效率;雾化喷施装置的设计能够保证微生物农药喷洒时的喷雾效果,使得喷洒的微生物农药的更均匀,使得喷洒在植株上的微生物农药单位含量均匀分布;农药喷施架方便对药液雾化器进行悬挂,方便对植株进行喷洒作业;农药回收装置的设置方便对未喷洒完成的微生物农药进行回收,防止微生物农药泄露,产生危害;喷洒控制装置能够与无人机控制系统相配合,实现对喷洒机构的远程控制和自动控制,不仅方便操控人员进行远程控制,而且能够通过自动控制实现对喷洒机构的调节;异常报警装置能够及时发现问题,发出报警信号并及时通知操控人员,防止意外事件的产生。

    (2)自动夹紧器通过一对紧固丝杆带动活动支撑杆向固定支撑杆运动,实现夹紧配置承重杆的目的,通过上述动作,能够简单牢固的将药液配置装置固定在承重支架上,并且方便对药液配置装置进行更换,方便实现植保无人机不停机作业的目的;夹紧轴承的设计方便紧固丝杆带动活动支撑杆在承重支架上运动;丝杆孔的设置方便紧固丝杆带动活动支撑杆进行运动,丝杆孔能够与紧固丝杆配合,起到限制活动支撑杆自由移动的目的,防止活动支撑杆自由移动导致药液配置装置坠落现象发生;传动链轮、传动链条与微型传动电机上的电机链轮相配合,使得微型传动电机能够带动一对紧固丝杆运动,从而实现带动活动支撑杆向固定支撑杆运动的目的;防脱固定板的设置不仅能够防止活动支撑杆脱落,也方便对微型传动电机进行固定连接;活动卡槽与承重卡槽相配合,实现对配置承重杆固定的目的;连接凸起与滑动电板凸起相连接配合条型导电条,能够将无人机内的可充电电池组内的电源导出,与设置在接电凹槽内的相配合,实现为供电插座供电的目的,方便实现喷洒机构远程控制和自动化控制的目的。

    (3)配置承重杆的设置方便与固定支撑杆、活动支撑杆上的活动卡槽、承重卡槽相配合,方便实现对配置承重杆的固定作用;固定凸起的设计,能够防止配置承重杆脱落,起到限位目的;环型水箱通过微型加压水泵为注水主管相连接,为注水主管提供一定水压的水流,通过注水支管的导流,使水流通过混药嘴对混药筒内混药叶轮进行冲击,流动水流能够轻松的带动混药叶轮旋转,旋转的混药叶轮能够加快水流与球型药物腔药物孔内流出的药液混合,实现自动药液混合的目的,方便实现药液的混合配置,实现微生物农药快速高效混药的效果;柱型药箱通过药物导管为球型药物腔提高微生物农药原液,方便通过混药叶轮与水流进行混合;通过加压后的水流带动混药叶轮进行转动,从而实现快速混药的目的,且该混药过程快速高效,混合均匀度高,能够快速实现对微生物农药的混合,方便下一步对微生物农药进行喷施;混合药液主管的设置方便混合完成的药液进行雾化喷洒作业;接电凹槽的设置方便将无人机上可充电电池组内的电流引出,方便实现喷洒机构的自动化进程,供电插座的设置方便为喷洒机构提供电能交换,实现电能供应;药物导管上的药物阀方便对药液进行控制,能够防止药液泄露;注水阀对注水主管内的水流进行控制;液位传感器能够及时检测环型水箱和柱型药箱内的液位状况,并将数据及时传递给微处理器,当液位不足时尽快返航,防止出现空喷现象;混药筒能够方便水与微生物农药进行混合,混合完成的微生物农药通过混药筒上部的溢水孔流向混药腔底部,实现对药液混合的目的。

    (4)环型半导体制冷片、圆型半导体制冷片与散热管内散热风扇相配合,能够对环型水箱和柱型药箱进行制冷,散热阀方便制冷时产生的热空气排出,当电热环进行制热时,散热阀关闭,方便对药液配置筒进行保温;环型水箱、柱型药箱的壳体均为导热材料制造,方便对二者进行加热或制冷;药液配置筒的壳体为隔热材料制造,方便对药液配置筒内进行加热或制冷,减少药液配置筒与外界进行的热交换;识别对准标志能够与识别摄像头配合,方便植保无人机与喷洒机构进行连接;多个温度传感器的设置能及时检测药液配置筒内的温度,方便微处理器及时对药液配置筒内温度进行智能调节,实现控温的目的。

    (5)通过设置顶喷施架、左喷施架和右喷施架,能够实现对整垄植株的均匀喷施,减少植保无人机喷施时风速带来的影响,方便实现对植株的各个部位的喷施,方便发挥微生物农药的效果;锥型喷雾筒均匀垂直分布在顶喷施架上,方便顶喷施架上的锥型喷雾筒对植株顶端进行全面喷施;锥型喷雾筒向右下方倾斜设置在左喷施架上,能够方便对植株左侧进行喷施作业,能够将微生物农药有效喷施在植株左侧部位上,实现植株左侧均匀喷施微生物农药的目的;锥型喷雾筒向左下方倾斜设置在右喷施架上,能够方便对植株右侧进行喷施作业,能够将微生物农药有效喷施在植株右侧部位上,实现植株右侧均匀喷施微生物农药的目的;通过三个方向的喷施,能够实现对植株整体喷施的效果;支撑垫板的设计方便植保无人机带动微生物农药喷洒机构升降;左喷施架、右喷施架的底端位于顶喷施架下方,方便左喷施架、右喷施架对植株两侧进行喷施。

    (6)针型药液喷雾头能够对药液喷雾起到导向作用,将药液喷雾导向至植株各处,减少喷洒过程中的损耗;喷气嘴和药液环相配合,能够对药液环内流出的混合药液进行充分雾化,并从针型药液喷雾头喷出,实现混合药液雾化的目的;微型气泵通过喷气主管向各个喷气支管持续喷出气体,方便药液环流出的混合药液进行雾化作业;气泵调速开关能够调节微型气泵的速率,实现可调节雾化的目的;喷气阀能够控制是否进行混合药液的雾化作业;混合药液通过药液导管流向药液导流腔内,通过药液环内圆上的药液溢出孔流出,实现隐藏式导液的目的,方便实现混合药液的雾化;混合药液支管通过混合药液主管与混药腔连接,方便实现对药液环内药液导流腔的混合药液的供应,实现快速雾化的目的;药液控制支阀、药液控制主阀的设置方便对混合药液进行控制,实现混合药液分别控制的目的。

    (7)微型抽取水泵通过抽液管和抽液支管对混合药液支管内残留的药液进行抽取回收,并将抽取回收的药液通过排液管暂储在药液收集箱内,防止混合药液支管内的药液随意滴落对农田外区域造成生物污染;抽液支阀的设置防止正常喷洒微生物农药时药液导流至抽液支管内;设置农药回收装置能够对残余的微生物农药进行回收处理,防止微生物农药随意散落对其他区域造成污染。

    (8)通过设置微处理器、信号发射模块和信号接收模块使得微处理器能够通过远程控制器对其进行远程控制,实现远程控制微生物农药喷洒作业的目的,并且通过微处理器与各个元器件进行电连接,方便通过远程控制器对各个元器件进行控制,通过各个传感器检测到的信号,方便微处理器通过对检测信号的分析后实现对元器件的控制,实现手动控制和自动控制相互配合的目的;无人机控制系统能够与喷洒控制装置相配合,实现对微型传动电机、识别摄像头的控制目的。异常报警装置的设置能够在喷洒机构出现漏液或者药液不足时,进行报警提醒,并通过微处理器与无人机控制系统的交互,实现自行返航的目的,声光报警器起到发出声音和光信号报警的目的,提醒操控人员和其他人员的注意;漏水传感器能够检测药液配置筒内是否出现液体泄漏,并将数据实时传送给微处理器,方便微处理器做出反应。

    综上,本发明通过设置药液配置装置实现对微生物农药的随用随配,能够防止微生物农药沉淀现象的发生,有效提升微生物农药的喷洒效率;药液控温装置的设置能够提升暂储时微生物农药的活性,提升喷洒时微生物农药的成活率,减少微生物农药的用量,能够提升喷洒后微生物农药的使用成功率;通过喷洒控制装置和异常报警装置的设置能够提升喷洒机构的自控能力,方便喷洒机构根据各个传感器的检测做出正确的判断,减少人工干预,提升喷洒机动性,能够及时报警并提醒操控人员进行注意,防止喷洒机构产生对其他植物产生影响。

    附图说明

    图1是实施例1中本发明侧视图;

    图2是实施例1中承重固定架与承重支架连接示意图;

    图3是实施例1中承重固定架的结构示意图;

    图4是实施例1中药液配置架的主视图视图;

    图5是实施例1中药液配置筒的结构示意图;

    图6是实施例1中混药腔的结构示意图;

    图7是实施例1中混药腔的内部结构示意图;

    图8是实施例1中混药筒的结构示意图;

    图9是实施例1中混药叶轮的结构示意图;

    图10是实施例1中农药喷施架的结构示意图;

    图11是实施例1中锥型喷雾筒的结构示意图;

    图12是实施例1中药液环的结构示意图;

    图13是实施例5中混药叶轮的结构示意图;

    图14是实施例6中混合药液支管的结构示意图;

    图15是实施例7中混合药液支管的结构示意图图。

    图中,1、无人机,2、承重支架,3、药液配置装置,4、雾化喷施装置,201、固定支撑杆,202、活动支撑杆,203、活动卡槽,204、连接凸起,205、紧固丝杆,206、传动链条,207、微型传动电机,208、防脱固定板,209、滑动槽,210、承重卡槽,211、夹紧轴承,212、传动链轮,213、传动轴承,214、滑动电板凸起,301、固定凸起,302、接电凹槽,303、加水嘴,304、散热阀,305、散热管,306、加药嘴,307、药液配置筒,308、药液配置架,309、识别对准标志,310、柱型药箱,311、电热环,312、环型水箱,313、环型半导体制冷片,314、药物导管,315、注水支管,316、混药嘴,317、混药腔,318、混合药液主管,319、药液控制主阀,320、药物阀,321、注水主管,322、注水阀,323、微型加压水泵,324、圆型半导体制冷片,325、配置承重杆,326、混药筒,327、溢水孔,328、药物孔,329、混药叶轮,330、叶轮转动轴,331、球型药物腔,332、球型槽,333、混药叶片,335、混液孔,401、顶喷施架,402、左喷施架,403、右喷施架,404、支撑垫板,405、锥型喷雾筒,406、锥型喷雾筒,407、锥型喷雾筒,408、针型药液喷雾头,409、药液导管,410、喷气嘴,411、喷气支管,412、药液环,413、药液溢出孔,414、药液导流腔,415、冷却水出水支管,416、混合药液支管,417、支管加热管,418、冷却水回水支管,419、支管固定管,420、。

    具体实施方式

    以下通过具体实施例对本发明作进一步说明,但并不限制本发明的范围。

    实施例1:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,其结构如图1-图图12所示,其中图4未表现药液收集箱;无人机1下设有承重支架2,包括与承重支架2相连接的药液配置装置3,药液配置装置3包括与承重支架2相连接的承重固定架,药液配置装置3上设有与药液配置装置3相配合的药液控温装置和雾化喷施装置4;雾化喷施装置4包括农药喷施架和设置在农药喷施架上的药液雾化器,农药喷施架上设有与药液雾化器相配合的农药回收装置;药液配置装置3上还设有与无人机1相配合的喷洒控制装置和与喷洒控制装置相配合的异常报警装置。承重固定架上设有与承重支架2相配合自动夹紧器,自动夹紧器包括固定在承重支架2上的固定支撑杆201,固定支撑杆201的一侧设有活动支撑杆202,固定支撑杆201上设有一对相对固定支撑杆201对称的紧固丝杆205,任一紧固丝杆205通过夹紧轴承211与固定支撑杆201活动连接;活动支撑杆202上设有一对与紧固丝杆205相配合的丝杆孔;任一紧固丝杆205上设有传动链轮212,传动链轮212之间通过传动链条206相连接;紧固丝杆205远离固定支撑杆201的一端设有与一对紧固丝杆205转动连接的防脱固定板208,防脱固定板208上设有微型传动电机207,微型传动电机207活动端设有与传动链条206相啮合的电机链轮;活动支撑杆202上设有一对活动卡槽203,任一活动卡槽203上设有连接凸起204,连接凸起204通过设置在活动支撑杆202内的电源线与设置在活动支撑杆202底端的滑动电板凸起214相连接;承重支架2上设有一对滑动槽209,任一滑动槽209内设有与滑动电板凸起214相配合的条型导电条,条型导电条与设置在无人机1内的可充电电池组电连接;固定支撑杆201上设有一对与活动卡槽203相配合的承重卡槽210;微型传动电机207与可充电电池组电连接。

    药液配置装置3包括药液配置架308,药液配置架308顶端设有一对与承重卡槽210相配合的配置承重杆325,任一配置承重杆325顶端设有固定凸起301,任一承重杆上设有与连接凸起204相配合的接电凹槽302,接电凹槽302与设置在药液配置架308上的供电插座电连接;药液配置架308上设有药液配置筒307,药液配置筒307内设有环型水箱312,环型水箱312内套设有与环型水箱312间隙配合的柱型药箱310,柱型药箱310底面上设有药物导管314,药物导管314上设有混药器;混药器包括与药液配置筒307固定连接的混药腔317,混药腔317内设有与混药腔317间隙配合的混药筒326,混药筒326内设有与药物导管314出口相连通的球型药物腔331,球型药物腔331上套设有与球型药物腔331转动连接的混药叶轮329,混药叶轮329与混药筒326间隙配合;球型药物腔331顶端均匀分布有多个药物孔328。混药腔317上均匀设置有多个与混药筒326相连接的混药嘴316,任一混药嘴316出口与混药筒326内的混药叶轮329相配合,任一混药嘴316上设有注水支管315,注水支管315通过注水主管321与设置在环型水箱312上与环型水箱312相连接的微型加压水泵323相连接;混药腔317底端设有混合药液主管318,混合药液主管318通过药液配置筒307底面与药液雾化器相连接,混合药液主管318上设有药液控制主阀319;药物导管314上设有药物阀320;注水主管321上设有注水阀322;微型加压水泵323与供电插座电连接;环型水箱312、柱型药箱310内均设有液位传感器;混药筒326顶面上均匀设置有多个溢水孔327。药液控温装置包括设置在药液配置筒307内壁上与药液配置筒307间隙配合的环型半导体制冷片313、敷设在环型水箱312和柱型药箱310顶面上的圆型半导体制冷片324、敷设在环型水箱312和柱型药箱310间隙内的电热环311;药液配置筒307顶端设有与散热管305,散热管305与药液配置筒307连接处设有散热风扇,散热管305上设有散热阀304;药液配置筒307内设有多个温度传感器;环型水箱312、柱型药箱310的壳体均为导热材料制造;药液配置筒307的壳体为隔热材料制造;药液配置筒307顶面上设有识别对准标志309,识别对准标志309与设置在无人机1机腹上的识别摄像头相配合。

    农药喷施架包括与药液配置架308相连接的顶喷施架401、左喷施架402和右喷施架403,左喷施架402和右喷施架403相对顶喷施架401轴对称,左喷施架402、右喷施架403的底端位于顶喷施架401的下方,左喷施架402、右喷施架403底端均设有支撑垫板404;药液雾化器包括多个均匀垂直设置在顶喷施架401上的锥型喷雾筒405、多个均匀设置在左喷施架402靠近顶喷施架401的一侧侧面上向右下方倾斜的锥型喷雾筒406、多个均匀设置在右喷施架403靠近顶喷施架401的一侧侧面上向左下方倾斜的锥型喷雾筒407。任一锥型喷雾筒405、406、407尖锐端端部设有针型药液喷雾头408,圆粗端内套设有药液环412和与药液环412相连接的喷气嘴410,喷气嘴410通过喷气支管411连接有喷气主管,喷气主管与设置在药液配置架308上的微型气泵相连接,微型气泵与供电插座电连接,微型气泵上设有气泵调速开关;喷气主管上设有喷气阀;药液环412内套设有药液导流腔414,药液导流腔414与多个设置在锥型喷雾筒405、406、407上药液导管409相连通,多个药液导管409相对锥型喷雾筒405、406、407轴对称,药液导管409通过混合药液支管416与混合药液主管318相连通,混合药液支管416上均设有药液控制支阀;药液环412内圆面上均匀设置有多个与药液导流腔414相连通的药液溢出孔413。农药回收装置包括设置在药液配置架308上的微型抽取水泵,微型抽取水泵上设有抽液管和排液管,抽液管上设有多个抽液支管,抽液支管与混合药液支管416相连通,任一抽液支管上设有抽液支阀;排液管与设置在药液配置架308上的药液收集箱相连接。喷洒控制装置包括设置在药液配置架308上的微处理器和与微处理器相配合的远程控制器,微处理器上设有信号发射模块和信号接收模块;微处理器分别与供电插座、药物阀320、注水阀322、液位传感器、温度传感器、微型加压水泵323、环型半导体制冷片313、圆型半导体制冷片324、电热环311、散热风扇、散热阀304、微型气泵、气泵调速开关、喷气阀、药液控制支阀、药液控制主阀319、微型抽取水泵、抽液支阀电性连接;微型传动电机207、识别摄像头与设置在无人机1机腹内的无人机控制系统电性连接,无人机控制系统与喷洒控制装置相配合。异常报警装置包括分别设置在左喷施架402、右喷施架403上的声光报警器和多个设置在药液配置筒307内的漏水传感器,漏水传感器、声光报警器均与微处理器电性连接。

    使用前先通过加水嘴303向环型水箱312加满水,通过加药嘴306向柱型药箱310加满微生物农药原液,加注完成后,对加水嘴303和加药嘴306进行封闭;使用时,将本喷洒机构放置在空旷场地上,此时支撑垫板404起到支撑喷洒机构的作用;然后操控无人机1飞到该喷洒机构上方合适位置上,无人机1机腹上的识别摄像头开始对识别对准标志309进行识别,识别完成后,通过无人机控制系统的调节和控制,无人机1开始降落,直至承重支架2落在药液配置装置3的药液配置架308上,此时识别摄像头正对识别对准标志309;无人机1降落完成后,通过控制无人机控制系统,使得微型传动电机207正转,微型传动电机207活动端的电机链轮带动传动链条206转动,转动的传动链条206带动传动链轮212转动,从而带动紧固丝杆205转动,转动的紧固丝杆205能够绕防脱固定板208上的传动轴承213和固定支撑杆201上的夹紧轴承211上转动,使得转动的紧固丝杆205不会带动防脱固定板208和固定支撑杆201移动,而转动的一对紧固丝杆205通过与活动支撑杆202上丝杆孔的相互啮合,能够带动活动支撑杆202向固定支撑杆201一侧移动,移动的活动支撑杆202在一对紧固丝杆205的带动下,活动支撑杆202上的滑动电板凸起214沿滑动槽209滑动,并始终与滑动槽209内的条型导电条相接触,滑动电板凸起214不仅起到为连接凸起204供电的作用,还起到对活动支撑杆202限位并进行导向的目的;活动支撑杆202继续在承重支架2移动,直至活动支撑杆202上的连接凸起204进入至接电凹槽302内,此时,配置承重杆325卡在活动卡槽203、承重卡槽210组成的限位槽内,并且由于固定凸起301的限制,配置承重杆325不会脱离活动卡槽203和承重卡槽210;由于采用紧固丝杆205对活动支撑杆202进行固定连接,当活动支撑杆202移动至一定位置后,由于紧固丝杆205通过螺纹与丝杆孔连接,活动支撑杆202不会在承重支架2上移动或晃动,能够有效保证承重支架2对配置承重杆325的固定连接作用;承重支架2固定完成后,通过无人机控制系统对无人机1制定喷洒路线,喷洒路线制定完成后,无人机1带动喷洒机构开始进行微生物农药喷洒,当需要进行喷洒时,通过远程控制器发出喷洒命令,接收模块将收到的指令传输给微处理器,微处理器打开药物阀320、注水阀322、微型加压水泵323和微型气泵,柱型药箱310内的药液通过药物导管314流向球型药物腔331,当药液持续流入球型药物腔331后,从球型药物腔331顶端的药物孔328溢出,同时微型加压水泵323抽取环型水箱312内的水通过注水主管321分别流向注水支管315,然后通过各个混药嘴316向混药筒326内的混药叶轮329进行喷水动作,喷出的水流与混药叶片333相接触,使得混药叶片333带动混药叶轮329绕设置在球型药物腔331底端的叶轮转动轴330旋转,旋转的混药叶轮329带动混药筒326内水和药液快速混合,混药叶轮329上的球型槽332方便混药叶轮329与球型药物腔331相配合,使得混合药液更加均匀,混药筒326内的混合药液持续增加,然后从混药筒326顶端的溢水孔327流向混药腔317内,从混药腔317上的混合药液主管318流出药液配置筒307,流出的混合药液通过药液控制主阀319沿混合药液主管318流向混合药液支管416,混药药液通过混合药液支管416流向药液导管409,药液导管409内的混合药液流向药液环412内的药液导流腔414,而后通过药液导流腔414上的药液溢出孔413流出至药液环412内;同时微型气泵产生气流通过喷气主管、喷气支管411到达与药液环412相连接的喷气嘴410,喷气嘴410持续向药液环412喷出气流,气流带动药液溢出孔413流出的混合药液形成混合药液喷雾,混合药液喷雾从雾化喷施装置4的顶喷施架401、左喷施架402、右喷施架403上的锥型喷雾筒405、406、407尖端的针型药液喷雾头408喷出,对植株顶端和两侧进行均匀喷雾,有效的提升了喷雾的效果和速度;当药液配置筒307内的多个温度传感器检测到并传递给微处理器的温度数据高于预设阈值范围时,微处理器启动环型半导体制冷片313、圆型半导体制冷片324和散热管305内的散热风扇和散热阀304,环型半导体制冷片313、圆型半导体制冷片324产生peltier效应,环型半导体制冷片313与环型水箱312接触的一侧吸收热量,相对一侧放出热量,圆型半导体制冷片324与环型水箱312、柱型药箱310接触的一侧吸收热量,相对一侧放出热量,放出的热量通过散热风扇迅速通过散热管305排出到空气内,实现药液配置筒307内降温的目的;当药液配置筒307内的多个温度传感器检测到并传递给微处理器的温度数据低于预设阈值范围时,微处理器启动电热环311,为环型水箱312和柱型药箱310加热,同时关闭散热风扇和散热阀304,防止热量流失,实现药液配置筒307升温的目的;通过控制药液配置筒307内温度,能够有效保证微生物农药的活性,防止微生物农药失效;通过远程控制器能够调节气泵调速开关,实现对锥型喷雾筒405、406、407喷雾距离的控制,使得本喷洒机构能够对多种不同的农作物进行喷洒作业,增加应用场景;当微生物农药喷洒完毕后,通过远程控制器启动微型抽取水泵,并关闭药液控制支阀和药液控制主阀319,抽液管通过抽液支管对混合药液支管416内残留混合药液进行回收处理,抽取后的混合药液通过微型抽取水泵经排液管流向药液收集箱,实现药液处理回收的目的,防止残留药液泄露产生不良影响;当环型水箱312或柱型药箱310内的液位传感器检测到环型水箱312或柱型药箱310内液位低于预设阈值时,或者药液配置筒307内漏水传感器检测到药液配置筒307出现漏液情况发生时,微处理器启动左喷施架402、右喷施架403上的声光报警器,并通过发射模块向远程控制器发出警示,声光报警器发出声光报警提示,提醒人员注意,防止人员靠近该喷洒机构,同时向无人机控制系统发出返航指令,等待专业人员进行维修;如果属于环型水箱312或柱型药箱310需要添加液体的情况时,可以通过使用两套喷洒机构,其中一套喷洒机构待用,通过无人机1及时更换喷洒机构的方式,减少喷洒机构加液等待时间,加快喷洒效率。

    实施例2:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,与实施例1的不同之处在于:药液收集箱底端设有药液补充管,药液补充管通过药液补充支管与混合药液支管416相连通,药液补充支管上设有药液补充阀,药液补充阀与微处理器电连接。

    实施例3:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,与实施例1的不同之处在于:支撑垫板404两端均设有调节弧,支撑垫板404底面上设有缓冲泡棉层,缓冲泡棉层的设置能够减缓无人机1带动喷洒机构降落时带来的缓冲,防止损坏喷洒机构。

    实施例4:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,与实施例1的不同之处在于:药液配置筒307底面上设有与混合药液主管318相配合的药液加压泵;混合药液主管318上设有与药液加压泵相配合的药液单向阀;药液加压泵与微处理器电连接;药液加压泵能够提升混合药液的压力,提升喷洒机构的喷洒效率,加快喷洒机构的喷洒速率,提升喷洒速度;药液单向阀的设计能够防止加压后的混合药液导流至混药腔317内,引起混药腔317故障。

    实施例5:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,其结构如图13所示,与实施例1的不同之处在于:混药叶轮329上均匀设置有多个混液孔335,混药孔的设置能够减少混药叶轮329旋转时受到的作用力,方便混药叶轮329旋转,加快药液的混合速度;混液孔335的设置方便水流与微生物农药进行混合。

    实施例6:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,其结构如图14所示,与实施例1的不同之处在于:混合药液支管416、混合药液主管318均为环状管,混合药液支管416内套设有相互配合的支管加热管417和冷却水出水支管415,冷却水出水支管415与支管加热管417之间设有冷却水回水支管418,冷却水回水支管418上敷设有隔热材料;混合药液主管318内套设有相互配合的主管加热管和冷却水出水主管,冷却水出水主管与主管加热管之间设有冷却水回水主管,冷却水回水主管上敷设有隔热材料;冷却水回水支管418均与冷却水回水主管相连通;冷却水出水主管均与冷却水出水主管相连通;冷却水回水主管、冷却水出水主管均与设置在药液配置筒307内的制冷器相连接;支管加热管417、主管加热管均与设置在药液配置筒307内的加热器相连接。

    实施例7:

    一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,其结构如图15所示,与实施例1的不同之处在于:混合药液支管416上均设有支管弧型凹槽,支管弧型凹槽上设有间隙配合且与混合药液支管416相接的冷却水出水支管415、冷却水回水支管418,支管弧型凹槽上还设有与混合药液支管416相接的支管加热管417和支管固定管419;混合药液主管318均设有主管弧型凹槽,主管弧型凹槽上设有间隙配合且与混合药液主管318相接的冷却水出水主管、冷却水回水主管,主管弧型凹槽上还设有与混合药液主管318相接的主管加热管和主管固定管;冷却水回水支管418均与冷却水回水主管相连通;冷却水出水主管均与冷却水出水主管相连通;冷却水回水主管、冷却水出水主管均与设置在药液配置筒307内的制冷器相连接;支管加热管417、主管加热管均与设置在药液配置筒307内的加热器相连接。

    以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,但不仅限于上述实例,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,所述无人机下设有承重支架,其特征在于,包括与承重支架相连接的药液配置装置,药液配置装置包括与承重支架相连接的承重固定架,药液配置装置上设有与药液配置装置相配合的药液控温装置和雾化喷施装置;所述雾化喷施装置包括农药喷施架和设置在农药喷施架上的药液雾化器,农药喷施架上设有与药液雾化器相配合的农药回收装置;所述药液配置装置上还设有与无人机相配合的喷洒控制装置和与喷洒控制装置相配合的异常报警装置。

    2.如权利要求1所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述承重固定架上设有与承重支架相配合自动夹紧器,自动夹紧器包括固定在承重支架上的固定支撑杆,固定支撑杆的一侧设有活动支撑杆,固定支撑杆上设有一对相对固定支撑杆对称的紧固丝杆,任一紧固丝杆通过夹紧轴承与固定支撑杆活动连接;所述活动支撑杆上设有一对与紧固丝杆相配合的丝杆孔;任一所述紧固丝杆上设有传动链轮,传动链轮之间通过传动链条相连接;所述紧固丝杆远离固定支撑杆的一端设有与一对紧固丝杆转动连接的防脱固定板,防脱固定板上设有微型传动电机,微型传动电机活动端设有与传动链条相啮合的电机链轮;所述活动支撑杆上设有一对活动卡槽,任一活动卡槽上设有连接凸起,连接凸起通过设置在活动支撑杆内的电源线与设置在活动支撑杆底端的滑动电板凸起相连接;所述承重支架上设有一对滑动槽,任一滑动槽内设有与滑动电板凸起相配合的条型导电条,条型导电条与设置在无人机内的可充电电池组电连接;所述固定支撑杆上设有一对与活动卡槽相配合的承重卡槽;所述微型传动电机与可充电电池组电连接。

    3.如权利要求2所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述药液配置装置包括药液配置架,药液配置架顶端设有一对与承重卡槽相配合的配置承重杆,任一配置承重杆顶端设有固定凸起,任一所述承重杆上设有与连接凸起相配合的接电凹槽,接电凹槽与设置在药液配置架上的供电插座电连接;所述药液配置架上设有药液配置筒,药液配置筒内设有环型水箱,环型水箱内套设有与环型水箱间隙配合的柱型药箱,柱型药箱底面上设有药物导管,药物导管上设有混药器;所述混药器包括与药液配置筒固定连接的混药腔,混药腔内设有与混药腔间隙配合的混药筒,混药筒内设有与药物导管出口相连通的球型药物腔,球型药物腔上套设有与球型药物腔转动连接的混药叶轮,混药叶轮与混药筒间隙配合;所述球型药物腔顶端均匀分布有多个药物孔。

    4.如权利要求3所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述混药腔上均匀设置有多个与混药筒相连接的混药嘴,任一混药嘴出口与混药筒内的混药叶轮相配合,任一混药嘴上设有注水支管,注水支管通过注水主管与设置在环型水箱上与环型水箱相连接的微型加压水泵相连接;所述混药腔底端设有混合药液主管,混合药液主管通过药液配置筒底面与药液雾化器相连接,混合药液主管上设有药液控制主阀;所述药物导管上设有药物阀;所述注水主管上设有注水阀;所述微型加压水泵与供电插座电连接;所述环型水箱、柱型药箱内均设有液位传感器;所述混药筒顶面上均匀设置有多个溢水孔。

    5.如权利要求4所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述药液控温装置包括设置在药液配置筒内壁上与药液配置筒间隙配合的环型半导体制冷片、敷设在环型水箱和柱型药箱顶面上的圆型半导体制冷片、敷设在环型水箱和柱型药箱间隙内的电热环;所述药液配置筒顶端设有与散热管,散热管与药液配置筒连接处设有散热风扇,散热管上设有散热阀;所述药液配置筒内设有多个温度传感器;所述环型水箱、柱型药箱的壳体均为导热材料制造;所述药液配置筒的壳体为隔热材料制造;所述药液配置筒顶面上设有识别对准标志,识别对准标志与设置在无人机机腹上的识别摄像头相配合。

    6.如权利要求5所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述农药喷施架包括与药液配置架相连接的顶喷施架、左喷施架和右喷施架,左喷施架和右喷施架相对顶喷施架轴对称,左喷施架、右喷施架的底端位于顶喷施架下方,左喷施架、右喷施架底端均设有支撑垫板;所述药液雾化器包括多个均匀垂直设置在顶喷施架上的锥型喷雾筒、多个均匀设置在左喷施架靠近顶喷施架的一侧侧面上向右下方倾斜的锥型喷雾筒、多个均匀设置在右喷施架靠近顶喷施架的一侧侧面上向左下方倾斜的锥型喷雾筒。

    7.如权利要求6所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,任一所述锥型喷雾筒尖锐端端部设有针型药液喷雾头,圆粗端内套设有药液环和与药液环相连接的喷气嘴,喷气嘴通过喷气支管连接有喷气主管,喷气主管与设置在药液配置架上的微型气泵相连接,微型气泵与供电插座电连接,微型气泵上设有气泵调速开关;所述喷气主管上设有喷气阀;所述药液环内套设有药液导流腔,药液导流腔与多个设置在锥型喷雾筒上药液导管相连通,多个药液导管相对锥型喷雾筒轴对称,药液导管通过混合药液支管与混合药液主管相连通,混合药液支管上均设有药液控制支阀;所述药液环内圆面上均匀设置有多个与药液导流腔相连通的药液溢出孔。

    8.如权利要求7所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述农药回收装置包括设置在药液配置架上的微型抽取水泵,微型抽取水泵上设有抽液管和排液管,抽液管上设有多个抽液支管,抽液支管与混合药液支管相连通,任一抽液支管上设有抽液支阀;所述排液管与设置在药液配置架上的药液收集箱相连接。

    9.如权利要求8所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述喷洒控制装置包括设置在药液配置架上的微处理器和与微处理器相配合的远程控制器,微处理器上设有信号发射模块和信号接收模块;所述微处理器分别与供电插座、药物阀、注水阀、液位传感器、温度传感器、微型加压水泵、环型半导体制冷片、圆型半导体制冷片、电热环、散热风扇、散热阀、微型气泵、气泵调速开关、喷气阀、药液控制支阀、药液控制主阀、微型抽取水泵、抽液支阀电性连接;所述微型传动电机、识别摄像头与设置在无人机机腹内的无人机控制系统电性连接,无人机控制系统与喷洒控制装置相配合。

    10.如权利要求9所述的植保无人机用微生物农药喷洒机构,其特征在于,所述异常报警装置包括分别设置在左喷施架、右喷施架上的声光报警器和多个设置在药液配置筒内的漏水传感器,漏水传感器、声光报警器均与微处理器电性连接。

    技术总结
    本发明属于生物与新医药技术领域,具体公开了一种植保无人机用微生物农药喷洒机构,无人机下设有承重支架,包括与承重支架相连接的药液配置装置,药液配置装置包括与承重支架相连接的承重固定架,药液配置装置上设有与药液配置装置相配合的药液控温装置和雾化喷施装置;雾化喷施装置包括农药喷施架和设置在农药喷施架上的药液雾化器,农药喷施架上设有与药液雾化器相配合的农药回收装置;药液配置装置上还设有与无人机相配合的喷洒控制装置和与喷洒控制装置相配合的异常报警装置。

    技术研发人员:李勇敢;胡鉴;杜疆;王晨晖;周惠来;张瑞;崔奇;宋巍;刘健;王竞;陈梦想;王峰;李耀峰;魏紫;赵苗苗;远程
    受保护的技术使用者:河南亿诺航空科技有限公司
    技术研发日:2020.12.08
    技术公布日:2021.03.12

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