一种植保无人机用可旋转喷杆及其植保无人机的制作方法

本实用新型涉及植保无人机技术领域，更具体地说，涉及一种植保无人机用可旋转喷杆及其植保无人机。

背景技术：

目前植保无人机已经越来越多的进入到现代农业作业中，大多在平原或丘陵地带上进行喷洒操作。在对普通作物进行喷洒时，植保无人机的喷杆可水平设置，喷洒较为均匀。但在对果园林业喷洒作业中，无人机植保机的喷杆角度是影响农药喷洒质量的重要因素，同时对无人机植保机的飞行安全也至关重要。

由于果园林业植保的特殊性，通常为了保证喷洒防治效果，需要使得无人机植保机保持一个较低的高度飞行。但由于树木的生长是随机的，树木四周的距离也是不一样的，植保无人机喷杆很容易碰到周围树木而损坏。

为了不让无人机植保机在喷洒作业中因喷杆碰到树木损坏，一般都会留有飞行宽度余量，但是在实际作业过程中高度很难控制，因此，只能在树木顶部喷洒作业。一般树木成扇形结构生长，从树木顶部喷洒的效果没有从树木四周喷洒效果好。而现有的无人机植保机喷洒装置上的喷杆大都是固定在起落架上或药箱上，因此，有两个需要解决的问题：1、为了对树木达到较好的喷洒效果，要求植保无人机的喷杆有一定的旋转角度；2、由于实际作业的复杂度，要求喷杆的角度根据树木的形状改变。

经过检索发现，关于可旋转无人机喷杆技术已有部分专利文献公开，如中国专利号：ZL201520950301.0，授权公告日：2016年4月13日，发明创造名称为：植保无人机喷杆及植保无人机，该申请案公开了一种植保无人机喷杆及植保无人机，植保无人机喷杆包括喷杆主体，喷杆主体沿长度方向上均布有喷头，植保无人机内设有用于控制其飞行的控制器；喷杆主体的端部通过机座安装在植保无人机上，喷杆主体具有沿机座转动的自由度，机座中设有齿轮箱，齿轮箱中设有与喷杆主体相固定的减速齿轮，以及与减速齿轮相啮合的主动齿轮，机座外设有步进电机，步进电机的输出轴穿过齿轮箱，连接在主动齿轮上，喷杆主体还设有测距传感器，步进电机、测距传感器均与控制器信号相接。

该专利方案虽然能够实现旋转目的，但是其在减速机的转轴上直接连接喷杆，由于喷杆的长度及重量分布原因，很容易在连接处折断，结构设计不合理。

又如中国专利号：ZL 201520643208.5，授权公告日：2016年2月24日，发明创造名称为：一种植保无人机农药喷洒装置，一种植保无人机农药喷洒装置，包括隔膜泵、喷杆和伞形喷头，所述隔膜泵一端与药箱连接、另一端与所述喷杆相连，所述喷杆包括摆杆和横杆，所述摆杆包括三段相互插接的收缩杆，中部的收缩杆与两侧的收缩杆通过套接件收缩和伸长支撑，两侧的收缩杆与横杆相连，横杆上设置所述伞形喷头。

该专利方案中采用连杆形式驱动喷杆转动，但其主要功能在于实现折叠，也就是通过伸缩杆的伸缩实现喷杆的向上转动，而在喷洒作业中，主要是需要喷杆向下转动，因此，该专利方案无法达到较好的喷洒效果。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中植保无人机的喷杆不能转动以适应果树喷洒施药的不足，提供了一种植保无人机用可旋转喷杆及其植保无人机，本实用新型通过四连杆机构控制喷杆的转动，结构稳固，转动灵活，有助于提高果树喷药的均匀性。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种植保无人机用可旋转喷杆，包括固定架、铰接架、传动轴、第一连杆、第二连杆和喷杆固定座，所述铰接架固定在固定架下方，所述铰接架、第一连杆、第二连杆和喷杆固定座相铰接组成四连杆机构，第一连杆与驱动电机上的传动轴固定连接，在喷杆固定座上连接有喷杆。

作为本实用新型更进一步的改进，所述的驱动电机固定在固定架一侧，传动轴通过轴承座安装在固定架上。

作为本实用新型更进一步的改进，所述第一连杆和第二连杆均对称设置在喷杆固定座两侧。

作为本实用新型更进一步的改进，所述喷杆上缠绕有输药软管，在输药软管上连接有喷洒头，且喷洒头的喷口向下。

作为本实用新型更进一步的改进，沿喷杆长度方向排列设置有喷头，该喷头位于喷杆下方，喷头入水口与喷杆上的输药软管相连。

作为本实用新型更进一步的改进，所述喷杆固定座内部设置有输药孔，输药软管从输药孔中穿进喷杆中部空腔。

作为本实用新型更进一步的改进，所述喷杆对称安装在无人机两侧，两侧的固定架通过中部连接杆相连。

本使用新型的一种植保无人机，包括无人机本体和药箱，在无人机本体上装有权利要求1～9中任一项所述的可旋转喷杆，其中，喷杆中的输药软管与药箱连通。

作为本实用新型更进一步的改进，所述无人机本体下方固定有悬挂杆，中部连接杆与悬挂杆连接，在中部连接杆两端设置可旋转喷杆装置。

作为本实用新型更进一步的改进，所述无人机本体上设置有摄像装置。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种植保无人机用可旋转喷杆，铰接架、第一连杆、第二连杆和喷杆固定座相铰接组成四连杆机构，第一连杆和第二连杆均对称设置在喷杆固定座两侧，通过驱动电机可控制转动角度，不但结构强度高，而且转动灵活，易于调整喷杆角度，可以使喷杆较好的覆盖在果树上方，适合为果树喷药使用；

(2)本实用新型的一种植保无人机用可旋转喷杆，采用输药软管进行输药，该输药软管为橡胶材质，可以避免药物对喷杆的腐蚀，而且更容易密封；该输药软管可以缠绕在喷杆上并自带喷头，或者插入喷管与喷管上的喷头结合，不同的使用方式均能够达到控制转动角度的目的；

(3)本实用新型的一种植保无人机，把可旋转喷杆装置设置在无人机本体上，并对称设置在无人机本体两侧，中间通过中部连接杆相连，那么可以根据需要分别调整两侧喷杆的转动角度，有效避免与树木的碰撞，具有较好的使用效果，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的一种植保无人机用可旋转喷杆的结构示意图；

图2为本实用新型中驱动电机与固定架的结构示意图；

图3为本实用新型中一种植保无人机的结构示意图。

示意图中的标号说明：1、中部连接杆；2、固定架；3、铰接架；4、传动轴；5、第一连杆；6、第二连杆；7、喷杆固定座；8、输药孔；9、喷杆；10、喷头；11、驱动电机；12、无人机本体；13、悬挂杆；14、药箱；15、输药软管。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

结合图1、图2，本实施例的一种植保无人机用可旋转喷杆，包括固定架2、铰接架3、传动轴4、第一连杆5、第二连杆6和喷杆固定座7，铰接架3固定在固定架2下方，两者连接成一体结构，其中，铰接架3的下端与喷杆固定座7端部铰接，喷杆固定座7距离端部一定距离处铰接有第二连杆6，第二连杆6的另一端和第一连杆5的一端铰接，第一连杆5另一端固定在传动轴4上，该传动轴4通过轴承座安装在固定架2上，那么，铰接架3、第一连杆5、第二连杆6和喷杆固定座7形成四连杆机构，相对可以摆动。固定架2一侧安装有驱动电机11，传动轴4通过驱动电机11驱动。

当传动轴4转动时，第一连杆5摆动，进而带动第二连杆6动作，使喷杆固定座7绕着其端部铰接点摆动，在喷杆固定座7上连接有喷杆9，则可实现驱动喷杆9转动的目的。

进一步地，本实施例中的固定架2为一个矩形框架，如图2中所示，铰接架3是V形结构，铰接架3的上端与固定架2底面相固定。喷杆固定座7具有一定的宽度，第一连杆5和第二连杆6均对称设置在喷杆固定座7两侧，相当于喷杆固定座7两侧均设置有一个四连杆机构，则具有更高的结构强度，减小喷杆长度和重力对控制精度的影响。

在使用时，可以把固定架2直接固定到无人机上，也可把两个固定架2通过中部连接杆1相连，再把中部连接杆1固定到无人机上，也就是两个喷杆9对称安装在无人机两侧，可以分别调整喷杆9的角度以适应植保喷洒的使用需求。

实施例2

本实施例的一种植保无人机用可旋转喷杆，其基本结构与实施例1相同，其不同之处在于：本实施例在喷杆9上缠绕有输药软管，在输药软管上连接有喷洒头，且喷洒头的喷口向下。把该输药软管与药箱连接，即可直接进行植保工作。

本实施例中的喷杆9主要起到支撑输药软管作用，输药软管可以采用橡胶材质。采用该结构一方面可以减少药物对喷杆的腐蚀，另一方面具有更好的密封性，药物不容易泄露。

实施例3

本实施例的一种植保无人机用可旋转喷杆，其基本结构与实施例1相同，其不同之处在于：沿喷杆9长度方向排列设置有喷头10，该喷头10位于喷杆9下方，喷头10入水口与喷杆9上的输药软管相连。把喷头10固定在喷杆9下方，稳定性更好，使用时不容易转动偏向。

进一步地，喷杆9为中空的管状结构，所述喷杆固定座7内部设置有输药孔8，输药软管从输药孔8中穿进喷杆9中部空腔。把输药软管设置在喷杆内部，对输药软管有较好的保护作用，防止其被外部树枝刮破。

实施例4

结合图3，针对上述实施例中的植保无人机用可旋转喷杆，本发明还提供了一种植保无人机，该植保无人机主要由无人机本体12和药箱14组成，在无人机本体12上装有可旋转喷杆，其中，喷杆9中的输药软管15与药箱14连通。无人机本体12下方固定有悬挂杆13，中部连接杆1与悬挂杆13连接，在中部连接杆1两端设置可旋转喷杆装置，便可利用该植保无人机进行喷洒作业。无人机本体12上还可设置摄像装置，便于更清楚的观测喷洒对象，观测植物长势等。

具体使用时，安装好可旋转喷杆，然后控制两侧的驱动电机11转动，第一连杆5绕传动轴4的中心轴向下摆动，并通过第二连杆6把运动传递到喷杆固定座7，使喷杆固定座7绕其与铰接架3的铰接轴转动，进而实现喷杆9向下的转动，沿喷杆9长度方向与树木的间距较为均匀，喷洒施药的均匀性更好。此外，还可分别控制两个驱动电机11，使其转动角度不同，以避开其他树木对植保无人机的工作影响，有效避免与树木的碰撞，具有较好的使用效果，结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。