一种应急抛箱式植保无人机的制作方法

本发明涉及植保无人机设备技术领域，具体的说是一种应急抛箱式植保无人机。

背景技术：

自无人机面世以来，面向农林业的植保无人机成为了无人机应用领域的一个重要分支。农林业使用的植保无人机主要用于替代人工对农作物或者各类树木进行农药的喷洒，当然，也有其他方面的用途，例如观察果树的果实成长情况等等。由于户外气候情况复杂多变，空气流变化莫测，尤其是山林地带，常常出现突发性的剧烈空气流，当植保无人机在这些领域使用时，由于植保无人机自身的物理特性以及现在技术发展水平的制约，植保无人机还不能够很好的应对这些突发的剧烈空气流。

现有技术中，部分友商的植保无人机的药箱中设置有应急泄流阀，当遇到剧烈空气流，植保无人机陷入失控状态时，则将应急泄流阀打开，将药箱中的药水快速的排空，以此来降低植保无人机的重量，从而加强对植保无人机的控制，使其摆脱失控状态。但是该种方式中，紧急排出的药水落入农作物中，容易对该区域的农作物产生农药污染，使农作物中的农药残留超标。

技术实现要素：

根据以上现有技术的不足，本发明提出了一种应急抛箱式植保无人机，能够在紧急情况下舍弃部分重量，增强对植保无人机的控制。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现：

一种应急抛箱式植保无人机，包括机架和操作终端，还包括自抛单元，所述自抛单元可拆卸的固定在所述机架上，所述自抛单元包括药箱。

作为本发明的进一步的改进，所述自抛单元还包括gps定位模块，获取所述自抛单元的定位信息；无线传输模块，将所述gps定位模块的所述定位信息传递给操作终端；备用供电模块，为所述gps定位模块和所述无线传输模块提供电力；易能森控制单元，控制所述备用供电模块启用；易能森按压感应模块，将所述自抛单元坠落时碰撞产生的机械能转换为电能，所述电能作为驱动所述易能森控制单元工作的动力。

作为本发明的进一步的改进，所述易能森按压感应模块包括机械能转换器、能量管理模块、脉冲信号发生器和无线射频发射器，机械能转换器与能量管理模块电性连接，能量管理模块向脉冲信号发生器、无线射频发射器和易能森控制单元提供电能，脉冲信号发生器与无线射频发射器电性连接。

作为本发明的进一步的改进，所述易能森控制单元包括无线射频接收器、信号处理模块和控制模块，无线射频接收器、信号处理模块及控制模块顺次电性连接。

作为本发明的进一步的改进，所述备用供电模块为可充电电池。

作为本发明的进一步的改进，还包括供能模块，所述供能模块固定在机架上，所述可充电电池的正/负极分别与供能模块的负/正极导线连接。

作为本发明的进一步的改进，所述自抛单元还包括碰撞检测模块，所述碰撞检测模块固定在药箱的底部。

作为本发明的进一步的改进，所述碰撞检测模块包括外壳体，外壳体内设有惯性块，外壳体与惯性块之间均匀的设有连接弹簧，连接弹簧的两端分别与外壳体和惯性块固定连接，外壳体的外部设有多个压杆，压杆的固定端与外壳体铰接，压杆的活动端设有拉绳，拉绳的另一端与惯性块固定连接，压杆与外壳体之间还设有复位弹簧，复位弹簧的两端分别与压杆和外壳体固定连接，机械能转换器的数量与压杆的数量相同，机械能转换器固定在外壳体上，且分别位于压杆活动端的下方。

作为本发明的进一步的改进，还包括遥控电子锁，所述自抛单元与机架通过所述遥控电子锁可拆卸的连接，遥控电子锁使用单独配置的电子锁遥控终端进行控制，或者将控制指令嵌入操作终端中，通过操作终端对遥控电子锁进行控制。

作为本发明的进一步的改进，还包括喷管和导流管，喷管固定在机架下方，药箱的顶部设有开口，导流管的一端穿过该开口进入药箱内部，导流管的另一端与喷管连接。

本发明的有益效果是：

本发明中，通过可拆卸的自抛单元的设置，能够在紧急情况下将自抛单元从植保无人机中抛下，以减轻植保无人机的重量，增强用于对植保无人机的控制，有效的降低植保无人机失控坠毁的概率。另外，通过在自抛单元中设置备用供电模块、gps定位模块、无线传输模块、易能森按压感应模块及易能森控制模块的设计，使用户能够方便快捷的找寻到坠落的自抛单元。再次，由于备用供电模块、易能森按压感应模块及易能森控制模块体积小，可以进行整体化封装，可以反复使用，使其具有很好的稳定性，可靠性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本应急抛箱式植保无人机的一种具体实施方式的主视图；

图2为本应急抛箱式植保无人机的一种具体实施方式的自抛单元坠落后发送定位信息的逻辑框图；

图3为本应急抛箱式植保无人机的一种具体实施方式的自抛单元的碰撞检测模块的示意图；

图4为图3的a部详图。

图中，1-机架，2-飞行旋翼，3-药箱，4-外壳体，5-惯性块，6-连接弹簧，7-拉绳，8-压杆，9-复位弹簧，10-机械能转换器。

具体实施方式

下面通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示，一种应急抛箱式植保无人机，包括机架1，机架1顶端设置有多个飞行旋翼2，机架1上还固定有供能模块，供能模块用于提供电能给飞行旋翼2，机架1内设置有可拆卸的自抛单元，具体的，自抛单元与机架1之间通过遥控电子锁可拆卸的连接。自抛单元包括药箱3，机架1下方设置有喷管，喷管上均匀设置有多个喷头，喷管通过导流管与药箱3连接。具体的，药箱的顶部设有开口，导流管的一端穿过该开口进入药箱内部，导流管的另一端与喷管连接。为了能够更好的固定导流管位于药箱内的端部，该端部固定有铁磁体，药箱的外部侧壁对应位置处固定有磁铁，通过磁铁对铁磁体的吸力来固定导流管位于药箱内的端部，使该端部在该植保无人机发生晃动时也能够很好的固定，保证连续供药。还包括操作终端，用户使用该操作终端发送指令实现对该植保无人机的控制，例如飞行状态的控制、喷洒药量的控制等等。遥控电子锁可以使用单独配置的电子锁遥控终端进行控制，也可以将控制指令嵌入操作终端中，通过操作终端进行对遥控电子锁的控制。

如图2所示，自抛单元还包括gps定位模块、无线传输模块、易能森按压感应模块、易能森控制模块以及备用供电模块，gps定位模块与供能模块电性连接，gps定位模块用于实时检测自抛单元的位置(也即植保无人机的位置)，并通过无线传输模块发送给操作终端，易能森按压感应模块与易能森控制模块电性连接，备用供电模块与易能森控制模块串联后分别电性连接gps定位模块和无线传输模块。

易能森按压感应模块包括机械能转换器10、能量管理模块、脉冲信号发生器和无线射频发射器，机械能转换器10与能量管理模块电性连接，能量管理模块向脉冲信号发生器、无线射频发射器和易能森控制模块提供电能，脉冲信号发生器与无线射频发射器电性连接；易能森控制模块包括无线射频接收器、信号处理模块和控制模块，无线射频接收器、信号处理模块及控制模块顺次电性连接。

当发生紧急情况时，该植保无人机处于失控状态，此时发送控制指令使遥控电子锁打开，将自抛单元抛下，使该植保无人机降低重量，以增强对该植保无人机的控制；该自抛单元坠落时，机械能转换器10用于接收自抛单元坠落时剧烈碰撞产生的机械能，并将该机械能转换为电能，然后传输给能量管理模块，能量管理模块接收机械能转换器10传输的电能，并将其分别分配给脉冲发生器、无线射频发射器和易能森控制模块，脉冲发生器得到能量管理模块分配的电力后，发出一个脉冲信号，通过无线射频发射器发送给易能森控制模块，易能森控制模块中的无线射频接收器接收脉冲信号，并将脉冲信号传递给信号处理模块，信号处理模块接收脉冲信号后，并对脉冲信号转换为数字信号，然后将转换后的数字信号传递给控制模块，控制模块将gps定位模块与无线传输模块所在的电源回路接通，从而使备用供电模块能够为gps定位模块和无线传输模块提供电力，使gps定位模块和无线传输模块能够开始工作，gps定位模块获取定位信息，并通过无线传输模块发送至用户手中的操作终端，用户获取到该定位信息后即可方便快捷的找寻到坠落的自抛单元，从而可以反复利用该自抛单元，将损失降至最低。

考虑到备用供电模块只需要在自抛单元发生坠落之后找寻期间使用，只需要短期使用，另外植保无人机的额外配重将显著降低植保无人机的续航能力，因此备用供电模块采用体积小的电池即可，实际型号根据需求选择。另外，考虑到电池随着存放时间的延长，可能出现电力流失的情况，所以优选的，电池选用可充电电池，且可充电电池的正/负极分别与供能模块的负/正极导线连接，使供能模块能够向备用供电模块充电，从而使备用供电模块保持可用状态。

如图3和图4所示，自抛单元还包括碰撞检测模块，其包括外壳体4，外壳体4固定设置在药箱3的底部，外壳体4内设有惯性块5，外壳体4与惯性块5之间设有多个连接弹簧6，多个连接弹簧6均匀的布置在空间的多个方向上(例如x向、y向、z向)，连接弹簧6的两端分别与外壳体4和惯性块5固定连接，在无外力作用的情况下，连接弹簧6使惯性块5静止在外壳体4的内部，外壳体4的外部设有多个压杆8，压杆8的固定端与外壳体4铰接，压杆8的活动端通过拉绳7与惯性块5连接，压杆8与外壳体4之间还设有复位弹簧9，复位弹簧9的两端分别与压杆8和外壳体4固定连接，无外力作用的情况下，复位弹簧9使压杆8的活动端与外壳体4保持一定的间距。机械能转换器10具有多个，且数量与压杆8的数量相同，机械能转换器10分别固定在外壳体4上，且分别位于压杆8活动端的下方。当自抛单元发生坠落时，产生的剧烈碰撞使惯性块5相对外壳体4产生足够的相对位移，惯性块5拉动压杆8，压杆8的活动端压在机械能转换器10上，机械能转换器10将机械能转换为电能，并最终使备用供电模块给gps定位模块和无线传输模块供电，gps定位模块通过无线传输模块将定位信息传输至操作终端，使用户能够根据定位信息快速的将坠落的自抛单元找到。

本发明中，通过可拆卸的自抛单元的设置，能够在紧急情况下将自抛单元从植保无人机中抛下，以减轻植保无人机的重量，增强用于对植保无人机的控制，有效的降低植保无人机失控坠毁的概率。另外，通过在自抛单元中设置备用供电模块、gps定位模块、无线传输模块、易能森按压感应模块及易能森控制模块的设计，使用户能够方便快捷的找寻到坠落的自抛单元。再次，由于备用供电模块、易能森按压感应模块及易能森控制模块体积小，可以进行整体化封装，可以反复使用，使其具有很好的稳定性，可靠性高。

上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。