一种用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机的制作方法

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机。

背景技术：

无人驾驶飞机，简称无人机(uav)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。

在现有的植保无人机中，通过搭载农药箱和喷头，在无人机飞行的时候进行农药喷洒，从而完成植保工作。但是，现有的无人机在进行植保工作时，农药箱内的农药浓度固定不变，导致在一些害虫较少的地方，由于农药过多，影响农作的生长，而在一些害虫较多的地方，喷洒的农药过少，不足以杀死大部分害虫，不仅如此，无人机在植保工作时，由于喷头的位置固定不变，导致无人机的喷洒范围有限，无人机需要来回飞行移动，才能将农药喷洒在整个农作物生长区，严重降低了农药的喷洒效率，从而导致现有的植保无人机实用性降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机，包括主体、供药机构、喷药机构、若干支撑脚和若干飞行机构，所述供药机构和喷药机构分别设置在主体的上方和下方，所述飞行机构周向均匀分布在主体的外周，所述支撑脚周向均匀分布在主体的下方，所述主体内设有plc和天线，所述天线与plc电连接；

所述供药机构包括储水箱、调节箱、抽水泵、第一水管、药箱、支撑块、连管和供料管，所述储水箱和调节箱均固定在主体的上方，所述抽水泵固定在储水箱上，所述抽水泵与储水箱连通，所述抽水泵通过第一水管与调节箱连通，所述供料管位于调节箱的远离储水箱的一侧，所述供料管通过支撑块固定在主体的上方，所述药箱通过连管设置在供料管的上方，所述药箱通过连管与供料管连通，所述供料管与调节箱连通，所述供料管的下方设有封闭组件，所述供料管内设有输料组件；

所述喷药机构包括驱动组件和两个喷药组件，两个喷药组件分别位于驱动组件的两侧，所述喷药组件包括伸缩单元、平移板、喷头和第二水管，所述伸缩单元与平移板连接，所述喷头固定在平移板的下方，所述喷头通过第二水管与调节箱连通，所述第二水管内设有阀门，所述阀门与plc电连接；

所述伸缩单元包括平移块、固定块、伸缩架、滑块和框架，所述固定块固定在主体的下方，所述驱动组件与平移块传动连接，所述框架的形状为u形，所述框架的两端固定在平移板上，所述滑块套设在框架上，所述伸缩架的一端的两侧分别与平移块和固定块铰接，所述伸缩架的另一端的两侧分别与滑块和平移板铰接；

所述处理器内设有无线接收模块，所述无线接收模块包括无线接收电路，所述无线接收电路包括第二天线、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第三电感、第四电感、第三三极管、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第三电阻，所述第二天线通过第七电容和第三电感组成的串联电路接地，所述第五电容和第六电容组成的串联电路与第三电感并联，所述第四电感的一端与第一二极管的阳极连接，所述第四电感的另一端通过第八电容接地，所述第三三极管的基极分别与第一二极管的阴极和第二三极管的阴极连接，所述第二三极管的阳极接地，所述第三三极管的发射极与第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极接地，所述第三三极管的集电极通过第三电阻外接5v直流电压电源，控制电路包括集成电路、第四电阻、第九电容、第十电容、第四三极管和蜂鸣器，所述集成电路的型号为ne555，所述集成电路的第四端和第八端均外接5v直流电压电源，所述集成电路的第七端与集成电路的第六端连接，所述集成电路的第七端通过第四电阻外接5v直流电压电源，所述集成电路的第七端通过第九电容接地，所述集成电路的第二端与第三三极管的集电极连接，所述集成电路的第一端接地，所述集成电路的第五端通过第十电容接地，所述集成电路的第三端与第四三极管的基极连接，所述第四三极管的发射极接地，所述第四三极管的集电极通过蜂鸣器外接5v直流电压电源。

作为优选，为了实现无人机的飞行功能，所述飞行机构包括侧杆、第一电动机、第一输出轴和两个叶片，所述第一电动机通过侧杆与主体固定连接，所述第一电动机与plc电连接，所述第一电动机与第一输出轴传动连接，两个叶片分别位于第一电动机的两侧。

作为优选，为了保证第一电动机的驱动力，所述第一电动机为直流伺服电动机。

作为优选，为了控制供料管的封闭和打开，所述封闭组件包括第二电动机、偏心轮、升降板、密封板和固定轴，所述固定轴固定在主体和供料管之间，所述第二电动机固定在主体的上方，所述第二电动机与plc电连接，所述第二电动机与偏心轮传动连接，所述升降板位于偏心轮的上方，所述升降板的一端套设在固定轴上，所述密封板固定在升降板的另一端的上方，所述供料管套设在升降板上。

作为优选，为了精确控制注入调节箱内的水的用量，所述调节箱内的顶部设有液位计，所述液位计与plc电连接。

作为优选，为了使药剂与水溶液充分混合，所述调节箱内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括第三电动机、第三输出轴和两个混合板，所述第三电动机固定在调节箱内的顶部，所述第三电动机与plc电连接，所述第三电动机与第三输出轴的顶端传动连接，两个混合板分别固定在第三输出轴的两侧。

作为优选，为了向调节箱内输送固定农药，所述输料组件包括第四电动机、第四输出轴和密封块，所述第四电动机固定在供料管内的底部，所述第四电动机与plc电连接，所述第四电动机与第四输出轴传动连接，所述密封块与供料管相匹配，所述密封块套设在第四输出轴上，所述密封块的与第四输出轴的连接处设有与第四输出轴匹配的螺纹。

作为优选，为了驱动平移块移动，所述驱动组件包括第五电动机、第一连接杆、第二连接杆和驱动板，所述第五电动机固定在主体的下方，所述第五电动机与plc电连接，所述第五电动机与第一连接杆传动连接，所述第一连接杆通过第二连接杆与驱动板铰接，所述驱动板与平移块固定连接。

作为优选，为了实现驱动板的平稳移动，所述驱动组件还包括两个限位框，所述限位框的形状为u形，所述限位框的两端固定在主体的下方，所述驱动板套设在限位框上。

作为优选，为了检测喷头下方农作物周围的害虫量，所述平移板的下方设有超声波发射器和超声波接收器，所述超声波发射器和超声波接收器均与plc电连接。

本发明的有益效果是，该用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机通过供药机构配置成浓度始终的农药溶液，保证杀死害虫的同时促进农作物的生长，与现有的供药机构相比，该供药机构可实时配置不同浓度的农药溶液，不仅如此，通过喷药机构在设备悬空时带动喷头移动，扩大喷洒范围，避免无人机来回飞行，从而提高了设备的工作效率和实用性，与现有的喷药机构相比，该喷药机构喷洒范围更广，工作效率更高，在遥控发射电路中，采用了常规的元器件，在实现无线可靠发射的同时，降低了生产成本，提高了遥控电路的市场竞争力；不仅如此，在遥控接收电路中，第一二极管和第二二极管组成倍压电路将第四电感应到的无线信号进行倍压整流，使得无线信号进行可靠的感应接收，提高了遥控电路的可靠性。

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是本发明的用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机的结构示意图；

图2是本发明的用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机的主体的仰视图；

图3是图1的a部放大图；

图4是图1的b部放大图；

图5是本发明的用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机的无线接收电路的电路原理图；

图中：1.主体，2.支撑脚，3.储水箱，4.调节箱，5.抽水泵，6.第一水管，7.药箱，8.支撑块，9.连管，10.供料管，11.平移板，12.喷头，13.第二水管，14.平移块，15.固定块，16.伸缩架，17.滑块，18.框架，19.侧杆，20.第一电动机，21.第一输出轴，22.叶片，23.第二电动机，24.偏心轮，25.升降板，26.密封板，27.固定轴，28.液位计，29.第三电动机，30.第三输出轴，31.混合板，32.第四电动机，33.第四输出轴，34.密封块，35.第五电动机，36.第一连接杆，37.第二连接杆，38.驱动板，39.限位框，40.超声波发射器，41.超声波接收器，c5.第五电容，c6.第六电容，c7.第七电容，c8.第八电容，c9.第九电容，c10.第十电容，l3.第三电感，l4.第四电感，vd2.第三二极管，vd3.第三三极管，vd4.第四三极管，r3.第三电阻，r4.第四电阻，bl.蜂鸣器，vt1.第一二极管，vt2.第二二极管，u1.集成电路。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机，包括主体1、供药机构、喷药机构、若干支撑脚2和若干飞行机构，所述供药机构和喷药机构分别设置在主体1的上方和下方，所述飞行机构周向均匀分布在主体1的外周，所述支撑脚2周向均匀分布在主体1的下方，所述主体1内设有plc和天线，所述天线与plc电连接；

所述供药机构包括储水箱3、调节箱4、抽水泵5、第一水管6、药箱7、支撑块8、连管9和供料管10，所述储水箱3和调节箱4均固定在主体1的上方，所述抽水泵5固定在储水箱3上，所述抽水泵5与储水箱3连通，所述抽水泵5通过第一水管6与调节箱4连通，所述供料管10位于调节箱4的远离储水箱3的一侧，所述供料管10通过支撑块8固定在主体1的上方，所述药箱7通过连管9设置在供料管10的上方，所述药箱7通过连管9与供料管10连通，所述供料管10与调节箱4连通，所述供料管10的下方设有封闭组件，所述供料管10内设有输料组件；

该无人机在执行植保操作时，通过主体1内部的天线可收发信号，天线可将接收的信号传递给plc，而plc可控制天线发送信号的内容，从而方便用户利用手机等遥控设备控制无人机执行植保操作，无人机中，通过飞行机构使设备悬空，便于设备住农作物上方进行植保作业，在主体1的上方，由供药机构根据害虫量灵活调节农药的浓度，通过下方的喷药机构将临时配置的浓度始终的农药向下喷洒，从而促使农作物健康的成长。

在供药机构中，调节箱4的一侧，plc控制抽水泵5启动，抽取储水箱3内的水溶液，通过第一水管6将水溶液注入到调节箱4中，而在调节箱4的另一侧，通过连管9方便药箱7内的固体农药粉末进入供料管10中，通过输料组件将固体农药粉末排入调节箱4内，通过将农药溶解在水溶液中，形成浓度适中的农药溶液，从而方便喷药机构将农药喷洒出来。在供料管10的下方，通过封闭组件可控制供料管10是否打开，便于定量控制供料管10中的农药，从而精确控制农药溶液中的农药含量。

如图2所示，所述喷药机构包括驱动组件和两个喷药组件，两个喷药组件分别位于驱动组件的两侧，所述喷药组件包括伸缩单元、平移板11、喷头12和第二水管13，所述伸缩单元与平移板11连接，所述喷头12固定在平移板11的下方，所述喷头12通过第二水管13与调节箱4连通，所述第二水管13内设有阀门，所述阀门与plc电连接；

所述伸缩单元包括平移块14、固定块15、伸缩架16、滑块17和框架18，所述固定块15固定在主体1的下方，所述驱动组件与平移块14传动连接，所述框架18的形状为u形，所述框架18的两端固定在平移板11上，所述滑块17套设在框架18上，所述伸缩架16的一端的两侧分别与平移块14和固定块15铰接，所述伸缩架16的另一端的两侧分别与滑块17和平移板11铰接。

在调节箱4配置好农药溶液后，下方的喷药机构运行，由plc控制第二水管13内的阀门打开，便于农药溶液通过第二水管13后从喷头12喷出，在主体1的下方，由plc控制驱动组件运行，带动平移块14移动，改变平移块14与固定块15之间的距离，使得伸缩架16的另一端的滑块17在框架18上滑动，同时伸缩架16发生伸缩，伸缩架16的长度发生改变，从而调节了平移板11的位置，进而改变了喷头12的喷洒位置，扩大了喷头12的喷洒范围，便于无人机悬浮在空中进行大范围的农药喷洒，从而提高了设备的植保效率；

所述主体1内设有无线接收模块，所述无线接收模块包括无线接收电路，所述无线接收电路包括第二天线、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第三电感l3、第四电感l4、第三三极管vd3、第一二极管vt1、第二二极管vt2、第三二极管vd2和第三电阻r3，所述第二天线通过第七电容c7和第三电感l3组成的串联电路接地，所述第五电容c5和第六电容c6组成的串联电路与第三电感l3并联，所述第四电感l4的一端与第一二极管vt1的阳极连接，所述第四电感l4的另一端通过第八电容c8接地，所述第三三极管vd3的基极分别与第一二极管vt1的阴极和第二三极管的阴极连接，所述第二三极管的阳极接地，所述第三三极管vd3的发射极与第三二极管vd2的阳极连接，所述第三二极管vd2的阴极接地，所述第三三极管vd3的集电极通过第三电阻r3外接5v直流电压电源，控制电路包括集成电路u1、第四电阻r4、第九电容c9、第十电容c10、第四三极管vd4和蜂鸣器bl，所述集成电路u1的型号为ne555，所述集成电路u1的第四端和第八端均外接5v直流电压电源，所述集成电路u1的第七端与集成电路u1的第六端连接，所述集成电路u1的第七端通过第四电阻r4外接5v直流电压电源，所述集成电路u1的第七端通过第九电容c9接地，所述集成电路u1的第二端与第三三极管vd3的集电极连接，所述集成电路u1的第一端接地，所述集成电路u1的第五端通过第十电容c10接地，所述集成电路u1的第三端与第四三极管vd4的基极连接，所述第四三极管vd4的发射极接地，所述第四三极管vd4的集电极通过蜂鸣器bl外接5v直流电压电源。

如图1所示，所述飞行机构包括侧杆19、第一电动机20、第一输出轴21和两个叶片22，所述第一电动机20通过侧杆19与主体1固定连接，所述第一电动机20与plc电连接，所述第一电动机20与第一输出轴21传动连接，两个叶片22分别位于第一电动机20的两侧。

侧杆19用以固定第一电动机20，plc控制第一电动机20启动，通过第一输出轴21带动叶片22旋转，使得叶片22的下方产生气流，支撑设备上浮，便于无人机在空中飞行执行植保工作。

作为优选，利用直流伺服电动机驱动力强的特点，为了保证第一电动机20的驱动力，所述第一电动机20为直流伺服电动机。

如图3所示，所述封闭组件包括第二电动机23、偏心轮24、升降板25、密封板26和固定轴27，所述固定轴27固定在主体1和供料管10之间，所述第二电动机23固定在主体1的上方，所述第二电动机23与plc电连接，所述第二电动机23与偏心轮24传动连接，所述升降板25位于偏心轮24的上方，所述升降板25的一端套设在固定轴27上，所述密封板26固定在升降板25的另一端的上方，所述供料管10套设在升降板25上。

plc控制第二电动机23启动，带动偏心轮24旋转，偏心轮24作用在升降板25上，在固定轴27的导向作用下，使得升降杆沿着固定轴27的轴线上下移动，进而带动密封板26进行升降，当密封板26移动至最高处时，密封板26堵住供料管10，可防止供料管10内的农药粉末进入调节箱4中，当密封板26向下移动时，通过输料组件可方便将供料管10内的农药粉末推入调节箱4内。

作为优选，为了精确控制注入调节箱4内的水的用量，所述调节箱4内的顶部设有液位计28，所述液位计28与plc电连接。通过液位计28检测调节箱4内的水溶液的液位，并将液位数据反馈给plc，plc根据液位数据控制抽水泵5运行，使得设备精确控制通入调节箱4中的水溶液的用量。

如图3所示，所述调节箱4内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括第三电动机29、第三输出轴30和两个混合板31，所述第三电动机29固定在调节箱4内的顶部，所述第三电动机29与plc电连接，所述第三电动机29与第三输出轴30的顶端传动连接，两个混合板31分别固定在第三输出轴30的两侧。

当农药粉末和水溶液均进入调节箱4内，plc控制第三电动机29启动，带动第三输出轴30转动，使得混合板31旋转，从而使农药粉末均匀溶解在水溶液中，形成浓度均匀的农药溶液。

如图4所示，所述输料组件包括第四电动机32、第四输出轴33和密封块34，所述第四电动机32固定在供料管10内的底部，所述第四电动机32与plc电连接，所述第四电动机32与第四输出轴33传动连接，所述密封块34与供料管10相匹配，所述密封块34套设在第四输出轴33上，所述密封块34的与第四输出轴33的连接处设有与第四输出轴33匹配的螺纹。

plc控制第四电动机32启动，带动第四输出轴33旋转，第四输出轴33通过螺纹作用在密封块34上，使得密封块34沿着第四输出轴33的轴线进行移动，当密封板26下降且密封块34向调节箱4靠近移动时，密封块34推动供料管10中的农药粉末进入调节箱4内，当密封板26上升至最高处后，密封块34远离调节箱4，使得农药粉末通过连管9进入供料管10中，根据密封块34的移动距离，可精确控制供料管10内的农药量。

如图1所示，所述驱动组件包括第五电动机35、第一连接杆36、第二连接杆37和驱动板38，所述第五电动机35固定在主体1的下方，所述第五电动机35与plc电连接，所述第五电动机35与第一连接杆36传动连接，所述第一连接杆36通过第二连接杆37与驱动板38铰接，所述驱动板38与平移块14固定连接。

plc控制第五电动机35启动，带动第一连接杆36转动，第一连接杆36通过第二连接杆37作用在驱动板38上，使得驱动板38带动平移块14发生移动。

作为优选，为了实现驱动板38的平稳移动，所述驱动组件还包括两个限位框39，所述限位框39的形状为u形，所述限位框39的两端固定在主体1的下方，所述驱动板38套设在限位框39上。限位框39的位置固定，从而固定了驱动板38的移动方向和移动范围，实现了驱动板38的平稳移动。

作为优选，为了检测喷头12下方农作物周围的害虫量，所述平移板11的下方设有超声波发射器40和超声波接收器41，所述超声波发射器40和超声波接收器41均与plc电连接。在进行喷洒农药前，由plc控制超声波发射器40向下发射超声波信号，利用超声波接收器41接收返回的信号，并将返回的超声波信号反馈给plc，plc根据超声波信号确定农作物周围的害虫量，便于配种浓度适中的农药溶液。

该植保无人机运行时，通过超声波发射器40和超声波接收器41检测设备下方的害虫量，而后通过输料组件控制适量的农药粉末通过供料管10进入调节箱4内，由抽水泵5抽取定量的水溶液注入调节箱4内，配置成浓度合适的农药溶液后，由驱动组件带动两侧的伸缩组件中的伸缩架16，使得平移板11发生移动，扩大喷头12的喷洒范围，提高了工作效率，且保证了合适的农药浓度，从而有助于农作物的生长。

与现有技术相比，该用于农业生产的便于调节的高效型植保无人机通过供药机构配置成浓度始终的农药溶液，保证杀死害虫的同时促进农作物的生长，与现有的供药机构相比，该供药机构可实时配置不同浓度的农药溶液，不仅如此，通过喷药机构在设备悬空时带动喷头12移动，扩大喷洒范围，避免无人机来回飞行，从而提高了设备的工作效率和实用性，与现有的喷药机构相比，该喷药机构喷洒范围更广，工作效率更高，在遥控发射电路中，采用了常规的元器件，在实现无线可靠发射的同时，降低了生产成本，提高了遥控电路的市场竞争力；不仅如此，在遥控接收电路中，第一二极管vt1和第二二极管vt2组成倍压电路将第四电感l4应到的无线信号进行倍压整流，使得无线信号进行可靠的感应接收，提高了遥控电路的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。