一种用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机的制作方法

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机。

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，由于喷头的喷洒范围有限，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，即使部分无人机上可带动喷头移动，扩大喷洒范围，但是喷头的移动势必导致药管的延长，致使部分农药残留在药管内，造成农药的浪费，不仅如此，在喷洒农药过程中，部分药滴容易附着在无人机的支脚上，导致农作物喷洒不均匀，影响了农作物的成长，进而降低了现有的植保无人机的实用性。

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，提供一种用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机，包括主体、药箱、喷药机构、若干飞行机构和若干凹口，所述主体内设有天线和plc，所述天线与plc电连接，所述飞行机构周向均匀分布在主体的外周，所述凹口周向均匀分布在主体的下方，所述凹口内设有支撑机构，所述药箱固定在主体的上方，所述药箱上设有注液管，所述喷药机构设置在主体的下方；

所述支撑机构包括平移组件、移动块、支撑杆、铰接组件、气泵、气缸、气杆和垫块，所述平移组件位于气缸的上方，所平移组件与移动块传动连接，所述移动块通过支撑杆与气缸铰接，所述气缸与铰接组件连接，所述气泵固定在气缸上，所述气泵与气缸连通，所述气杆的一端设置在气缸内，所述气杆的另一端与垫块固定连接；

所述喷药机构包括输送管、连通管、支撑管、转盘、第一马达、动力块、框架、往复组件、连接组件和两个喷头，所述连通管的顶端与药箱连通，所述连通管的底端套设在输送管的顶端，所述输送管的底端与支撑管的中心处连通，所述输送管通过连接组件设置在主体的下方，所述输送管内设有阀门，两个喷头分别位于支撑管的两侧，所述支撑管通过连接组件设置在输送管的下方，所述第一马达固定在主体的下方，所述第一马达与plc电连接，所述第一马达与动力块传动连接，所述动力块的形状为圆锥形，所述转盘套设在输送管上，所述转盘抵靠在动力块上，所述框架的形状为u形，所述框架位于输送管的远离动力块的一侧，所述转盘的远离动力块的一侧设置在框架的u形开口内，所述往复组件与驱动框传动连接，所述第一马达和阀门均与plc电连接；

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

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。

作为优选，为了带动移动块进行移动，所述平移组件包括第二马达、支管和第二输出轴，所述第二马达和支管分别固定在凹口的两侧的内壁上，所述第二马达与plc电连接，所述第二输出轴位于第二马达和支管之间，所述第二马达与第二输出轴传动连接，所述移动块套设在第二输出轴上，所述移动块的与第二输出轴的连接处设有与第二输出轴匹配的螺纹。

作为优选，为了方便气缸的转动，所述铰接组件包括固定轴、套环和连接杆，所述固定轴固定在凹口内，所述套环套设在固定轴上，所述套环通过连接杆与气缸固定连接。

作为优选，为了带动往复框在竖直方向上进行往复运动，所述往复组件包括第三马达、第一连接杆、第二连接杆和定位单元，所述第三马达固定在主体的下方，所述第三马达与plc电连接，所述第三马达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框架铰接，所述定位单元位于框架的远离转盘的一侧。

作为优选，为了固定往复框的移动方向，所述定位单元包括定位杆和定位环，所述定位杆固定在主体的下方，所述定位环套设在定位杆上，所述定位环与框架固定连接。

作为优选，为了便于转盘的转动，所述框架的两侧的内壁上设有开口，所述开口内设有滚珠，所述滚珠与开口相匹配，所述滚珠的球心位于开口内，所述滚珠抵靠在转盘上。

作为优选，为了方便转盘在输送管上滑动且通过转盘带动输送管转动，所述转盘的内侧设有若干条形口，所述条形口周向均匀分布在转盘的内侧，所述输送管的外周设有若干凸出板，所述凸出板周向均匀分布在输送管的外周，所述凸出板的数量与条形口的数量相等，所述凸出板与条形口一一对应，所述凸出板位于条形口内。

作为优选，为了辅助支撑输送管，所述连接组件包括连接环、水平板和两个支撑架，两个支撑架分别位于连接环的两侧，所述连接环套设在输送管上，所述连接环通过支撑架固定在主体的下方，所述水平板位于连接环的上方，所述水平板固定在输送管上。

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、第四马达、第四输出轴和两个叶片，所述第四马达通过侧杆与主体固定连接，所述第四马达与plc电连接，两个叶片分别位于第四输出轴的两侧，所述第四马达通过第四输出轴与叶片传动连接。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述药箱的上方设有光伏板。

本发明的有益效果是，该用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机通过喷药机构不断改变喷头的转速，使喷头喷出的农药落在不同的位置上，扩大了农药的喷洒范围，提高了植保效率，与现有的喷药机构相比，该喷药机构作用范围广，且输送农药的距离固定不变，避免农药残留，不仅如此，在进行植保作业时，支撑机构可收入凹口中，防止阻挡农药的传播，从而保证了农药的喷洒均匀，提高了设备的实用性，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活，安全可靠。

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植保的喷洒均匀的高效型无人机的结构示意图；

图2是本发明的用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机的支撑机构的结构示意图；

图3是本发明的用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机的喷药机构的结构示意图；

图4是本发明的用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机的转盘与输送管的连接结构示意图；

图5是本发明的用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机的无线接收电路的电路原理图；

图中：1.主体，2.药箱，3.移动块，4.支撑杆，5.气泵，6.气缸，7.气杆，8.垫块，9.输送管，10.连通管，11.支撑管，12.转盘，13.第一马达，14.动力块，15.框架，16.喷头，17.第二马达，18.支管，19.第二输出轴，20.固定轴，21.套环，22.第三马达，23.第一连接杆，24.第二连接杆，25.定位杆，26.定位环，27.凸出板，28.连接环，29.水平板，30.支撑架，31.侧杆，32.第四马达，33.第四输出轴，34.叶片，35.光伏板，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，一种用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机，包括主体1、药箱2、喷药机构、若干飞行机构和若干凹口，所述主体1内设有天线和plc，所述天线与plc电连接，所述飞行机构周向均匀分布在主体1的外周，所述凹口周向均匀分布在主体1的下方，所述凹口内设有支撑机构，所述药箱2固定在主体1的上方，所述药箱2上设有注液管，所述喷药机构设置在主体1的下方；

该植保无人机在进行植保作业时，将农药溶液通过注液管注入药箱2中，主体1内的天线可用于接收外部遥控设备所发出的无线信号，并将无线信号反馈给plc，同时plc还可控制天线发送无线信号给遥控设备，从而方便用户通过手机与遥控设备连接，用户通过遥控设备操作无人机运行，由plc控制飞行机构启动，带动设备飞行，在飞行过程中，通过喷药机构对下方进行大面积的喷洒农药，提高植保效率，为了避免喷药机构喷洒的农药附着在支撑机构上，支撑机构收入凹口内部，从而使农药均匀喷洒在下方的农作物上，提高了该植保无人机的实用性。

如图2所示，所述支撑机构包括平移组件、移动块3、支撑杆4、铰接组件、气泵5、气缸6、气杆7和垫块8，所述平移组件位于气缸6的上方，所平移组件与移动块3传动连接，所述移动块3通过支撑杆4与气缸6铰接，所述气缸6与铰接组件连接，所述气泵5固定在气缸6上，所述气泵5与气缸6连通，所述气杆7的一端设置在气缸6内，所述气杆7的另一端与垫块8固定连接；

支撑机构中，通过平移组件可带动移动块3在同一高度位置移动，移动块3通过支撑杆4作用在气缸6上，使得气缸6的角度发生变化，当无人机在飞行过程中，平移组件带动气缸6收入凹口内，同时plc控制气泵5减小气缸6内的气压，使得气杆7和垫块8向气缸6移动，减小支撑机构的尺寸，便于支撑机构收入凹口中，当植保作业完成时，为了使无人机安全着陆，平移组件带动气缸6向下转动，使得气缸6露出凹口外部，而后plc控制气泵5增加气缸6中的气压，使得气杆7带动垫块8远离气缸6，方便无人机降落时垫块8首先接触地面，从而实现无人机的安全着陆。

如图3所示，所述喷药机构包括输送管9、连通管10、支撑管11、转盘12、第一马达13、动力块14、框架15、往复组件、连接组件和两个喷头16，所述连通管10的顶端与药箱2连通，所述连通管10的底端套设在输送管9的顶端，所述输送管9的底端与支撑管11的中心处连通，所述输送管9通过连接组件设置在主体1的下方，所述输送管9内设有阀门，两个喷头16分别位于支撑管11的两侧，所述支撑管11通过连接组件设置在输送管9的下方，所述第一马达13固定在主体1的下方，所述第一马达13与plc电连接，所述第一马达13与动力块14传动连接，所述动力块14的形状为圆锥形，所述转盘12套设在输送管9上，所述转盘12抵靠在动力块14上，所述框架15的形状为u形，所述框架15位于输送管9的远离动力块14的一侧，所述转盘12的远离动力块14的一侧设置在框架15的u形开口内，所述往复组件与驱动框传动连接，所述第一马达13和阀门均与plc电连接。

喷药机构在喷洒农药时，plc控制输送管9中的阀门打开，使得药箱2中的农药溶液通过连通管10进入输送管9中，再通过支撑管11分别从支撑管11两端的喷头16喷出，为了扩大喷药机构的喷洒范围，从而提高无人机的植保效率，plc控制第一马达13启动，带动动力块14沿着自身的轴线旋转，同时plc控制往复组件启动，带动框架15在竖直方向上进行往复运动，由于动力块14的形状为圆锥形，动力块14的各个高度位置的线速度均不同，而驱动框带动转盘12做上下运动的同时，动力块14的不同位置作用于转盘12上，使得转盘12随着高度的变化，转速也发生变化，转盘12带动输送管9转动，从而使得输送管9的旋转速度不同，从而使得喷头16的转速不断发生变化，从喷头16喷出的农药做平抛运动，由于无人机的飞行高度位置固定，而喷头16的转速不时地发生变化，使得喷头16喷出的农药落在农作物的不同位置，从而扩大了喷药机构的喷洒范围，使得无人机无需来回飞行，即可进行大范围的农药喷洒，进而提高了植保效率；

如图5所示，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2所示，所述平移组件包括第二马达17、支管18和第二输出轴19，所述第二马达17和支管18分别固定在凹口的两侧的内壁上，所述第二马达17与plc电连接，所述第二输出轴19位于第二马达17和支管18之间，所述第二马达17与第二输出轴19传动连接，所述移动块3套设在第二输出轴19上，所述移动块3的与第二输出轴19的连接处设有与第二输出轴19匹配的螺纹。

plc控制第二马达17启动，带动第二输出轴19旋转，第二输出轴19通过螺纹作用在移动块3上，使得移动块3沿着第二输出轴19的轴线进行移动。

作为优选，为了方便气缸6的转动，所述铰接组件包括固定轴20、套环21和连接杆，所述固定轴20固定在凹口内，所述套环21套设在固定轴20上，所述套环21通过连接杆与气缸6固定连接。利用位置固定的固定轴20固定了套环21旋转位置，使得套环21沿着固定轴20的轴线转动，进而方便通过连接杆带动气缸6转动。

如图3所示，所述往复组件包括第三马达22、第一连接杆23、第二连接杆24和定位单元，所述第三马达22固定在主体1的下方，所述第三马达22与plc电连接，所述第三马达22与第一连接杆23传动连接，所述第一连接杆23通过第二连接杆24与框架15铰接，所述定位单元位于框架15的远离转盘12的一侧。

plc控制第三马达22启动，带动第一连接杆23做圆周运动的同时，第一连接杆23通过第二连接杆24作用在框架15上，使得框架15在竖直方向上进行移动。

作为优选，为了固定往复框的移动方向，所述定位单元包括定位杆25和定位环26，所述定位杆25固定在主体1的下方，所述定位环26套设在定位杆25上，所述定位环26与框架15固定连接。定位杆25的位置固定，定位环26可绕着定位杆25的轴线上下移动，通过将定位环26与框架15固定连接，从而固定了框架15的移动方向，使得框架15在竖直方向上进行平稳的往复移动。

作为优选，为了便于转盘12的转动，所述框架15的两侧的内壁上设有开口，所述开口内设有滚珠，所述滚珠与开口相匹配，所述滚珠的球心位于开口内，所述滚珠抵靠在转盘12上。利用滚珠在凹口内滚动，从而使得转盘12旋转时，转盘12受到的滑动摩擦转变为滚动摩擦，从而减小了转盘12旋转所受的摩擦力，便于转盘12顺利的转动。

如图4所示，所述转盘12的内侧设有若干条形口，所述条形口周向均匀分布在转盘12的内侧，所述输送管9的外周设有若干凸出板27，所述凸出板27周向均匀分布在输送管9的外周，所述凸出板27的数量与条形口的数量相等，所述凸出板27与条形口一一对应，所述凸出板27位于条形口内。

凸出板27可在条形口的滑动，方便了转盘12沿着输送管9的轴线上下移动，而当转盘12旋转时，转盘12的条形口的内壁作用在凸出板27上，带动凸出板27旋转，使得输送管9发生转动。

作为优选，为了辅助支撑输送管9，所述连接组件包括连接环28、水平板29和两个支撑架30，两个支撑架30分别位于连接环28的两侧，所述连接环28套设在输送管9上，所述连接环28通过支撑架30固定在主体1的下方，所述水平板29位于连接环28的上方，所述水平板29固定在输送管9上。利用两个支撑架30将固定环的位置固定，从而固定了输送管9的旋转轴线，通过水平板29可防止输送管9向下掉落，从而实现了支撑输送管9的功能。

如图1所示，所述飞行机构包括侧杆31、第四马达32、第四输出轴33和两个叶片34，所述第四马达32通过侧杆31与主体1固定连接，所述第四马达32与plc电连接，两个叶片34分别位于第四输出轴33的两侧，所述第四马达32通过第四输出轴33与叶片34传动连接。利用侧杆31固定第四马达32，当设备需要飞行时，plc控制第四马达32启动，通过第四输出轴33带动叶片34旋转，产生向下的气流，从而支撑无人机悬空，实现无人机的飞行功能。

作为优选，为了加强设备的续航能力，所述药箱2的上方设有光伏板35。利用光伏板35可进行光伏发电，提供设备飞行的电能，从而加强了设备的续航能力。

该植保无人机在进行植保作业时，通过平移组件带动移动块3移动，使得移动块3通过支撑杆4向上拉动气缸6，同时气杆7收入气缸6内，减小支撑机构的尺寸，使支撑机构收入凹口内，防止喷洒的农药附着在支撑机构上，便于喷药机构向下均匀喷洒农药，不仅如此，通过往复组件带动转盘12上下往复移动，利用动力块14驱动转盘12旋转，从而改变转盘12的转速，转盘12作用在输送管9上，使得输送管9、支撑管11和喷头16的转速不断发生变化，使喷头16喷出的农药落在不同的位置上，从而扩大了喷洒农药的范围，提高了植保效率。

与现有技术相比，该用于农业植保的喷洒均匀的高效型无人机通过喷药机构不断改变喷头16的转速，使喷头16喷出的农药落在不同的位置上，扩大了农药的喷洒范围，提高了植保效率，与现有的喷药机构相比，该喷药机构作用范围广，且输送农药的距离固定不变，避免农药残留，不仅如此，在进行植保作业时，支撑机构可收入凹口中，防止阻挡农药的传播，从而保证了农药的喷洒均匀，提高了设备的实用性，与现有的支撑机构相比，该支撑机构结构灵活，安全可靠，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。