一种具有防风功能的农药喷洒无人机的制作方法

本发明涉及农业无人机技术领域，尤其涉及一种具有防风功能的农药喷洒无人机。

背景技术：

随着科技的不断发展，农业科技也在不断的发展，如今的农田已经实现规模化种植，而对大片农田进行农药的喷洒需要耗费大量的人力，因此，如今的规模化农田一般都采用植保无人机对农作物进行农药的喷洒，使用无人机不但可以大大降低农业种植人员的劳动强度，同时避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性。

现有技术中，现有的无人机在喷洒农药时，一般仅仅采用一个雾化泵或者雾化喷头对农药进行雾化喷洒，其雾化效果不理想，喷洒效果一般，且在喷洒过程中，若起风时，喷洒的农药在风力作用下会飘向一侧，导致无人机下方待喷洒的农作物无法喷洒上农药，导致农药喷洒不均，为此，我们提出了一种具有防风功能的农药喷洒无人机。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中雾化效果一般、不具备防风功能的问题，而提出的一种具有防风功能的农药喷洒无人机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有防风功能的农药喷洒无人机，包括无人机主体和喷洒主体，所述无人机主体与喷洒主体焊接，所述喷洒主体内开设有储药腔和功能腔，所述喷洒主体贯穿固定连接有雾化泵，所述雾化泵一端延伸至储药腔内，另一端延伸至功能腔内，所述功能腔内侧壁设置有若干静电发生器，所述喷洒主体底壁开设有喷洒槽，所述喷洒主体内设置有多组二次雾化装置和防风装置。

在上述的具有防风功能的农药喷洒无人机中，所述二次雾化装置包括开设在喷洒主体内的二次雾化腔，所述二次雾化腔连通所述功能腔与喷洒槽，所述二次雾化腔内侧壁镶嵌有若干磁性板。

在上述的具有防风功能的农药喷洒无人机中，所述防风装置包括两个开设在喷洒主体内的滑动槽和两个二极管，两个所述滑动槽内侧壁滑动连接有滑动板，两个所述滑动槽内均设置有螺线圈，所述滑动板远离雾化泵一侧的侧壁胶合有风力板，另一侧的侧壁胶合有磁柱，所述喷洒主体下表面焊接有两个电磁板，两个所述螺线圈、二极管、电磁板通过导线电连接，所述喷洒主体内设置有关闭机构。

在上述的具有防风功能的农药喷洒无人机中，所述关闭机构包括开设在喷洒主体内的安装腔，所述安装腔内密封滑动套接有金属板，所述金属板与安装腔内底壁之间固定连接有若干复位弹簧，所述安装腔内底壁胶合有电磁铁，所述电磁铁、螺线圈、二极管、电磁板通过导线电连接，所述金属板下表面设置有按压开关，所述按压开关与雾化泵通过导线电连接。

在上述的具有防风功能的农药喷洒无人机中，所述滑动槽内侧壁开设有限位槽，所述滑动板通过限位槽与对应的所述滑动槽内侧壁滑动连接，所述滑动板与限位槽内侧壁之间固定连接有连接弹簧。

在上述的具有防风功能的农药喷洒无人机中，所述风力板为聚四氟乙烯材质，两个所述磁柱的磁极方向相反。

与现有的技术相比，本发明的优点在于：

1、通过设置静电发生器，在雾化泵对农药进行雾化后，使得雾化后的农药液滴荷电后进入二次雾化腔，并通过设置多组磁性板，使得雾化后的农药在二次雾化腔内不断偏转，呈s形前进，增加其行程，通过荷电后的农药雾滴间的电场力，荷电能够降低液体表面张力及雾化阻力，且雾滴带有同种电荷，在电场力作用下会破碎成更小的雾滴，雾滴的直径分布更趋均匀，使得农药雾化效果更好，更好的附着在农作物上；

2、喷洒过程中，若起风，风力从侧向吹向该侧的风力板，使得风力板带动滑动板向滑动槽内部滑动，从而使得滑柱滑入螺线圈内，产生感应电流，供给电磁板，使得电磁板产生磁场，喷洒处的雾化农药由于携带电荷，因此在电磁板的磁场下受到洛伦兹力向风吹来的一侧偏转，避免风力使得农药偏离待喷洒农作物，使得在起风时农药喷洒更加均匀，不会受到风力影响；

3、当风力越大时，风力板所受的风力越大，其带动磁柱滑入螺线圈的速度越快，使得螺线圈内的磁通量变化速度更快，从而使得螺线圈内产生的感应电流越大，螺线圈内产生的感应电流越大，即电磁板所产生的磁场越强，此时，农药雾滴在磁场中所受的洛伦兹力更大，从而抵消所受风力，使得本发明可以自行根据风力调整雾滴所受的洛伦兹力大小，时刻保持雾滴向正下方喷出；

4、若风力过大时，此时风力板带动磁柱滑入螺线圈的速度较快，产生的感应电流较大，从而供给电磁铁后产生的磁性越强，对金属板产生的磁吸引力力越强，从而克服复位弹簧弹力，使得电磁铁与按压开关接触，关闭雾化泵，停止喷洒，并控制无人机返航，避免风力过大导致无人机被损坏与喷洒效果较差。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有防风功能的农药喷洒无人机的结构示意图；

图2图1中的a处放大图；

图3图1中的b-b处剖面图；

图4图3中的c处放大图；

图5为本发明提出的一种具有防风功能的农药喷洒无人机的电路连接示意图。

图中：1无人机主体、2喷洒主体、3储药腔、4功能腔、5雾化泵、6静电发生器、7二次雾化腔、8磁性板、9喷洒槽、10滑动槽、11滑动板、12风力板、13磁柱、14螺线圈、15二极管、16电磁板、17安装腔、18金属板、19复位弹簧、20电磁铁、21按压开关、22限位槽、23连接弹簧。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-5，一种具有防风功能的农药喷洒无人机，包括无人机主体1和喷洒主体2，无人机主体1与喷洒主体2焊接，喷洒主体2内开设有储药腔3和功能腔4，喷洒主体2贯穿固定连接有雾化泵5，雾化泵5一端延伸至储药腔3内，另一端延伸至功能腔4内，功能腔4内侧壁设置有若干静电发生器6，静电发生器6可以产生电荷，并使得雾化泵5雾化后的农药雾滴携带电荷进入二次雾化腔7，喷洒主体2底壁开设有喷洒槽9，喷洒主体2内设置有多组二次雾化装置和防风装置。

二次雾化装置包括开设在喷洒主体2内的二次雾化腔7，二次雾化腔7连通功能腔4与喷洒槽9，二次雾化腔7内侧壁镶嵌有若干磁性板8，如图4所示，每组磁性板8间产生磁感线为横向的磁场，且相邻两组的磁性板8所产生的磁感线的方向相反，从而使得荷电的雾滴在前进的同时，在洛伦兹力作用下不断上下移动，呈s形前进，从而增加雾滴的行程，荷电能够降低液体表面张力及雾化阻力，且雾滴带有同种电荷，在电场力作用下会破碎成更小的雾滴，雾滴的直径分布更趋均匀，使其充分雾化。

防风装置包括两个开设在喷洒主体2内的滑动槽10和两个二极管15，两个滑动槽10内侧壁滑动连接有滑动板11，两个滑动槽10内均设置有螺线圈14，滑动板11远离雾化泵5一侧的侧壁胶合有风力板12，另一侧的侧壁胶合有磁柱13，喷洒主体2下表面焊接有两个电磁板16，两个电磁板16通电后可以产生垂直电磁板16的磁场，使得荷电的雾滴在磁场中受到洛伦兹力偏转，两个螺线圈14、二极管15、电磁板16通过导线电连接，两个磁柱13的磁极方向相反，即不同方向的磁柱13滑入对应的螺线圈14内所产生的感应电流方向相反，从而使得电磁板16所产的磁场方向相反，从而改变雾滴的偏转方向，喷洒主体2内设置有关闭机构。

关闭机构包括开设在喷洒主体2内的安装腔17，安装腔17内密封滑动套接有金属板18，金属板18与安装腔17内底壁之间固定连接有若干复位弹簧19，安装腔17内底壁胶合有电磁铁20，电磁铁20、螺线圈14、二极管15、电磁板16通过导线电连接，金属板18下表面设置有按压开关21，按压开关21与雾化泵5通过导线电连接，按压开关21按压时可以关闭雾化泵5，同时控制无人机返航，如图5所示，一组螺线圈14、二级管15与两个电磁板16、电磁铁20串联，另一组螺线圈14、二级管15与两个电磁板16、电磁铁20串联，且两个二极管15的导通方向相反。

滑动槽10内侧壁开设有限位槽22，滑动板11通过限位槽22与对应的滑动槽10内侧壁滑动连接，滑动板11与限位槽22内侧壁之间固定连接有连接弹簧23，限位槽22限制滑动板11的滑动位置，从而避免滑动板11滑出滑动槽10。

风力板12为聚四氟乙烯材质，聚四氟乙烯材质具有密度小、强度大、耐腐蚀、无毒的优点，可以在风力作用下受到的风阻更大，且不易被破坏，同时可以防止农药或雨水对其的腐蚀，具有更长的使用寿命。

本发明中，将农药液调配好后，注入储药腔3内，并控制无人机主体1起飞，开启雾化泵5，进行雾化喷洒，喷洒过程中，雾化泵5将储药腔3内的农药液雾化后，泵入功能腔4内，通过静电发生器6使得农药雾滴携带电荷后，进入二次雾化腔7，通过设置多组磁性板8，且相邻两组的磁性板8所产生的磁感线的方向相反，从而使得荷电的雾滴在前进的同时，在洛伦兹力作用下不断上下移动，呈s形前进，从而增加雾滴的行程，由于荷电能够降低液体表面张力及雾化阻力，且雾滴带有同种电荷，使其在电场力作用下会破碎成更小的雾滴，雾滴的直径分布更趋均匀，使其充分雾化，并通过喷洒槽9喷洒向下方的农作物上；

在喷洒过程中，若起风时，当风力较小时，风从一侧吹向风力板12，使得风力板12通过滑动板11带动磁柱13向该侧的螺线圈14内滑动，由于磁柱13的滑入，导致螺线圈14内磁通量发生变化，从而使得螺线圈14内产生感应电流，供给电磁板16产生磁场，由于农药雾滴携带电荷，因此在电磁板16的磁场下，受到与风向相反的洛伦兹力，从而向风吹来的一侧偏转，抵消风力对其影响，若风力从另一侧吹来时，会使得另一侧的风力板12带动另一侧的磁柱13滑入该侧的螺线圈14内，由于两个磁柱13的磁极方向相反，因此对应的螺线圈14内会产生方向相反的感应电流，从而使得电磁板16产生方向相反的磁场，从而使得农药雾滴朝相反方向偏转，抵消风力，垂直向下喷出；

同时，随着风力的强度不同，使得风力板12带动磁柱13滑入螺线圈14内的速度不同，从而使得螺线圈14内磁通量变化的速度不同，由于磁通量变化速度不同，从而使得螺线圈14内所产生的感应电流大小不同，即使得电磁板16所产生的磁场强度不同，又由于f＝qvb，雾滴所携带电荷量一定、速度一定时，磁场强度的不同决定其所受洛伦兹力大小，从而使得本发明可以根据实时风力的大小自行调控雾滴所受洛伦兹力的大小，使其更好的与风力抵消，保证雾滴垂直向下喷出；

风力使得螺线圈14产生感应电流，感应电流使得电磁板16产生磁场的同时，会使得电磁铁20产生磁力，对金属板18产生磁吸引力，当风力较小时，螺线圈14内所产生的感应电流较小，电磁铁20对金属板18的磁吸引力不足以克服复位弹簧17弹力，金属板18不移动，无人机正常工作，当风力达到一定程度时，此时风力已经影响到无人机的正常飞行时，此时螺线圈14内所产生的感应电流较大，使得电磁铁20对金属板18的磁吸引力克服复位弹簧19弹力，从而使得金属板18带动按压开关21靠近电磁铁20，当按压开关21与电磁铁20接触时，按压开关触发，从而使雾化泵5停止工作，并控制无人机返航。

尽管本文较多地使用了无人机主体1、喷洒主体2、储药腔3、功能腔4、雾化泵5、静电发生器6、二次雾化腔7、磁性板8、喷洒槽9、滑动槽10、滑动板11、风力板12、磁柱13、螺线圈14、二极管15、电磁板16、安装腔17、金属板18、复位弹簧19、电磁铁20、按压开关21、限位槽22、连接弹簧23等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。