一种分体式施药机的制作方法

本发明涉及农用植保机械领域，特别是涉及一种分体式施药机。

背景技术：

近年来我国高效机械化防治技术得到了较快发展。随着国家对农业补贴投入的加大，现代化的植保机械正逐步进入农民生活中。植保机械的出现不仅解决了劳动力不足的问题，而且大幅提高了农业生产效率。

现有技术中的植保机械包括地面植保机械和无人植保机。地面植机械是将喷药装置设置在机动车上，操作人员驾驶机动车在底面行驶。地面植保机械的出现代替了以前的人工喷药，大大提高了喷药速度，且药液喷洒均匀。但由于喷洒机构和承载喷洒机构的机动车辆是集成在一起的，自身重量很大，行驶在土地上容易造成土壤板结，破坏土壤物理结构，损害农作物及其生长环境。随着无人植保机的出现，解决了传统植保机械易破坏农作物及其生长环境的缺陷。无人植保机的喷药装置安装在无人机上，通过操控无人机实施药液喷洒，避免了与作物的直接接触，喷药效率高、药液喷洒均匀、药液覆盖面宽，极大地提升了喷药效率。

但是现有技术中的无人植保机也存在一定的缺陷。由于无人机的飞行离不开动力装置，无人机自身的重量越大，需要的动力越多。无人植保机工作过程中需要携带大量的待喷洒药液，这使得其续航能力和药液携带量均受到了很大限制。若需要喷洒药液的作业面积较大，就需要多次给无人植保机增添药液并重新放飞，为喷药过程带来不便，影响喷药效率。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为解决现有技术中无人植保机续航能力低的缺陷，本发明提供一种分体式施药机，以提高施药机的续航能力。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种分体式施药机，包括喷洒装置、供药装置，所述供药装置与所述喷洒装置分体设置；

所述喷洒装置包括飞行器和设于所述飞行器的喷洒机构；

所述供药装置包括储液箱、泵；所述储液箱通过输药软管与所述喷洒机构连接，所述泵用于将所述储液箱中的药液输送至所述喷洒机构。

其中，所述飞行器包括机架、母储气包、多个旋翼和飞控单元；所述母储气包设置在所述机架内，多个所述旋翼分别设置在所述机架的顶部与侧方，多个所述旋翼分别通过电机驱动；所述飞控单元与所述电机连接，控制所述电机的转动。

其中，所述供药装置还包括机动车，所述储液箱和所述泵置于机动车上，所述机动车能跟随所述飞行器在地面上移动。

其中，所述机动车上设有可伸缩立杆，所述可伸缩立杆用于支撑所述输药软管。

其中，所述可伸缩立杆的顶端设有卷线盘，用于收卷所述输药软管。

其中，所述输药软管外间隔套设多段套管，每段所述套管上设置至少一个子储气包，所述子储气包产生的浮力使其下方拖拽的套管和软管的高度与所述飞行器的高度保持一致。

其中，所述喷洒机构包括喷管、多个喷头，所述喷管固定设置在所述机架底部，多个所述喷头沿所述喷管轴线方向分布。

其中，所述喷管包括固定喷管和移动喷管，所述固定喷管固定设置在所述机架上，所述移动喷管通过连接扣滑动地设置在所述固定喷管上，所述移动喷管能沿所述固定喷管轴线的平行线方向移动。

其中，所述喷管上方设有用于阻挡所述旋翼产生的风场的护板。

其中，所述飞行器或所述供药装置上设有风向风速测量单元，所述风向风速测量单元与所述飞控单元通信连接。

其中，所述机架底部设有用于测量离地距离的测距单元，所述测距单元与所述飞控单元通信连接。

(三)有益效果

本发明提供的分体式施药机，通过将喷洒装置和供药装置设置为分体结构，使用时通过输药软管将喷洒装置和供药装置进行连接。施药过程中，飞行器不必携带大重量的储液箱，可以将储液箱直接置于地面上，不仅方便药液的持续添加，而且大大减轻了飞行器的承载重量，进而提高飞行器的续航能力，延长喷药时间，提高喷药效率。另外，设置为分体结构的施药机，可以分开存储，占用空间小，运输更方便，且易于维修。

附图说明

图1为本发明实施例中分体式施药机的示意图；

图2为图1中喷洒装置俯视图；

图3为图1中喷洒机构示意图；

图4为图1中喷管安装方式示意图；

图5为图1中连接扣结构示意图；

图中，1、母储气包；2、旋翼；3、飞控单元；4、机架支架；5、护板；6、喷洒机构；7、机架；8、子储气包；9、套管；10、输药软管；11、卷线盘；12、可伸缩立杆；13、机动车；14、泵；15、储液箱；41、连接扣；41、喷头；43、喷管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例中分体式施药机的示意图；图2为图1中喷洒装置俯视图；图3为图1中喷洒机构示意图；图

4为图1中喷管安装方式示意图；图5为图1中连接扣结构示意图。

本实施例提供一种分体式施药机，包括喷洒装置、供药装置。喷洒装置用来进行药液喷洒，供药装置作为喷洒装置的药液来源，供药装置与喷洒装置分体设置。

喷洒装置包括飞行器和设于飞行器的喷洒机构。飞行器用于将喷洒机构带入空中，实现空中喷药的目的。飞行器可以是无人直升机、多旋翼飞行器、飞行气球等多种形式，喷洒机构固定在飞行器上，随飞行器一起运动。

供药装置包括储液箱、泵。储液箱用于存储待喷洒的药液，储液箱脱离喷洒装置，在喷洒药液的过程中，储液箱直接放置在地面即可。储液箱通过输药软管与喷洒机构连接，泵用于将储液箱中的药液通过输药软管输送至喷洒机构。

使用时，先将供药装置和喷洒装置通过输药软管连接好，然后将飞行器升入空中，启动泵后，泵将储液箱中的药液通过输药软管输送至喷洒机构，实现药液喷洒的目的。过程中，供药装置可以静止不动，飞行器向远处飞行时，盘踞在地上的输药软管释放，但依然连接喷洒装置和储液箱，这样在飞行器不携带大重量储液箱的情况下实现喷洒药液的目的。

本发明提供的分体式施药机，通过将喷洒装置和供药装置设置为分体结构，使用时通过输药软管将喷洒装置和供药装置进行连接。施药过程中，飞行器不必携带大重量的储液箱，可以将储液箱直接置于地面上，不仅方便药液的持续添加，而且大大减轻了飞行器的承载重量，进而提高飞行器的续航能力，延长喷药时间，提高喷药效率。另外，设置为分体结构的施药机，可以分开存储，占用空间小，运输更方便，且易于维修。

其中，飞行器结构如图1和图2中所示，包括机架7、母储气包1、多个旋翼2和飞控单元3。机架7架设在机架支架4上，或者制成一体结构，为了能使飞行器平稳落于地面上。母储气包1内嵌在机架7内，里面填充惰性气体，如氦气、氙气等，本实施例中优选氦气。通过在母储气包1内填充氦气，可为飞行器飞行时提供大部分的浮力。喷药完成后，氦气可回收，母储气包1可折叠收回。在机架7的侧面和顶部设有多个旋翼2，例如在顶部距离母储气包1两端等距的位置处设置两个旋翼2，在左右两侧各设置两个旋翼2，在前后设置各设置一个旋翼2，如图1和图2中所示。每个旋翼2均连接一个驱动电机，优选采用无刷直流电机，无刷直流电机通过连接的飞控单元3进行转速调整，进而调节旋翼2转速，通过多个旋翼2的协调配合，实现飞行器的平衡和稳定飞行状态。飞控单元3可以接收来自地面的操控信号。操作人员也可在飞控单元3中预先设置好飞行轨迹，让飞行器按照预定轨迹飞行。飞行器和飞控单元均可由设置的太阳能供能单元提供能源，太阳能供能单元可以设置在喷洒装置上，也可以设置在供药装置上，若设置在供药装置上，还需通过电缆连接太阳能供能单元和飞控单元及电机，因此供能单元通常设置在喷洒装置上。

本发明实施例提供的分体式施药机，通过采用储气包和旋翼为飞行器提供动力，可大大节省能源消耗，且飞行平稳易控制，负载能力强。

在上述实施例的基础上，供药装置还包括机动车13，如图1所示。储液箱15和泵14设置在机动车13上，依据机动车13的布局进行安置。机动车13的样式可以根据不同施药场地进行选择。机动车13可以为无人驾驶类型，也可以进行人工驾驶。作业过程有两种模式：模式一，机动车13不动，喷洒装置依据飞控单元3中接收到的指令进行自主作业，因为受到输药软管10长度的限制，这种模式适用于作业面积相对小的情况。模式二，机动车13与喷洒装置同步运动，这样飞行器飞行过程中，不会受到输药软管10的限制，能对更大范围的地面进行药液喷洒，这种模式适合大作业面积的情况。喷药过程中，飞行器运动速度可以和机动车13同步，也可以稍快于机动车13，二者间的距离通过连接的输药软管10进行调节。机动车13的车轮可为履带式行进机构，不会破坏地面表层，水田通过性好，适用性广，能耕作水田、旱土、垦地等；平稳性好，安全系数高，在转移作业时，上下田地时避免了大幅度的颠簸。

在上述实施例的基础上，机动车13上设有可伸缩立杆12，如图1所示。可伸缩立杆12用于支撑所述输药软管10。可伸缩立杆12高度可调。另外可伸缩立杆12下部设置转盘，转盘环包可伸缩立杆12，能带动可伸缩立杆12实现360度旋转，改变输药软管输出方向，进而改变药液喷洒方向。

在上述实施例的基础上，可伸缩立杆12的顶端设有卷线盘11，用于收卷输药软管10，如图1所示。卷线盘11置于立杆的顶端，与喷洒装置高度接近或处于同一高度位置。当通过地面的供能单元为喷洒装置供能时，还需要电线连接供能单元和喷洒装置，此时设置两盘卷线盘，一盘用于绕输药软管10，另一盘用于绕电线。通过设置卷线盘，能使输药软管得到规整，方便收纳，且由于卷线盘与喷洒装置等高，起到了支撑输药软管的作用，大大降低了飞行器收到的向下的拉力，增加飞行器的灵活性，使得飞行器更容易控制。

在上述实施例的基础上，输药软管10外间隔套设多段套管9，如图1所示。每段套管9上设置至少一个子储气包8，子储气包8产生的浮力使其下方拖拽的套管9和软管的高度与飞行器的高度保持一致，子储气包8填充的气体与母储气包1内填充的气体相同，也可不同。子储气包8固定在套管9上，作用是给从地面延伸向空中的输药软管10提供浮力，使浮力与输药软管10重力相平衡。子储气包8外形为流线型，可以减小风阻。套管9套设在输药软管10外围，优选的，每段套管9的两端位置上固定子储气包8，通过调整子储气包8内填充的气量，使得各段套管9及其包裹的输药软管10的重心大致保持在同一水平线，这样可以减少输药软管10因重力作用产生的下拉力对空中的喷洒装置造成影响。其中，与喷洒机构6相接的套管9可略长，目的是能够将子储气包8与机架7侧面的旋翼2相隔，减小旋翼2风场对子储气包8的影响。套管9隔一小段距离安装一个的作用是使整个管线具有一定的弯折度，以减小输药软管10自身重力产生的拉力对喷洒装置的拖拽力，进而增强喷洒装置的灵活性。

在上述实施例的基础上，喷洒机构6包括喷管43、多个喷头42，如图3和图4所示。喷管43固定设置在机架底部，喷头42沿喷管43轴线方向分布，使得喷洒机构有一个较宽的覆盖面，提高喷洒效率。

在上述实施例的基础上，喷管包括固定喷管和移动喷管，如图3和图4所示。固定喷管固定设置在机架7上，移动喷管通过连接扣滑动地设置在固定喷管上，移动喷管能沿固定喷管轴线的平行线方向移动。例如，采用一根固定喷管和两根移动喷管并排设置，固定喷管和移动喷管之间通过连接扣41相连接，连接扣41结构如图5所示。如图4中，最下面为固定喷管，上面两根可向两侧抽出，抽出后喷幅增宽，抽出后各喷管用连接扣41固定好。每根喷管43独立供给药液，可分别控制喷洒状态。采用抽拉式喷管，可以在需要的时候扩大喷洒范围，提高喷洒效率；在进行小范围喷洒时，可缩回喷管，单独控制，提高喷洒的灵活性。喷头可选择采用独立控制，可拆卸式，便于检查故障和更换维。

在上述实施例的基础上，喷管43上方设有用于阻挡旋翼2产生的风场的护板5。增加护板5的目的是防止旋翼产生的风场影响喷头喷出的药液的扩散方向，以保证喷洒的药液扩散方向的一致性。

在上述实施例的基础上，飞行器或供药装置上设有风向风速测量单元，风向风速测量单元与飞控单元3通信连接。设置风向风速测量单元，通过将实时的风向风速信息反馈给飞控单元3，使得飞控单元3能根据环境情况对旋翼2进行调整，以实现飞行器的平稳飞行。

在上述实施例的基础上，机架7底部设有用于测量离地距离的测距单元，测距单元与飞控单元3通信连接。测距单元能实时测量监控喷洒装置的离地距离，将信号反馈给飞控单元3后，飞控单元3控制机架7顶部的旋翼2转速，实现喷洒装置的高度的调整，进而可对具有不同高度植被的区域进行喷洒作用，还可通过反馈机制将喷洒机构6稳定在某一高度，实现定高飞行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。