一种植保无人机喷淋组件及喷淋方法与流程

本发明涉及植保无人机技术领域，具体涉及一种植保无人机喷淋组件及喷淋方法。

背景技术：

植保无人机，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。

植保无人机目前也在逐渐扩大范围使用，应用范围也越来越广，其具有以下优点：(1)操作简单：多旋翼农用植保机在田头地埂就能升起降落，从几米低空飞行可在视距范围内控制飞行喷洒效果，非常适用于各类复杂地形农田和不同种类高矮的农植物与树林，相邻农田种植不同农作物情况下也可精准的喷洒。(2)速度快，效率高：农田病虫来势非常凶猛，有时人工喷洒效率不够，大面积灾害来时无法扑灭，现在市面上流通的植保无人机基本每分钟可喷洒约1-2亩，每次装药可以喷洒10-25分钟，每次起降约可喷洒约15-50亩农田，是目前传统的人工喷洒速度的百倍，完全有可能逐步取代传统的人工喷洒农药作业。(3)环保效果好省水，省药，减少污染：飞机作业省药30％，省水90％，有效解决农药残留及土壤、水源污染问题，喷洒农药用量少，环保效果好。(4)操作安全：采取手动遥控作业，人员与植保机距离较远，发生操作故障或紧急情况时也不会对操作人员造成危害。

现有的植保无人机的喷淋组件设计不合理，占用的空间较大，且喷头的布局不合理，无法充分利用旋翼转动产生的气流，会增大能耗，且造成喷淋不够彻底，影响最终的喷淋效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种植保无人机喷淋组件及喷淋方法，用于解决现有技术中无人机喷淋组件设置不合理，喷淋操作复杂且喷淋不完全的问题。

为了解决上述问题，本发明提供

一种植保无人机喷淋组件，所述机身包括第一支撑板，上部设有通过第一支撑板支撑的油箱和药箱；中部设有第二支撑板和多个旋翼组件，所述第二支撑板下部设有减震组件、驱动组件、喷淋装置以及机身支脚；所述喷淋装置包括喷淋杆、多组喷头以及喷淋管路，所述喷淋杆通过固定件固定在机身支脚上，所述多组喷头设置在喷淋杆上，所述喷淋管路包括输入端和多个输出端，所述药箱设有出药孔，其中输入端连接出药孔，输出端连接各组喷头。

本发明的无人机包括机身，所述机身包括第一支撑板，上部设有通过第一支撑板支撑的油箱和药箱；中部设有第二支撑板和多个旋翼组件，所述第二支撑板上设有多个控制模组；下部设有减震组件、驱动组件、喷淋装置以及机身支脚；

所述第一支撑板和第二支撑板固定连接，二者之间形成架空层，所述控制模组设于架空层中；所述多个旋翼组件设于架空层的侧面，与第一支撑板铰接；

所述旋翼组件包括旋翼臂、设置在旋翼臂远端的驱动电机，以及设于利用电机驱动转动的旋桨；

所述减震组件上端连接第二支撑板的底面，下端连接驱动组件；

所述机身支脚一端连接第二支撑板的底部，另一端支撑地面，所述喷淋装置固定在机身支脚上；

所述驱动组件包括发动机组件和发电机组件，所述发动机组件通过油箱供油，驱动发电机组件发电，实现无人机的供能。

本发明所述的植保无人机主要用于喷洒农药，所述第一支撑板设置在机身中部，上部设有通过第一支撑板支撑的油箱和药箱，并通过无人机顶盖罩住油箱和药箱，实现对内部元器件的保护。所述第一支撑板大致呈圆形，所述第二支撑板也呈大致相近或者相同的形状，使得二者能够相互匹配，便于二者之间的紧固。

所述第一支撑板和第二支撑板固定连接，二者之间形成架空层，所述架空层用于设置控制模组。通过设置第一支撑板和第二支撑板之间的架空层，将多个控制模组设置在其中，既保证了多个元器件之间位置的相对稳定，又使得整体结构紧凑，从而减小了整机的体积，且整体飞行更加稳定。由于控制模块为整个无人机的中心区域，对无人机飞行的稳定性起到决定性的作用，而架空层的设置能够形成一个相对独立的保护空间，避免了控制模块暴露在外而遭到损坏。

所述第一支撑板和第二支撑板之间还设有“口”字型的围壳，一方面起到保护内部控制模块的作用，另外围壳上设有四个用于设置旋翼组件的圆孔，起到稳定旋翼组件的作用。

所述机身支脚主要用于无人机起飞或者降落时能够平稳的置于水平地面上，机身支脚上会设置多圈防滑圈，为了实现较大范围的喷洒，本发明所述的喷淋装置呈长杆状，并在长杆上设置多个喷头，实现较大范围的喷淋。为了避免额外增加无人机的体积，本发明将喷淋装置固定在机身支脚上，

本发明采用的是油电混动型无人机，所述驱动组件包括发动机组件和发电机组件，所述发动机组件通过油箱供油，驱动发电机组件发电，实现无人机的整体供能，因此最终采用的是电能的输送，更加便于控制。

所述发动机组件和发电机组件都为震动较大的元器件，因此将其设置在机身的下半部分，且通过减震组件减震作用，使得震动幅度减小，避免震动过大影响飞行的稳定性。所述发动机组件和发电机组件紧凑连接，本发明采用双缸燃油发动机增强动力，所述发电机设置在发动机的上侧，连接发动机的转轴上，驱动发电机运转。所述发动机的一侧还设有消声器组件，降低发动机产生的噪音，更加方便用户操作。

所述喷淋杆呈长管状，主要起到固定喷淋管路和固定喷头的作用。所述喷淋杆有两个点，分别固定在两个机身支脚上，呈大致的水平状，为了更加方便拆卸、放置和运输，所述喷淋杆可设置为多节结构，每节可以通过卡扣结构或者螺纹结构实现拆装。

所述喷淋杆上固定有多组喷头，每组喷头通过卡环固定在喷淋杆上，并能够根据喷淋需求，预先转动喷头，可对喷头的喷淋方向进行调节。所述喷淋管路为柔性软管，一端连接出药孔，另一端分出多个输出端，每个输出端对应连接一组喷头。

进一步的，所述机身包括前侧、后侧、左侧和右侧，所述多个旋翼组件包括设于前侧与左侧之间的第一旋翼组件、设于左侧与后侧之间第二旋翼组件、设于后侧与右侧之间的第三旋翼组件以及设于右侧与前侧之间的第四旋翼组件，所述最远两个喷头的距离≤第一旋翼组件和第四旋翼组件展开时的最大宽度。

所述机身呈大致方形，分为前后左右四个侧面，其中云台组件设置在机身的前侧，且前侧还设有红外感应装置，用于飞行测距和避障。由于旋翼组件的旋桨在转动时能够打乱气流，产生紊流的效果，因此旋翼组件设置的位置非常重要。由于本发明所述的喷头分布在长管状的喷淋杆上，因此本发明将旋翼组件设置在四个侧角，使得前侧的两个旋桨转动时能够对下方喷淋杆上的喷头产生最大的气流，使得喷头喷洒出来的药液能够更加分散，且旋桨转动产生的风力还能够吹动植物，使得植物的叶子能够产生翻转，达到更加充分的喷洒效果。

为了实现更加充分的喷洒，本发明设置最远两个喷头的距离≤第一旋翼组件和第四旋翼组件展开时的最大宽度，当旋桨转动时，其产生的气流能够覆盖所有的喷头，且能够对喷洒的药液起到很好的分散效果。且由于旋翼转动时，产生的气流是向下发散的，因此本发明能够避免药液大量扩散至空气中影响环境，且进一步增加了药液覆盖在植物的表面，且由于气流的带动作用，还能崔进药液深入到植物表面的绒毛中，使植物更加充分的吸收，提高了药物的作用效率。

进一步的，所述每组喷头包括第一喷口和第二喷口，所述第一喷口垂直于喷淋杆，所述第二喷口与第一喷口所呈夹角α为35°～55°。

为了实现更加均匀的喷洒效果，减少喷头的数量，减轻喷淋组件的重量，所述每组喷头都包括两个喷口，两个喷口之间呈一定的夹角，使得喷洒范围更加全面。所述第一喷口垂直于喷淋杆，主要针对无人机飞过的喷头下方区域范围的药液喷洒，而第二喷口的设置主要起到药液补偿作用，避免喷头的侧方区域有部分地方没有喷洒到位，从而影响喷洒效果。

优选的，本发明将所述第二喷口与第一喷口所呈夹角α为35°～55°，通过多个喷头之间的相互配合能够实现喷洒的全面覆盖。

进一步的，所述喷淋杆上依次设有第一喷头组件、第二喷头组件、第三喷头组件和第四喷头组件，其中第一喷头组件和第四喷头组件的第二喷口朝向喷淋杆中轴方向，第二喷头组件和第三喷头组件的第二喷头朝向远离喷淋杆中轴的方向。

在保证喷洒能够全面覆盖的前提下，尽量的减少喷头的数量，从而减轻整机的重量，因此，本发明设置四组喷头，其中喷淋杆的两端各设置一组，保证两端最大范围内的喷淋，中部再设置两组，分别为第二喷头组件和第三喷头组件，二者之间的距离大于第一喷头组件与第二喷头组件之间的距离，或大于第三喷淋组件与第四喷淋组件之间的距离。

由于旋桨的快速转动时，第一旋翼组件和第四旋翼组件的风力会交叉在无人机的下方位置，该位置风力较强，能够将两侧喷头喷洒的药液分布在其下方，因此在喷淋杆的中间位置不需要再额外增设喷头，因此本发明根据旋桨产生的风力和紊流效果实现喷淋杆中部位置对应的植物区域也能够有药液的分布，减少了喷头的设置，减少了喷头数量，同时还能够降低药液的使用量，提高喷淋效率。

由于第二喷口一方面起到辅助喷洒，另一方面还起到分流的作用，将药液分散更加均匀。由于喷淋杆两端的风力相对较小，为了保证无人机飞过的区域都能够喷洒到药液，所述其中第一喷头组件和第四喷头组件的第二喷口朝向喷淋杆中轴方向，第二喷头组件和第三喷头组件的第二喷头朝向远离喷淋杆中轴的方向，使得第一喷头组件的第二喷口与第二喷头组件的第二喷口相对设置，具有相同的延长线交点。这样能够保证两个喷头之间氛围内药液的全面覆盖。

进一步的，所述第一喷头组件与第四喷头组件以机身中轴为中心对称，所述第一喷头组件到机身中轴的垂直距离＞驱动电机到机身中轴的垂直距离。

所述机身中轴为机身前侧中点与机身后侧对应位置中点形成的对称面，所述对称面垂直于地面。为了减少喷头数量的同时，实现全面的喷洒覆盖，在最远两个喷头的距离≤第一旋翼组件和第四旋翼组件展开时的最大宽度的前提下，本发明设置所述第一喷头组件到机身中轴即中心对称面的垂直距离＞驱动电机到中心对称面的距离，所述驱动电机为无人机旋翼组件驱动旋桨转动的驱动电机，因此所述第一喷头和第四喷头设置的位置在驱动电机和旋桨展开最远距离之间，保证了旋桨的转动引起的风流能够促进第一喷头和第四喷头药液的喷洒均匀。

进一步的，所述第二喷头组件与第三喷头组件以机身中轴为中心对称，所述第二喷头组件到机身中轴的垂直距离＜驱动电机到机身中轴的垂直距离。

同样的，所述第二喷头和第三喷头也是相互对称设置，而喷淋杆中点为中心可以通过卡扣或者螺纹实现快速的拆卸和扣合，便于收纳和携带。

所述驱动电机的水平位置设置在第一喷头和第二喷头或者第三喷头和第四喷头之间，因此，通过旋桨的转动，能够在喷头的上空形成一股下压的气流，使得药液喷洒出来后能够直接向下喷洒，达到充分覆盖的效果。

进一步的，所述喷淋杆与旋翼组件之间的垂直高度差为35～55cm。

由于本发明的药液喷淋根据无人机旋翼的产生向下的风流实现充分的喷洒，而所述喷淋杆与旋翼组件之间的高度差太大会使得旋翼旋转产生向下的力度太小，可能造成喷洒不均匀，而喷淋杆与旋翼组件之间的垂直距离太近，可能导致靠近旋桨的区域气流紊乱，使得药液利用不够充分，因此优选的，所述喷淋杆与旋翼组件之间的垂直高度差为35～55cm，使得喷头喷洒出来的药液能够充分利用旋桨转动产生的气流，实现充分的喷洒。

进一步的，所述喷淋杆设有至少两个折叠区，包括第一折叠区和第二折叠区，所述第一折叠区与第二折叠区之间的距离＞同一水平面机身支脚展开的距离。

所述喷淋杆设置有两个折叠区，由于无人机支架展开的位置是固定的，而喷淋杆是固定在支脚上的，因此为了避免喷淋杆项机身后侧折叠时受到支教的阻碍，所述折叠区之间的距离需要大于固定在支脚的水平面上，两个固定点之间的距离。

进一步的，所述折叠区包括依次套接的导向杆，复位弹簧、滑杆、转轴、转动件，所述滑杆的中部设有供复位弹簧穿过的通孔，滑杆的另一端接有滑杆盖，所述转轴的另一端套有防滑螺母。通过拨动滑杆实现喷淋杆的折叠、展开的锁合。

本发明通过锁合的方式实现喷淋杆的折叠和展开，该方法稳定性高，操作简单，便于用户使用。

进一步的，所述第一折叠区与第二折叠区之间的距离＜第二喷头组件与第三喷头组件之间的距离。

为了使得喷淋杆折叠后体积尽可能的小，尽可能贴合无人机机身，所述第一折叠区和第二折叠区尽可能将喷淋杆均匀分成三段，两端的两段分布在无人机的两侧，中部的一端分布在无人机的前侧，使得喷淋杆在折叠后能够贴合在无人机侧面，减小收纳的体积，便于运输。

本发明还提供一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

本发明的喷淋方法主要通过控制遥控端进行操作，使得人与药彻底分离，减少对作业人员的伤害。启动无人机主要利用植保无人机蓄电池启动发动机，再利用饭动机启动发电机，进一步启动无人机上的电器元件。

设定喷淋区域，用户可以在app上选择需要喷淋的区域，其中规划喷淋路线可以是智能规划或者用户自己进行路线的规划，其中智能规划路线为用户可以实现对非规整地形提供航线规划，且能够对飞行轨迹进行编辑修改，并记录已经喷洒的喷洒面积，用户可以在遥控端看看实时数据。用户可参照智能规划的路线，并根据实际情况进行人工修改，因此该方法操作简单，作业人员只需要根据实际地面情况或者农作物的分布密度的情况，对智能规划的路线进行适应性的调整，更加具有针对性。

其中设定飞行高度，主要是针对不同的喷淋植株的高度进行设定，根据旋翼组件中旋桨的转动速度产生的紊流，高度可以智能调节或者人工干预调节，使得药液能够集中向下实现喷洒。

喷淋模式的选择为根据不同的植株以及需要不同的药量进行选择，例如，需要药量较少时，可以选择快速喷洒的方式，而需要药量较多时，可以选择加强喷洒的方式，降低飞行速度，增大喷药的流量，实现有针对性的喷洒。

设定好喷淋的参数后，可以选择不同的飞行模式，不同飞行模式下，飞行速度的上限和下限都会不同，避免误操作时，无人机飞行速度失控的情况出现。

当无人机与喷淋相关的参数设定完成后，可以通过一键起飞模式，用户在遥控端选择一键起飞模式，无人机即可飞行至之前设定的喷淋区域的上方，并按照设定的参数，如飞行速度，喷淋流量，喷淋路线等进行喷淋操作。

当油量不足或者药液喷洒完或者设定的喷淋区域喷洒完毕后，无人机会结束飞行任务，实现自动返航。由于无人机在飞行过程中可以通过云台组件将获得的实时图像或者视频传至遥控端，遥控端可以是遥控器加智能移动端的形式，如平板电脑或者手机，通过app连接无人机，实现对无人机的实时监控和远程控制。

因此，通过智能控制加上人工核对和实时调整，保证了喷淋的稳定性。且本发明所述的喷淋方法操作简单，避免了不同人员操作带来的操作误差，实现以智能调控为主，人工校验为辅的操作方式，提高了喷淋效率，且针对不同的植株有不同的喷淋模式的选择，使得喷淋更加具有针对性，更加智能化。

进一步的，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

在步骤a1中，所述电源为设置在无人机上的蓄电池，为了不额外增加无人机的重量，所述蓄电池主要用于无人机的启动，因此体积和重量较小。发动机的启动可以通过遥控端进行启动的控制，通过将遥控器的控制旋钮转到运行位置，即可实现发动机的启动。为了保证发动机的运行稳定，需要先将发动机稳定预热1min后再进行后续的操作。

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

为了实现无人机的高效操作，本发明所述的无人机设有一键起飞模式，同样是在遥控端实现控制，操作简单，用户容易掌握。

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

当无人机完成飞行任务后，除了可以自动导航外，或者一键降落操作，在无人机降落后，需要结束无人机的飞行。因此需要逐步控制无人机电器元件的关闭。由于发动机运行完后，如果直接停止，会导致发动机的磨损，因此先将发动机怠速运行一段时间，再关闭发动机电源，再将无人机电源关闭，实现无人机关机，最后，再关闭遥控器电源，实现多个电器元件的逐步关闭，能够更好的保护元器件，延长使用寿命。

其中一键降落模式：

g1：将遥控开关拨到降落位置；

g2：短按确认键，实现无人机自动降落；

同样，还设置了一键降落模式，通过遥控端的控制，操作方便。

其中一键返航模式：

h1：在遥控端长按返航键3～5s；

h2：无人机自动返航；

一键返航模式是为了实现无人机在不需要手动控制返航路线的情况下，实现自动返航。或者在无人机电量不足的情况下，可通过预先的设置，如设置当电量低于30％时，无人机自动返航，这种情况下，不需要遥控端的控制即可实现。另一种情况为，用户根据飞行情况，根据需求，利用遥控端控制无人机的自动返航。

因此，无论哪种方式，都可以实现无人机的自动返航，操作简单，用户易于学习和掌握。

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

进一步的，所述步骤s2中，所述规划喷淋面积为根据一次飞行喷淋的宽度，规划s型曲线；

其中设定喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端1.5～3m；

其中所述喷淋模式包括高效喷洒模式和强沉降喷洒模式，

所述高效喷洒模式下，飞行速度6～10m/s，流速流量：0.3～0.4l/min；所述强沉降喷洒模式下，飞行速度10～14m/s，流速流量：0.3～0.5l/min。

设置s型曲线进行喷淋，可以提高喷淋的效率，且结合喷淋的宽度进行规划，避免了重复喷洒和区域遗漏。为了充分利用无人机旋翼组件产生的向下的气流，本发明设置喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端1.5～3m，使得喷淋的宽度最大化。

为了针对不同种类的植株进行喷洒，本发明的喷淋方法还设定了不同的喷淋模式，针对主要喷洒目标为植株的上端，重点在表层时，或者植株分布较为稀疏，易于喷洒渗透的情况下，可以采用高效率喷洒模式，其流量相对较大，喷洒速度较快，但是穿透力相对较弱；而针对植株分布较密集，或者需要喷洒至植株底部，甚至根部时，可以采用强沉降喷洒模式，该模式下，药液的流量较小，但是喷洒力度大，穿透力强。

进一步的，所述步骤s3中，所述飞行模式包括运动模式和姿态模式，所述运动模式下，水平飞行速度≤8m/s，所述姿态模式下，水平飞行速度≤15m/s。

进一步的，在高效喷洒模式或强沉降喷洒模式下，旋翼组件工作时会产生三股下压风场，使得喷淋宽度4～6m。

所述三股下压风场主要在喷淋杆的两端和中部，使得喷淋的药液从中部向两侧进行扩散，也三股下压风场相邻之间会形成紊流，使得植株的叶片能够翻动，实现更好的喷淋效果。

本发明的有益效果：

(1)本发明的喷淋装置所述喷淋杆固定在两个机身支脚上，不需要另外的安装设备，减小的无人机的体积和重量，且为了更加方便拆卸、放置和运输，本发明的喷淋杆设置为多节结构，每节可以通过卡扣结构或者螺纹结构实现拆装，也便于后期的维护。

(2)本发明将旋翼组件设置在四个侧角，使得前侧的两个旋桨转动时能够对下方喷淋杆上的喷头产生最大的气流，喷头喷洒出来的药液能够更加分散，且旋桨转动产生的风力还能够吹动植物，使植物的叶子能够产生翻转，达到更加充分的喷洒效果。

(3)因此本发明根据旋桨产生的风力和紊流效果实现喷淋杆中部位置对应的植物区域也能够有药液的分布，减少了喷头的设置，减少了喷头数量，同时还能够降低药液的使用量，提高喷淋效率。

(4)本发明通过锁合的方式实现喷淋杆的折叠和展开，该方法稳定性高，操作简单，便于用户使用。

(5)通过智能控制加上人工核对和实时调整，保证了喷淋的稳定性。且本发明所述的喷淋方法操作简单，避免了不同人员操作带来的操作误差，实现以智能调控为主，人工校验为辅的操作方式，提高了喷淋效率，且针对不同的植株有不同的喷淋模式的选择，使得喷淋更加具有针对性，更加智能化。

附图说明

图1为本发明植保无人机展开立体图。

图2为本发明植保无人机爆炸立体示意图。

图3为本发明植保无人机展开后俯视图。

图4为本发明无人机喷头局部放大图。

图5为本发明无人机喷淋杆主视结构图。

图6为本发明植保无人机展开后视图。

图7为本发明植保无人机折叠后立体示意图。

图8为本发明喷淋装置局部结构图。

图9为本发明无人机展开后主视图。

图10为本发明喷淋杆折叠区爆炸结构图。

图11为本发明下压风场气流示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

本实施例提供一种植保无人机喷淋组件，如图1所示，所述无人机包括机身1，包括第一支撑板11，上部设有通过第一支撑板11支撑的油箱2和药箱3；中部设有第二支撑板12和多个旋翼组件4，结合图2，所述第二支撑板12下部设有减震组件6、驱动组件7、喷淋装置8以及机身支脚13；所述喷淋装置8包括喷淋杆81、多组喷头82以及喷淋管路83，所述喷淋杆81通过固定件固定在机身支脚13上，所述多组喷头82设置在喷淋杆81上，所述喷淋管路83包括输入端和多个输出端，所述药箱3设有出药孔31，其中输入端连接出药孔31，输出端连接各组喷头82。

本发明的无人机包括机身1，所述机身1包括第一支撑板11，上部设有通过第一支撑板11支撑的油箱2和药箱3；中部设有第二支撑板12和多个旋翼组件4，所述第二支撑板12上设有多个控制模组5；下部设有减震组件6、驱动组件7、喷淋装置8以及机身支脚13；

所述第一支撑板11和第二支撑板12固定连接，二者之间形成架空层，所述控制模组5设于架空层中；所述多个旋翼组件4设于架空层的侧面，与第一支撑板11铰接；

所述旋翼组件4包括旋翼臂41、设置在旋翼臂41远端的驱动电机42，以及设于利用电机驱动转动的旋桨43；

所述减震组件6上端连接第二支撑板12的底面，下端连接驱动组件7；

所述机身支脚13一端连接第二支撑板12的底部，另一端支撑地面，所述喷淋装置8固定在机身支脚13上；

所述驱动组件7包括发动机组件71和发电机组件72，所述发动机组件71通过油箱2供油，驱动发电机组件72发电，实现无人机的供能。

本发明所述的植保无人机主要用于喷洒农药，所述第一支撑板11设置在机身1中部，上部设有通过第一支撑板11支撑的油箱2和药箱3，并通过无人机顶盖罩住油箱2和药箱3，实现对内部元器件的保护。所述第一支撑板11大致呈圆形，所述第二支撑板12也呈大致相近或者相同的形状，使得二者能够相互匹配，便于二者之间的紧固。

所述第一支撑板11和第二支撑板12固定连接，二者之间形成架空层，所述架空层用于设置控制模组5。通过设置第一支撑板11和第二支撑板12之间的架空层，将多个控制模组5设置在其中，既保证了多个元器件之间位置的相对稳定，又使得整体结构紧凑，从而减小了整机的体积，且整体飞行更加稳定。由于控制模块为整个无人机的中心区域，对无人机飞行的稳定性起到决定性的作用，而架空层的设置能够形成一个相对独立的保护空间，避免了控制模块暴露在外而遭到损坏。

所述第一支撑板11和第二支撑板12之间还设有“口”字型的围壳14，一方面起到保护内部控制模块的作用，另外围壳14上设有四个用于设置旋翼组件的圆孔，起到稳定旋翼组件的作用。

所述机身支脚13主要用于无人机起飞或者降落时能够平稳的置于水平地面上，机身支脚13上会设置多圈防滑圈，为了实现较大范围的喷洒，本发明所述的喷淋装置8呈长杆状，并在长杆上设置多个喷头82，实现较大范围的喷淋。为了避免额外增加无人机的体积，本发明将喷淋装置8固定在机身支脚13上，

本发明采用的是油电混动型无人机，所述驱动组件7包括发动机组件71和发电机组件72，所述发动机组件71通过油箱2供油，驱动发电机组件72发电，实现无人机的整体供能，因此最终采用的是电能的输送，更加便于控制。

所述发动机组件71和发电机组件72都为震动较大的元器件，因此将其设置在机身1的下半部分，且通过减震组件6减震作用，使得震动幅度减小，避免震动过大影响飞行的稳定性。所述发动机组件71和发电机组件72紧凑连接，本发明采用双缸燃油发动机增强动力，所述发电机设置在发动机的上侧，连接发动机的转轴上，驱动发电机运转。所述发动机的一侧还设有消声器组件，降低发动机产生的噪音，更加方便用户操作。

所述喷淋杆81呈长管状，主要起到固定喷淋管路83和固定喷头82的作用。所述喷淋杆81有两个点，分别固定在两个机身支脚13上，呈大致的水平状，为了更加方便拆卸、放置和运输，所述喷淋杆81可设置为多节结构，每节可以通过卡扣结构或者螺纹结构实现拆装。

所述喷淋杆81上固定有多组喷头82，每组喷头82通过卡环固定在喷淋杆81上，并能够根据喷淋需求，预先转动喷头82，可对喷头82的喷淋方向进行调节。所述喷淋管路83为柔性软管，一端连接出药孔31，另一端分出多个输出端，每个输出端对应连接一组喷头82。

进一步的，如图3所示，所述机身1包括前侧、后侧、左侧和右侧，所述多个旋翼组件4包括设于前侧与左侧之间的第一旋翼组件44、设于左侧与后侧之间第二旋翼组件45、设于后侧与右侧之间的第三旋翼组件46以及设于右侧与前侧之间的第四旋翼组件47，所述最远两个喷头82的距离n1≤第一旋翼组件4和第四旋翼组件4展开时的最大宽度n2。

所述机身1呈大致方形，分为前后左右四个侧面，其中云台组件9设置在机身1的前侧，且前侧还设有红外感应装置，用于飞行测距和避障。由于旋翼组件4的旋桨在转动时能够打乱气流，产生紊流的效果，因此旋翼组件4设置的位置非常重要。由于本发明所述的喷头82分布在长管状的喷淋杆81上，因此本发明将旋翼组件4设置在四个侧角，使得前侧的两个旋桨43转动时能够对下方喷淋杆81上的喷头82产生最大的气流，使得喷头82喷洒出来的药液能够更加分散，且旋桨转动产生的风力还能够吹动植物，使得植物的叶子能够产生翻转，达到更加充分的喷洒效果。

为了实现更加充分的喷洒，本发明设置最远两个喷头82的距离≤第一旋翼组件44和第四旋翼组件47展开时的最大宽度，当旋桨43转动时，其产生的气流能够覆盖所有的喷头82，且能够对喷洒的药液起到很好的分散效果。且由于旋翼转动时，产生的气流是向下发散的，因此本发明能够避免药液大量扩散至空气中影响环境，且进一步增加了药液覆盖在植物的表面，且由于气流的带动作用，还能崔进药液深入到植物表面的绒毛中，使植物更加充分的吸收，提高了药物的作用效率。

进一步的，如图4所示，所述每组喷头82包括第一喷口821和第二喷口822，所述第一喷口821垂直于喷淋杆81，所述第二喷口822与第一喷口821所呈夹角α为35°～55°。

为了实现更加均匀的喷洒效果，减少喷头82的数量，减轻喷淋组件的重量，所述每组喷头82都包括两个喷口，两个喷口之间呈一定的夹角，使得喷洒范围更加全面。所述第一喷口821垂直于喷淋杆81，主要针对无人机飞过的喷头82下方区域范围的药液喷洒，而第二喷口822的设置主要起到药液补偿作用，避免喷头82的侧方区域有部分地方没有喷洒到位，从而影响喷洒效果。

优选的，本发明将所述第二喷口822与第一喷口821所呈夹角α为35°～55°，通过多个喷头82之间的相互配合能够实现喷洒的全面覆盖。

进一步的，如图5所示，所述喷淋杆81上依次设有第一喷头组件100、第二喷头组件200、第三喷头组件300和第四喷头组件400，其中第一喷头组件100和第四喷头组件400的第二喷口822朝向喷淋杆81中轴方向，第二喷头组件200和第三喷头组件300的第二喷头82朝向远离喷淋杆81中轴的方向。

在保证喷洒能够全面覆盖的前提下，尽量的减少喷头82的数量，从而减轻整机的重量，因此，本发明设置四组喷头82，其中喷淋杆81的两端各设置一组，保证两端最大范围内的喷淋，中部再设置两组，分别为第二喷头组件200和第三喷头组件300，二者之间的距离大于第一喷头组件100与第二喷头组件200之间的距离，或大于第三喷淋组件与第四喷淋组件之间的距离。

由于旋桨43的快速转动时，第一旋翼组件4和第四旋翼组件4的风力会交叉在无人机的下方位置，该位置风力较强，能够将两侧喷头82喷洒的药液分布在其下方，因此在喷淋杆81的中间位置不需要再额外增设喷头82，因此本发明根据旋桨43产生的风力和紊流效果实现喷淋杆81中部位置对应的植物区域也能够有药液的分布，减少了喷头82的设置，减少了喷头82数量，同时还能够降低药液的使用量，提高喷淋效率。

由于第二喷口822一方面起到辅助喷洒，另一方面还起到分流的作用，将药液分散更加均匀。由于喷淋杆81两端的风力相对较小，为了保证无人机飞过的区域都能够喷洒到药液，所述其中第一喷头组件100和第四喷头组件400的第二喷口822朝向喷淋杆81中轴方向，第二喷头组件200和第三喷头组件300的第二喷头82朝向远离喷淋杆81中轴的方向，使得第一喷头组件100的第二喷口822与第二喷头组件200的第二喷口822相对设置，具有相同的延长线交点。这样能够保证两个喷头82之间氛围内药液的全面覆盖。

进一步的，如图6所示，所述第一喷头组件100与第四喷头组件400以机身1中轴为中心对称，所述第一喷头组件100到机身1中轴的垂直距离l1＞驱动电机42到机身1中轴的垂直距离l2。

所述机身1中轴为机身1前侧中点与机身1后侧对应位置中点形成的对称面，所述对称面垂直于地面。为了减少喷头82数量的同时，实现全面的喷洒覆盖，在最远两个喷头82的距离≤第一旋翼组件4和第四旋翼组件4展开时的最大宽度的前提下，本发明设置所述第一喷头组件100到机身1中轴即中心对称面的垂直距离＞驱动电机42到中心对称面的距离，所述驱动电机42为无人机旋翼组件4驱动旋桨43转动的驱动电机42，因此所述第一喷头82和第四喷头82设置的位置在驱动电机42和旋桨43展开最远距离之间，保证了旋桨43的转动引起的风流能够促进第一喷头82和第四喷头82药液的喷洒均匀。

进一步的，如图6所示，所述第二喷头组件200与第三喷头组件300以机身1中轴为中心对称，所述第二喷头组件200到机身1中轴的垂直距离l3＜驱动电机42到机身1中轴的垂直距离l2。

同样的，所述第二喷头82和第三喷头82也是相互对称设置，而喷淋杆81中点为中心可以通过卡扣或者螺纹实现快速的拆卸和扣合，便于收纳和携带。

所述驱动电机42的水平位置设置在第一喷头82和第二喷头82或者第三喷头82和第四喷头82之间，因此，通过旋桨43的转动，能够在喷头82的上空形成一股下压的气流，使得药液喷洒出来后能够直接向下喷洒，达到充分覆盖的效果。

进一步的，如图7所示，所述喷淋杆81与旋翼组件4之间的垂直高度差h为35～55cm。

由于本发明的药液喷淋根据无人机旋翼的产生向下的风流实现充分的喷洒，而所述喷淋杆81与旋翼组件4之间的高度差太大会使得旋翼旋转产生向下的力度太小，可能造成喷洒不均匀，而喷淋杆81与旋翼组件4之间的垂直距离太近，可能导致靠近旋桨43的区域气流紊乱，使得药液利用不够充分，因此优选的，所述喷淋杆81与旋翼组件4之间的垂直高度差为35～55cm，使得喷头82喷洒出来的药液能够充分利用旋桨43转动产生的气流，实现充分的喷洒。

进一步的，如图8所示，所述喷淋杆81设有至少两个折叠区80，结合图4所示，包括第一折叠区810和第二折叠区820，结合图9所示，所述第一折叠区810与第二折叠区820之间的距离l4＞同一水平面机身支脚13展开的距离l5。

所述喷淋杆81设置有两个折叠区80，由于无人机支架展开的位置是固定的，而喷淋杆81是固定在机身支脚上的，因此为了避免喷淋杆81项机身1后侧折叠时受到支教的阻碍，所述折叠区80之间的距离需要大于固定在机身支脚的水平面上，两个固定点之间的距离。

进一步的，如图10所示，所述折叠区80包括依次套接的导向杆801，复位弹簧802、滑杆803、转轴804、转动件805，所述滑杆803的中部设有供复位弹簧穿过的通孔，滑杆803的另一端接有滑杆盖806，所述转轴804的另一端套有防滑螺母807。通过拨动滑杆803实现喷淋杆的折叠、展开的锁合。

本发明通过锁合的方式实现喷淋杆81的折叠和展开，该方法稳定性高，操作简单，便于用户使用。

进一步的，如图9所示，所述第一折叠区810与第二折叠区820之间的距离l4＜第二喷头组件200与第三喷头组件300之间的距离l6。

为了使得喷淋杆81折叠后体积尽可能的小，尽可能贴合无人机机身1，所述第一折叠区810和第二折叠区820尽可能将喷淋杆81均匀分成三段，两端的两段分布在无人机的两侧，中部的一端分布在无人机的前侧，使得喷淋杆81在折叠后能够贴合在无人机侧面，减小收纳的体积，便于运输。

实施例2

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

实施例3

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

一种无人机喷淋方法，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

实施例4

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

一种无人机喷淋方法，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

所述步骤s2中，所述规划喷淋面积为根据一次飞行喷淋的宽度，规划s型曲线；

其中设定喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端1.5m；

其中所述喷淋模式包括高效喷洒模式和强沉降喷洒模式，

所述高效喷洒模式下，飞行速度6m/s，流速流量：0.3l/min；所述强沉降喷洒模式下，飞行速度10m/s，流速流量：0.3l/min。

实施例5

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

一种无人机喷淋方法，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

所述步骤s2中，所述规划喷淋面积为根据一次飞行喷淋的宽度，规划s型曲线；

其中设定喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端3m；

其中所述喷淋模式包括高效喷洒模式和强沉降喷洒模式，

所述高效喷洒模式下，飞行速度8m/s，流速流量：0.379l/min；所述强沉降喷洒模式下，飞行速度12m/s，流速流量：0.4l/min

所述步骤s3中，所述飞行模式包括运动模式和姿态模式，选择在运动模式下，水平飞行速度8m/s，所述姿态模式下，水平飞行速度≤15m/s。

实施例6

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

一种无人机喷淋方法，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

所述步骤s2中，所述规划喷淋面积为根据一次飞行喷淋的宽度，规划s型曲线；

其中设定喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端2m；

其中所述喷淋模式包括高效喷洒模式和强沉降喷洒模式，

所述高效喷洒模式下，飞行速度10m/s，流速流量：0.4l/min；所述强沉降喷洒模式下，飞行速度14m/s，流速流量：0.5l/min。

所述步骤s3中，所述飞行模式包括运动模式和姿态模式，选择在姿态模式下，水平飞行速度15m/s。

实施例7

一种无人机喷淋方法，所述喷淋方法包括以下步骤：

s1：启动无人机；

s2：设定喷淋区域，规划喷淋路线，设定喷淋式无人机的飞行高度，选择喷淋模式；

s3：选择飞行模式；

s4：无人机飞行至喷淋区域，并按照所述步骤s2和所述步骤s3中设定的程序实现飞行和喷淋；

s5：喷淋完毕，结束飞行。

一种无人机喷淋方法，所述步骤s1中，无人机的启动步骤包括：

t1：发动机的启动：连接发动机电源，使发动机处于怠速状态；再利用发动机启动器启动发动机，打火后移开启动器；最后利用遥控端将发动机控制开关拨到“运行”位置，再稳定运行约1min预热发动机；

t2：选择一键起飞模式：将遥控开关拨到起飞键位置，再短按确认键，实现自动起飞；所述一键起飞模式下，起飞的默认高度为3～4m；

所述步骤s5中，结束飞行方法为：

j1：遥控降落或一键返航或一键降落；

j2：将发动机控制开关拨到“怠速”位置，运行30s；

j3：断开发动机电源；

j4：断开无人机电源；

j5：关闭遥控器电源；

其中所述步骤j1中，所述一键返航模式下，

当无人机与返航点水平距离＞30m时，

且无人机飞行高度＞25m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；当无人机飞行高度＜25m时，无人机垂直爬升至25m，自动返航至所需返航点上方后垂直降落；

当无人机与返航点水平距离＜30m时，无人机将保持原飞行高度，自动返航至所需返航点上方后垂直降落。

所述步骤s2中，所述规划喷淋面积为根据一次飞行喷淋的宽度，规划s型曲线；

其中设定喷淋时无人机的飞行高度在距离植株顶端3m；

其中所述喷淋模式包括高效喷洒模式和强沉降喷洒模式，

所述高效喷洒模式下，飞行速度7m/s，流速流量：0.2l/min；所述强沉降喷洒模式下，飞行速度12m/s，流速流量：0.4l/min。

所述步骤s3中，所述飞行模式包括运动模式和姿态模式，所述运动模式下，水平飞行速度6m/s。

在高效喷洒模式或强沉降喷洒模式下，旋翼组件工作时会产生三股下压风场，如图11所示，使得喷淋宽度5m。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。