用于农药喷洒作业的重型旋翼无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机应用技术领域，具体是一种用于农药喷洒作业的重型旋翼无人机。

背景技术：

我国是农业大国，具有18亿亩基本农田，每年需要大量的农业植保作业。在进行农药喷洒作业时，以往的手工作业方式具有效率低下、施药不均匀、农药残留污染大、费水费药的缺点，亟需一种高效、省力的作业方式。

将无人机用于农业生产活动是一种具有实用价值的生产手段。无人机在用于农药喷洒作业时，较人工打药成本低，且作业效率高、能省水省药。我国的农业植保无人机目前处于起步阶段，市场需求量大、无人机保有量和总作业面积逐年增高，但目前国内用于农业生产的无人机产品质量参差不齐。

当前，用于农药喷洒作业的无人机的机型结构主要有无人直升机和多轴飞行器，动力来源主要是油动和电动。无人直升机多采用油动方式，具有载药量高、航时较长的优点，缺点是销售及维护价格高、燃油污染较大、发动机磨损大；多轴飞行器多采用环保的蓄电池，操作维护简便，造价较低，但载药量较少、航时较短，因而作业面积较小。另外，对于多旋翼无人机而言，较为轻小的构型限制了无人机机体对蓄电池和农药的搭载，进而限制了多旋翼无人机的工作效率。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种用于农药喷洒作业的重型旋翼无人机，可以解决现有旋翼无人机工作时间短、载药量少、雾化效果不高等问题，可以把多旋翼无人机结构简单的优点和无人直升机载药量高的优点融合起来。

本实用新型包括机架以及固定在机架上的旋翼系统、中央控制系统、供药系统、起落架和电源系统，所述电源系统通过电线连接到中央控制系统并通过中央控制系统集中供电，中央控制系统与旋翼系统和供药系统连接并控制其工作，所述旋翼系统安置在无人机机架的六个角上并采用电机驱动六旋翼方式作业，所述供药系统通过电泵将农药经由下方的多组喷头喷洒，所述的起落架安装在机架的下方并承担无人机的运输及起降缓冲。

进一步改进，所述的旋翼系统有旋转方向相反的左右两套旋翼，一侧的三个旋翼顺时针转动，另一侧的三个旋翼逆时针转动。

进一步改进，所述的机架为若干高强度复合材料空心圆管组成的六边形框架结构，包括外围六边形边框以及沿边框对角线分布的机臂，空心圆管首尾连接处由金属轴套通过紧固件固定，各结构的供电线路内埋在空心圆管内。

进一步改进，所述的中央控制系统通过搭载平台搭载在机架平面上的中心位置。

进一步改进，所述的电源系统和供药系统均为三组，电源系统和供药系统等距间隔分布在以机架1中心为圆心的圆周上。

进一步改进，所述的电源系统为装在蓄电池箱内的蓄电池，蓄电池箱由复合材料制成并通过金属卡箍挂载在机架上。

进一步改进，所述的供药系统包括农药箱、电泵和喷头，所述的农药箱通过金属卡箍挂载在机架上，农药箱上方设有装药瓶口，底部通过橡胶软管连接到电泵，电泵通过金属硬管连接有三个方向的喷头，连接喷头的金属硬管通过斜拉金属梁加固。

进一步改进，所述起落架在无人机的周向均匀布置有三个并采用前三点式布局，任意一侧的起落架采用钢质圆管组成三角形承力结构，起落架底部安装有万向轮。

本实用新型有益效果在于：

1、该无人机结合了无人农药直升机和多旋翼农药无人机的优势，一方面能够像无人直升机一样具有大的载药量和良好的雾化效果，另一方面能够像多旋翼无人机一样结构简单、操作简便。

2、针对多旋翼无人机大多数为轻型、装药量少的特点，采用了无人机机架挂载药箱的构型。农药不再像传统方式那样在中央布置，而是改为由三个药箱沿机架平面呈120度等角度布置，这样增加了装药量，可以获得更大的喷洒面积。

3、针对多旋翼无人机蓄电池比燃油发动机寿命更长的优势，采用蓄电池供能；针对多旋翼无人机多为轻型、蓄电池较小的特点，采用三组蓄电池对无人机续航功能加以强化升级；采用了无人机机架挂载蓄电池的构型，三个蓄电池沿机架平面呈120度等角度布置，有利于重心的稳定。

4、采用把三组蓄电池通过电线连接到控制系统再统一供电的形式，有利于飞行安全；采用把三个农药箱通过橡胶管泵压集中供药的形式，有利于农药喷洒均匀。

5、对起落架安装万向轮，有利于无人机起降的缓冲，有利于无人机的日常运输。

附图说明

图1是重型旋翼无人机的等轴测视图。

图2是重型旋翼无人机的俯视图。

图3是重型旋翼无人机的底视图。

图4是重型旋翼无人机的侧视图。

图5是重型旋翼无人机机架的等轴侧视图。

图6是重型旋翼无人机的单个电池。

图7是重型旋翼无人机电源系统与控制系统的连接关系1。

图8是重型旋翼无人机电源系统与控制系统的连接关系2。

图9是重型旋翼无人机机架的控制系统。

图10是重型旋翼无人机供药系统与控制系统的连接关系1。

图11是重型旋翼无人机供药系统与控制系统的连接关系1。

图12是重型旋翼无人机的农药箱。

图13是重型旋翼无人机的泵和喷头。

图14是重型旋翼无人机的旋翼系统。

图15是重型旋翼无人机的起落架。

图中：1.机架，2.旋翼系统，3.中央控制系统，4.供药系统，5.起落架，6.电源系统，7.复合材料圆管，8.金属轴套，9.蓄电池，10.蓄电池箱，11.电线，12.控制系统箱，13.搭载平台，14.接收天线，15.农药箱，16.喷头，17. 橡胶软管，18.电泵，19.农药桶卡箍，20.斜拉金属梁，21.旋翼，22.电机，23.起落架支撑杆，24.万向轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型一种具体实施方式如图1-15所示，其轴测图和三视图分别为图1-图4，包括机架1以及固定在机架1上的旋翼系统2、中央控制系统3、供药系统4、起落架5和电源系统6，所述电源系统6通过电线11连接到中央控制系统3并通过中央控制系统3集中供电，中央控制系统3与旋翼系统2和供药系统4连接并控制其工作，所述旋翼系统2安置在无人机机架1的六个角上并采用电机驱动六旋翼方式作业，所述供药系统4通过电泵将农药经由下方的多组喷头喷洒，所述的起落架5安装在机架1的下方并承担无人机的运输及起降缓冲。

机架1如图5所示，机架1为若干高强度复合材料空心圆管组成的六边形框架结构，包括外围六边形边框以及沿边框对角线分布的机臂7，空心圆管首尾连接处由金属轴套8通过紧固件固定，各结构的供电线路内埋在空心圆管内。

中央控制系统6如图9所示，包括控制系统箱12和接收天线14，控制系统箱12和接收天线14安装在搭载平台13上，搭载平台13搭载在机架1平面上的中心位置机臂7的交叉处。

所述的电源系统6和供药系统4均为三组，电源系统6和供药系统4等距间隔分布在以机架1中心为圆心的圆周上，其连接结构分别如图7、图8、图10、图11所示。

所述的电源系统4如图6所示，包括安装在蓄电池箱10内的蓄电池9，蓄电池箱10通过卡箍与机架1的机臂7固定。

所述的供药系统3如图12和13所示，供药系统4包括农药箱15、电泵18和喷头16，所述的农药箱15通过农药桶卡箍19挂载在机架1上，农药箱15上方设有装药瓶口，底部通过橡胶软管17连接到电泵18，电泵18通过金属硬管连接有三个方向的喷头16，连接喷头16的金属硬管通过斜拉金属梁20加固，增加承力强度。由于泵压的作用，三组农药箱15内的农药通过底部的橡胶管路17集中到一起经由喷头16喷洒到农作物上；三组喷头布置在无人机机架底部均匀散开，是基于尽可能增大覆盖范围、尽可能增强雾化效果的考量。

所述的旋翼系统2安置在无人机机架1的六个角上，单个旋翼系统2如图14所示，包括电机22以及安装在电机22上的旋翼21。中央控制系统6接收操纵者发出的指令，并通过电线驱动电机22进而带动旋翼21旋转，使得无人机能够完成空中飞行的各种动作。旋翼系统2有旋转方向相反的左右两套旋翼，一侧的三个旋翼顺时针转动，另一侧的三个旋翼逆时针转动。

所述起落架5在无人机的周向均匀布置有三个并采用前三点式布局，单个起落架5如图15所示，任意一侧的起落架采用钢质圆管组成的起落架支撑杆23，起落架支撑杆23为三角形承力结构，起落架支撑杆23底部安装有万向轮24。无人机在地面起降时，可通过底部的万向轮24增加缓冲；无人机在日常运输过程中，也可借由万向轮增加便捷性。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。