一种试验田用喷梗无人机及其控制系统的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体是一种试验田用喷梗无人机及其控制系统。

背景技术：

试验田是进行农业试验的田地，就是用作农业技术人员进行品种对比、肥料对比、季节对比、病虫害防治对比等项目的农田；

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。

现有技术中的试验田喷梗大多利用人工进行喷洒，对于占地面积较大、数量较多的试验田，人工喷洒的方式不仅需要消耗大量的人力物力，而且在喷洒过程中极易出现漏喷、错喷或喷洒不均匀的现象，从而影响喷洒效果，进而影响试验田的试验结果的准确性。

因此，针对以上现状，迫切需要开发一种试验田用喷梗无人机，以克服当前实际应用中的不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种试验田用喷梗无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种试验田用喷梗无人机，包括机身和喷头；所述机身的四周对称设置有四个机翼，机翼通过连接支架固定安装在机身上；所述机身的底部转动安装有螺杆，螺杆的左右两侧对称设置有两种旋向相反的外螺纹，螺杆的左右两侧还对称螺纹连接有两个螺套，螺套与机身滑动连接；所述机身底部位于螺杆的左右两侧对称转动安装有两个喷头，所述螺套的底部铰接有连接杆，连接杆的另一端与喷头铰接。

作为本发明进一步的方案：所述机身上还固定安装有驱动电机，驱动电机的输出端通过锥齿轮组与螺杆传动连接。

作为本发明进一步的方案：所述机身上固定安装有机架，机架上固定安装有储料桶，储料桶的内部均匀分为若干储料腔，每个储料腔均通过导料管与喷头连通。

作为本发明进一步的方案：所述导料管为软管结构，导料管上设置有用于控制颜料流动的电磁阀。

所述的试验田用喷梗无人机的控制系统：包括中央处理器、喷洒模块和地面控制模块；

所述中央处理器通过无线收发模块与地面控制模块无线连接，中央处理器还电性连接有定位模块和动力模块；

所述中央处理器电性连接有识别模块，中央处理器与喷洒模块电性连接，喷洒模块包括供料模块和距离调节模块。

作为本发明进一步的方案：所述动力模块包括机翼和驱动机翼转动的驱动机构。

作为本发明进一步的方案：所述定位模块包括相互配合使用的gps定位系统和北斗导航定位系统。

作为本发明进一步的方案：供料模块包括设置在机身上的储料桶和若干设置在导料管上的电磁阀。

作为本发明进一步的方案：所述距离调节模块包括控制螺杆转动的驱动电机和控制驱动电机工作的控制器。

作为本发明进一步的方案：还包括环境检测模块，环境检测模块与中央处理器电性连接，环境检测模块包括风速传感器、温湿度传感器和光照传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过无人机对试验田进行喷梗作业，通过设置定位模块、喷洒模块、动力模块和环境检测模块，不仅极大提高试验田的喷梗效率，节约人力资源，而且能够有效提高喷梗效果，避免出现漏喷、错喷或喷洒不均匀的现象，有利于提高试验田试验结果的准确性。

附图说明

图1为试验田用喷梗无人机的结构示意图。

图2为试验田用喷梗无人机的俯视图。

图3为试验田用喷梗无人机中第一种实施例的控制系统框图。

图4为试验田用喷梗无人机中第二种实施例的控制系统框图。

图中：1-机身、2-机架、3-驱动电机、4-储料桶、5-螺杆、6-喷头、7-连接杆、8-螺套、9-锥齿轮组、10-机翼、11-中央处理器、12-无线收发模块、13-喷洒模块、14-动力模块、15-定位模块、16-识别模块、17-供料模块、18-距离调节模块、19-地面控制模块、20-环境检测模块。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种试验田用喷梗无人机，包括机身1和喷头6；所述机身1的四周对称设置有四个机翼10，机翼10通过连接支架固定安装在机身1上，用于驱动无人机飞行；所述机身1的底部转动安装有螺杆5，螺杆5的左右两侧对称设置有两种旋向相反的外螺纹，螺杆5的左右两侧还对称螺纹连接有两个螺套8，螺套8与机身1滑动连接，机身1上还固定安装有驱动电机3，驱动电机3的输出端通过锥齿轮组9与螺杆5传动连接，通过驱动电机3带动螺杆5转动，进而带动两个螺套8相向移动或背向移动；所述机身1底部位于螺杆5的左右两侧对称转动安装有两个喷头6，喷头6的喷洒方向朝下设置，所述螺套8的底部铰接有连接杆7，连接杆7的另一端与喷头6铰接，在螺套8相向移动或背向移动的过程中，通过连接杆7带动喷头6摆动，使喷头6处于不同的空间位置，从而便于根据试验田的实际情况进行调整；

所述机身1上固定安装有机架2，机架2上固定安装有储料桶4，储料桶4的内部均匀分为若干储料腔，用于存储不同颜色的颜料，每个储料腔均通过导料管(图中未示出)与喷头6连通，导料管为软管结构，且导料管上设置有用于控制颜料流动的电磁阀，从而为喷头6提供不同颜色，不同量的颜料，提高无人机的喷梗效果；

所述的试验田用喷梗无人机的控制系统，包括中央处理器11、喷洒模块13和地面控制模块19；所述中央处理器11通过无线收发模块12与地面控制模块19无线连接，地面控制模块19向中央处理器11发出控制信号，从而对无人机进行操作；

所述中央处理器11电性连接有定位模块15和动力模块14，所述动力模块14包括机翼10和驱动机翼10转动的驱动机构，动力模块14用于驱动无人机高空飞行，所述定位模块15包括相互配合使用的gps定位系统和北斗导航定位系统，用于对无人机进行双重定位，确保无人机定位的准确性；

所述中央处理器11电性连接有识别模块16，识别模块16用于识别试验田的具体信息，便于进行后续喷梗作业；所述中央处理器11与喷洒模块13电性连接，喷洒模块13包括供料模块17和距离调节模块18，供料模块17包括设置在机身1上的储料桶4和若干设置在导料管上的电磁阀，无人机飞行过程中通过识别模块16识别试验田具体信息，中央处理器11对试验田具体信息进行处理后，控制对应导料管上的电磁阀开启，从而对试验田进行喷洒；所述距离调节模块18包括控制螺杆5转动的驱动电机3和控制驱动电机3工作的控制器，中央处理器11根据试验田的实际信息向控制器发出控制信号，控制器控制驱动电机3工作，从而对喷头的空间位置进行调整，提高喷梗效果。

实施例2

请参阅图1～2和4，本发明实施例中，一种试验田用喷梗无人机，包括机身1和喷头6；所述机身1的四周对称设置有四个机翼10，机翼10通过连接支架固定安装在机身1上，用于驱动无人机飞行；所述机身1的底部转动安装有螺杆5，螺杆5的左右两侧对称设置有两种旋向相反的外螺纹，螺杆5的左右两侧还对称螺纹连接有两个螺套8，螺套8与机身1滑动连接，机身1上还固定安装有驱动电机3，驱动电机3的输出端通过锥齿轮组9与螺杆5传动连接，通过驱动电机3带动螺杆5转动，进而带动两个螺套8相向移动或背向移动；所述机身1底部位于螺杆5的左右两侧对称转动安装有两个喷头6，喷头6的喷洒方向朝下设置，所述螺套8的底部铰接有连接杆7，连接杆7的另一端与喷头6铰接，在螺套8相向移动或背向移动的过程中，通过连接杆7带动喷头6摆动，使喷头6处于不同的空间位置，从而便于根据试验田的实际情况进行调整；

所述机身1上固定安装有机架2，机架2上固定安装有储料桶4，储料桶4的内部均匀分为若干储料腔，用于存储不同颜色的颜料，每个储料腔均通过导料管(图中未示出)与喷头6连通，导料管为软管结构，且导料管上设置有用于控制颜料流动的电磁阀，从而为喷头6提供不同颜色，不同量的颜料，提高无人机的喷梗效果；

所述的试验田用喷梗无人机的控制系统，包括中央处理器11、喷洒模块13和地面控制模块19；所述中央处理器11通过无线收发模块12与地面控制模块19无线连接，地面控制模块19向中央处理器11发出控制信号，从而对无人机进行操作；

所述中央处理器11电性连接有定位模块15和动力模块14，所述动力模块14包括机翼10和驱动机翼10转动的驱动机构，动力模块14用于驱动无人机高空飞行，所述定位模块15包括相互配合使用的gps定位系统和北斗导航定位系统，用于对无人机进行双重定位，确保无人机定位的准确性；

所述中央处理器11电性连接有识别模块16，识别模块16用于识别试验田的具体信息，便于进行后续喷梗作业；所述中央处理器11与喷洒模块13电性连接，喷洒模块13包括供料模块17和距离调节模块18，供料模块17包括设置在机身1上的储料桶4和若干设置在导料管上的电磁阀，无人机飞行过程中通过识别模块16识别试验田具体信息，中央处理器11对试验田具体信息进行处理后，控制对应导料管上的电磁阀开启，从而对试验田进行喷洒；所述距离调节模块18包括控制螺杆5转动的驱动电机3和控制驱动电机3工作的控制器，中央处理器11根据试验田的实际信息向控制器发出控制信号，控制器控制驱动电机3工作，从而对喷头的空间位置进行调整，提高喷梗效果。

本实施例中，所述的试验田用喷梗无人机的控制系统还包括环境检测模块20，环境检测模块20与中央处理器11电性连接，环境检测模块20包括风速传感器、温湿度传感器和光照传感器，用于对风速、温湿度和光照进行实时检测，并将检测得到的信号传递给中央处理器11，中央处理器11对环境信号分析后通过动力模块14调节无人机飞行状态，确保无人机飞行的稳定。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。