一种飞行路径稳定精确的植保无人机的制作方法

本发明属于农业设备技术领域，具体涉及一种飞行路径稳定精确的植保无人机。

背景技术：

智慧农业技术是指利用现代信息技术结合现代农业技术以实现高效高质量耕作的技术的总称。近年来，采用无人机进行农药喷洒在现实中已被大量采用，能够大幅降低农业工作者的体力劳动。然而，无人机在温室内部作业需要非常高的控制精度，为此，大量工程技术人员在优化无人机飞控算法和改进无人机动力布局等方面做了大量的工作，也取得了非常显著的进步。我们在实践中发现，相较于改进飞控算法和动力布局，改进无人机的结构更能起到事半功倍的效果。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种飞行路径稳定精确的植保无人机。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种飞行路径稳定精确的植保无人机，包括储药箱；储药箱内设有纵向延伸的网状的挡板组件，将储药箱内腔分隔成多个柱状腔室；挡板组件底部设有引流孔将多个柱状腔室相互连通。传统的用于喷洒农药的无人机，其储药箱为整体腔室构造，在飞行过程中内部药液无规则晃动，导致采用常规的pid比例积分微分控制时控制量难以准确把握，导致无人机飞行路径产生较大的误差。本发明使用挡板组件将储药箱分隔成多个柱状腔室，有效限制了药液的晃动，使药液在储药箱内的空间分布不随时间发生无规则的改变，为高精度的飞行控制奠定了基础。其中，引流孔的大小相较于挡板组件的面积的占比是很小的，能够保证药液无法在短时间内大量流经引流孔，但足以满足正常喷洒农药的引流流量要求。

进一步地，储药箱包括箱体和盖合箱体的上盖；箱体和上盖之间由一组卡扣卡合连接。挡板组件可拆卸固定在储药箱内。优选地，挡板组件过盈配合在储药箱内。箱体与上盖卡和连接且挡板组件可拆卸固定，便于挡板组件的取出和清洗，也便于对储药箱内部进行清洗。

进一步地，储药箱的横截面优选呈圆角矩形，挡板组件的横截面呈棋盘状。

进一步地，储药箱底部向下凹陷，底部中央最低。

进一步地，该无人机还包括沿储药箱四周固定的一组旋翼、固定于储药箱底部的喷洒装置、固定在储药箱下部的支架；旋翼提供飞行动力；喷洒装置将储药箱中的药液向下喷出；支架用于支撑在地面上，其位置低于喷洒装置。

进一步地，喷洒装置包括固定在储药箱还固定有输液泵，输液泵入口连通储药箱内腔底部；输液泵出口处连接有横向固定的喷杆，喷杆上分布有多个方向向下的喷头。

进一步地，该植保无人机还包括控制系统，控制系统包括与储药箱相对固定的移动端和固定在温室内的固定端，固定端与移动端之间通过信号交流实现无人机的路径控制。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供的飞行路径稳定精确的植保无人机，设计合理，成本经济，通过对储药箱的改造，实现储药箱内药液在的空间分布保持均衡稳定，从而实现无人机的高精度控制。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为喷洒装置的结构示意图。

图3和4为储药箱的内部结构示意图。

图5为挡板组件结构示意图。

图中，储药箱1、挡板组件2、引流孔21、箱体11、上盖12、卡扣13、旋翼3、喷洒装置4、支架5、输液泵41、喷杆42、喷头43。

具体实施方式

下面通过具体实施例进一步阐明本发明，这些实施例是示例性的，旨在说明问题和解释本发明，并不是一种限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

一种飞行路径稳定精确的植保无人机，如图1至5所示，包括储药箱1；储药箱1内设有纵向延伸的网状的挡板组件2，将储药箱1内腔分隔成多个柱状腔室；挡板组件2底部设有引流孔21将多个柱状腔室相互连通。

本实施例中，储药箱1包括箱体11和盖合箱体11的上盖12；箱体11和上盖12之间由一组卡扣13卡合连接。

本实施例中，挡板组件2可拆卸固定在储药箱1内。

本实施例中，挡板组件2过盈配合在储药箱1内。

本实施例中，储药箱1的横截面呈圆角矩形，挡板组件2的横截面呈棋盘状。

本实施例中，储药箱1底部向下凹陷，底部中央最低。

本实施例中，还包括沿储药箱1四周固定的一组旋翼3、固定于储药箱1底部的喷洒装置4、固定在储药箱1下部的支架5；旋翼3提供飞行动力；喷洒装置4将储药箱1中的药液向下喷出；支架5用于支撑在地面上，其位置低于喷洒装置4。

本实施例中，喷洒装置4包括固定在储药箱1还固定有输液泵41，输液泵41入口连通储药箱1内腔底部；输液泵41出口处连接有横向固定的喷杆42，喷杆42上分布有多个方向向下的喷头43。

实施例2

一种飞行路径稳定精确的植保无人机，如图1至5所示，包括储药箱1；储药箱1内设有纵向延伸的网状的挡板组件2，将储药箱1内腔分隔成多个柱状腔室；挡板组件2底部设有引流孔21将多个柱状腔室相互连通。

本实施例中，储药箱1包括箱体11和盖合箱体11的上盖12；箱体11和上盖12之间由一组卡扣13卡合连接。

本实施例中，储药箱1的横截面呈圆角矩形，挡板组件2的横截面呈棋盘状。

本实施例中，储药箱1底部向下凹陷，底部中央最低。

本实施例中，还包括沿储药箱1四周固定的一组旋翼3、固定于储药箱1底部的喷洒装置4、固定在储药箱1下部的支架5；旋翼3提供飞行动力；喷洒装置4将储药箱1中的药液向下喷出；支架5用于支撑在地面上，其位置低于喷洒装置4。

本实施例中，喷洒装置4包括固定在储药箱1还固定有输液泵41，输液泵41入口连通储药箱1内腔底部；输液泵41出口处连接有横向固定的喷杆42，喷杆42上分布有多个方向向下的喷头43。

本实施例中，还包括控制系统，控制系统包括与储药箱1相对固定的移动端和固定在温室内的固定端，固定端与移动端之间通过信号交流实现无人机的路径控制。具体地，固定端与移动端之间通过信号交流由控制中心控制，控制方法包括依次循环的以下步骤：

（s1）控制中心控制固定端发出初始信号；

（s2）移动端接收到初始信号后发出反馈信号；

（s3）固定端接收到反馈信号后传输给控制中心；

（s4）控制中心根据初始信号和反馈信号计算得到移动端的实际位置；

（s5）控制中心根据移动端的实际位置与无人机设定路径之间的偏差并基于pid控制算法发出控制信号给移动端；

（s6）移动端根据控制信号控制无人机动力组件的动力输出。

步骤（s4）中，控制中心根据初始信号和反馈信号计算得到移动端与各个固定端的距离，选出距离最短的5个固定端，分别记为g1、g2、g3、g4、g5，对应的距离记为l1、l2、l3、l4、l5；假设移动端的空间位置f对应的空间坐标为（x,y,z），根据假设计算得到f到g1、g2、g3、g4、g5的距离分别为f1、f2、f3、f4、f5，使用最小二乘法对多项式

(l1-f1)²+(l2-f2)²+(l3-f3)²+(l4-f4)²+(l5-f5)²求解最小值，计算得到移动端（1）的空间坐标（x,y,z）的数值，即移动端（1）的实际位置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。