一种用于监测农田生长状况的无人机装置的制作方法

[0001]
本发明属于农田用无人机领域，具体地说是一种用于监测农田生长状况的无人机装置。


背景技术：

[0002]
随着无人机技术的发展，无人机广泛应用于航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄等行业，在农业领域中，由于农田连成片范围广阔，无人机经常应用于农田的洒水施肥、以及农田生长状况监测等情形，极大的减少了人工，当雨天连续不断时，无人机也需要飞出对农田进行监测，但是雨水会飘落在无人机携带的摄像头上，从而影响摄像装置的清晰成像，使其难以达到监测农田生长状况的目的，目前的现有技术中虽然有对摄像头进行刮雨操作的装置，但是该装置难以根据雨量的大小进行刮雨的快慢调节。


技术实现要素：

[0003]
本发明提供一种用于监测农田生长状况的无人机装置，用以解决现有技术中的缺陷。
[0004]
本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于监测农田生长状况的无人机装置，包括无人机本体，无人机本体的顶部通过支架安装有盛水盘，无人机本体的底部通过安装装置安装有航拍装置本体，无人机本体的前侧壁固定安装第一竖管，第一竖管的左右内侧壁均开设竖向的第一滑槽，第一滑槽内均配合连接有第一滑块，两个第一滑块之间固定连接有第一竖杆，第一滑块与对应第一滑槽的底部分别通过第一弹簧固定连接，第一竖杆的顶部固定安装水平板，第一竖杆的下端铰接连接有第二竖杆，无人机本体的底部左右对称安装有数块侧板，航拍装置本体位于左右侧板之间，其中一块左侧侧板的内侧壁靠近上端处铰接连接有横向的擦雨板，擦雨板能够对航拍装置本体上的摄像头进行擦拭，第二竖杆的下端与擦雨板的顶部铰接连接，无人机本体的顶面中部轴承连接有竖轴，竖轴的下部外侧固定套装第一锥齿轮，无人机本体的顶面前侧固定安装有轴座，轴座内轴承连接有横向的转轴，转轴的后端固定安装第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合配合，转轴的前端固定安装偏心轮，偏心轮的下侧面与水平板的顶面接触配合，盛水盘的底部中心处开设第一通孔，第一通孔的下端连接并连通有蓄水供水装置，蓄水供水装置的下侧固定连接并连通有竖筒，竖轴的上端向上穿过竖筒的底部后伸入竖筒内，竖轴与竖筒之间通过密封轴承连接，竖轴的上部外侧固定套装绞龙叶片，绞龙叶片位于竖筒内侧，蓄水供水装置能够在其内部积蓄一定水量后对竖筒内进行供水，竖筒的下部外侧开设数个排水孔且排水孔外侧均固定连接并连通有排水管。
[0005]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的蓄水供水装置包括固定块，盛水盘底部中心处的第一通孔的下端固定安装固定块，固定块内开设横向的圆柱形内腔，固定块的顶部开口将第一通孔与圆柱形内腔连通，圆柱形内腔内设有横向的圆柱
形蓄水筒，圆柱形蓄水筒的外侧壁与圆柱形内腔的内侧壁接触配合，圆柱形内腔的左右内侧壁中部对称开设圆柱形槽且圆柱形槽内轴承连接有转动管，左侧圆柱形槽的左侧壁开设有截面为三边均不相等的普通三角形的卡槽，左侧转动管内配合安装活塞，活塞的左侧对应卡槽固定连接有截面为普通三角形的插杆，插杆与卡槽能够插接配合，左侧转动管的内侧壁靠近圆柱形内腔的一端固定连接有限位块，活塞与转动管内的限位块之间通过第二弹簧固定连接，左右两根转动管的内端与圆柱形蓄水筒的左右侧壁中心处固定连接，圆柱形蓄水筒的内底部固定安装配重块，配重块的平均密度小于雨水的密度，圆柱形蓄水筒的顶部对应第一通孔开设第二通孔，圆柱形蓄水筒的左右内侧壁均固定安装竖向的滑轨，滑轨上均配合安装第二滑块，两个第二滑块的上方设有浮板且两个第二滑块与浮板之间均通过连杆固定连接，滑轨的外侧壁下端处均固定安装有挡块，圆柱形蓄水筒的左侧壁靠近上端处开设有孔道，孔道与转动管连通，孔道内设有绳子，绳子的一端与浮板固定连接，绳子的另一端进入转动管后与活塞固定连接，固定块的底部固定连接竖筒，固定块的底部开口且开口将竖筒内部与圆柱形内腔相互连通。
[0006]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的竖轴的中部外侧固定安装数个叶片，叶片位于竖筒与第一锥齿轮之间。
[0007]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的安装装置包括第一横板，无人机本体的底部通过数个弹簧固定连接有第一横板，第一横板的左右两侧分别与对应侧板的内侧壁接触配合，第一横板的底部开设容纳槽，左右侧板之间固定连接有第二横板，第二横板位于第一横板的下侧，第二横板的中部开设螺纹通孔且螺纹通孔内配合连接有手拧螺栓，第一横板与第二横板之间设有航拍装置本体，航拍装置本体的底部固定安装矩形块且矩形块的底部对应手拧螺栓的上端开槽，手拧螺栓的上端插入矩形块的底部所开槽内，航拍装置本体的上部卡入容纳槽内。
[0008]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的盛水盘能够将无人机本体的所有机翼进行遮挡。
[0009]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的无人机本体的前侧壁通过支架固定安装透明罩，航拍装置本体的摄像头能够插入透明罩内。
[0010]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的擦雨板朝向航拍装置本体的一侧固定连接海绵块。
[0011]
如上所述的一种用于监测农田生长状况的无人机装置，所述的盛水盘为塑料制成，盛水盘深度为２mm。
[0012]
本发明的优点是：本装置在雨天使用时，雨水掉落至盛水盘内，盛水盘只需要起到雨水收集作用，因此盛水盘深度很浅，起重量也较轻，盛水盘内的水流入至蓄水供水装置中，当蓄水供水装置内积蓄一定量的雨水后，蓄水供水装置对竖筒进行供水，雨水成股流入竖筒内推动绞龙叶片带动竖轴旋转，雨水从排水管内流出，竖轴通过锥齿轮转动带动转轴与偏心轮转动，随着偏心轮的不断转动，当偏心轮向下推动水平板、第一竖杆、第二竖杆向下运动时，第二竖杆向下推动擦雨板绕其铰接轴转动从而对航拍装置本体的摄像头进行擦拭，第一弹簧被压缩，当偏心轮远离水平板时，第一弹簧带动第一竖杆、第二竖杆、擦雨板向上运动复位再次对摄像头进行擦拭，由于蓄水供水装置内每次积蓄的雨水量一定，因此竖轴通过锥齿轮传动带动偏心轮转动的圈数一定，蓄水供水装置每次对竖筒内供水后带动擦
雨板对摄像头擦拭相同的次数后偏心轮与擦雨板恢复原位，便于下一次的擦雨使用，当降雨量较小时，雨水将镜头覆盖导致其不能清晰拍摄的速度较慢，同时雨水进入蓄水供水装置将其蓄满的速度也较慢，从而使得擦雨板擦雨的频率较低，当降雨量较大时，雨水将镜头覆盖导致其不能清晰拍摄的速度较快，雨水进入蓄水供水装置将其蓄满的速度较快，从而使得擦雨板擦雨的频率较高；本装置通过蓄水供水装置对雨水进行积蓄然后定量排出从而提供较大的推力以推动绞龙叶片带动竖轴转动，最终带动擦雨板往复运动一定次数从而将航拍装置本体的镜头擦拭干净，便于清晰成像，同时本装置可以根据实际降雨量的大小自动调节擦雨板的擦拭频率，当降雨量较小时，擦雨板运动的频率较低，当降雨量较大时，擦雨板运动的频率高，从而保证航拍装置本体能够清晰成像的同时最大程度的减少擦雨板对航拍装置本体摄像的影响。
附图说明
[0013]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的a向结构示意图；图3是图1的ⅰ的放大图；图4是图1的ⅱ的放大图；图5是图2的ⅲ的放大图；图6是图5的ⅳ的放大图。
具体实施方式
[0015]
为使本发明实施例的目的、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清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0016]
一种用于监测农田生长状况的无人机装置，如图所示，包括无人机本体1，无人机本体1的顶部通过支架安装有盛水盘2，无人机本体1的底部通过安装装置安装有航拍装置本体3，无人机本体1的前侧壁固定安装第一竖管4，第一竖管4的左右内侧壁均开设竖向的第一滑槽5，第一滑槽5内均配合连接有第一滑块6，两个第一滑块6之间固定连接有第一竖杆7，第一滑块6与对应第一滑槽5的底部分别通过第一弹簧8固定连接，第一竖杆7的顶部固定安装水平板9，第一竖杆7的下端铰接连接有第二竖杆10，无人机本体1的底部左右对称安装有数块侧板11，航拍装置本体3位于左右侧板11之间，其中一块左侧侧板11的内侧壁靠近上端处铰接连接有横向的擦雨板12，擦雨板12能够对航拍装置本体3上的摄像头进行擦拭，第二竖杆10的下端与擦雨板12的顶部铰接连接，无人机本体1的顶面中部轴承连接有竖轴13，竖轴13的下部外侧固定套装第一锥齿轮14，无人机本体1的顶面前侧固定安装有轴座15，轴座15内轴承连接有横向的转轴16，转轴16的后端固定安装第二锥齿轮17，第二锥齿轮17与第一锥齿轮14啮合配合，转轴16的前端固定安装偏心轮18，偏心轮18的下侧面与水平板9的顶面接触配合，盛水盘2的底部中心处开设第一通孔19，第一通孔19的下端连接并连通有蓄水供水装置，蓄水供水装置的下侧固定连接并连通有竖筒20，竖轴13的上端向上穿过竖筒20的底部后伸入竖筒20内，竖轴13与竖筒20之间通过密封轴承连接，竖轴13的上部
外侧固定套装绞龙叶片21，绞龙叶片21位于竖筒20内侧，蓄水供水装置能够在其内部积蓄一定水量后对竖筒20内进行供水，竖筒20的下部外侧开设数个排水孔且排水孔外侧均固定连接并连通有排水管22。本装置在雨天使用时，雨水掉落至盛水盘2内，盛水盘2只需要起到雨水收集作用，因此盛水盘2深度很浅，起重量也较轻，盛水盘2内的水流入至蓄水供水装置中，当蓄水供水装置内积蓄一定量的雨水后，蓄水供水装置对竖筒20进行供水，雨水成股流入竖筒20内推动绞龙叶片21带动竖轴13旋转，雨水从排水管内流出，竖轴13通过锥齿轮转动带动转轴16与偏心轮18转动，随着偏心轮18的不断转动，当偏心轮18向下推动水平板9、第一竖杆7、第二竖杆10向下运动时，第二竖杆10向下推动擦雨板12绕其铰接轴转动从而对航拍装置本体3的摄像头进行擦拭，第一弹簧8被压缩，当偏心轮18远离水平板9时，第一弹簧8带动第一竖杆7、第二竖杆10、擦雨板12向上运动复位再次对摄像头进行擦拭，由于蓄水供水装置内每次积蓄的雨水量一定，因此竖轴13通过锥齿轮传动带动偏心轮18转动的圈数一定，蓄水供水装置每次对竖筒20内供水后带动擦雨板12对摄像头擦拭相同的次数后偏心轮18与擦雨板12恢复原位，便于下一次的擦雨使用，当降雨量较小时，雨水将镜头覆盖导致其不能清晰拍摄的速度较慢，同时雨水进入蓄水供水装置将其蓄满的速度也较慢，从而使得擦雨板12擦雨的频率较低，当降雨量较大时，雨水将镜头覆盖导致其不能清晰拍摄的速度较快，雨水进入蓄水供水装置将其蓄满的速度较快，从而使得擦雨板12擦雨的频率较高；本装置通过蓄水供水装置对雨水进行积蓄然后定量排出从而提供较大的推力以推动绞龙叶片21带动竖轴13转动，最终带动擦雨板12往复运动一定次数从而将航拍装置本体3的镜头擦拭干净，便于清晰成像，同时本装置可以根据实际降雨量的大小自动调节擦雨板12的擦拭频率，当降雨量较小时，擦雨板运动的频率较低，当降雨量较大时，擦雨板运动的频率高，从而保证航拍装置本体3能够清晰成像的同时最大程度的减少擦雨板12对航拍装置本体3摄像的影响。
[0017]
具体而言，如图所示，本实施例所述的蓄水供水装置包括固定块23，盛水盘2底部中心处的第一通孔19的下端固定安装固定块23，固定块23内开设横向的圆柱形内腔24，固定块23的顶部开口将第一通孔19与圆柱形内腔24连通，圆柱形内腔24内设有横向的圆柱形蓄水筒25，圆柱形蓄水筒25的外侧壁与圆柱形内腔24的内侧壁接触配合，圆柱形内腔24的左右内侧壁中部对称开设圆柱形槽且圆柱形槽内轴承连接有转动管26，左侧圆柱形槽的左侧壁开设有截面为三边均不相等的普通三角形的卡槽27，左侧转动管26内配合安装活塞28，活塞28的左侧对应卡槽27固定连接有截面为普通三角形的插杆29，插杆29与卡槽27能够插接配合，左侧转动管26的内侧壁靠近圆柱形内腔24的一端固定连接有限位块，活塞28与转动管26内的限位块之间通过第二弹簧30固定连接，左右两根转动管26的内端与圆柱形蓄水筒25的左右侧壁中心处固定连接，圆柱形蓄水筒25的内底部固定安装配重块31，配重块31的平均密度小于雨水的密度，圆柱形蓄水筒25的顶部对应第一通孔19开设第二通孔32，圆柱形蓄水筒25的左右内侧壁均固定安装竖向的滑轨33，滑轨33上均配合安装第二滑块34，两个第二滑块34的上方设有浮板35且两个第二滑块34与浮板35之间均通过连杆固定连接，滑轨33的外侧壁下端处均固定安装有挡块，圆柱形蓄水筒25的左侧壁靠近上端处开设有孔道36，孔道36与转动管26连通，孔道36内设有绳子37，绳子37的一端与浮板35固定连接，绳子37的另一端进入转动管26后与活塞28固定连接，固定块23的底部固定连接竖筒20，固定块23的底部开口且开口将竖筒20内部与圆柱形内腔24相互连通。圆柱形蓄水筒25及其
内部零部件整体的初始重心位于两个转动管26中间的下侧，当盛水盘2内的雨水不断流入圆柱形内腔24的圆柱形蓄水筒25内，圆柱形蓄水筒25及其内部零部件整体的重心缓缓上移至两个转动管26的中间上侧，且圆柱形蓄水筒25内的水位与浮板35的底面平齐，随着水位的继续上涨浮板35向上移动，浮板35通过绳子37拖动活塞28与插杆29向右移动压缩第二弹簧30，插杆29从卡槽27内脱出从而解除对圆柱形蓄水筒25的固定，圆柱形蓄水筒25在转动管26的带动下旋转，第二通孔32旋转至与固定块23底部所开口相通，圆柱形蓄水筒25内的水瞬间排入竖筒20内形成较大推力推动绞龙叶片旋转，同时第一通孔19被圆柱形蓄水筒25的侧壁密封，防止盛水盘2内的雨水下流，随着雨水的流失，圆柱形蓄水筒25的重心逐渐回到转动管26与配重块31之间，圆柱形蓄水筒25继续旋转缓缓复位，由于圆柱形蓄水筒25内雨水的流失，浮板35下移，第二弹簧30存在推动活塞28与插杆29复位的趋势，由于插杆29的形状为三边均不相等的普通三角形，只有第二通孔32重新与第一通孔19完全对齐后，插杆29在第二弹簧30的推动下插入插槽27内，圆柱形蓄水筒25被重新固定，且圆柱形蓄水筒25内每次进入竖筒20内的水量一定从而使得水流推动绞龙叶片带动竖轴14转动的圈数一定；本装置通过往圆柱形蓄水筒25内不断的增加雨水，直至其内积蓄一定量的水后，通过浮板解除对圆柱形蓄水筒25的限制，使得圆柱形蓄水筒25翻转从而将其内的水瞬间倒出形成较大推力推动绞龙叶片旋转，进而带动擦雨板数次擦拭航拍装置本体的镜头后复位，接着本装置自动复位便于进行下一次对竖筒20内进行供水，本装置由无动力的机械结构组成，使用简便，维修成本以及故障率低，使用寿命长。
[0018]
具体的，如图所示，本实施例所述的竖轴13的中部外侧固定安装数个叶片38，叶片38位于竖筒20与第一锥齿轮14之间。由于雨天时通常风力较大，风可以推动叶片38带动竖轴13缓缓旋转，从而带动擦雨板12将航拍装置本体的镜头擦拭干净。
[0019]
进一步的，如图所示，本实施例所述的安装装置包括第一横板39，无人机本体1的底部通过数个弹簧固定连接有第一横板39，第一横板39的左右两侧分别与对应侧板11的内侧壁接触配合，第一横板39的底部开设容纳槽40，左右侧板11之间固定连接有第二横板41，第二横板41位于第一横板39的下侧，第二横板41的中部开设螺纹通孔且螺纹通孔内配合连接有手拧螺栓42，第一横板39与第二横板41之间设有航拍装置本体3，航拍装置本体3的底部固定安装矩形块43且矩形块43的底部对应手拧螺栓42的上端开槽，手拧螺栓42的上端插入矩形块43的底部所开槽内，航拍装置本体3的上部卡入容纳槽40内。通过本装置对航拍装置进行安装时，将航拍装置本体3置于容纳槽40内防止其转动，然后将手拧螺栓42向上拧使其进入矩形块43底部所开槽内，继续向上拧动手拧螺栓将航拍装置本体3向上推动，使得航拍装置本体3被手拧螺栓42与第一横板39共同夹紧，本装置使得航拍装置本体3易于拆卸与安装，同时通过弹簧对航拍装置本体3进行减震，提高其稳定性以便于成像清晰，且通过可上下移动的第一横板39能够对不同型号的航拍装置进行快速夹紧固定。
[0020]
更进一步的，如图所示，本实施例所述的盛水盘2能够将无人机本体1的所有机翼进行遮挡。盛水盘2能够将无人机本体1的所有机翼进行遮挡，防止了雨水对机翼造成的影响，保证了无人机本体1的飞行稳定。
[0021]
更进一步的，如图所示，本实施例所述的无人机本体1的前侧壁通过支架固定安装透明罩44，航拍装置本体3的摄像头能够插入透明罩44内。通过透明罩44的设置对航拍装置本体3的摄像头进行了保护，同时使得擦雨板12能够更好的沿着透明罩44进行运动擦拭将
雨水完全擦去。
[0022]
更进一步的，如图所示，本实施例所述的擦雨板12朝向航拍装置本体3的一侧固定连接海绵块45。海绵块45具有良好的吸水性，能够对航拍装置本体3上的摄像头进行除雨操作，同时海绵块45具有弹性不易对摄像头造成损伤。
[0023]
更进一步的，如图所示，本实施例所述的盛水盘2为塑料制成，盛水盘深度为２mm。盛水盘2的材质为塑料使得盛水盘2重量较轻，不会给无人机本体带来过多负重；其深度较浅，避免存留过多雨水而给无人机增加过多负载，也避免无人机飞行速度较快时影响其飞行稳定性。
[0024]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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