一种农业植保无人机的制作方法

[0001]
本申请涉及飞行器技术领域，尤其是涉及一种农业植保无人机。


背景技术：

[0002]
随着飞行器技术的高速发展，飞行器已经越来越多的被应用在生产、生活的各个领域，无人机作为一种新型的飞行器，可以广泛的应用在农业植保、航拍、巡检、测绘、侦查等各方面。例如，通过在无人机上搭载喷洒系统，可以实现农药、肥料的喷洒。
[0003]
现有的无人机中，为了提高喷洒的幅度以使得无人机的喷洒效率较高，通常会将喷洒系统中的喷头尽可能的分散布局，实现分散式的喷洒。然而，对于非密集种植的作物，如油棕树等，常规的喷头布局方式则可能会使得无人机的喷洒范围过大，进而导致喷洒液体不够集中，喷洒液体的利用率偏低的缺陷。


技术实现要素：

[0004]
为了解决现有的无人机中，在进行喷洒作业时喷洒范围过大，喷洒液体不够集中，喷洒液体的利用率偏低的缺陷，本申请实施例公开了一种农业植保无人机。
[0005]
为了解决上述问题，本实用新型公开了一种农业植保无人机，所述农业植保无人机包括：
[0006]
机架，包括中心体以及与所述中心体连接的多个机臂；
[0007]
多个旋翼装置，分别安装在多个所述机臂，每个所述旋翼装置包括电机、以及安装在所述电机上的螺旋桨；
[0008]
喷洒系统，安装在所述机架；以及
[0009]
脚架，安装在所述机架；
[0010]
其中，所述喷洒系统包括多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个所述喷头组的喷洒区域至少部分重叠。
[0011]
可选地，多个所述喷头组的喷洒区域之间依次首尾相重叠，形成围合式的喷洒区域。
[0012]
可选地，多个所述喷头组的喷洒区域围绕一个中心区域设置；
[0013]
或者，多个所述喷头组的喷洒区域具有一个共同的重叠区域。
[0014]
可选地，多个所述喷头组分布位于多边形的顶点位置；
[0015]
或者，多个所述喷头组分布位于正多边形的顶点位置；
[0016]
所述多边形为三边形、四边形、五边形、六边形或者八边形。
[0017]
可选地，多个所述喷头组均安装在所述中心体的正下方；
[0018]
或者，多个所述喷头组位于所述旋翼装置的螺旋桨的桨盘竖直投影以外的区域。
[0019]
可选地，所述脚架与所述中心体连接，多个所述喷头组安装在所述脚架。
[0020]
可选地，所述脚架包括相对间隔设置的第一子脚架和第二子脚架，所述第一子脚架、所述第二子脚架分别与所述中心体连接；其中，
[0021]
多个所述喷头设置于所述第一子脚架和所述第二子脚架之间。
[0022]
可选地，多个所述旋翼装置为顶点依次相连形成多边形区域，多个所述喷头组安装在多边形区域的范围内。
[0023]
可选地，所述喷头的喷头压力为0.5～1.5兆帕，所述喷头的喷射角度小于30度。
[0024]
可选地，所述喷头为扇形喷头或者锥形喷头。
[0025]
本实用新型包括以下优点：
[0026]
本申请实施例中，所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组可以包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个的所述喷头组的喷洒区域至少部分重叠，以减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标作物的集中喷洒，提高喷洒液体的利用率。
附图说明
[0027]
图1示出了本申请实施例的一种农业植保无人机的立体结构示意图；
[0028]
图2示出了图1所示的农业植保无人机的正向结构示意图；
[0029]
图3示出了图1所示的农业植保无人机的俯视结构示意图；
[0030]
图4示出了本申请的一种围合式喷洒区域的示意图；
[0031]
图5是本申请的另一种围合式喷洒区域的示意图；
[0032]
图6示出了本申请实施例的一种农业植保无人机脚架的立体结构示意图；
[0033]
图7示出了图5所示的农业植保无人机脚架的正向结构示意图；
[0034]
图8示出了图5所示的农业植保无人机脚架的俯视结构示意图；
[0035]
图9示出了本申请实施例的一种农业植保无人机的作业方法；
[0036]
附图标记说明：10-机架，101-中心体，102-机臂，11-旋翼装置，111-螺旋桨，12-喷头组，13-脚架，131-第一子脚架，132-第二子脚架，133-喷头支架，1331-支撑杆，1332-安装杆，s-喷洒范围。
具体实施方式
[0037]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0038]
本申请实施例提供了一种农业植保无人机，所述农业植保无人机上可以用于农业植保方面。具体地，通过搭载喷洒系统，可以实现水、农药、肥料等工作液体的喷洒。
[0039]
参照图1，示出了本申请实施例的一种农业植保无人机的立体结构示意图，参照图2，示出了图1所示的农业植保无人机的正向结构示意图，参照图3，示出了图1所示的农业植保无人机的俯视结构示意图。
[0040]
如图1-3所示，所述农业植保无人机可以包括：
[0041]
机架10，包括中心体101以及与中心体101连接的多个机臂102；
[0042]
多个旋翼装置11，分别安装在多个机臂102，每个旋翼装置11可以包括电机、以及
安装在所述电机上的螺旋桨111；
[0043]
喷洒系统，安装在机架10；
[0044]
脚架13，安装在机架10；
[0045]
其中，所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组12，每个喷头组12可以包括至少一个喷头，多个喷头组12的安装位置集中布局，使得多个喷头组12在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域s能够至少部分重叠，并且任一个喷头组12的喷洒区域s与相邻的两个的喷头组12的喷洒区域s至少部分重叠。
[0046]
本申请实施例中，机架10可以为所述农业植保无人机的主体结构件，机架10的中心体101可以为所述农业植保无人机的机身，机臂102可以为安装在中心体101上用来安装旋翼装置11的结构件。由于每个旋翼装置11包括电机以及安装在所述电机上的螺旋桨111，在所述电机的驱动下，螺旋桨111可以旋转，以将所述电机的驱动力转换成所农业植保无人机的推进力。所述喷洒系统可以安装在机架10上，用于进行水、农药、肥料等工作液体的喷洒。脚架13则可以用于实现所述无人机起飞或者降落时的支撑。
[0047]
具体地，所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组12，每个喷头组12可以包括至少一个喷头，多个喷头组12的安装位置集中布局，使得多个喷头组12在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域s能够至少部分重叠，并且任一个喷头组12的喷洒区域s与相邻的两个的喷头组12的喷洒区域s至少部分重叠，以减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标作物的集中喷洒，提高喷洒液体的利用率。
[0048]
示例的，所述目标作物可以为油棕树等需要进行集中喷洒的作物。在实际应用中，由于油棕树属于非集中式种植的作物，因此，在农业植保无人机对某一油棕树进行集中式喷洒的过程中，可以使得喷洒的范围集中在该油棕树上，避免喷洒液体的浪费，提高喷洒液体的利用率。
[0049]
本申请实施例中，多个喷头组12的喷洒区域s之间依次首尾相重叠，形成围合式的喷洒区域。具体的，可以将多个喷头组12围合式布局，以使多个喷头组12的喷洒区域s依次首尾连接，以形成围合式的喷洒区域，进一步减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标作物的集中喷洒。
[0050]
需要说明的是，本申请文件中，喷洒区域s具体可以为喷头组12在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域。在围合式的喷洒区域中，具体到某一个喷洒区域s，靠近其相邻的一个喷洒区域s的一端为首端，靠近其相邻的另一个喷洒区域s的一端为尾端。
[0051]
可选地，所述预设高度可以为1.5～5米，以使得喷头组12与所述目标作物之间的距离较为合适，进而，可以提升所述农业植保无人机的喷洒效果。具体的，在具体的应用中，所述预设高度可以优选2.3～3米。
[0052]
参照图4，示出了本申请的一种围合式喷洒区域的示意图，如图4所示，多个喷头组12的喷洒区域s围绕一个中心区域设置，以使得所述农业植保无人机在作业时，可以实现对所述目标作物的集中喷洒，又可兼顾合理的喷洒幅度。
[0053]
参照图5，示出了本申请的另一种围合式喷洒区域的示意图，如图5所示，多个喷头组12的喷洒区域s具有一个共同的重叠区域，这样，就可以使得多个喷头组12的喷洒区域s的集中程度较高，以进一步减小所述喷洒系统的喷洒幅度，可以提高所述农业植保无人机
在喷洒作业时的喷洒集中程度。
[0054]
在本申请的一种可选实施例中，多个喷头组12分布位于多边形的顶点位置，以实现喷头组12的围合式布局。所述多边形可以包括但不局限于三边形、四边形、五边形、六边形或者八边形中的任意一种。
[0055]
例如，在喷头组12的数量为3个的情况下，可以将3个喷头组12围合式分布形成三边形；在喷头组12的数量为4个的情况下，可以将4个喷头组12围合式分布形成四边形；以此类推。
[0056]
可选地，多个喷头组12可以分布位于正多边形的顶点位置，以使得多个喷头组12可以均匀分布，进而，可以提高所述喷洒系统的喷洒均匀性。
[0057]
在本申请的一种可选实施例中，多个喷头组12均安装在中心体101的正下方。由于中心体101的遮挡作用，可以使得喷头组12在喷洒液体的过程中受到的干扰力较小。这样，就可以减小喷洒液体的漂移，进一步提高喷洒液体的集中性，实现所述农业植保无人机对于所述目标作物的集中式喷洒，进而，可以提高喷洒液体的利用率。
[0058]
在本申请的另一种可选实施例中，多个喷头组12位于旋翼装置11的螺旋桨111的桨盘竖直投影以外的区域，以减小螺旋桨111在旋转过程中产生的风场作用力对喷头组12在喷洒液体的过程中的干扰，这样，就可以减小喷洒液体的漂移，进一步提高喷洒液体的集中性。
[0059]
可选地，多个喷头组12可以固定在中心体101的底部，以便于喷头组12的安装和固定。
[0060]
可选地，所述农业植保无人机还可以包括：脚架13与中心体101连接，多个喷头组12安装在脚架13。在实际应用中，将喷头组11安装在脚架13，可以方便将喷头组12靠近所述目标作物设置，减小喷洒液体的漂移。
[0061]
具体的，脚架13可以为固定连接在中心体101的底部，也可以可开合式的连接在中心体101的底部。在脚架13可开合式的连接在中心体101的底部的情况下，喷头组12可以相应地跟随脚架11进行展开或者合拢。
[0062]
参照图6，示出了本申请实施例的一种农业植保无人机脚架的立体结构示意图，参照图7，示出了图6所示的农业植保无人机脚架的正向结构示意图，参照图8，示出了图6所示的农业植保无人机脚架的俯视结构示意图。
[0063]
如图6-8所示，脚架13可以包括相对间隔设置的第一子脚架131和第二子脚架132，第一子脚架131、第二子脚架132分别与中心体101连接；其中，多个喷头组12设置于第一子脚架131和第二子脚架132之间。
[0064]
在实际应用中，第一子脚架131、第二子脚架132可以用于实现所述无人机起飞或者降落时的支撑，将多个喷头组12设置于第一子脚架131和第二子脚架132之间，不仅便于多个喷头组12的集中设置，减小所述喷洒系统的喷洒幅度，以实现对所述目标物的集中式喷洒，还可以减小所述农业植保无人机在起飞和降落时，第一子脚架131、第二子脚架132作用于喷头组12上的冲击力，提高喷头组12的使用寿命。
[0065]
可选地，所述喷洒系统还可以包括：喷头支架133；其中，喷头支架133设置在第一子脚架131和第二子脚架132之间，且分别与第一子脚架131、第二子脚架132固定连接；多个喷头组12固定在喷头支架133上。在实际应用中，喷头支架133可以用于实现喷头组12在第
一子脚架131、第二子脚架132之间的固定支撑。
[0066]
具体的，在第一子脚架131、第二子脚架132固定连接于中心体101底部的情况下，喷头支架133可以相应与第一子脚架131、第二子脚架132固定连接。在第一子脚架131、第二子脚架132可开合的连接于中心体101底部的情况下，喷头支架133可以相应的可开合的连接于第一子脚架131、第二子脚架132之间。
[0067]
本申请实施例中，喷头支架133可以包括：支撑杆1331以及至少两根安装杆1332；其中，支撑杆1331设置在第一子脚架131和第二子脚架132之间，且分别与第一子脚架131、第二子脚架132连接，安装杆1332连接在支撑杆1331上；多个喷头组12固定在安装杆1332上且成围合式布局。
[0068]
具体的，在第一子脚架131、第二子脚架132固定连接于中心体101底部的情况下，支撑杆1331可以相应与第一子脚架131、第二子脚架132固定连接，且安装杆1332可以相应的与支撑杆1331固定连接。在第一子脚架131、第二子脚架132可开合的连接于中心体101底部的情况下，支撑杆1331可以相应的可开合的连接于第一子脚架131、第二子脚架132上，且安装杆1332可以相应的与支撑杆1331活动连接。
[0069]
可以理解的是，图6-8中仅示出了喷头支架133包括一根支撑杆1331以及两根安装杆1332的情况，而在实际应用中，喷头支架133上的支撑杆1331以及安装杆1332的数量还可以根据喷头组12的数量和布局要求确定。
[0070]
例如，喷头支架133上的支撑杆1331的数量还可以是2根、3根或者5根，安装杆1122的数量还可以是3根、5根或者6根，本申请对于喷头支架133中的支撑杆1331和安装杆1332的数量不做具体限定。
[0071]
本申请实施例中，喷头组12中的喷头可以为扇形喷头或者锥形喷头。在实际应用中，在所述喷头为扇形喷头或者锥形喷头等小角度喷头的情况下，可以使得所述喷头的喷洒范围较小，喷洒液体粒径更大，防飘移性好，穿透性强，能够实现对点喷洒，这样，就可以提升喷洒的集中性和对点准确性。
[0072]
可选地，喷头组12中的喷头的喷射角度可以小于30度，以进一步减小喷头组12的喷洒范围，提高所述喷洒系统的喷洒集中性。
[0073]
可选地，喷头组12中的喷头还可以为射流喷头，且所述喷头的工作压力可以为0.5～1.5兆帕，以使得所述喷头内喷洒出的液体的速度较快，压力较高。这样，就可以增大喷洒液体粒径，提高喷洒液体的防飘移性，增强喷洒液体的穿透性，可以提升喷洒的集中性和对点准确性。优选的，所述喷头的喷头压力可以为0.5～1兆帕。
[0074]
可选地，多个旋翼装置11为顶点依次相连形成多边形区域，多个喷头组12安装在多边形区域的范围内，以实现多个喷头组12的集中布局，提高所述农业植保无人机的喷洒集中性。
[0075]
本申请实施例中，所述喷洒系统还可以包括：储液装置，所述储液装置可以用于存储工作液体；以及，导液装置，所述导液装置分别与所述储液装置和喷头组12连接，所述导液装置可以用于将所述储液装置内的工作液体导向喷头组12。
[0076]
具体的，所述储液装置可以为储液罐或者储液箱等，所述工作液体可以为农药、肥料或者灌溉用水等，所述导液装置可以包括水泵以及导液管等。
[0077]
综上，本申请所述的无人机至少可以包括以下优点：
[0078]
本申请实施例中，所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组可以包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个的所述喷头组的喷洒区域至少部分重叠，以减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标作物的集中喷洒，提高喷洒液体的利用率。
[0079]
参照图9，示出了本申请实施例的一种农业植保无人机的作业方法，所述农业植保无人机可以用于喷洒树木，所述作业方法具体可以包括：
[0080]
步骤s11：控制所述农业植保无人机飞行至目标树木的顶部，并控制所述农业植保无人机悬停至距离所述目标树木的预设高度。
[0081]
该农业植保无人机可以采用上述各个实施例的农业植保无人机的相同结构，在此不再赘述。
[0082]
本申请实施例中，所述目标树木可以为油棕树等需要进行集中喷洒的树木。在实际应用中，由于油棕树属于非集中式种植的作物，因此，在农业植保无人机对某一油棕树进行集中式喷洒的过程中，可以使得喷洒的范围集中在该油棕树上，避免喷洒液体的浪费，提高喷洒液体的利用率。
[0083]
可选地，所述预设高度可以为1.5～5米，以使得所述农业植保无人机与所述目标作物之间的距离较为合适，进而，可以提升所述农业植保无人机的喷洒效果。具体的，在具体的应用中，所述预设高度可以优选2.3～3米。
[0084]
步骤s12：控制所述农业植保无人机的喷洒系统对所述目标树木进行作业，其中，所述喷洒系统包多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标树木的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个所述的喷头组的喷洒区域至少部分重叠。
[0085]
本申请实施例中，由于所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组可以包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个的所述喷头组的喷洒区域至少部分重叠。因此，可以减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标树木的集中喷洒，提高喷洒液体的利用率。
[0086]
可选地，所述喷头可以为扇形喷头或者锥形喷头。在实际应用中，在所述喷头为扇形喷头或者锥形喷头等小角度喷头的情况下，可以使得所述喷头的喷洒范围较小，喷洒液体粒径更大，防飘移性好，穿透性强，能够实现对点喷洒，这样，就可以提升喷洒的集中性和对点准确性。
[0087]
可选地，所述喷头的喷射角度可以小于30度，以进一步减小喷头组12的喷洒范围，提高所述喷洒系统的喷洒集中性。
[0088]
可选地，所述喷头还可以为射流喷头，且所述喷头的工作压力可以为0.5～1.5兆帕，以使得所述喷头内喷洒出的液体的速度较快，压力较高。这样，就可以增大喷洒液体粒径，提高喷洒液体的防飘移性，增强喷洒液体的穿透性，可以提升喷洒的集中性和对点准确性。优选的，所述喷头的喷头压力可以为0.5～1兆帕。
[0089]
本申请实施例中，所述喷洒系统可以包括多个间隔设置的喷头组，每个所述喷头组可以包括至少一个喷头，多个所述喷头组的安装位置集中布局，使得多个所述喷头组在所述农业植保无人机距离目标作物的预设高度的喷洒区域能够至少部分重叠，并且任一个所述喷头组的喷洒区域与相邻的两个的所述喷头组的喷洒区域至少部分重叠，以减小所述喷洒系统的喷洒幅度，实现对所述目标作物的集中喷洒，提高喷洒液体的利用率。
[0090]
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
[0091]
以上对本实用新型所提供的一种农业植保无人机，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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