一种具有近距离喷药功能的无人机的制作方法

本发明涉及喷药无人机技术领域，具体涉及一种具有近距离喷药功能的无人机。

背景技术：

随着无人机技术的不断进步，各式各样的无人机运用于不同的领域；在农林和农业种植领域，无人机喷药也逐渐成为新的喷药方式；无人机喷药具有喷药速度快、自动化程度高、适合于大规模农业生产，极大地改变和促进了传统农业的科技发展，提高了农业生产率。现有技术中的喷药无人机通过在两侧设置喷杆，并在喷杆上设置喷头进行喷药；由于无人机都会设置支脚用于起飞和降落的支撑，喷杆一般位于支脚之间，支脚的存在有效的增加了无人机的竖直高度，以使无人机在喷药的过程中需要保持支脚与农作物或者植物的距离，不能进行近距离喷药；且对于成排种植需要对其根部进行喷药的农作物，由于喷杆处于水平状态，无人机不能在两排农作物之间进行近距离飞行喷药。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种具有近距离喷药功能的无人机，旨在解决上述喷药无人机的支脚不能进行收起和不能在两排农作物之间进行近距离飞行喷药的问题。

本发明提供了一种具有近距离喷药功能的无人机，包括机体，所述机体上设有支架，所述支架上设有限位环，所述限位环上可转动设有转盘，所述限位环上设有驱动部件，所述驱动部件与所述转盘进行传动连接；所述支架上设有支脚，所述限位环上设有折叠装置，所述折叠装置通过所述转盘转动以带动所述支脚进行折叠；还包括喷杆，所述喷杆通过圆块铰接于所述转盘的一面，所述转盘上设有角度调节装置，所述角度调节装置与所述圆块进行铰接。

进一步地，所述支架上设有套管，所述支脚上设有连接杆，所述套管套接于所述连接杆上，所述连接杆的中部设有调节齿轮，所述调节齿轮与所述折叠装置进行传动配合。

进一步地，所述折叠装置包括第二锥齿轮﹑第二环形锥齿轮﹑限位管﹑螺管以及齿杆，所述第二锥齿轮通过轴承连接于所述限位环两侧内，所述第二环形锥齿轮设于所述转盘上，所述第二环形锥齿轮与所述第二锥齿轮进行啮合；所述限位管设于所述限位环两侧，所述螺管与所述第二锥齿轮进行连接，以使所述螺管可转动设于所述限位管内；所述齿杆通过螺杆与所述螺管进行螺纹连接，所述齿杆与所述调节齿轮进行啮合。

进一步地，所述限位管上设有若干个定位管，所述螺杆的端部设有直杆，所述直杆可活动位于所述定位管内。

进一步地，还包括旋转组件，所述旋转组件通过所述角度调节装置的带动使所述喷杆进行自转运动。

进一步地，所述角度调节装置包括步进电机、圆盘、第一连杆以及第二连杆，所述圆盘连接于所述步进电机的输出端，所述第一连杆和所述第二连杆的一端分别铰接于所述圆盘上，所述第一连杆和所述第二连杆的另一端分别铰接于所述转盘两侧的所述圆块上。

进一步地，所述旋转组件包括第一锥齿轮和第一环形锥齿轮，所述第一锥齿轮设于所述喷杆的端部，所述第一环形锥齿轮设于所述转盘上，所述第一锥齿轮与所述第一环形锥齿轮进行啮合。

进一步地，所述驱动部件为驱动电机，所述驱动电机固定设于所述限位环上，所述转盘的中部固定设有传动齿轮，所述驱动电机的输出端通过齿轮与所述传动齿轮进行啮合。

进一步地，所述转盘的底部设有用于对调节角度后的所述喷杆进行限位的限位装置。

进一步地，所述限位装置包括滑道、滑杆、推杆、限位块以及第一电磁锁，所述滑道连接于所述转盘底侧，所述滑杆可活动位于所述滑道内，所述限位块连接于所述滑杆的端部，所述推杆铰接于所述圆盘和所述限位块上，所述第一电磁锁设于所述限位块上，所述第一电磁锁与所述喷杆上的限位杆进行插接配合。

相对现有技术，具有以下有益效果：

1.通过设置角度调节装置，以实现对喷杆进行90°角度的转动，从而使喷杆上的喷头可进行竖直方向的喷药，有效提高喷杆的适用性，使喷药无人机可适用于水平喷药和竖直喷药，以使实现无人机在两排农作物之间进行近距离飞行喷药。

2.通过设置折叠装置，以实现对支脚进行折叠收起，从而减少无人机的竖直高度，以实现无人机可进行近距离飞行喷药；且通过结合角度调节装置，以实现对两侧的农作物进行近距离喷药，同时再结合可转动的转盘，可对两侧的农作物进行低空近距离的旋转喷药，有效提高农作物和植物的喷药效率。

3.通过设置旋转组件，以结合角度调节装置实现喷杆在绕铰接块进行转动的同时进行自转，以将转盘上两端水平向下的喷头调节至竖直相背，从而实现对喷杆两侧的农作物进行喷药，有效避免喷头在跟随喷杆转动90°角度后朝内的问题出现，有效避免转盘两侧喷头相对造成喷药范围缩小的问题出现，有效提高喷药的效率。

4.通过在限位环上设置驱动部件和转盘上设置传动齿轮，以使驱动部件驱动传动齿轮带动转盘进行转动，从而实现对转动90°角度后的竖直喷杆进行转动喷药，实现对两侧农作物的多角度的竖直喷药，有效提高喷药的覆盖面积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，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。

图1为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的示意图；

图2为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的实施例1和实施例2轴视图；

图3为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的实施例1和实施例2轴视图；

图4为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的角度调节装置示意图；

图5为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的旋转组件和限位装置示意图；

图6为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的a局部放大示意图；

图7为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的折叠装置示意图；

图8为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的折叠装置截面示意图；

图9为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的实施例3和实施例4轴视图；

图10为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的实施例3和实施例4轴视图；

图11为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的b局部放大示意图；

图12为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的c局部放大示意图；

图13为本发明一种具有近距离喷药功能的无人机的第一电磁锁和第二电磁锁结构示意图。

图中，1-机体；2-支架；3-限位环；4-转盘；5-旋翼；6-喷杆；7-圆块；8-药桶；9-连接管；10-支脚；11-喷头；12-电动水泵；13-套管；14-连接杆；15-调节齿轮；16-刮板；21-步进电机；22-圆盘；23-第一连杆；24-第二连杆；31-第一锥齿轮；32-第一环形锥齿轮；40-滚珠；41-驱动部件；42-传动齿轮；43-齿轮；51-滑道；52-滑杆；53-推杆；54-限位块；55-第一电磁锁；56-矩形块；58-第二电磁锁；60-限位杆；61-电磁铁；62-锁杆；63-螺旋导线；64-弹簧；70-铰接块；71-第二锥齿轮；72-第二环形锥齿轮；73-限位管；74-螺管；75-齿杆；76-螺杆；77-定位管；78-直杆；79-轴承；80-连接部；541-限位槽；551-第一按压开关；552-第一滚轮；581-第二按压开关；582-第二滚轮。

具体实施方式

为了更易理解本发明的结构及所能达成的功能特征和优点，下文将本发明的较佳的实施例，并配合图式做详细说明如下：

实施例1：

如图1至图8所示，本发明提供了一种具有近距离喷药功能的无人机，包括设有旋翼5的机体1，机体1上设有支架2，支架2上连接有支脚10；支架2上设有限位环3，限位环3上可转动设有转盘4，限位环3上设有驱动部件41，驱动部件41与转盘4进行传动连接，以通过驱动部件41驱动转盘4相对限位环3进行转动；支架2上设有支脚10，限位环3上设有折叠装置，折叠装置通过转盘4转动以带动支脚10进行折叠，以将支脚10向上进行收起，从而减少无人机竖直高度；还包括喷杆6，喷杆6通过圆块7铰接于转盘4的一面两侧，喷杆6上均布设有多个喷头11；转盘4上设有角度调节装置，角度调节装置与圆块7进行铰接，以通过角度调节装置对喷杆6进行角度90°的调节，以使喷杆6可进行竖直方向的喷药，从而进一步提高近距离喷药的效率。

具体地，支架2上设有套管13，支脚10上设有连接杆14，套管13套接于连接杆14上，连接杆14的中部设有调节齿轮15，调节齿轮15与折叠装置进行传动配合，以通过转盘4的转动来控制折叠装置对调节齿轮15进行调节，以实现调节齿轮15带动连接杆14进行转动，从而对支脚10进行升起和降下。

具体地，折叠装置包括第二锥齿轮71﹑第二环形锥齿轮72﹑限位管73﹑螺管74以及齿杆75，第二锥齿轮71通过轴承79连接于限位环3两侧内，第二环形锥齿轮72设于转盘4上，第二环形锥齿轮72与第二锥齿轮71进行啮合；限位管73设于限位环3两侧，螺管74与第二锥齿轮71进行连接，以使螺管74可转动设于限位管73内；齿杆75通过螺杆76与螺管74进行螺纹连接，齿杆75与调节齿轮15进行啮合；转盘4在转动的过程中带动第二环形锥齿轮72进行一起运动，从而使啮合于第二环形锥齿轮72上的第二锥齿轮71进行转动，以带动螺管74进行转动，从而带动与螺管74进行螺纹连接的螺杆76进行直线运动，以推动连接于螺杆76端部的齿杆75进行直线运动，从而实现带动调节齿轮15进行转动以对支脚10进行折叠收起；进一步地，第二环形锥齿轮72为小于四分之一圆的弧形结构的锥齿轮，以使转盘4转动角度70°-80°时，支脚10进行收起与水平面平行，从而使水平旋转的喷杆6运动至支脚10处时不与水平收起的支脚10进行干涩；进一步地，螺管74内的螺纹不管穿螺管74，以使螺管74端部为通孔结构，从而使螺管74在转动的过程中不会推动螺杆76脱离螺管74，以使转盘4上的第二环形锥齿轮72在跟随转盘4进行转动的过程中，螺杆76的端部始终位于螺管74内的螺纹端部；当需要对支脚10进行降下时，可通过转盘4反方向进行转动回位来实现将螺管74进行反方向的转动，从而带动螺杆76拉动齿杆75进行回收，从而使调节齿轮15进行反方向转动来实现对支脚10的降下；通过设置折叠装置，以实现对支脚10进行折叠收起，从而减少无人机的竖直高度，以实现无人机可进行近距离飞行喷药；且通过结合角度调节装置，以实现对两侧的农作物进行近距离喷药，同时再结合可转动的转盘4，可对两侧的农作物进行低空近距离的旋转喷药，有效提高农作物和植物的喷药效率。

具体地，角度调节装置包括步进电机21、圆盘22、第一连杆23以及第二连杆24，步进电机21设于转盘4上，圆盘22连接于步进电机21的输出端，第一连杆23铰接于圆盘22的上端，第二连杆24铰接于圆盘22的下端；第一连杆23和第二连杆24分别铰接于转盘4两侧的圆块7上，以使转盘4两侧的圆块7进行相反方向的同步转动；具体地，圆盘22通过第一连杆23与转盘4一侧的圆块7进行水平连接，圆盘22通过第二连杆24与转盘4另一侧的圆块7成斜线连接，以使第二连杆24的一端铰接于圆块7顶部面上，第二连杆24的另一端铰接于圆盘22底部面上，以实现圆盘22转动的过程中带动转盘4两侧的圆块7进行反方向转动，以使转盘4两侧的喷杆6进行90°角度的转动；进一步地，第二连杆24与圆盘22铰接位置的连接孔为矩形孔(如图12所示)，以使圆盘22转动角度90°后，第二连杆24运动到水平位置时，圆块7正好转动角度90°，从而避免出现初始成斜线设置的第二连杆24因长度大于第一连杆23的长度，而造成圆盘22无法推动转盘4两侧的圆块7进行反方向转动的问题出现；通过设置矩形孔，可充分抵消掉第二连杆24长于第一连杆23的部分，从而使转盘4两侧的喷杆6在转动角度90°后，第一连杆23和第二连杆24位于同一水平线上；通过设置角度调节装置，以实现对喷杆6进行90°角度的转动，从而使喷杆6上的喷头11可进行竖直方向的喷药，有效提高喷杆6的适用性，使喷药无人机可适用于水平喷药和竖直喷药，以实现无人机在两排农作物之间进行近距离飞行喷药；且通过结合可转动的转盘4，可实现喷头11水平和竖直方向上的旋转喷药和定向喷药的功能。

具体地，驱动部件41为驱动电机，驱动电机固定设于限位环3上，转盘4的中部固定设有传动齿轮42，驱动电机的输出端通过齿轮43与传动齿轮42进行啮合；驱动电机通过电性连接于机体1上的电池提供动力源，以使驱动电机驱动输出端的齿轮43进行转动，从而带动传动齿轮42进行转动，固定连接于传动齿轮42上的转盘4跟随传动齿轮42进行同步转动，以实现转盘4在限位环3上进行转动，从而带动设于转盘4下底面上的喷杆6进行旋转，以实现旋转喷药的作用；通过在限位环3上设置驱动部件41和转盘4上设置传动齿轮42，以使驱动部件41驱动传动齿轮42带动转盘4进行转动，从而实现对转动90°角度后的竖直喷杆6进行转动喷药，实现对两侧农作物的多角度的竖直喷药，有效提高喷药的覆盖面积，且有效降低因农作物单方向上的叶子遮挡造成喷药喷不到根部的问题出现，可通过旋转的喷杆6带动喷头11进行多角度的喷药，以将药液进行多角度的喷淋，以提高喷药的效果和效率。

具体地，转盘4通过滚珠40与限位环3进行可转动配合，通过滚珠40限位于转盘4盒限位环3之间，以使转盘4可转动设于限位环3上。

实施例2：

如图6至图8所示，结合实施例1的技术方案，本实施例中，限位管73上设有若干个定位管77，螺杆76的端部设有直杆78，直杆78可活动位于定位管77内；通过设置定位管77，可有效的对螺杆76进行转动自由度的限制，以防止螺管74在转动的过程中带动螺杆76进行转动的问题出现；且通过设置定位管77，并结合直杆78，可有效的对齿杆75进行限位支撑作用，以防止螺杆76在推动齿杆75向外伸出后出现倾斜的问题出现，从而造成齿杆75脱离与调节齿轮15啮合的问题出现。

实施例3：

如图6至图8所示，结合实施例2的技术方案，本实施例中，具有近距离喷药功能的无人机还包括旋转组件，旋转组件通过角度调节装置的带动使喷杆6进行自转运动；进一步地，由于喷杆6可转动限位于圆块7内，喷杆6在角度调节装置的作用下绕铰接块70进行转动的同时，旋转组件带动喷杆6进行自转，以将水平向下的喷头11调节至竖直向外；通过将支脚10进行收起后，可实现驱动部件41驱动转盘4转动的同时，转盘4带动喷杆6进行水平转动，以实现喷头11的水平转动喷药；另外，还可以通过将支脚10进行收起后，将转盘4转动一定角度后实现喷杆6上的喷头11进行定向角度的喷药，以实现喷头11的水平角度360°内的任意角度的定向喷药，大大提高了喷头11的覆盖范围和喷药灵活性，进一步提高喷药无人机的适用性，以满足不同农作物或植物的喷药要求。

具体地，旋转组件包括第一锥齿轮31和第一环形锥齿轮32，第一锥齿轮31设于喷杆6的端部，第一环形锥齿轮32设于转盘4上，第一锥齿轮31与第一环形锥齿轮32进行啮合；进一步地，第一环形锥齿轮32为四分之一圆的弧形锥齿轮，以使第一环形锥齿轮32的两端成角度90°设于转盘4上；转盘4上设有用于通过第一锥齿轮31的通槽，以使第一锥齿轮31可在圆块7的转动下从转盘4的底侧沿着第一环形锥齿轮32运动至转盘4的上侧；通过设置旋转组件，以结合角度调节装置实现喷杆6在绕铰接块70进行转动的同时进行自转，以将转盘4上两端水平向下的喷头11调节至竖直相背，从而实现对喷杆6两侧的农作物进行喷药，有效避免喷头11在跟随喷杆6转动90°角度后朝内的问题出现，有效避免转盘4两侧喷头11相对造成喷药范围缩小的问题出现，有效提高喷药的效率。

实施例4：

如图9至图13所示，本实施例与实施例3的区别在于，转盘4的底部还设有用于对调节角度后的喷杆6进行限位的限位装置，以使转盘4两侧的喷杆6在绕铰接块70转动至竖直位置时可进行限位锁紧；限位装置包括滑道51、滑杆52、推杆53、限位块54以及第一电磁锁55，滑道51连接于转盘4底侧，滑杆52可活动位于滑道51内，限位块54连接于滑杆52的端部，推杆53的一端铰接于圆盘22的一面，推杆53的另一端铰接于限位块54上；喷杆6上设有限位杆60，限位块54上设有限位槽541，第一电磁锁55设于限位槽541内，限位杆60通过卡环(未示出)与第一电磁锁55进行插接配合；当步进电机21驱动圆盘22进行转动的过程中，圆盘22带动推杆53推动限位块54向下运动，喷杆6转动角度90°后限位杆60正好进入到限位槽541内，以使卡环能够与第一电磁锁55进行配合，从而有效对转盘4两侧的喷杆6进行限位支撑，以降低转盘4在旋转的过程中带动喷杆6进行晃动；通过设置限位装置，以实现对转动90°角度后的喷杆6进行限位支撑，从而降低转盘4在转动的过程中喷杆6出现晃动造成喷药效果降低的问题出现。

具体地，限位环3的两侧设有矩形块56，矩形块56上设有卡槽(未示出)，卡槽内设有第二电磁锁58，限位杆60通过卡环与第二电磁锁58进行插接配合；以通过第二电磁锁58将限位杆60限位于矩形块56上，从而为喷杆6提供竖直方向上的支撑，有效加强喷杆6的强度；进一步地，卡槽的一侧为开槽结构，以使喷杆6在绕铰接块70进行转动的过程中不与矩形块56干涉。

需要说明的是，本实施例通过设置限位装置和喷杆6上设置限位杆60后，因喷杆6在水平转动的过程中会出现与折叠装置干涉的问题，因此喷杆6的水平旋转功能将被取消，喷杆6不能进行水平方向上的旋转，且不能在360°水平角度内进行任一角度的定向喷药；喷杆6只能进行单一水平方向上的喷药和竖直方向上的旋转喷药以及竖直方向上的360°角度内任一方向的定向喷药。

具体地，第一电磁锁55和第二电磁锁58包括绕有螺旋导线63的电磁铁61，第一电磁锁55的锁杆62通过弹簧64设于限位块54内并位于限位槽541内；第二电磁锁58的锁杆62通过弹簧64设于矩形块56内并位于卡槽内，当螺旋导线63通电后，电磁铁61与锁杆62产生排斥作用，推动锁杆62向卡槽或限位槽541内进行运动，以插入卡环内；当螺旋导线63断电后，电磁铁61与锁杆62的排斥力消失，锁杆62在弹簧64的作用力下进行回位，以对卡环进行解锁。

实施例5：

如图12所示，结合实施例4的技术方案，本实施例中，具有近距离喷药功能的无人机还包括第一按压开关551和第二按压开关581，第一按压开关551设于转盘4一侧的滑道51上，第二按压开关581设于转盘4另一侧的滑道51上；第一按压开关551与第一电磁锁55电性连接，以通过第一按压开关551来控制第一电磁锁55的开闭；第二按压开关581与第二电磁锁58电性连接，以通过第二按压开关581控制第二电磁锁58的开闭；还包括第一滚轮552和第二滚轮582，第一滚轮552和第二滚轮582成角度90°设于圆盘22上，以使圆盘22通过转动来实现对第一按压开关551和第二按压开关581进行控制开闭；初始时，第一滚轮552位于圆盘22的最低处，第二滚轮582位于第二按压开关581上，此时，第二按压开关581为通路状态，第二电磁锁58的锁杆62位于限位杆60上的卡环内；由于卡环的内径大于锁杆62的直径，以使第二按压开关581在圆盘22的转动的瞬间可进行断路，从而使卡环脱离锁杆62的束缚，以使喷杆6能够绕铰接块70进行转动而不受约束。

实施例6：

如图2所示，结合实施例3或5的技术方案，本实施例中，具有近距离喷药功能的无人机还包括药桶8，药桶8的底部设有可转动的连接管9，以使转盘4在转动的过程中不带动固定的药桶8进行转动，有效减少转盘4转动的负载；连接管9与转盘4进行螺纹连接，以通过螺纹连接的方式将连接管9固定连接于转盘4上，以通过转盘4转动带动连接管9进行同步转动；进一步地，连接管9与药桶8的可转动连接为密封连接，以防止药水从转动处渗漏；连接管9的端部设有密封槽，以通过药桶8上的密封圈与密封环的配合来提高药桶8与连接管9的连接密封性；药桶8的两侧设有用于连接于支架2上的连接部80，以通过螺栓将药桶8固定于支架2上；且通过螺栓可对药桶8进行拆卸清理。

具体地，转盘4的下底面设有电动水泵12，电动水泵12通过连接管9与药桶8进行连接，以将药桶8内的药液通过电动水泵12抽入喷杆6上的喷头11进行喷淋。

以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

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