[發明專利]一種大載荷農業噴施小型無人飛行器及其應用

無效

• 申請號: 201410025531.6
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN103754367A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 呂建秋;閆國琦;蔣艷萍;周志艷;李繼宇
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;B64C27/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松;付曄

技術領域

本發明涉及農業領域，特別涉及一種大載荷農業噴施小型無人飛行器及其應用。

背景技術

隨著農業現代化的發展，對農用飛行器的需求越來越大，如大面積農田的農藥和葉面肥的噴施、高空農田信息采集、山地丘陵地區果園運送和其它農業空中作業等。農業用小型無人飛行器具有成本低，使用安全，便于推廣等特點，但載荷較小是該類飛行器的主要缺點，特別是進行大面積農田的噴施作業時，由于以液體為主的噴施對象重量很大，成為束縛小型無人飛行器在農業大田噴施作業的主要原因之一。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提出一種大載荷農業噴施小型無人飛行器及其應用，可實現大幅增加小型無人飛行器噴施作業的有效載荷。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種大載荷農業噴施小型無人飛行器，包括機身3和噴頭9；機身3的內部是高壓密封艙，機身3的頂部順序連接有蓄電池和控制系統4、螺旋槳轉向裝置5和高壓容器6，機身3的下部安裝有一個或以上的噴頭9；螺旋槳橫梁2穿過螺旋槳轉向裝置5，并與螺旋槳轉向裝置5內部電機驅動的轉向裝置相連接，螺旋槳橫梁2可沿軸向方向轉動0～90度；螺旋槳橫梁2的兩端固定有2個驅動電機1，驅動電機1的轉子輸出軸上安裝有螺旋槳8，在飛行器靜止、垂直起飛或降落時螺旋槳8旋轉平面呈水平方向，在飛行器巡航時螺旋槳8旋轉平面呈90度豎直姿態以提供水平推力；高壓容器6與機身3通過高壓閥10聯通；起落架7固定在機身3外側下方；蓄電池和控制系統4為驅動電機1提供動力和控制信號，同時控制螺旋槳轉向裝置5的轉動角度、高壓閥10和噴頭9的開閉。

機身3兩側還可以有固定翼。

噴頭9還可以安裝在機身3的后部。

上述大載荷農業噴施小型無人飛行器的應用，包括下述過程：

（1）準備：機身3的內部預先裝滿噴施的農藥或其他液體，高壓容器6的內部預先充滿高壓氣體，作為噴施和反推動力；

（2）起飛：飛行器起飛時依靠2個螺旋槳8水平轉動，產生向下的推力，此時驅動電機1滿負荷工作；

（3）噴施：飛行器飛到一定高度時，由地面遙控或自動控制信號命令，蓄電池和控制系統4開啟高壓閥10和噴頭9，機身3內部的液體由高壓容器6內部的高壓氣體推壓，從噴頭9中高速噴出，由于液體密度大，可產生較大的反推力來提供升力；同時，螺旋槳轉向裝置5工作，使螺旋槳橫梁2轉動90度，螺旋槳8隨之轉動，螺旋槳8的推力方向由垂直向下逐漸變為水平，提供飛行器前進所需的推力，此時驅動電機1低功率運行，通過2個驅動電機1差速控制，實現飛行器前進軌跡控制，完成噴施作業；

（4）降落：隨著機身3內部液體減少，逐步關閉噴頭9的數量，減小的反作用力由逐步恢復初始角度的螺旋槳8提供，在液體全部噴施完畢后，關閉所有的噴頭和高壓閥10，此時螺旋槳8已處于水平姿態，其推力垂直向下，完成降落；

（5）靜止：靜止時由起落架7支撐飛行器于地面。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明的原理與結構不同于目前的農用飛行器，利用噴施對象的反作用力輔助螺旋槳產生升力，增大了無人飛行器的有效載荷，提高了工作效率。

2、本發明與同功率的飛行器相比，可增加續航時間，便于飛行姿態調整，提高了小型無人飛行器用于大面積農田噴施的可行性。

附圖說明

圖1為本發明飛行器的俯視圖示意圖。

圖2為本發明飛行器前進飛行時的側視示意圖。

其中，1、驅動電機；2、螺旋槳橫梁；3、機身；4、蓄電池和控制系統；5、螺旋槳轉向裝置；6、高壓容器；7、起落架；8、螺旋槳；9、噴頭；10、高壓閥。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1