[實用新型]一種雙旋翼共軸式安全防撞電動無人植保機

有效

• 申請號: 201420838470.0
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204399482U
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 歐陽勁志;楊輝;耿宏博;王華東
• 申請（專利權）人: 鄭州中電新能源汽車有限公司
• 主分類號: B64D27/24
• 分類號: B64D27/24;B64C27/10;B64D45/00;B64D1/18
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及農業機械領域，尤其涉及一種雙旋翼共軸式安全防撞電動無人植保機。

背景技術

目前，市面上通用的植保機大多為單旋翼和多旋翼兩種，多以燃油發動機為驅使動力。單旋翼植保機結構類似于直升機，當旋翼高速旋轉時，產生的旋轉力矩會促使植保機發生原地旋轉，所以需要增加尾翼。旋轉的尾翼產生的力矩用于平衡主旋翼高速旋轉時產生的旋轉扭矩，形成動態平衡，以控制直升機的姿態。多旋翼植保機是由若干個小旋翼分散在植保機的頂部，產生的合力提供向上的升力。多旋翼植保機操控簡單，飛行平穩，但體積龐大，結構復雜，對起飛場地要求嚴格。

采用燃油動力驅使的植保機，能耗較高，尾氣排放量大，不符合國家對節能減排產品的要求；植保機工作時，高速旋轉的旋翼觸及到入、牲畜時，將造成重大傷害；碰擊到樹木、電線等障礙物時，旋翼易折斷，導致墜毀。

實用新型內容

為了克服上述問題，本實用新型提供一種雙旋翼共軸式安全防撞電動無人植保機，包括機身和球型防護網罩，所述機身位于防護網罩內部，所述球型防護網罩內設有具有支撐作用的剛性的防護網罩圓環，所述機身的支架為沿直徑方向設有主支撐桿的萬向平臺圓環，所述萬向平臺圓環嵌套在防護網罩圓環內部，所述萬向平臺圓環的外壁與外環的內壁緊貼在一起，可以任意角度滑動；所述萬向平臺圓環的上部固定有動力總成機構，動力總成機構上部通過傳動軸安裝有兩槳葉共軸式雙旋翼，在所述萬向平臺圓環的平面上安裝有用于調整植保機飛行方向的姿態調整旋翼；所述萬向平臺圓環的下部固定有內置農藥噴灑裝置的貨倉。

所述防護網罩圓環將球型防護網罩一分為二，并以防護網罩圓環為支撐，外圍布設碳纖維材料構成球型防護網罩，植保機靜止時，圓環穩定在垂直于地面的平面上。

所述動力總成機構包括動力電機，為動力電機供電的高能密鋰電池組，所述動力電機由兩個輪轂電機及四個姿態調整電機，分別為雙旋翼與姿態調整旋翼提供動力。

所述雙旋翼包括上旋翼及下旋翼，旋翼上表面圓拱，下表面平直，所述上、下旋翼分布在上下兩個平面上，工作時旋轉方向相反；所述姿態調整旋翼安裝在伸出的姿態調整旋翼支撐桿頂端，位于雙旋翼的下部，所述姿態調整旋翼支撐桿成“工”字形固定在萬向平臺圓環的主支撐桿上，在共軸上、下正反兩旋翼為植保機提供升力，四個姿態調整旋翼控制植保機飛行方向，并為植保機提供了向上的升力，提高了植保機的整體負載能力，沒有尾翼。

所述萬向平臺圓環與在防護網罩圓環嵌套在一起，可以任意角度滑動，當撞上障礙物時，機身環形平臺可與外圈防護網罩以任意方向滑動，實時調整植保機重心的位置，使機身不隨防護網罩旋轉或傾覆，從而形成不倒翁的效果，為植保機的防撞安全性提供保障。

所述農藥噴灑裝置采用可拆卸設計，包括藥箱，位于藥箱中的壓力泵，從藥箱中延伸出的導管以及導管下端安裝的噴嘴，在所述農藥噴灑裝置安裝有智能農藥噴灑控制系統，可以對農藥的噴灑量實時控制，合理用藥。

作為優選，植保機的動力總成機構中安裝有可通過軟件終端控制植保機的飛行控制系統、自主導航控制系統、飛行高度測量系統，可保證植保機實現精準作業。

作為優選，將所述藥箱拆除以后，可更換攝像和拍照模塊，對農田的病蟲害及農作物的生產狀況進行實時監測，從而設計出合理的農藥噴灑計劃。

本實用新型有益效果：

(1)安全防撞：該植保機具有萬向平臺圓環和防護網罩裝置，具有飛行平穩，安全系數高，耐碰撞，環境適應性強的優點。機體在飛行過程中，當植保機與障礙物發生碰撞時，網狀防護罩首先接觸障礙物，可發生自由旋轉，避免了螺旋槳直接接觸障礙物導致嚴重損壞，同時起到緩沖減震的作用，為安全作業提供可靠保障；可以使植保機可以在復雜的農林環境中飛行，改善了植保機的起降條件，環境適應性強，安全性高。

(2)雙旋翼共軸結構：正反旋轉的旋翼設計可以消除由螺旋槳高速旋轉時產生的旋轉扭矩，使植保機的螺旋槳的在旋轉時力矩平衡，不需要安裝尾翼，減小了整機的尺寸，使整機的集成度更高。

(3)姿態調整旋翼：四個姿態調整旋翼由四個電機驅動，通過控制姿態調整旋翼的轉速實現轉向，簡化了飛行姿態調整的難度。同時姿態調整旋翼的高速旋轉，為植保機提供了向上的升力，提高了植保機的整體負載能力。

(4)智能噴灑：農藥噴灑采用了智能噴灑控制系統，可以對農藥的噴灑量實時控制，合理用藥；通過對藥箱農藥剩余量的監測，實時反饋給飛行控制系統，通過控制器來調整植保機的飛行高度，使農藥的噴灑均勻，保證高效精準的噴灑作業。