[發明專利]一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201710946278.1
• 申請日: 2017-10-11
• 公開（公告）號: CN107750542B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 彭孝東;蘭玉彬;魏志良;吳子杰;張亞莉;歐陽帆;張建瓴;李繼宇;王建華;肖克輝
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01C7/08
• 分類號: A01C7/08;A01C15/06;B64D1/02
• 代理公司: 重慶創新專利商標代理有限公司 50125
• 代理人: 付繼德

1.一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，由物料箱、出料調節單元、流量檢測單元、物料撒播單元和控制模塊組成，其特征在于：

所述物料箱包括箱蓋和箱體，箱蓋與箱體鉸鏈連接，箱蓋上的邊緣設有入料口，箱體底部設有出料口；

所述物料撒播單元位于物料箱下方，由側板、撒播盤電機、減速器和撒播盤組成，側板通過螺釘連接在物料箱的底部，側板上設有撒播口，內側設置有撒播盤，減速器通過螺釘安裝在物料箱箱體底部，其輸出軸與撒播盤相接，撒播盤電機與控制模塊連接，減速器輸出軸上設有圓柱形凸臺，凸臺軸心與減速器輸出軸軸心不同軸，凸臺側面與減速器的輸出軸側面內切；

所述出料調節單元位于物料箱下方，由開關擋板、動力機構、防塵板和限位板組成，限位板位于開關擋板外側以防止其掉落，防塵板上設有一個長方形開口，該開口與物料箱出料口相對應，大小和形狀相等，開口長邊的兩側分別設有一個導向件，防塵板上還有一個起到限位作用的長方形凸臺，導向件和長方形凸臺共同限制開關擋板的位置，防塵板與物料箱體螺釘連接，限位板和防塵板螺釘連接，開關擋板放在限位板和防塵板之間；

所述流量檢測單元包括方向感應器、底板和壓力傳感器，方向感應器安裝在物料箱上，底板設置在物料箱下方，與無人機的連接件螺栓連接，前后設有防止物料箱掉落的擋板，壓力傳感器安裝在底板上，物料箱放在壓力傳感器上；

所述控制模塊與出料調節單元、流量檢測單元、撒播盤電機連接，控制模塊通過流量檢測單元傳輸過來的數據來控制出料調節單元和物料撒播單元。

2.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：撒播盤為圓盤形，其上側設有與撒播盤同軸的圓臺和拋撒肥料的葉片，圓臺設有與撒播盤同軸的孔，孔的側面設有卡槽；減速器輸出軸的側面設有卡榫，減速器輸出軸套入撒播盤的孔內后，卡榫卡入到撒播盤的卡槽中。

3.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：撒播盤和減速器輸出軸之間設有防止撒播盤脫出的鎖緊機構；所述鎖緊機構由設置在減速器輸出軸上端內的螺紋孔和穿過撒播盤擰進到該螺紋孔中的螺栓組成。

4.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：開關擋板覆蓋于物料箱出料口下方，其面積大于出料口面積，動力機構移動開關擋板以調節出料口的開口大小。

5.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：出料調節單元中的動力機構由滾珠直線導軌滑臺和連接件組成，滾珠直線導軌滑臺與物料箱螺栓連接，連接件一端通過螺栓安裝在滾珠直線導軌滑臺的滑臺上，另一端與開關擋板鉸鏈連接，滾珠直線導軌滑臺的步進電機與控制模塊連接。

6.根據權利要求1、4或5所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：開關擋板上還設有兩個槽，其中一個槽槽寬與減速器上的圓柱形凸臺直徑相等，減速器上的圓柱形凸臺安裝在該槽內；另一個槽槽寬大于防塵板上長方形凸臺長邊的長度，防塵板上的長方形凸臺安裝在該槽內。

7.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：入料口上設有擋板，擋板與箱蓋鉸鏈連接，通過有彈性的勾子扣在箱體上。

8.根據權利要求1所述的一種用于物料流量控制的無人機撒播裝置，其特征在于：物料箱采用輕質材料制造，其內部為漏斗狀，兩側設有與無人機腳架相對應的軌道。

9.一種使用權利要求1至8中任一項的用于物料流量控制的無人機撒播裝置的控制方法，包括以下步驟：

(1)將物料箱置于壓力傳感器上，裝載物料，初始化，入料口呈關閉狀態；

(2)方向傳感器檢測物料箱的狀態，壓力傳感器檢測物料箱作用于壓力傳感器上產生的壓力值，方向傳感器和壓力傳感器的數據被傳輸至控制模塊，控制模塊通過算法運算計算得出物料箱的裝載量，結合當前出料口的開口量，控制模塊通過算法運算計算得出物料流速，在當前的物料流速的基礎上，控制下一次撒播時出料口的開口量和撒播盤的轉速；

(3)當物料未排凈時，循環步驟(2)，待排凈后，關閉出料口。