[發(fā)明專利]一種植保無人飛機(jī)噴頭主動平衡裝置及調(diào)節(jié)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810766881.6
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN108750120A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫濤;薛新宇;張宋超;蔡晨;金永奎;丁素明;張玲;周立新;秦維彩;孫竹;孔偉;周良富;崔龍飛;楊風(fēng)波;陳晨;周晴晴;王寶坤;顧偉;張學(xué)進(jìn);徐陽;樂飛翔
• 申請（專利權(quán)）人: 農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所
• 主分類號: B64D1/18
• 分類號: B64D1/18;A01M7/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發(fā)明公開了一種植保無人飛機(jī)噴頭主動平衡裝置及其調(diào)節(jié)方法，所述噴頭主動平衡裝置設(shè)有平衡控制器和平衡執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述平衡控制器設(shè)有控制單元和姿態(tài)傳感器，所述控制單元與姿態(tài)傳感器連接，安裝在控制盒內(nèi)，并與植保無人飛機(jī)噴桿固連，用于檢測噴頭姿態(tài)信息以及輸出控制信號。所述平衡執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括噴頭俯仰角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和噴頭橫滾角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明可以根據(jù)植保無人飛機(jī)的飛行姿態(tài)實時的調(diào)節(jié)噴頭的橫滾或俯仰角度，使噴頭維持在預(yù)設(shè)的對地初始狀態(tài)，和作物冠層面盡量保持齊平，促使藥劑噴灑均勻，以避免重噴或漏噴的現(xiàn)象發(fā)生，且本發(fā)明噴頭主動平衡裝置及其調(diào)節(jié)方法易于實施，適合推廣使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)林業(yè)航空機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種噴頭主動平衡裝置及調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

在航空噴灑作業(yè)中，噴頭作為植保無人飛機(jī)噴灑系統(tǒng)的重要組成部分，噴頭的安裝位置、角度、水平度等，對噴灑有效幅寬甚至藥液霧滴的沉積分布效果等有著直接影響。一般情況下，植保無人飛機(jī)的噴頭與噴桿之間是固定連接，在進(jìn)行噴灑作業(yè)之前，噴頭的安裝位置、角度、水平度已經(jīng)通過測試得到了確定，同時在實際作業(yè)中，希望噴頭保持預(yù)先設(shè)定好的狀態(tài)(水平狀態(tài))，以保證最佳的噴霧效果。

由于航空植保裝備的載荷限制，目前航空施藥多采用低量或超低量、高濃度噴灑方式，藥液的重噴、漏噴現(xiàn)象會導(dǎo)致比地面機(jī)具更嚴(yán)重的后果。現(xiàn)有的航空噴灑裝備上的噴桿大都是固定在起落架上或藥箱上，在安裝設(shè)計中(地面)，噴桿與機(jī)身保持水平狀態(tài)，但是在實際作業(yè)中以下主要幾個因素會導(dǎo)致機(jī)身不能與地面保持水平，從而導(dǎo)致固定在噴桿上的噴頭姿態(tài)要素發(fā)生變化，影響作業(yè)效果：1)航空施藥裝備作業(yè)前進(jìn)或后退飛行中，機(jī)身隨著旋翼面會有向前(后)一定角度的傾(仰)角，導(dǎo)致噴桿前傾(后仰)，預(yù)先設(shè)定好的噴頭角度發(fā)生改變，影響噴灑均勻性；2)飛行作業(yè)中受到持續(xù)側(cè)風(fēng)或者陣風(fēng)作用影響，會導(dǎo)致機(jī)身傾斜，固定在噴桿上的噴頭也會隨之傾斜，引起噴灑不均勻；3)由于航空施藥裝備自身的飛行中的振動引起的噴桿傾斜，或在地面裝配時重心配置、操控等因素引起的噴桿不水平等。以圖1、2所示，圖1中噴頭的安裝位置預(yù)先設(shè)置好，設(shè)置中在一定噴灑高度h和旋翼下洗氣流的作用下，噴桿水平情況下能夠?qū)崿F(xiàn)藥液預(yù)定幅寬的均勻噴灑，當(dāng)有因素引起噴桿的姿態(tài)不能保持水平狀態(tài)時，會出現(xiàn)漏噴和重噴的現(xiàn)象,引起達(dá)不到防效和藥害的嚴(yán)重后果，圖2中由于飛機(jī)加速、減速引起噴頭俯仰角度發(fā)生變化，會造成噴霧不均勻，影響施藥效果。

《CN201611141033.3一種農(nóng)用遙控飛行植保機(jī)噴桿主動平衡裝置及調(diào)節(jié)方法》設(shè)計了一種噴桿主動平衡裝置，但目前植保無人飛機(jī)大多采用分體式噴桿或者噴頭直接安裝于旋翼下方，此結(jié)構(gòu)難以應(yīng)用于這類植保無人飛機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免植保無人飛機(jī)飛行過程中各因素造成噴頭振(晃)動，而引起的漏噴和重噴現(xiàn)象，同時能夠應(yīng)用于各種類型的植保無人飛機(jī)，本發(fā)明設(shè)計了一種噴頭主動平衡裝置及調(diào)節(jié)方法，可解決傳統(tǒng)航空植保作業(yè)中噴灑裝備上固定噴頭的平衡姿態(tài)不能主動調(diào)節(jié)問題。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明公開的技術(shù)方案為：

一種植保無人飛機(jī)噴頭主動平衡裝置，包括平衡控制器和平衡執(zhí)行機(jī)構(gòu)：

所述平衡控制器設(shè)有控制單元和姿態(tài)傳感器，所述控制單元與姿態(tài)傳感器連接，用于檢測噴頭姿態(tài)信息以及輸出控制信號，并直接反饋給控制電機(jī)；

所述平衡控制器安裝于控制盒內(nèi)，所述控制盒與植保無人飛機(jī)噴桿通過管道固定夾連接，位置與角度可調(diào)；