[發明專利]一種植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置及方法

有效

• 申請號: 201910183501.0
• 申請日: 2019-03-12
• 公開（公告）號: CN109927902B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 陳盛德;蘭玉彬;燕穎斌;歐陽帆;周志艷;鄧繼忠;張亞莉;李繼宇;黎志宏;姚偉祥
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D1/18;A01M7/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

1.一種植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，包括用于收集無人機的飛行數據的數據收集模塊、用于對數據進行對比分析的數據處理模塊以及用于調節噴頭與風場的相對位置的位置調節機構；

其中，所述位置調節機構設置在無人機機身的下方，包括X向調節機構、Y向調節機構以及Z向調節機構，所述Z向調節機構包括豎向放置的Z伸縮桿和用于驅動Z伸縮桿進行豎向伸縮的Z伸縮驅動件；所述X向調節機構包括橫向放置的X伸縮桿和用于驅動X伸縮桿進行橫向伸縮的X伸縮驅動件，噴頭設置在X伸縮桿上，所述X伸縮桿的延伸方向與無人機飛行的方向垂直；所述Y向調節機構包括橫向設置的Y伸縮桿和用于驅動Y伸縮桿進行橫向伸縮的Y伸縮驅動件；所述Z伸縮桿的頂端固定在機身上，所述Y伸縮桿的一端固定連接在Z伸縮桿的底端，另一端固定連接在X伸縮桿的中部；

所述數據收集模塊收集的數據包括飛行速度和飛行高度；

以飛行高度H₀作為對比的臨界參數，在該臨界參數下，霧滴沉積在作物上時，其速度為零，且不發生飄移；

當飛行高度HH₀時，Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往下延伸；當飛行高度HH₀時，Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往上收縮，同時X伸縮驅動件驅動X伸縮桿往其中心收縮。

2.根據權利要求1所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，所述X伸縮驅動件、Y伸縮驅動件以及Z伸縮驅動件均為電動推桿，X伸縮桿、Y伸縮桿以及Z伸縮桿分別固定在電動推桿的推桿上。

3.根據權利要求1所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，所述Y伸縮桿和Z伸縮桿均為中空的碳纖維管。

4.根據權利要求1所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，所述噴頭為多個，且均勻地排列在X伸縮桿上。

5.根據權利要求1所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，所述X伸縮桿至少為兩個。

6.根據權利要求5所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置，其特征在于，所述X伸縮桿為四個，依次首尾相接，所述Y伸縮桿連接在中間兩個X伸縮桿的連接處；所述X伸縮驅動件和噴頭的數量與X伸縮桿的數量相同，且分別設置在X伸縮桿上；所述X伸縮驅動件設置在X伸縮桿靠近Y伸縮桿的一端，位于最外側的兩個噴頭設置在其對應的X伸縮桿遠離Y伸縮桿的一端，中間兩個噴頭設置在其對應的X伸縮桿的中部位置上。

7.一種應用于上述權利要求1-6任一項所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置的方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、植保無人機在飛行作業時，數據收集模塊獲取當前植保無人機的飛行速度和飛行高度，并將其發送至數據處理模塊；

b、數據處理模塊對獲取到的飛行速度和飛行高度進行分析處理，生成調節指令，并發送至位置調節機構中；其中，分析處理的依據為：

以飛行速度V₀、飛行高度H₀作為對比的臨界參數，在該臨界參數下，霧滴沉積在作物上時，其速度為零，且不發生飄移；

當飛行速度VV₀時，Y伸縮驅動件驅動Y伸縮桿沿著無人機飛行的方向往前延伸，同時Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往上收縮，X伸縮驅動件驅動X伸縮桿往其中心收縮；當飛行速度VV₀時，Y伸縮驅動件驅動Y伸縮桿沿著無人機飛行的方向往后收縮，Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往下延伸；

當飛行高度HH₀時，Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往下延伸；當飛行高度HH₀時，Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往上收縮，同時X伸縮驅動件驅動X伸縮桿往其中心收縮；

c、位置調節機構根據調節指令對應地調節噴頭的位置，使其噴出的霧滴在旋翼的風場下沉積在作物表面上；

d、噴施完成后，位置調節機構回到初始狀態；

e、植保無人機降落，完成噴施作業。

8.根據權利要求7所述的植保無人機旋翼風場與霧場一致性的調節裝置的方法，其特征在于，在步驟b中，當Z伸縮驅動件驅動Z伸縮桿往下延伸時，X伸縮驅動件驅動X伸縮桿往其兩端的方向延伸。