[發明專利]一種無人機施用粉劑作業機載裝置及噴施方法

在審

• 申請號: 202110439221.9
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113197185A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張建桃;高榮;文晟;尹選春;宋慶奎;方偉;蘭玉彬
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: A01M9/00
• 分類號: A01M9/00;B64D1/18
• 代理公司: 廣州赤信知識產權代理事務所(普通合伙) 44552
• 代理人: 龔素琴

1.一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：包括安裝在無人機外部的機載噴粉裝置，機載噴粉裝置包括混流風機(1)、混流風機外殼(2)、加壓送粉通道(3)、儲粉斗(4)、流化結構(5)、兩個出粉口(6)、連接架(7)和兩個通信模塊(8)；

所述混流風機(1)通過連接架(7)安裝于無人機下方，所述連接架(7)的上端固定在無人機底部，所述連接架(7)的下端和混流風機外殼(2)焊接；

所述加壓送粉通道(3)和混流風機(1)直接相連，兩個所述出粉口(6)呈分叉型連接在加壓送粉通道(3)末端，分叉角度α為90°—160°，所述出粉口(6)末端在無人機旋翼下方；

所述流化結構(5)包括螺旋桿(502)、扇葉(501)和電機(503)，通過電機(503)帶動螺旋桿(502)和扇葉(501)轉動；

所述儲粉斗(4)包括下粉通道(401)，所述下粉通道(401)上端位于儲粉斗(4)底部，所述下粉通道(401)下端垂直插入加壓送粉通道(3)中，所述流化結構(5)安裝在下粉通道(401)和儲粉斗(4)的連接處；

兩個通信模塊(8)分別固定于混流風機外殼(2)和儲粉斗(4)外壁上。

2.根據權利要求1所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述混流風機(1)包括葉片(101)、導流葉(102)和驅動電機(103)；

所述葉片(101)焊接在導流葉(102)的圓錐型葉輪上；所述葉片(101)設計符合子午加速方法和“準三元”流動規律；

所述導流葉(102)在混流風機外殼(2)內保持固定；

所述驅動電機(103)帶動葉片(101)轉動，并產生斜向的氣流；所述驅動電機(103)和無人機電源相連；所述驅動電機(103)和通信模塊(8)電相連。

3.根據權利要求1所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述加壓送粉通道(3)與混流風機外殼(2)相連，所述加壓送粉通道(3)的半徑小于的混流風機外殼(2)的半徑，所述加壓送粉通道(3)的倒角角度θ為45°至60°。

4.根據權利要求1所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述儲粉斗(4)為漏斗樣式，且所述儲粉斗(4)的上半部分為方型，所述儲粉斗(4)的下半部分為錐型，所述儲粉斗(4)的底部與下粉通道(401)直接相通；

儲粉斗(4)設計為內壁光滑的漏斗，粉劑依靠自身重力下落到下粉通道(401)中。

5.根據權利要求1所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述電機(503)和無人機電源相連；所述電機(503)和無人機通訊模塊相連。

6.根據權利要求2所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述通信模塊(8)通過無線信號傳輸地面指令；兩個所述通信模塊(8)分別控制所述驅動電機(103)、電機(503)的轉速，進而改變風量、風壓，控制下粉量。

7.根據權利要求1所述的一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置，其特征在于：所述的混流風機外殼(2)、儲粉斗(4)、下粉通道(401)、加壓送粉通道(3)和出粉口(6)的加工方式為3D打印，材料為碳纖維。

8.一種適用于無人機噴施粉劑作業機載裝置的噴施方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，在作業無人機上安裝機載噴粉裝置，在儲粉斗(4)中加入足量的粉劑；

第二步，控制作業無人機起飛，當無人機來到靶標作物上空時，打開混流風機(1)和驅動電機(103)的開關，粉劑在流化結構(5)的帶動下，逐漸下落到加壓送粉通道(3)中；

第三步，混流風機(1)開始轉動，產生強大氣流，氣流通過加壓送粉通道(3)的空腔加強風壓，作用到粉末顆粒；

第四步，粉末顆粒在氣流的推動下到達出粉口(6)，粉末顆粒在出粉口(6)受到無人機旋翼下壓風場和機載噴粉裝置風場的共同作用到達靶標作物上。