一种用于果树植保的无人机打药系统

技术领域

本发明涉及植保无人机技术领域，更具体地说，涉及一种用于果树植保的无人机打药系统。

背景技术

在传统的果树种植生产中，人们经常使用喷雾器对果树进行喷洒农药工作。喷雾器普遍存有劳动强度大，效率低的问题，且喷雾器进行喷药作业时，操作人员喷洒的时候还不可避免的接触到农药，严重的还会出现中毒的情况发生。这种粗放的作业方式，工人的强度大、劳动效率低。

随着无人机技术的发展，无人机进行农药喷洒以替代人工喷洒工作成为可能。通过无人机进行农药喷洒具有防治效果好，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点。

但现有技术中的植保无人机在对果树进行喷洒农药时，也存在一定的问题，比如现有的无人机施药方案都是针对连续无间隔或者间隔较小的农田作物作为喷洒对象，并且所作业的对象往往比较矮小，只需要从作物的顶端向作物喷洒即可完成较高的喷药覆盖率，但由于果树比较高大，仅从顶部喷洒无法保证药物的覆盖率，导致农药的作用效果大打折扣，且由于果树通常需要离散化种植，树与树间的间隔很大，连续喷洒会浪费药物，且喷洒过程中由于药液不断减少，使得药箱内会出现空腔，剩余药液填不满药箱，容易产生晃动，从而导致无人机飞行不稳。因此，我们提出一种用于果树植保的无人机打药系统。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于果树植保的无人机打药系统，它可以实现通过无人机控制终端、打药控制终端以及控制主板的设置，操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体的飞行，通过打药控制终端控制第一水泵、第二水泵的启停，使得在喷洒农药时，药液既可经竖向喷头竖直喷向果树的顶部，又可经横向喷头水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果，且在无人机主体从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端关闭第一水泵、第二水泵，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能，并设有特制的防药晃组件，可在不妨碍药液添加的前提下，使得当储药箱内药液填不满储药箱时，挡水活塞板可阻止药液的晃动，进而可有效的因药液晃动，而导致无人机主体飞行不稳，大大提高了实用性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于果树植保的无人机打药系统，包括无人机组件、无人机控制终端和打药控制终端，所述无人机组件包括无人机主体，所述无人机主体的底端固定连接有装置箱，所述装置箱一侧的内壁上固定连接有储药箱，所述装置箱的底部内壁上固定连接有第一水泵，所述第一水泵的进水端通过第一水管与储药箱的内部相连通，所述第一水泵的出水端贯穿装置箱的外壁并连通有竖向喷头，所述装置箱另一侧的内壁上固定连接有第二水泵，所述第二水泵的进水端通过第二水管与储药箱的内部相连通，所述第二水泵的出水端贯穿装置箱的外壁并连通有横向喷头，所述无人机主体一侧的外壁上连通有进料管，所述装置箱的顶部内壁上固定连接有控制主板，所述储药箱的顶端设置有防药晃组件，所述防药晃组件包括固定连接于储药箱顶端的支撑板、支撑杆，所述支撑板背面一侧转动连接有联动齿轮，所述联动齿轮的一侧啮合连接有联动齿条，所述联动齿条滑动贯穿储药箱的顶部外壁延伸至储药箱的内部，并固定连接有与储药箱相匹配的挡水活塞板，所述支撑杆背面一侧转动连接有调节杆，所述调节杆的一端固定连接有弧形板，所述弧形板正面一侧转动连接有卡杆，所述弧形板的顶端固定连接有设置为L字形的限向杆，所述控制主板上设置有水泵控制系统，所述打药控制终端包括终端主体，所述终端主体上设置有第一控制开关、第二控制开关，所述终端主体内设置有指令发送系统。

进一步的，所述指令发送系统包括指令发送单元、一开关连接模块、二开关连接模块、无线发送模块，所述水泵控制系统包括中央控制单元、一水泵控制模块、二泵水控制模块、无线接收模块。

进一步的，所述第一控制开关与一开关连接模块电连接，所述第二控制开关与二开关连接模块电连接，所述一开关连接模块、二开关连接模块均与指令发送单元电连接，所述指令发送单元与无线发送模块电连接。

进一步的，所述无线发送模块与无线接收模块向匹配，且无线发送模块与无线接收模块电连接，所述无线接收模块与中央控制单元电连接，所述中央控制单元与一水泵控制模块、二水泵控制模块均电连接，所述一水泵控制模块与第一水泵电连接，所述二水泵控制模块与第二水泵电连接，通过控制主板、打药控制终端以及指令发送系统、水泵控制系统的设置，喷洒农药时，操作人员可通过打药控制终端上的第一控制开关发送开启或关闭指令，指令可经一开关连接模块传达至指令发送单元，然后在无线发送模块、无线接收模块的无线传输下，发送至中央控制单元，使中央控制单元通过一水泵控制模块控制第一水泵开启或关闭，同理，操作人员可通过第二控制开关控制横向喷头的开启或关闭，从而在无人机主体从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端关闭第一水泵、第二水泵，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能。

进一步的，所述竖向喷头垂直于装置箱的底部外壁设置，所述横向喷头垂直于装置箱的侧面外壁设置，使得在喷洒药液时，操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体从果树的上方慢慢飞过，然后通过打药控制终端控制第一水泵启动，使药液经竖向喷头竖直喷向果树的顶部，操作人员还可通过无人机控制终端控制无人机主体，使无人机主体绕果树进行圆周飞行，同时通过打药控制终端控制第二水泵启动，使药液经横向喷头水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果。

进一步的，所述进料管贯穿装置箱的外壁并延伸至装置箱的外部，从而可便于向储药箱内添加药液，所述进料管远离储药箱的一端螺纹连接有相匹配的密封盖，药液添加完毕后，将密封盖拧上，即可防止药液泄漏。

进一步的，所述无人机控制终端与无人机主体相匹配，所述无人机控制终端与无人机主体无线信号连接，使得操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体的飞行。

进一步的，所述无人机主体的底端固定连接有摄像头，所述无人机控制终端上设置有与摄像头相匹配的显示屏，所述摄像头与显示屏无线信号连接，使得操作人员可通过显示屏观察喷药情况，从而便于操作人员进行操作。

进一步的，所述第二水管、进料管均贯穿挡水活塞板并与挡水活塞板滑动连接，所述挡水活塞板采用轻质高强浮力材料制成，所述卡杆与联动齿轮啮合，所述限向杆位于卡杆靠近联动齿条的一侧，且限向杆远离弧形板的一端与卡杆相抵，通过防药晃组件的设置，挡水活塞板可漂浮于储药箱内药液的液面上，且挡水活塞板随药液液面的下降而向下移动时，联动齿条可带动联动齿轮逆时针转动，但在卡杆的限制下，联动齿轮无法顺时针转动，从而使挡水活塞板无法在药液的冲击下向上移动，使得当储药箱内药液填不满储药箱时，挡水活塞板可阻止药液的晃动，进而可有效的防止因药液晃动，而导致无人机主体飞行不稳，大大提高了实用性。

进一步的，所述装置箱的外壁上开设有与支撑杆相匹配的调节滑槽，所述调节杆滑动贯穿调节滑槽延伸至装置箱的外部，使得在添加药液时，可向下压动调节杆，使调节杆顺时针摆动，从而带动卡杆向上摆动脱离联动齿轮，使联动齿轮可进行顺时针转动，进而不影响药液的添加。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过无人机控制终端、打药控制终端以及控制主板的设置，操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体的飞行，通过打药控制终端控制第一水泵、第二水泵的启停，使得在喷洒农药时，药液既可经竖向喷头竖直喷向果树的顶部，又可经横向喷头水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果，且在无人机主体从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端关闭第一水泵、第二水泵，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能，并设有特制的防药晃组件，可在不妨碍药液添加的前提下，使得当储药箱内药液填不满储药箱时，挡水活塞板可阻止药液的晃动，进而可有效的因药液晃动，而导致无人机主体飞行不稳，大大提高了实用性。

（2）通过控制主板、打药控制终端以及指令发送系统、水泵控制系统的设置，喷洒农药时，操作人员可通过打药控制终端上的第一控制开关发送开启或关闭指令，指令可经一开关连接模块传达至指令发送单元，然后在无线发送模块、无线接收模块的无线传输下，发送至中央控制单元，使中央控制单元通过一水泵控制模块控制第一水泵开启或关闭，同理，操作人员可通过第二控制开关控制横向喷头的开启或关闭，从而在无人机主体从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端关闭第一水泵、第二水泵，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能。

（3）所述竖向喷头垂直于装置箱的底部外壁设置，所述横向喷头垂直于装置箱的侧面外壁设置，使得在喷洒药液时，操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体从果树的上方慢慢飞过，然后通过打药控制终端控制第一水泵启动，使药液经竖向喷头竖直喷向果树的顶部，操作人员还可通过无人机控制终端控制无人机主体，使无人机主体绕果树进行圆周飞行，同时通过打药控制终端控制第二水泵启动，使药液经横向喷头水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果。

（4）所述进料管贯穿装置箱的外壁并延伸至装置箱的外部，从而可便于向储药箱内添加药液，所述进料管远离储药箱的一端螺纹连接有相匹配的密封盖，药液添加完毕后，将密封盖拧上，即可防止药液泄漏。

（5）所述无人机控制终端与无人机主体相匹配，所述无人机控制终端与无人机主体无线信号连接，使得操作人员可通过无人机控制终端控制无人机主体的飞行。

（6）所述无人机主体的底端固定连接有摄像头，所述无人机控制终端上设置有与摄像头相匹配的显示屏，所述摄像头与显示屏无线信号连接，使得操作人员可通过显示屏观察喷药情况，从而便于操作人员进行操作。

（7）通过防药晃组件的设置，挡水活塞板可漂浮于储药箱内药液的液面上，且挡水活塞板随药液液面的下降而向下移动时，联动齿条可带动联动齿轮逆时针转动，但在卡杆的限制下，联动齿轮无法顺时针转动，从而使挡水活塞板无法在药液的冲击下向上移动，使得当储药箱内药液填不满储药箱时，挡水活塞板可阻止药液的晃动，进而可有效的防止因药液晃动，而导致无人机主体飞行不稳，大大提高了实用性。

（8）所述装置箱的外壁上开设有与支撑杆相匹配的调节滑槽，所述调节杆滑动贯穿调节滑槽延伸至装置箱的外部，使得在添加药液时，可向下压动调节杆，使调节杆顺时针摆动，从而带动卡杆向上摆动脱离联动齿轮，使联动齿轮可进行顺时针转动，进而不影响药液的添加。

附图说明

图1为本发明主要结构的连接示意图；

图2为本发明无人机组件的结构示意图；

图3为本发明装置箱内的剖视结构示意图；

图4为本发明图3中A处的放大结构示意图；

图5为本发明储药箱内的剖视结构示意图；

图6为本发明指令发送系统的系统结构框图；

图7为本发明水泵控制系统的系统结构框图；

图8为本发明打药控制终端的结构示意图。

图中标号说明：

001、无人机组件；101、无人机主体；102、装置箱；103、储药箱；104、第一水泵；105、第一水管；106、竖向喷头；107、第二水泵；108、第二水管；109、横向喷头；110、进料管；111、调节滑槽；112、控制主板；113、摄像头；201、支撑板；202、联动齿轮；203、联动齿条；204、挡水活塞板；205、支撑杆；206、调节杆；207、弧形板；208、卡杆；209、限向杆；003、无人机控制终端；004、打药控制终端；401、终端主体；402、第一控制开关；403、第二控制开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种用于果树植保的无人机打药系统，包括无人机组件001、无人机控制终端003和打药控制终端004，无人机组件001包括无人机主体101，无人机控制终端003与无人机主体101相匹配，无人机控制终端003与无人机主体101无线信号连接，使得操作人员可通过无人机控制终端003控制无人机主体101的飞行，至于无人机控制终端003如何控制无人机主体101进行飞行以及无人机控制终端003的具体结构，此乃本领域技术人员的公知技术，在此不做赘述，无人机主体101的底端固定连接有摄像头113，无人机控制终端003上设置有与摄像头113相匹配的显示屏，摄像头113与显示屏无线信号连接，使得操作人员可通过显示屏观察喷药情况，从而便于操作人员进行操作，无人机主体101的底端固定连接有装置箱102，装置箱102一侧的内壁上固定连接有储药箱103，装置箱102的底部内壁上固定连接有第一水泵104，第一水泵104的进水端通过第一水管105与储药箱103的内部相连通，第一水泵104的出水端贯穿装置箱102的外壁并连通有竖向喷头106，装置箱102另一侧的内壁上固定连接有第二水泵107，第二水泵107的进水端通过第二水管108与储药箱103的内部相连通，第二水泵107的出水端贯穿装置箱102的外壁并连通有横向喷头109，竖向喷头106垂直于装置箱102的底部外壁设置，横向喷头109垂直于装置箱102的侧面外壁设置，使得在喷洒药液时，操作人员可通过无人机控制终端003控制无人机主体101从果树的上方慢慢飞过，然后通过打药控制终端004控制第一水泵104启动，使药液经竖向喷头106竖直喷向果树的顶部，操作人员还可通过无人机控制终端003控制无人机主体101，使无人机主体101绕果树进行圆周飞行，同时通过打药控制终端004控制第二水泵107启动，使药液经横向喷头109水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果，进料管110贯穿装置箱102的外壁并延伸至装置箱102的外部，从而可便于向储药箱103内添加药液，进料管110远离储药箱103的一端螺纹连接有相匹配的密封盖，药液添加完毕后，将密封盖拧上，即可防止药液泄漏，无人机主体101一侧的外壁上连通有进料管110，装置箱102的顶部内壁上固定连接有控制主板112。

请参阅图3-5，储药箱103的顶端设置有防药晃组件，防药晃组件包括固定连接于储药箱103顶端的支撑板201、支撑杆205，支撑板201背面一侧转动连接有联动齿轮202，联动齿轮202的一侧啮合连接有联动齿条203，联动齿条203滑动贯穿储药箱103的顶部外壁延伸至储药箱103的内部，并固定连接有与储药箱103相匹配的挡水活塞板204，支撑杆205背面一侧转动连接有调节杆206，调节杆206的一端固定连接有弧形板207，弧形板207正面一侧转动连接有卡杆208，弧形板207的顶端固定连接有设置为L字形的限向杆209，第二水管108、进料管110均贯穿挡水活塞板204并与挡水活塞板204滑动连接，挡水活塞板204采用轻质高强浮力材料制成，卡杆208与联动齿轮202啮合，限向杆209位于卡杆208靠近联动齿条203的一侧，且限向杆209远离弧形板207的一端与卡杆208相抵，通过防药晃组件的设置，挡水活塞板204可漂浮于储药箱103内药液的液面上，且挡水活塞板204随药液液面的下降而向下移动时，联动齿条203可带动联动齿轮202逆时针转动，但在卡杆208的限制下，联动齿轮202无法顺时针转动，从而使挡水活塞板204无法在药液的冲击下向上移动，使得当储药箱103内药液填不满储药箱103时，挡水活塞板204可阻止药液的晃动，进而可有效的防止因药液晃动，而导致无人机主体101飞行不稳，大大提高了实用性，装置箱102的外壁上开设有与支撑杆205相匹配的调节滑槽111，调节杆206滑动贯穿调节滑槽111延伸至装置箱102的外部，使得在添加药液时，可向下压动调节杆206，使调节杆206顺时针摆动，从而带动卡杆208向上摆动脱离联动齿轮202，使联动齿轮202可进行顺时针转动，进而不影响药液的添加。

请参阅图6-8，控制主板112上设置有水泵控制系统，打药控制终端004包括终端主体401，终端主体401上设置有第一控制开关402、第二控制开关403，终端主体401内设置有指令发送系统，指令发送系统包括指令发送单元、一开关连接模块、二开关连接模块、无线发送模块，水泵控制系统包括中央控制单元、一水泵控制模块、二泵水控制模块、无线接收模块，第一控制开关402与一开关连接模块电连接，第二控制开关403与二开关连接模块电连接，一开关连接模块、二开关连接模块均与指令发送单元电连接，指令发送单元与无线发送模块电连接，无线发送模块与无线接收模块向匹配，且无线发送模块与无线接收模块电连接，无线接收模块与中央控制单元电连接，中央控制单元与一水泵控制模块、二水泵控制模块均电连接，一水泵控制模块与第一水泵104电连接，二水泵控制模块与第二水泵107电连接，通过控制主板112、打药控制终端004以及指令发送系统、水泵控制系统的设置，喷洒农药时，操作人员可通过打药控制终端004上的第一控制开关402发送开启或关闭指令，指令可经一开关连接模块传达至指令发送单元，然后在无线发送模块、无线接收模块的无线传输下，发送至中央控制单元，使中央控制单元通过一水泵控制模块控制第一水泵104开启或关闭，同理，操作人员可通过第二控制开关403控制横向喷头109的开启或关闭，从而在无人机主体101从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端004关闭第一水泵104、第二水泵107，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能。

本发明通过无人机控制终端003、打药控制终端004以及控制主板112的设置，操作人员可通过无人机控制终端003控制无人机主体101的飞行，通过打药控制终端004控制第一水泵104、第二水泵107的启停，使得在喷洒农药时，药液既可经竖向喷头106竖直喷向果树的顶部，又可经横向喷头109水平喷向果树的侧面，从而可显著提高药物的覆盖率，进而提高农药的作用效果，且在无人机主体101从一个果树飞向另一个果树的途中，工作人员可通过打药控制终端004关闭第一水泵104、第二水泵107，中断药物的喷洒，从而避免造成药物的浪费，大大提高了环保性能，并设有特制的防药晃组件，可在不妨碍药液添加的前提下，使得当储药箱103内药液填不满储药箱103时，挡水活塞板204可阻止药液的晃动，进而可有效的因药液晃动，而导致无人机主体101飞行不稳，大大提高了实用性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。