一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体为一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备。

背景技术

在一般的农田施药时，多数会采用人工进行喷药，效率较低且有害人体健康，对于一些大范围的农田喷药时，会采用无人机方式进行喷药，但一般的无人机喷药过程中，喷洒效率较低，同时当出现距离过远缺电或是设备出现故障，需要紧急迫降时，在农田上无法迫降在水面，从而导致设备受损严重，并且人员过远不方便寻找回收，本发明阐明的一种能够解决上述问题的设备。

发明内容

技术问题：人工进行喷药，效率较低且有害人体健康，一般的无人机喷药过程中，喷洒效率较低，需要紧急迫降时，在农田上无法迫降在水面，人员过远不方便寻找回收。

为解决上述问题，本例设计了一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，本例的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，包括机架，所述机架上侧端壁固定连接有飞行箱，所述飞行箱内固定连接有均匀分布的四个升降腔，为后续简明叙述，以左侧所述升降腔进行具体描述，所述升降腔前侧端面转动连接有向后延伸的支撑轴，所述支撑轴上固定连接有飞行杆，所述飞行杆上侧端面固定连接有飞行装置，所述机架下侧端壁固定连接有工作腔，所述工作腔下侧端面滑动连接有轴套，所述轴套内转动连接有上下延伸的工作杆，所述工作杆上设有工作装置，所述工作装置用于农田喷药，所述工作装置包括固定连接在所述机架内的传动腔，所述传动腔左侧端面滑动连接有工作电机，所述工作电机上动力连接有前后延伸的工作电机轴，所述工作电机轴后侧端面固定连接有第一齿轮，所述传动腔后侧端面转动连接有向前延伸的工作轴，所述工作轴上固定连接有第一副齿轮，所述第一副齿轮与所述第一齿轮啮合连接，所述工作轴上固定连接有槽轮，所述传动腔左侧端面滑动连接有滑杆，所述滑杆滑动连接在所述槽轮内，所述滑杆左侧端面固定连接有滑套，所述滑套内滑动连接有所述工作杆，所述工作杆下侧端面固定连接有喷头，所述机架下侧端面固定连接有缓冲垫，所述缓冲垫上设有安全装置，所述安全装置用于水面安全迫降，所述安全装置内设有过渡轴，所述过渡轴上固定连接有第一副锥齿轮，所述工作电机轴前侧端面固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述第一副锥齿轮可啮合连接，所述工作装置可通过所述第一锥齿轮与所述第一副锥齿轮啮合连接将动力传递给所述安全装置进行运动，所述机架左侧端壁固定连接有导电腔，所述导电腔内设有辅助装置，所述辅助装置用于警报发光发声。

可优选地，所述工作轴前侧端面固定连接有叶片齿轮，所述传动腔前侧端面固定连接有喷射箱，所述叶片齿轮位于所述喷射箱内，所述喷射箱左侧端壁固定连接有输入管，所述喷射箱右侧端壁固定连接有输出管，所述机架上侧端壁固定连接有存放腔，所述存放腔左侧端面固定连接有所述输入管，所述喷头左侧端面固定连接有所述输出管，所述工作杆上固定连接有风向标。

可优选地，所述安全装置包括固定连接在所述传动腔下侧端面的切换液压缸，所述切换液压缸前侧端面固定连接有支撑块，所述支撑块后侧端面固定连接有线绳，所述支撑块上侧端面固定连接有所述工作电机，所述机架左右两侧端壁固定连接有左右对称的回收腔，为后续简明叙述，以左侧所述回收腔进行具体描述，所述回收腔内转动连接连接有支撑架，所述支撑架上侧端面固定连接有所述线绳，所述支撑架上侧端面与所述回收腔右侧端面之间固定连接有第一复位弹簧。

可优选地，所述传动腔右侧端面转动连接有向左延伸的所述过渡轴，所述过渡轴上固定连接有所述第一副锥齿轮，所述第一副锥齿轮与所述第一锥齿轮之间可啮合连接，所述过渡轴上固定连接有第二锥齿轮，所述机架上侧端壁固定连接有活动腔，所述活动腔上侧端面转动连接有向下延伸的复合轴，所述复合轴下侧端面固定连接有第二副锥齿轮，所述第二副锥齿轮与所述第二锥齿轮啮合连接，所述机架前侧端壁固定连接有运动腔，所述复合轴上固定连接有凸轮，所述凸轮位于所述运动腔内，所述运动腔前侧端面固定连接有活塞箱，所述活塞箱内滑动连接有活塞，所述活塞后侧端面固定连接有触压板，所述凸轮转动可抵触所述触压板，所述触压板前侧端面与所述活塞箱后侧端壁之间固定连接有第二复位弹簧，所述活塞箱左侧端壁固定连接有进气管，所述活塞箱右侧端壁固定连接有排气管，所述缓冲垫上侧端面固定连接有所述排气管。

可优选地，所述辅助装置包括滑动连接在所述复合轴上的第二齿轮，所述活动腔左侧端面固定连接有移动腔，所述移动腔内滑动连接有滑动杆，所述滑动杆上侧端面固定连接有磁铁，所述滑动杆下侧端面固定连接有拉紧绳，滑动杆下侧端面与所述移动腔下侧端面之间固定连接有第一弹簧，所述移动腔上侧端面固定连接有电磁铁，所述第二齿轮下侧端面转动连接有所述滑动杆，所述活动腔下侧端面转动连接有向上延伸的辅助轴，所述辅助轴上固定连接有第二副齿轮，所述第二副齿轮与所述第二齿轮之间可啮合连接，所述辅助轴上固定连接有蜗杆，所述支撑轴上固定连接有蜗轮，所述蜗轮与所述蜗杆啮合连接，所述导电腔下侧端面固定连接有滑动腔，所述滑动腔内滑动连接有移动杆，所述移动杆左侧端面与所述滑动腔左侧端面之间固定连接有第二弹簧，所述移动杆右侧端面固定连接有所述拉紧绳，所述移动杆上侧端面固定连接有第一导块，所述第一导块左侧端面固定连接有第一导线，所述滑动腔内固定连接有支撑杆，所述支撑杆上侧端面固定连接有第二导块，所述第二导块右侧端面固定连接有第一导线，所述机架左右两侧端壁固定连接有左右对称的蜂鸣器，所述蜂鸣器上固定连接有所述第一导线，所述飞行箱上侧端壁固定连接有闪光灯，所述闪光灯下侧端面固定连接有所述第一导线，所述机架下侧端壁固定连接有高度传感器。

本发明的有益效果是：本发明的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，利用无人机设备进行高空农田喷药，同时利用槽轮传动使喷头进行前后往复运动，增加喷洒面积，并且利用风向标控制喷头喷射方向与风向相同，从而提高喷洒效率，出现意外状况迫降时，启动安全装置，同时利用线绳收回起落架，从而进行缓冲垫充气，利用凸轮结构对其进行充气膨胀，使无人机能够在水面漂浮，从而进行迫降，减少迫降设备损失，同时迫降后对闪光灯以及蜂鸣器后备通电，便于人员寻找。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备的整体结构示意图；

图2为图1的“A-A”方向的结构示意图；

图3为图2的“B-B”方向的结构示意图；

图4为图1的“C-C”方向的结构示意图；

图5为图4的“D-D”方向的结构示意图；

图6为图1的“E”处的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图6对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，主要应用于农田喷药，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，包括机架11，所述机架11上侧端壁固定连接有飞行箱80，所述飞行箱80内固定连接有均匀分布的四个升降腔19，为后续简明叙述，以左侧所述升降腔19进行具体描述，所述升降腔19前侧端面转动连接有向后延伸的支撑轴21，所述支撑轴21上固定连接有飞行杆17，所述飞行杆17上侧端面固定连接有飞行装置18，所述机架11下侧端壁固定连接有工作腔45，所述工作腔45下侧端面滑动连接有轴套41，所述轴套41内转动连接有上下延伸的工作杆46，所述工作杆46上设有工作装置101，所述工作装置101用于农田喷药，所述工作装置101包括固定连接在所述机架11内的传动腔35，所述传动腔35左侧端面滑动连接有工作电机48，所述工作电机48上动力连接有前后延伸的工作电机轴37，所述工作电机轴37后侧端面固定连接有第一齿轮36，所述传动腔35后侧端面转动连接有向前延伸的工作轴32，所述工作轴32上固定连接有第一副齿轮31，所述第一副齿轮31与所述第一齿轮36啮合连接，所述工作轴32上固定连接有槽轮47，所述传动腔35左侧端面滑动连接有滑杆39，所述滑杆39滑动连接在所述槽轮47内，所述滑杆39左侧端面固定连接有滑套40，所述滑套40内滑动连接有所述工作杆46，所述工作杆46下侧端面固定连接有喷头42，所述机架11下侧端面固定连接有缓冲垫34，所述缓冲垫34上设有安全装置102，所述安全装置102用于水面安全迫降，所述安全装置102内设有过渡轴52，所述过渡轴52上固定连接有第一副锥齿轮51，所述工作电机轴37前侧端面固定连接有第一锥齿轮53，所述第一锥齿轮53与所述第一副锥齿轮51可啮合连接，所述工作装置101可通过所述第一锥齿轮53与所述第一副锥齿轮51啮合连接将动力传递给所述安全装置102进行运动，所述机架11左侧端壁固定连接有导电腔66，所述导电腔66内设有辅助装置103，所述辅助装置103用于警报发光发声。

有益地，所述工作轴32前侧端面固定连接有叶片齿轮50，所述传动腔35前侧端面固定连接有喷射箱49，所述叶片齿轮50位于所述喷射箱49内，所述喷射箱49左侧端壁固定连接有输入管28，所述喷射箱49右侧端壁固定连接有输出管43，所述机架11上侧端壁固定连接有存放腔29，所述存放腔29左侧端面固定连接有所述输入管28，所述喷头42左侧端面固定连接有所述输出管43，所述工作杆46上固定连接有风向标44。

有益地，所述安全装置102包括固定连接在所述传动腔35下侧端面的切换液压缸38，所述切换液压缸38前侧端面固定连接有支撑块54，所述支撑块54后侧端面固定连接有线绳15，所述支撑块54上侧端面固定连接有所述工作电机48，所述机架11左右两侧端壁固定连接有左右对称的回收腔14，为后续简明叙述，以左侧所述回收腔14进行具体描述，所述回收腔14内转动连接连接有支撑架13，所述支撑架13上侧端面固定连接有所述线绳15，所述支撑架13上侧端面与所述回收腔14右侧端面之间固定连接有第一复位弹簧16。

有益地，所述传动腔35右侧端面转动连接有向左延伸的所述过渡轴52，所述过渡轴52上固定连接有所述第一副锥齿轮51，所述第一副锥齿轮51与所述第一锥齿轮53之间可啮合连接，所述过渡轴52上固定连接有第二锥齿轮55，所述机架11上侧端壁固定连接有活动腔26，所述活动腔26上侧端面转动连接有向下延伸的复合轴57，所述复合轴57下侧端面固定连接有第二副锥齿轮56，所述第二副锥齿轮56与所述第二锥齿轮55啮合连接，所述机架11前侧端壁固定连接有运动腔59，所述复合轴57上固定连接有凸轮58，所述凸轮58位于所述运动腔59内，所述运动腔59前侧端面固定连接有活塞箱60，所述活塞箱60内滑动连接有活塞62，所述活塞62后侧端面固定连接有触压板64，所述凸轮58转动可抵触所述触压板64，所述触压板64前侧端面与所述活塞箱60后侧端壁之间固定连接有第二复位弹簧63，所述活塞箱60左侧端壁固定连接有进气管61，所述活塞箱60右侧端壁固定连接有排气管33，所述缓冲垫34上侧端面固定连接有所述排气管33。

有益地，所述辅助装置103包括滑动连接在所述复合轴57上的第二齿轮76，所述活动腔26左侧端面固定连接有移动腔74，所述移动腔74内滑动连接有滑动杆77，所述滑动杆77上侧端面固定连接有磁铁73，所述滑动杆77下侧端面固定连接有拉紧绳68，滑动杆77下侧端面与所述移动腔74下侧端面之间固定连接有第一弹簧72，所述移动腔74上侧端面固定连接有电磁铁75，所述第二齿轮76下侧端面转动连接有所述滑动杆77，所述活动腔26下侧端面转动连接有向上延伸的辅助轴25，所述辅助轴25上固定连接有第二副齿轮27，所述第二副齿轮27与所述第二齿轮76之间可啮合连接，所述辅助轴25上固定连接有蜗杆24，所述支撑轴21上固定连接有蜗轮20，所述蜗轮20与所述蜗杆24啮合连接，所述导电腔66下侧端面固定连接有滑动腔81，所述滑动腔81内滑动连接有移动杆69，所述移动杆69左侧端面与所述滑动腔81左侧端面之间固定连接有第二弹簧70，所述移动杆69右侧端面固定连接有所述拉紧绳68，所述移动杆69上侧端面固定连接有第一导块71，所述第一导块71左侧端面固定连接有第一导线23，所述滑动腔81内固定连接有支撑杆67，所述支撑杆67上侧端面固定连接有第二导块79，所述第二导块79右侧端面固定连接有第一导线78，所述机架11左右两侧端壁固定连接有左右对称的蜂鸣器30，所述蜂鸣器30上固定连接有所述第一导线23，所述飞行箱80上侧端壁固定连接有闪光灯22，所述闪光灯22下侧端面固定连接有所述第一导线23，所述机架11下侧端壁固定连接有高度传感器12。

以下结合图1至图6对本文中的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备的使用步骤进行详细说明：

开始前，所述第一齿轮36与所述第一副齿轮31啮合，所述第一锥齿轮53与所述第一副锥齿轮51未啮合，所述线绳15处于拉松状态，所述第一复位弹簧16处于拉伸状态，所述支撑架13处于展开状态，所述第二复位弹簧63处于正常状态，所述电磁铁75未通电，所述第一弹簧72处于正常状态，所述拉紧绳68处于拉松状态，所述第二齿轮76与所述第二副齿轮27未啮合，所述飞行杆17展开，所述第二弹簧70处于正常状态，所述第一导块71未接通所述第二导块79。

设备开始工作，通过所述飞行装置18带动设备整体进行飞行，启动所述工作电机48，所述工作电机48带动所述工作电机轴37转动，所述工作电机轴37带动所述第一齿轮36转动，所述第一齿轮36带动所述第一副齿轮31转动，所述第一副齿轮31带动所述工作轴32转动，所述工作轴32带动所述叶片齿轮50转动，所述叶片齿轮50转动产生压力，通过所述输入管28从所述存放腔29将药剂输送到所述喷射箱49内，再通过所述输出管43输送到所述喷头42处，所述喷头42进行喷药，同时所述工作轴32带动所述槽轮47转动，所述槽轮47带动所述滑杆39前后往复运动，所述滑杆39通过所述滑套40带动所述工作杆46前后往复运动，从而所述工作杆46带动所述喷头42前后往复运动，增加喷洒面积，并且通过所述风向标44进行风向判定，通过风力使所述风向标44进行转动，从而所述风向标44带动所述工作杆46转动，所述工作杆46带动所述喷头42转动，使所述喷头42喷射方向与风向相同，利用风力使喷射区域扩大，增加工作效率。

当设备工作出现意外事故，需要紧急迫降时，启动所述切换液压缸38，所述切换液压缸38通过所述支撑块54带动所述工作电机48向前运动，所述第一齿轮36与所述第一副齿轮31脱离啮合，所述第一锥齿轮53与所述第一副锥齿轮51进行啮合，同时所述线绳15变为拉紧状态，所述线绳15拉动所述支撑架13转动，所述第一复位弹簧16变为压缩状态，所述支撑架13进行向上转动回收，所述工作电机48启动，所述工作电机轴37带动所述第一锥齿轮53转动，所述第一锥齿轮53带动所述第一副锥齿轮51转动，所述第一副锥齿轮51带动所述过渡轴52转动，所述过渡轴52带动所述第二锥齿轮55转动，所述第二锥齿轮55带动所述第二副锥齿轮56转动，所述第二副锥齿轮56带动所述凸轮58转动，所述凸轮58转动抵触所述触压板64，所述第二复位弹簧63变为压缩状态，所述活塞62向前运动，当所述凸轮58转动不抵触所述触压板64时，所述第二复位弹簧63变回正常状态，所述活塞62向后运动，从而通过所述凸轮58不断转动抵触，实现所述活塞62前后往复运动，当所述活塞62向后运动时，通过所述进气管61进行外界空气吸入，吸入到所述活塞箱60内，当所述活塞62向前运动时，再通过所述排气管33将空气输送到所述缓冲垫34内进行充气，使所述缓冲垫34进行膨胀，从而能够使设备在农田的水面上进行迫降，或是在农田里进行缓冲迫降，从而减少设备紧急迫降时损坏。

当所述缓冲垫34进行充气过程中，设备进行高度下降，通过所述高度传感器12进行高度检测，当设备高度下降至最低点进行迫降时，所述电磁铁75通电，产生磁性，将所述磁铁73进行吸附，所述滑动杆77向上运动，所述第二齿轮76向上运动，所述第二齿轮76与所述第二副齿轮27进行啮合，所述复合轴57带动所述第二齿轮76转动，所述第二齿轮76带动所述第二副齿轮27转动，所述第二副齿轮27带动所述辅助轴25转动，所述辅助轴25带动所述蜗杆24转动，所述蜗杆24带动所述蜗轮20转动，所述蜗轮20带动所述支撑轴21转动，所述支撑轴21带动所述飞行杆17转动，从而将所述飞行杆17进行转动回收，减少迫降过程中所述飞行装置18受到过大损坏，同时所述第一弹簧72变为拉伸状态，所述拉紧绳68变为拉紧状态，所述拉紧绳68带动所述移动杆69向右运动，所述第二弹簧70变为拉伸状态，所述移动杆69带动所述第一导块71向右运动，所述第一导块71与所述第二导块79进行抵触，从而进行导电，所述第一导线78与所述第一导线23进行通电，从而使所述闪光灯22与所述蜂鸣器30进行安全工作，所述闪光灯22进行发光，所述蜂鸣器30进行发声，当迫降离人员较远时，方便人员进行快速寻找，避免设备丢失。

本发明的有益效果是：本发明的一种用于农田喷药且可水面迫降的无人机设备，利用无人机设备进行高空农田喷药，同时利用槽轮传动使喷头进行前后往复运动，增加喷洒面积，并且利用风向标控制喷头喷射方向与风向相同，从而提高喷洒效率，出现意外状况迫降时，启动安全装置，同时利用线绳收回起落架，从而进行缓冲垫充气，利用凸轮结构对其进行充气膨胀，使无人机能够在水面漂浮，从而进行迫降，减少迫降设备损失，同时迫降后对闪光灯以及蜂鸣器后备通电，便于人员寻找。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。