农药加注机构及无人机补给系统的制作方法

1.本实用新型涉及农业机械领域，尤其涉及农药加注机构及无人机补给系统。


背景技术：

2.农业植保无人机在作业过程中为了延长作业时间，需要进行农药补给，现有的补给方式主要由人工实现，若要实现自动补给，需要先将无人机降落到一设定的位置，无人机降落的精度无法完全保证，因此若农药加注机构凸起于降落表面，容易对无人机的降落过程造成影响。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供农药加注机构，应用于无人机的农药补给时，能够实现农药加注头的升降，以配合无人机的准确降落。
4.基于此，本实用新型提供农药加注机构，包括：底座、加注支架、农药加注头、升降装置、横推单元、农药供给装置和农药输送管道；
5.所述农药加注头可横向移动地设于所述加注支架上，所述横推单元与所述农药加注头连接以驱动所述农药加注头横向移动，所述农药供给装置与所述农药加注头通过所述农药输送管道连接以供给农药；所述升降装置设于所述底座上并与所述加注支架连接，用于带动所述加注支架上的农药加注头上升或下降。
6.如上所述的农药加注机构，所述升降装置包括剪叉式支架以及与所述剪叉式支架连接的升降驱动单元，所述剪叉式支架下端与所述底座连接，所述剪叉式支架上端与所述加注支架连接，所述升降驱动单元用于驱动所述剪叉式支架向上伸展或向下压缩。
7.如上所述的农药加注机构，所述剪叉式支架包括呈剪叉式铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的下端可滑动且可转动地连接在所述底座上，所述第一连杆的上端铰接在所述加注支架上，所述第二连杆的下端铰接在所述底座上，所述第二连杆的上端可滑动且可转动地连接在所述加注支架上。
8.如上所述的农药加注机构，所述加注支架上设有第三滑道，所述第二连杆的上端可转动地设于所述第三滑道内且可沿所述第三滑道滑动；
9.所述底座上设有第四滑道，所述第一连杆的下端可转动地设于所述第四滑道内且可沿所述第四滑道滑动。
10.如上所述的农药加注机构，所述升降驱动单元为设于所述底座上且与所述第一连杆下端连接的气缸，所述升降驱动单元用于驱动所述第一连杆的下端沿所述第四滑道滑动。
11.如上所述的农药加注机构，还包括药泵，所述药泵设于农药输送管道上且位于所述农药供给装置与所述农药加注头之间，用于提供动力将农药输送至所述农药加注头。
12.如上所述的农药加注机构，还包括流量传感器，所述流量传感器设于所述农药输送管道上且位于所述农药供给装置与所述农药加注头之间，用于检测所述农药加注头的农
药加注量。
13.如上所述的农药加注机构，还包括过滤器，所述过滤器设于所述农药输送管道上，用于过滤农药在进入农药加注头之前的杂质。
14.实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：
15.该农药加注机构通过其升降装置，能够实现农药加注头的升降，在没有无人机进行补给时，农药加注机构能够下降至与补给平台平齐，避免了对停机坪的无人机升降造成影响。
16.本实用新型还提供无人机补给系统，包括无人机定位机构以及如上所述的农药加注机构，所述无人机定位机构设于所述农药加注机构一侧，所述无人机定位机构包括停机坪、第一矫正板、第二矫正板和矫正驱动单元；所述第一矫正板和/或所述第二矫正板可滑动地设于所述停机坪上，以使所述第一矫正板与所述第二矫正板能够相对靠近或远离；所述第一矫正板上开设有第一矫正槽，所述第二矫正板上开设有与所述第一矫正槽相对设置的第二矫正槽；所述矫正驱动单元与所述第一矫正板和/或所述第二矫正板连接，以驱动所述第一矫正板与所述第二矫正板相对运动。
17.如上所述的无人机补给系统，所述第一矫正槽设有两个，所述第二矫正槽亦设有两个且与所述第一矫正槽正对设置。
18.该无人机补给系统应用该农药加注机构，除具有与其相应的有益效果外，还能实现对无人机的快速准确定位。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本实用新型实施例提供的无人机补给系统的结构示意图。
21.图2是图1隐藏电动拖拉机后的结构示意图。
22.图3是图1中的无人机、补给平台、无人机定位机构、农药加注机构的结构示意图，其中，农药加注机构处于下降状态。
23.图4是图3的a部放大图。
24.图5是图3的俯视图，其中无人机无示出。
25.图6是图3中的第一矫正板与停机坪的装配结构示意图。
26.图7是图3的主视图，其中农药加注机构处于升起状态并正对无人机进行补给。
27.图8是图7的农药加注机构的结构示意图，其中农药输送管道未示出。
28.图9是图1的农药供给装置的结构示意图，其中还示出了两组停机坪、无人机定位机构、农药加注机构和无人机。
29.图10是图9隐藏第二主药舱和一组补给平台、无人机定位机构、农药加注机构和无人机后的结构示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.如图1至图10所示，本实用新型实施例提供一种农药加注机构2，应用在无人机补给平台上，农药加注机构2包括：底座22、加注支架21、农药加注头23、升降装置24、横推单元25、农药供给装置和农药输送管道27。
32.所述农药加注头23可横向移动地设于所述加注支架21上，所述横推单元25与所述农药加注头23连接以驱动所述农药加注头23横向移动，所述农药供给装置与所述农药加注头23通过所述农药输送管道27连接以供给农药。所述升降装置24设于所述底座22上并与所述加注支架21连接，用于带动所述加注支架21上的农药加注头23上升或下降。
33.该农药加注机构通过其升降装置，能够实现农药加注头的升降，在没有无人机进行补给时，农药加注机构能够下降至与补给平台平齐，以配合无人机的准确降落，避免了凸起的农药加注机构对无人机的升降造成影响。
34.所述升降装置24包括剪叉式支架241以及与所述剪叉式支架241连接的升降驱动单元242，所述剪叉式支架241下端与所述底座22连接，所述剪叉式支架241上端与所述加注支架21连接，所述升降驱动单元242用于驱动所述剪叉式支架241向上伸展或向下压缩，以带动所述农药加注头23上升或下降。其中，农药输送管道27为耐腐蚀的化学排吸管，两端装有安装法兰，安装法兰相互锁紧，保证液体不泄露。该农药加注机构2通过剪叉式的升降装置24，能够使得农药加注头23能够更加快速地升降，进一步缩短了无人机的补给周期。
35.具体地，所述剪叉式支架241包括呈剪叉式铰接的第一连杆2411和第二连杆2412，所述第一连杆2411的上端铰接在所述加注支架21上，所述第一连杆2411的下端可滑动且可转动地连接在所述底座22上，所述第二连杆2412的下端铰接在所述底座22上，所述第二连杆2412的上端可滑动且可转动地连接在所述加注支架21上。
36.相应地，所述加注支架21上设有第三滑道211，所述第二连杆2412的上端通过轴承可转动地设于所述第三滑道211内且可沿所述第三滑道211滑动；所述底座22上设有第四滑道212，所述第一连杆2411的下端通过轴承可转动地设于所述第四滑道212内且可沿所述第四滑道212滑动。
37.较佳地，所述升降驱动单元242为设于所述底座22上且与所述第一连杆2411下端连接的气缸，所述升降驱动单元242驱动所述第一连杆2411的下端沿所述第四滑道212滑动。仅需采用一个气缸配合剪叉式支架241，结构简单，实现平行升降，运动可靠。
38.较佳地，所述农药输送管道27在靠近所述农药加注头23的一段为外周套设有拖链271的软管。设置拖链271可起到防护农药输送管道27的作用，并能够在农药加注头23运动时该农药输送管道27的运动幅度，防止农药输送管道27与其他部件造成干涉。
39.本实施例中，所述的农药加注机构还包括药泵274，所述药泵274设于农药输送管道27上且位于所述农药供给装置与所述农药加注头23之间，用于提供动力将农药输送至所述农药加注头23。
40.进一步地，所述的农药加注机构还包括流量传感器273，所述流量传感器273设于
所述农药输送管道27上且位于所述农药供给装置与所述农药加注头23之间，用于检测所述农药加注头23的农药加注量，便于控制农药加注量在一个合适的范围。
41.所述的农药加注机构还包括过滤器272，所述过滤器272设于所述农药输送管道27上，用于过滤农药在进入农药加注头23之前的杂质。
42.农药供给装置可以是直接与农药输送管道27连接的带药泵的药舱，作为另一实施方式之一而非限定，农药供给装置包括：药舱架61、第一主药舱62、第二主药舱63、副药舱64、第一药舱补给管道65、第二药舱补给管道66、第一阀门67和第二阀门68；所述第一主药舱62、第二主药舱63和副药舱64设于所述药舱架61上，所述副药舱64与所述第一主药舱62通过所述第一药舱补给管道65连通，所述副药舱64与所述第二主药舱63通过所述第二药舱补给管道66连通，所述第一阀门67设于所述第一药舱补给管道65上以控制所述第一药舱补给管道65的通断，所述第二阀门68设于所述第二药舱补给管道66上以控制所述第二药舱补给管道66的通断。
43.所述农药供给装置通过设置副药舱64配合第一主药舱62和第二主药舱63，第一主药舱62和第二主药舱63负责大容量的农药供给，副药舱64可供超负载作业时补给农药，也可以在第一主药舱62和第二主药舱63供药失去平衡时给少药的药舱进行供药，保证供药稳定平均。
44.进一步地，所述副药舱64的容积分别小于所述第一主药舱62和第二主药舱63的容积。且所述副药舱64设于所述第一主药舱62和第二主药舱63一侧的上方。
45.为使得副药舱64内的农药能够无需外供动力即可顺利流向第一主药舱62和第二主药舱63，所述副药舱64的内底面为向出口位置倾斜的斜面。
46.所述副药舱64、第一主药舱62和第二主药舱63上均设有用于进药排药时平衡气压的透气盖610。以平衡农药加放过程中的气压，使得工作更加顺利。
47.所述副药舱64、第一主药舱62和第二主药舱63上均设有液位传感器620，分别检测各个舱内的液位，以便于及时补充农药。
48.较佳地，所述副药舱64、第一主药舱62和第二主药舱63内均设有加强骨架和防浪板。以加强各个药舱的强度，减少药舱在运输途中摇晃，产生较大惯性力。
49.较佳地，所述第一阀门67和所述第二阀门68均采用由电磁阀控制的气动球阀。
50.本实施例中，所述副药舱64的顶部设有加药口641、用于闭合加药口641的药舱盖36以及与药舱盖36连接以驱动药舱盖36开闭所述加药口641的药舱盖驱动单元37。
51.本实用新型实施例还提供一种无人机补给系统，至少包括无人机定位机构1和上述的农药加注机构2，还包括补给平台100和电动拖拉机200。该无人机补给系统可实现农药的无人化自动补给。
52.其中，电动拖拉机200与所述补给平台100连接，用于带动所述补给平台100行进。无人机定位机构1和农药加注机构2设于所述补给平台100上。
53.所述无人机定位机构包括停机坪10、第一矫正板11、第二矫正板12和矫正驱动单元(图未示出)；所述第一矫正板11和/或所述第二矫正板12可滑动地设于所述停机坪10上，以使所述第一矫正板11与所述第二矫正板12能够相对靠近或远离；所述第一矫正板11上开设有第一矫正槽110，所述第二矫正板12上开设有与所述第一矫正槽110相对设置的第二矫正槽120；所述矫正驱动单元与所述第一矫正板11和/或所述第二矫正板12连接，以驱动所
述第一矫正板11与所述第二矫正板12相对运动。
54.该无人机定位机构1通过设置可相对运动的第一矫正板11和第二矫正板12对无人机300进行定位，只需直接将无人机300引导至与第一矫正槽110和第二矫正槽120配对，结构简单，矫正动作少，能够快速准确地对无人机300进行定位，有利于减少了无人机300补给的时间，提高了无人机300的作业效率和作业频次。
55.作为实施方式之一而非限定，所述第一矫正槽110设有两个，所述第二矫正槽120亦设有两个且与所述第一矫正槽110正对设置。当然，也可以是第一矫正槽110和第二矫正槽120均设有一个，或者第一矫正槽110和第二矫正槽120两者之一设有一个，另一设有两个，以形成三角形的限位结构。更具体地，所述第一矫正槽110与所述第二矫正槽120均为v型槽。结构简单，易于加工。
56.所述矫正驱动单元包括第一矫正驱动单元和第二矫正驱动单元，所述停机坪10上设有第一滑道101和第二滑道102，其中，第一滑道和第二滑道可以是直接贯穿停机坪的上下表面而成；
57.所述第一矫正驱动单元设于所述停机坪10的下方且其输出端穿过第一滑道101与所述第一矫正板11连接，所述第二矫正驱动单元设于所述停机坪10的下方且其输出端穿过第二滑道102与所述第二矫正板12连接。也可以是，所述第一矫正板11的下端穿过第一滑道101与第一矫正驱动单元连接，第二矫正板12的下端穿过第二滑道102与第二矫正驱动单元连接。
58.为更好地理解本实施例的技术方案，该无人机补给系统的工作原理阐述如下：
59.无人机定位机构1的定位过程为：
60.无人机补给系统在电动拖拉机200的牵引下跟随植保无人机作业路线停靠在无人机300的飞行范围内，无人机300单次作业完成后，返航降落到停机坪10上的第一矫正板11与第二矫正板12之间的位置，第一矫正板11与第二矫正板12在相对靠近的过程中，引导无人机300上的起落架滑入对应的矫正槽中并卡紧以实现定位。
61.农药加注机构2设于所述停机坪10上且位于所述无人机定位机构1一侧，用于为无人机300加注农药。
62.农药加注机构2的农药补给过程为：
63.无人机定位机构1对无人机300限制在预设的位置后，升降装置24将农药加注头23升起，横推单元25将农药加注头23插入到无人机300的药舱，药泵274启动从农药供给装置抽起农药，农药经农药输送管道27通过过滤器272过滤、流量传感器273计量后加注到无人机300的药舱，当流量加注到流量传感器273设定值后，停止药泵274运行，农药加注头23缩回并下降，无人机完成农药补给。
64.农药供给装置的补给过程阐述如下：
65.无人机补给系统返航到固定维护工作站适当位置停靠后，副药舱64打开进药口进行农药灌装，当第一主药舱62和第二主药舱63的液位传感器620检测到已到达设定液位后，第一药舱补给管道65的第一阀门67、第二药舱补给管道66的第二阀门68相应关闭，继续灌装副药舱64，直到副药舱64装满，维护工作站关闭补给管路，完成农药供给装置的农药补给。
66.应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些
信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。此外，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
67.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也视为本实用新型的保护范围。