一種用于農業生產的智能澆灌無人機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于農業生產的智能澆灌無人機，包括主體、設置在主體兩側的飛行機構、設置在主體上方的取水機構、設置在取水機構上方的澆灌機構、支撐板和兩個豎向設置的支柱，該用于農業生產的智能澆灌無人機通過工作電源電路中的第三電容進行降噪和集成電路實時進行電壓調節，從而提高了輸出電壓的穩定性，由于集成電路有熱斷路和輸出限流功能，不需設置外保護電路，從而降低了工作電源模塊的生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，在澆灌機構中，利用升降單元中第二驅動電機的轉動帶動框體高度發生變化，從而實時改變噴頭的高度，使水流經過噴頭后作平拋運動的落地點發生改變，形成了特定的落地范圍，從而擴大了澆灌范圍。
【專利說明】
一種用于農業生產的智能澆灌無人機
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于農業生產的智能澆灌無人機。
【背景技術】
[0002]傳統的農業灌溉中，為了保證灌溉的范圍，通常在地面上設置多個灌溉點進行澆水作業，雖然可以保證作業范圍，但是由于需要設置多個灌溉點，使得整個灌溉結構的成本較高。隨著無人機的問世，人們在灌溉結構設置在無人機上，在無人機飛行移動的過程中進行澆灌，較以往的澆灌結構節省了成本。
[0003]但是在現有的灌溉結構中，通常由于灌溉結構其本結構單一且固定，水流通過澆灌結構噴灑在地面上的范圍十分有限，需要無人機來回飛行澆灌保證其澆灌范圍，同時，在無人機的工作過程中，需要對其提供穩定的工作電壓，這里離不開工作電源模塊對其的可靠支持，但是由于目前的工作電源模塊輸出的雜波比較高，影響了輸出電壓的穩定性，不僅如此，為了要對工作電源模塊進行輸出限流保護，從而增加了外圍電路，提高了生產成本，降低了無人機的市場競爭力。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是:為了克服現有技術中澆灌范圍有限且工作電源不穩定、生產成本高的不足，提供一種澆灌范圍大且工作電源穩定、生產成本低的用于農業生產的智能饒灌無人機。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種用于農業生產的智能澆灌無人機，包括主體、設置在主體兩側的飛行機構、設置在主體上方的取水機構、設置在取水機構上方的澆灌機構、支撐板和兩個豎向設置的支柱，兩個所述支柱均設置在主體的上方且位于取水機構的兩側，所述支撐板架設在支柱上，所述取水機構與澆灌機構連接，所述澆灌機構固定在支撐板上；
[0006]所述取水機構包括設置在主體上方的水箱、設置在水箱上方的抽水栗和導水管，所述水箱內設有抽水管，所述抽水管通過抽水栗與導水管連通；
[0007]所述澆灌機構包括升降單元、水平設置的噴頭和豎向設置且固定在升降單元上的噴水管，所述噴頭設置在噴水管的頂端且與噴水管連通，所述噴水管與導水管連通；
[0008]所述升降單元包括第二驅動電機和矩形框體，所述第二驅動電機固定在支撐板上，所述噴水管固定在框體上，所述框體的內壁左右兩側均設有若干從動齒，所述框體的中心設有驅動輪，所述驅動輪的直徑等于框體的寬度，所述驅動輪的外周上設有若干主動齒，各主動齒沿驅動輪的圓心分布在驅動輪的半圓面上，所述從動齒與驅動輪的主動齒相匹配，所述框體的單側內壁上的從動齒形成齒條，所述齒條的長度等于驅動輪的圓周的周長的一半；
[0009]所述主體中設有中央處理器和工作電源模塊，所述第一驅動電機與抽水栗均與中央處理器電連接；
[0010]所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻和二極管，所述集成電路的型號為HIP5600，所述集成電路的輸入端通過第一電容接地，所述集成電路的調節端通過第二電容接地，所述集成電路的調節端分別與第一電阻和第二電阻連接，所述集成電路的調節端與二極管的陽極連接，所述集成電路的輸出端通過第一電阻和第二電阻組成的串聯電路接地，所述集成電路的輸出端與二極管的陰極連接，所述集成電路的輸出端通過第三電容接地。
[0011]作為優選，為了保證無人機的安全降落，所述緩沖機構包括緩沖塊、受震塊和若干豎直設置的彈簧，所述彈簧的底端固定在受震塊的上方，所述彈簧的頂端固定在緩沖塊的下方。
[0012]作為優選，為了保證無人機的穩定飛行，所述飛行機構包括兩個飛行單元，所述飛行單元設置在主體的兩側，所述飛行單元包括水平設置的支桿、豎向設置的第一驅動電機、驅動軸和若干周向均勻分布在驅動軸上的槳葉，所述支桿的一端固定在主體上，所述第一驅動電機固定在支桿的另一端上，所述第一驅動電機通過驅動軸與槳葉傳動連接，所述第一驅動電機與中央處理器電連接。
[0013]作為優選，利用橡膠棉彈性強不易變形的特點，為了提高緩沖機構的緩沖能力，所述緩沖塊為橡膠棉。
[0014]作為優選，為了保證升降單元在升降過程中始終與導水管連通，所述導水管為軟水管。
[0015]作為優選，利用梯形齒耐磨的特點，為了保證驅動輪與框體的耐磨性，所述主動齒和從動齒均為梯形齒。
[0016]作為優選，利用直流電機驅動力強的特點，為了提高第一直流電機和第二直流電機的驅動能力，所述第一驅動電機和第二驅動電機均為直流電機。
[0017]作為優選，為了提高工作電源電路對溫度的抗干擾能力，所述第一電阻和第二電阻的溫漂系數均為5%ppm。
[0018]本發明的有益效果是，該用于農業生產的智能澆灌無人機通過工作電源電路中的第三電容進行降噪和集成電路實時進行電壓調節，從而提高了輸出電壓的穩定性，由于集成電路有熱斷路和輸出限流功能，不需設置外保護電路，從而降低了工作電源模塊的生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，在澆灌機構中，利用升降單元中第二驅動電機的轉動帶動框體高度發生變化，從而實時改變噴頭的高度，使水流經過噴頭后作平拋運動的落地點發生改變，形成了特定的落地范圍，從而擴大了澆灌范圍。
【附圖說明】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0020]圖1是本發明的用于農業生產的智能澆灌無人機的結構示意圖；
[0021]圖2是本發明的用于農業生產的智能澆灌無人機的取水機構的結構示意圖；
[0022]圖3是本發明的用于農業生產的智能澆灌無人機的澆灌機構的結構示意圖；
[0023]圖4是本發明的用于農業生產的智能澆灌無人機的緩沖機構的結構示意圖；
[0024]圖5是本發明的用于農業生產的智能澆灌無人機的工作電源電路的電路原理圖；
[0025]圖中:1.主體，2.取水機構，3.澆灌機構，4.緩沖機構，5.支柱，6.支撐板，7.第一驅動電機，8.支桿，9.驅動軸，10.槳葉，11.水箱，12.抽水管，13.抽水栗，14.導水管，15.框體，16.噴水管，17.第二驅動電機，18.驅動輪，19.噴頭，20.從動齒，21.主動齒，22.緩沖塊，23.彈簧，24.受震塊，Ul.集成電路，Cl.第一電容，C2.第二電容，C3.第三電容，Rl.第一電阻，R2.第二電阻，Dl.二極管。
【具體實施方式】
[0026]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0027]如圖1-圖5所示，一種用于農業生產的智能澆灌無人機，包括主體1、設置在主體I兩側的飛行機構、設置在主體I上方的取水機構2、設置在取水機構2上方的澆灌機構3、支撐板6和兩個豎向設置的支柱5，兩個所述支柱5均設置在主體I的上方且位于取水機構2的兩側，所述支撐板6架設在支柱5上，所述取水機構2與澆灌機構3連接，所述澆灌機構3固定在支撐板6上；
[0028]所述取水機構2包括設置在主體I上方的水箱11、設置在水箱11上方的抽水栗13和導水管14，所述水箱11內設有抽水管12，所述抽水管11通過抽水栗13與導水管14連通；
[0029]所述澆灌機構3包括升降單元、水平設置的噴頭19和豎向設置且固定在升降單元上的噴水管16，所述噴頭19設置在噴水管16的頂端且與噴水管16連通，所述噴水管16與導水管14連通；
[0030]所述升降單元包括第二驅動電機17和矩形框體15，所述第二驅動電機17固定在支撐板6上，所述噴水管16固定在框體15上，所述框體15的內壁左右兩側均設有若干從動齒20，所述框體15的中心設有驅動輪18，所述驅動輪18的直徑等于框體15的寬度，所述驅動輪18的外周上設有若干主動齒21，各主動齒21沿驅動輪18的圓心分布在驅動輪18的半圓面上，所述從動齒20與驅動輪18的主動齒21相匹配，所述框體15的單側內壁上的從動齒20形成齒條，所述齒條的長度等于驅動輪18的圓周的周長的一半；
[0031]所述主體I中設有中央處理器和工作電源模塊，所述第一驅動電機7與抽水栗13均與中央處理器電連接；
[0032]所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路U1、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2和二極管Dl，所述集成電路Ul的型號為HIP5600，所述集成電路Ul的輸入端通過第一電容Cl接地，所述集成電路Ul的調節端通過第二電容C2接地，所述集成電路Ul的調節端分別與第一電阻Rl和第二電阻R2連接，所述集成電路Ul的調節端與二極管Dl的陽極連接，所述集成電路Ul的輸出端通過第一電阻Rl和第二電阻R2組成的串聯電路接地，所述集成電路UI的輸出端與二極管Dl的陰極連接，所述集成電路Ul的輸出端通過第三電容C3接地。
[0033]作為優選，為了保證無人機的安全降落，所述緩沖機構4包括緩沖塊22、受震塊24和若干豎直設置的彈簧23，所述彈簧23的底端固定在受震塊24的上方，所述彈簧23的頂端固定在緩沖塊22的下方。
[0034]作為優選，為了保證無人機的穩定飛行，所述飛行機構包括兩個飛行單元，所述飛行單元設置在主體I的兩側，所述飛行單元包括水平設置的支桿8、豎向設置的第一驅動電機7、驅動軸9和若干周向均勻分布在驅動軸9上的槳葉10，所述支桿8的一端固定在主體I上，所述第一驅動電機7固定在支桿8的另一端上，所述第一驅動電機7通過驅動軸9與槳葉1傳動連接，所述第一驅動電機7與中央處理器電連接。
[0035]作為優選，利用橡膠棉彈性強不易變形的特點，為了提高緩沖機構4的緩沖能力，所述緩沖塊22為橡膠棉。
[0036]作為優選，為了保證升降單元在升降過程中始終與導水管14連通，所述導水管14為軟水管。
[0037]作為優選，利用梯形齒耐磨的特點，為了保證驅動輪18與框體15的耐磨性，所述主動齒21和從動齒22均為梯形齒。
[0038]作為優選，利用直流電機驅動力強的特點，為了提高第一直流電機7和第二直流電機17的驅動能力，所述第一驅動電機7和第二驅動電機17均為直流電機。
[0039]作為優選，為了提高工作電源電路對溫度的抗干擾能力，所述第一電阻Rl和第二電阻R2的溫漂系數均為5%ppm。
[0040]該無人機飛行時，所消耗的電能由主體I內部的工作電源模塊提供，此時工作電源電路開始運行，在該工作電源電路中，集成電路Ul的型號為HIP5600，其具有輸出雜波低的特點，而且通過第三電容C3能夠對輸出電壓進行降噪，提高了輸出電壓的穩定性，通過集成電路Ul的調節端對分壓電阻間的分壓進行實時監控，從而進行實時調節，進一步提高了輸出電壓的穩定性；同時該集成電路Ul有熱斷路和輸出限流功能，不需設置外保護電路，從而降低了工作電源模塊的生產成本，提高了無人機的市場競爭力。
[0041]在無人機飛行的同時，主體I上方的取水機構2中，由抽水栗13通過抽水管12抽取水箱11中的水源，并將水流引入導水管14，之后進入澆灌機構3，在澆灌機構3中，固定在支撐板6上的第二驅動電機17作勻速轉動，帶動驅動輪18轉動，在驅動輪18外周的主動齒21與框體15內側左右兩壁從動齒20的相互作用下，驅動輪18轉動，框體15上下移動，帶動固定在框體15上的噴水管16高度位置發生變化，噴頭19的高度也隨之發生變化，水流從導水管14中進入噴水管16，最后經噴頭19流出作平拋運動，由于噴頭19的高度位置發生周期性變化，作平拋運動的水流落在地面的位置也發生周期性的變化，水流因噴頭19的高度變化而形成了特定的落地范圍，從而擴大了澆灌范圍。
[0042]與現有技術相比，該用于農業生產的智能澆灌無人機通過工作電源電路中的第三電容C3進行降噪和集成電路Ul實時進行電壓調節，從而提高了輸出電壓的穩定性，由于集成電路Ul有熱斷路和輸出限流功能，不需設置外保護電路，從而降低了工作電源模塊的生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，在澆灌機構3中，利用升降單元中第二驅動電機17的轉動帶動框體15高度發生變化，從而實時改變噴頭19的高度，使水流經過噴頭19后作平拋運動的落地點發生改變，形成了特定的落地范圍，從而擴大了澆灌范圍。
[0043]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，包括主體(I)、設置在主體(I)兩側的飛行機構、設置在主體(I)上方的取水機構(2)、設置在取水機構(2)上方的澆灌機構(3)、支撐板(6)和兩個豎向設置的支柱(5)，兩個所述支柱(5)均設置在主體(I)的上方且位于取水機構(2)的兩側，所述支撐板(6)架設在支柱(5)上，所述取水機構(2)與澆灌機構(3)連接，所述澆灌機構(3)固定在支撐板(6)上； 所述取水機構(2)包括設置在主體(I)上方的水箱(11)、設置在水箱(11)上方的抽水栗(13)和導水管(14)，所述水箱(11)內設有抽水管(12)，所述抽水管(11)通過抽水栗(13)與導水管(14)連通； 所述澆灌機構(3)包括升降單元、水平設置的噴頭(19)和豎向設置且固定在升降單元上的噴水管(16)，所述噴頭(19)設置在噴水管(16)的頂端且與噴水管(16)連通，所述噴水管(16)與導水管(14)連通； 所述升降單元包括第二驅動電機(17)和矩形框體(15)，所述第二驅動電機(17)固定在支撐板(6)上，所述噴水管(16)固定在框體(15)上，所述框體(15)的內壁左右兩側均設有若干從動齒(20)，所述框體(15)的中心設有驅動輪(18)，所述驅動輪(18)的直徑等于框體(15)的寬度，所述驅動輪(18)的外周上設有若干主動齒(21)，各主動齒(21)沿驅動輪(18)的圓心分布在驅動輪(18)的半圓面上，所述從動齒(20)與驅動輪(18)的主動齒(21)相匹配，所述框體(15)的單側內壁上的從動齒(20)形成齒條，所述齒條的長度等于驅動輪(18)的圓周的周長的一半； 所述主體(I)中設有中央處理器和工作電源模塊，所述第一驅動電機(7)與抽水栗(13)均與中央處理器電連接； 所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路(Ul)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)和二極管(Dl)，所述集成電路(Ul)的型號為HIP5600，所述集成電路(Ul)的輸入端通過第一電容(Cl)接地，所述集成電路(Ul)的調節端通過第二電容(C2)接地，所述集成電路(Ul)的調節端分別與第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)連接，所述集成電路(Ul)的調節端與二極管(Dl)的陽極連接，所述集成電路(Ul)的輸出端通過第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)組成的串聯電路接地，所述集成電路(Ul)的輸出端與二極管(Dl)的陰極連接，所述集成電路(Ul)的輸出端通過第三電容(C3)接地。2.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述緩沖機構(4)包括緩沖塊(22)、受震塊(24)和若干豎直設置的彈簧(23)，所述彈簧(23)的底端固定在受震塊(24)的上方，所述彈簧(23)的頂端固定在緩沖塊(22)的下方。3.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述飛行機構包括兩個飛行單元，所述飛行單元設置在主體(I)的兩側，所述飛行單元包括水平設置的支桿(8)、豎向設置的第一驅動電機(7)、驅動軸(9)和若干周向均勻分布在驅動軸(9)上的槳葉(10)，所述支桿(8)的一端固定在主體(I)上，所述第一驅動電機(7)固定在支桿(8)的另一端上，所述第一驅動電機(7)通過驅動軸(9)與槳葉(10)傳動連接，所述第一驅動電機(7)與中央處理器電連接。4.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述緩沖塊(22)為橡膠棉。5.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述導水管(14)為軟水管。6.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述主動齒(21)和從動齒(22)均為梯形齒。7.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述第一驅動電機(7)和第二驅動電機(17)均為直流電機。8.如權利要求1所述的用于農業生產的智能澆灌無人機，其特征在于，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)的溫漂系數均為5 % ppm。
【文檔編號】B64D1/18GK105905301SQ201610226679
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】劉洋
【申請人】劉洋