一种带落地减震装置的植物保护无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种带落地减震装置的植物保护无人机。

背景技术：

植保无人机，顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人飞机由飞行平台（固定翼、直升机、多轴飞行器）、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。

据宇辰网2016年出的《中国民用无人机市场分析及前景预测（2016试发行）》一书介绍，我国的农业植保无人机目前尚处于起步阶段，据统计，2014年我国植保无人机保有量为695架，总作业面积426万亩；2015年我国植保无人机保有量为2324架（31个省统计），总作业面积1152.8万亩，增长幅度分别为234%、170.6%。虽然涨幅明显，但整体而言，我国的植保无人机体系尚未成熟。目前国内植保无人机技术和产品性能参差不齐，众多产品中绝少有能够满足大面积高强度植保喷洒要求。一种遥控式农业喷药小飞机，机体型娇小而功能强大，可负载8-10公斤农药，在低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地的作业。其喷洒效率是传统人工的30倍。该飞机采用智能操控，操作手通过地面遥控器及gps定位对其实施控制，其旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果好，同时远距离操控施药大大提高了农药喷洒的安全性。还能通过搭载视频器件，对农业病虫害等进行实时监控。现有的植物保护无人机在落地时候，由于减震效果差，往往会对机身产生强大的冲击破坏，影响无人机的寿命，为此，提出一种带落地减震装置的植物保护无人机。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带落地减震装置的植物保护无人机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种带落地减震装置的植物保护无人机，包括机身、摄影机和支撑腿，机身的下端面中央连接有摄影机，机身的下端面的四个顶端均连接有支撑腿，机身为一体密封结构，机身包括机身本体和4个机臂，电池、电子调速器、飞机控制装置和gps集成模块设置于机身内部；机臂的一端固定于机身本体上，机臂的另一端安装有电机和由电机驱动旋转的旋翼，此为无人机常规设置；所述支撑腿的下端连接有连接板，连接板的下方设有安装盒，安装盒的内腔中设置有齿轮和发电机，发电机的外侧壁通过连接架和安装盒的内腔侧壁连接，齿轮与发电机上的转轴连接；安装盒的外侧壁设置有支架，所述支架向上倾斜，支架上方转动连接有限位滚轮，安装盒的侧壁且位于支架（10）上方设置有通孔；所述弧形齿条的下端面和限位滚轮滑动连接，弧形齿条（5）远离连接板一端通过通孔延伸到安装盒的内腔中，弧形齿条的上端面与齿轮啮合；

安装盒的上端面开设有通槽，且通槽中安装有下凹的半球壳，半球壳的内腔中安装有多个电磁铁，电磁铁上的线圈与发电机电性连接，所述半球壳的上方匹配对应设有永磁铁，永磁铁通过弹片与连接板连接，所述连接板的下端面通过伸缩杆与安装盒的上端面连接，且伸缩杆上套接有第一弹簧。

优选的，所述安装盒的两外侧壁均对称连接有支撑板，且支撑板的下端连接有万向轮。

优选的，所述安装盒的下端面设有多组活动杆，每两个活动杆为一组，每组中的两个活动杆的上端与安装盒的底面转动连接，且每组中的两个活动杆之间通过第三弹簧连接。

优选的，所述每组活动杆之间通过橡胶柱连接，活动杆的下端均连接有橡皮轮。

优选的，所述活动杆的数目至少有八个，且活动杆之间等间距分布。

优选的，所述电磁铁至少有十六个，且电磁铁之间等间距分布。

优选的，所述连接板为长方体结构，伸缩杆数目有四个，伸缩杆之间呈现矩阵分布。

优选的，所述弹片共有两个，且两个弹片之间通过第二弹簧连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：此带落地减震装置的植物保护无人机结构简单，机体为密封结构，在植保应用中可以防止雨水侵入无人机控制系统，当植保无人机落地时，可能会产生偏移，除了竖直向下的力之外，由于地面的不平的原因，会产生其他的各个方向的力，万向轮和活动杆下端连接的橡皮轮会先与地面接触，针对不同的凹凸不平的路况，两个活动杆之间的第三弹簧和橡胶柱会产生伸缩用于抵挡地面的粗糙，保障无人机稳固落下。此时，四个伸缩杆和第一弹簧的作用抵消连接板向下运动产生的力，一方面，弹片和第二弹簧抵消冲击力，另一方面，连接板的向下移动会同时带动弧形齿条向下运动，弧形齿条、齿轮和发电机的组合，发电机将电能通过电磁铁上的线圈，使其产生磁性，对永磁铁产生反作用的排斥力，减震缓冲又不会对结构造成接触碰撞，同时，永磁铁和电磁铁都是采用半球体设计，半球的结构，可以使得植保无人机更容易抵消其他方向的冲击力，综上的结构组合设计，从而达到高效减震的效果，大大保护了植物保护无人机的落地安全，具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中a处的结构示意图；

图中：1机身、101机身本体、102机臂、103旋翼、2摄影机、3支撑腿、4连接板、5弧形齿条、6安装盒、7齿轮、8连接架、9限位滚轮、10支架、11伸缩杆、12第一弹簧、13弹片、14第二弹簧、15永磁铁、16半球壳、17电磁铁、18支撑板、19万向轮、20活动杆、21第三弹簧、22橡胶柱、23通孔。

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。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种带落地减震装置的植物保护无人机，包括机身1、摄影机2和支撑腿3，机身1的下端面中央连接有摄影机2，机身1的下端面的四个顶端均连接有支撑腿3，机身1为一体密封结构；机身1包括机身本体101和4个机臂102，机身本体101内设有电池、4个40a电子调速器（与4个电机位置对应）、飞行控制装置和gps，机臂102的一端固定于机身本体101上，机臂102的另一端安装有电机和4个由电机驱动旋转的旋翼103（此为无人机常规设置方式）；所述支撑腿3的下端连接有连接板4，连接板4为长方体结构，连接板4的下方设有安装盒6，连接板4的下端面两侧均连接有弧形齿条5的一端，弧形齿条5的下端面和限位滚轮9滑动连接，限位滚轮9和支架10的一端转动连接，支架10的另一端和安装盒6的外侧壁倾斜设置连接，弧形齿条5搭在限位滚轮9上，防止弧形齿条5移动时候跑偏，弧形齿条5的另一端通过通孔23延伸到安装盒6的内腔中，弧形齿条5与安装盒6的内腔中的齿轮7啮合，齿轮7与发电机上的转轴连接，发电机的外侧壁通过连接架8和安装盒6的内腔侧壁连接。

安装盒6的上端面开设有通槽，且通槽中安装有下凹的半球壳16，半球壳16的内腔中安装有多个电磁铁17，电磁铁17至少有十六个，且电磁铁17之间等间距分布，电磁铁17由铁芯和线圈组成，线圈是缠绕在铁芯上，通电线圈产生磁场，对永磁铁15进行排斥，电磁铁17上的线圈与发电机电性连接，半球壳16的上方匹配对应设有永磁铁15，永磁铁15为半球结构，永磁铁15通过弹片13和连接板4之间连接，弹片13共有两个，且两个弹片13之间通过第二弹簧14连接，两个弹片13均为弧形结构，在受到外力作用下，挤压变形，外力撤回又恢复原状，配合第二弹簧14更加保护了弹片13的稳定性能，连接板4的下端面通过伸缩杆11和安装盒6的上端面连接，且伸缩杆11上套接有第一弹簧12，伸缩杆11数目有四个，伸缩杆11之间呈现矩阵分布，安装盒6的两外侧壁均对称连接有支撑板18，且支撑板18的下端连接有万向轮19。

安装盒6的下端面设有多组活动杆20，每组有两个活动杆20，每组中的两个活动杆20的上端与安装盒6的底面转动连接，且每组中的两个活动杆20之间通过第三弹簧21连接，每组中的两个活动杆20和第三弹簧21之间构成三角对称结构，每组活动杆20之间通过橡胶柱22连接，活动杆20的下端均连接有橡皮轮，活动杆20的数目至少有八个，且活动杆20之间等间距分布。

工作原理：当植保无人机落地时，万向轮19和活动杆20下端连接的橡皮轮会先与地面接触，针对不同的凹凸不平的路况，两个活动杆20之间的第三弹簧21和橡胶柱22会产生伸缩用于抵挡地面的粗糙。无人机下落中可能会产生偏移，除了竖直向下的力之外，由于地面的不平的原因，会产生其他的各个方向的力，此时，四个伸缩杆11和第一弹簧12的作用使得连接板4向下运动，一方面，弹片13和第二弹簧14抵消冲击力，另一方面，连接板4的移动会同时带动弧形齿条5向下运动，弧形齿条5带动齿轮7转动，齿轮7带动发电机转动，发电机将电能通过电磁铁17上的线圈，使其产生磁性，对永磁铁15产生反作用的排斥力，同时，永磁铁15采用的是半球体设计与电磁铁17的半球分布相互作用，半球的结构，可以使得植保无人机更容易抵消冲击，综上的结构组合设计，从而达到高效减震的效果，大大保护了无人机的落地安全。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。