[发明专利]一种用于物料流量控制的无人机撒播装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于物料流量控制的无人机撒播装置及其控制方法，由物料箱、出料调节单元、流量检测单元、物料撒播单元、控制模块和底板组成。采用本发明中的撒播装置以及物料流量控制方法，可实时监测物料箱内的物料存量以及物料流速，计算单位面积播种量或施肥量，提高农用无人机田间作业效率和质量；并能使物料流出更均匀，解决了目前多旋翼飞行器低空作业撒播种子或肥料区域不均的问题。

技术领域

本发明涉及农用无人飞行器低空作业的技术领域，具体涉及一种用于物料流量控制的无人机撒播装置及其控制方法。

背景技术

农用无人飞行器低空作业涉及喷药作业、辅助授粉作业、撒播作业和农情信息监测作业等方面。目前各类无人机在上述领域中的应用正蓬勃开展中，但尚未达到成熟应用的程度，其中一个重要原因是撒播作业效果不佳，当前影响农用无人机撒播作业效果的主要因素有：飞行器飞行速度和高度、飞行器的航线、撒播装置的流量均匀度、密度和撒播幅宽等。因此，设计出一种流量变量控制的撒播装置，根据物料流量变化、飞行器的飞行速度变化和飞行高度变化来控制物料流量和撒播幅宽，是本领域技术人员亟待解决的关键技术问题。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述背景技术中的现有技术存在的问题，提供一种用于物料流量控制的无人机撒播装置及其控制方法，提高无人机的撒播均匀度，节省物料，改善作业效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于物料流量控制的无人机撒播装置，由物料箱、出料调节单元、流量检测单元、物料撒播单元和控制模块组成，物料箱包括箱盖和箱体，箱盖与箱体铰链连接，箱盖上的边缘设有入料口，箱体底部设有出料口；物料撒播单元位于物料箱下方，由侧板、撒播盘电机、减速器和撒播盘组成，侧板通过螺钉连接在物料箱的底部，侧板上设有撒播口，内侧设置有撒播盘，减速器通过螺钉安装在物料箱箱体底部，其输出轴与撒播盘相接，撒播盘电机与控制模块连接；出料调节单元位于物料箱下方，由开关挡板、动力机构、防尘板和限位板组成，开关挡板覆盖于物料箱出料口下方，其面积大于出料口面积，动力机构移动开关挡板以调节出料口的开口大小，限位板位于开关挡板外侧以防止其掉落，防尘板与物料箱体螺钉连接，限位板和防尘板螺钉连接，开关挡板放在限位板和防尘板之间；流量检测单元包括方向感应器、底板和压力传感器，方向感应器安装在物料箱上，底板设置在物料箱下方，与无人机的连接件螺栓连接，前后设有防止物料箱掉落的挡板，压力传感器安装在底板上，物料箱放在压力传感器上；控制模块与出料调节单元、流量检测单元、撒播盘电机连接，控制模块通过流量检测单元传输过来的数据来控制出料调节单元和物料撒播单元。

优选地，撒播盘为圆盘形，其上侧设有与撒播盘同轴的圆台和抛撒肥料的叶片，圆台设有与撒播盘同轴的孔，孔的侧面设有卡槽；减速器输出轴的侧面设有卡榫，减速器输出轴套入撒播盘的孔内后，卡榫卡入到撒播盘的卡槽中。

优选地，撒播盘和减速器输出轴之间设有防止撒播盘脱出的锁紧机构；所述锁紧机构由设置在减速器输出轴上端内的螺纹孔和穿过撒播盘拧进到该螺纹孔中的螺栓组成。

优选地，减速器输出轴上设有圆柱形凸台，凸台轴心与减速器输出轴轴心不同轴，凸台侧面与减速器的输出轴侧面内切。

优选地，防尘板上设有一个长方形开口，该开口与物料箱出料口相对应，大小和形状相等，开口长边的两侧分别设有一个导向件；防尘板上还有一个起到限位作用的长方形凸台，导向件和长方形凸台共同限制开关挡板的位置。

优选地，出料调节单元中的动力机构由滚珠直线导轨滑台和连接件组成，滚珠直线导轨滑台与物料箱螺栓连接，连接件一端通过螺栓安装在滚珠直线导轨滑台的滑台上，另一端与开关挡板铰链连接，滚珠直线导轨滑台的步进电机与控制模块连接。

优选地，开关挡板上还设有两个槽，其中一个槽槽宽与减速器上的圆柱形凸台直径相等，减速器上的圆柱形凸台安装在该槽内；另一个槽槽宽大于防尘板上长方形凸台长边的长度，防尘板上的长方形凸台安装在该槽内。