[发明专利]一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置及方法

说明书

本发明公开一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置及方法，该防飘移装置包括用于在雾滴沉降的一侧生成风墙的风幕生成机构，该风幕生成机构包括风幕布置筒和鼓风机，所述风幕布置筒上设有与鼓风机的鼓风口连通的进风口和多个出风口，出风口的尺寸小于进风口的尺寸。该防飘移方法包括以下步骤：风幕控制系统向鼓风机发送鼓风的信号，鼓风机接进行鼓风工作，往风幕布置筒输送高速气流；当气流充满风幕布置筒的内腔后，通过出风口高速往下吹送，在风幕布置筒下方形成风幕；植保无人机进行喷施，雾滴往下喷射，侧立在喷头的一侧的风墙对雾滴的沉积进行防护。本发明通过生成风墙对外界风场进行阻挡，有效减少雾滴的飘移，提高药液的利用率和作业效率。

技术领域

本发明涉及植保无人机，具体涉及一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置及方法。

背景技术

近年来，由于农用无人机喷施具有作业成本低、突击能力强、操作安全、不受农作物长势的限制等优点，作为农业航空的重要标志之一的航空喷施作业方式得到了迅速应用和发展。

随着农用无人机喷施应用范围的逐渐扩大，农用无人机航空喷施方式的一些弊端和缺点也渐渐的暴露出来。其中，外界风场和旋翼风场会对雾滴的正常沉积造成影响，会引起雾滴药液发生飘移，偏离预想的沉积路径和位置，从而降低航空植保的作业效果。

现在的无人机植保作业往往缺乏对雾滴沉积的监测，导致作业时喷洒出来的雾滴受各方面的影响(尤其是自然风)，得不到有效的缓解办法，而这往往导致雾滴飘移严重，重喷漏喷现象的产生，使得作业效果下降，飘移的农药化肥雾滴又容易造成环境污染。目前，许多学者都开始寻找减少航空喷施作业中雾滴飘移的方法，如通过在雾滴中加上电荷、药液中加沉积助剂以及试图掌握雾滴沉积分布规律而减少雾滴飘移，但效果甚微。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，该风幕式喷雾防飘移装置在作业时通过生成风墙对外界的干扰风场进行阻挡，可以有效减少雾滴的飘移，提高药液的利用率和植保无人机作业效率。

本发明的另一个目的在于提供一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种植保无人机的风幕式喷雾防飘移装置，包括用于在无人机的喷头喷施药液雾滴的一侧生成阻挡风墙的风幕生成机构和用于对风幕进行控制的风幕控制系统，所述风幕生成机构包括风幕布置筒和用于发出高速风流的鼓风机，所述风幕布置筒上设有进风口和出风口，所述出风口的尺寸小于进风口的尺寸；所述进风口与鼓风机的鼓风口连通，用于将风流导进风幕布置筒的内腔；所述出风口位于风幕布置筒的底部，且设有多个，用于将风幕布置筒内腔中的气流高速往下导出。

上述风幕式喷雾防飘移装置的工作原理是：

工作时，植保无人机靠近待喷药的种植物后，风幕控制系统向鼓风机发送鼓风的信号，鼓风机接收到信号后开始进行鼓风工作，往风幕布置筒输送高速的风流，当风流充满风幕布置筒的内腔后，迅速从多个按照一定轨迹排列的出风口(出风口的尺寸远小于进风口的尺寸)吹出，高速地通过出风口往下吹送，从而在风幕布置筒的下方形成高速的风墙(风幕)，为接下来的药液喷施作好防护。

接着，植保无人机开始进行药液喷施，雾滴从喷头往下喷射，竖立在喷头的一侧的风墙可以对雾滴往下的沉积进行防护。当有侧风时，风幕可以作为屏障与之互相削弱，从而有效地降低雾滴的飘移量，提高药液的利用率和植保无人机作业效率。药液喷施完成后，风幕控制系统控制鼓风机停止鼓风，无人机返航并降落，完成喷施作业。

本发明的一个优选方案，其中，所述风幕控制系统包括用于对外界环境的风场条件进行检测的外风场检测终端和用于对风幕的状态进行控制的中央控制终端，该中央控制终端包括信号交换模块和数据处理模块；所述风场条件包括风力的大小和风力的方向；所述风幕的状态包括风幕的强度和风幕的姿态以及朝向；