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无人机果树喷洒系统
- 作品编号:2022C0670
- 所属领域:C6其他智能农业装备类
- 作品层次:本科生
- 所在高校:潍坊学院
- 所在院/系:机械与自动化学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:实物模型
- 制作成本估算:5.42万元
作品简介:
为了解决多旋翼无人机航空喷洒,打不透,雾滴容易上卷,雾滴容易附着在机身上,雾滴漂移现象,污染周围农田等问题,我们团队设计了一种用于无人机果树喷洒的系统,通过对喷嘴机构的改良,喷嘴喷洒初始速度角的研究,喷嘴与机身距离的调节,高压圆形防风罩的加入,解决喷洒过程中目前存在的问题。本系统经过改良能够自动控制使其自行完成所需功能,只需将无人机放入需要喷洒的农田后启动,系统可自动调节喷嘴的角度和喷嘴与机身的距离,实现多旋翼无人机精准航空喷洒。
主要创新点:
喷嘴设计
采用多种类型喷嘴交错排列,实现药物多种方式喷洒,适应复杂的果园环境。
喷洒初始速度角研究
采用质点运动学方法从理论上对诸多因素交互作用对雾滴飘移影响的研究较少.暂不考虑无人机引起的层流紊流对风速的影响,运用质点运动学方法,对植保无人机喷洒雾滴的受力和运 动轨迹进行理论分析与数学建模,分析诸因素耦合作用对雾滴飘移的影响规律,从机理上对雾滴飘移进行定量的研究.
可伸缩式调节机构
利用伸缩结构调节喷嘴与机身距离进而控制螺旋桨竖直方向的向上加速度,降低雾滴在竖直方向受螺旋桨引力而导致雾滴上卷的影响,从而忽略无人机引起的层流紊流对风速的影响。
喷嘴隔离机构
双层高压圆形防风罩(图8所示),可以收集向上飘逸的药物,减少风速,螺旋桨引力等影响,不妨碍无人机正常工作,防止对无人机机身的腐蚀,确保雾滴准确按照预定航线行驶,到达预定位置。
技术关键和主要技术指标:
1.对喷嘴布局进行改进,增加喷嘴种类,提高雾滴在叶背和内层叶片上的附着程度,实现其新颖性。
2.通过solidworks绘制喷嘴三维图以及喷嘴布局图,导出工程图纸,最后标注完整的尺寸公差、表面粗糙度、相关技术要求。
3.运用质点运动学方法,对植保无人机喷洒雾滴的受力和运动轨迹进行理论分析与数学建模,分析诸因素耦合作用对雾滴飘移的影响规律,从机理上对雾滴飘移进行定量的研究。
4.通过Python编程,不断调试与运行程序,可以成功运行,接入喷头后各部分预期都完成演示。
5.实地进行测验,检验装置可行性。
6.整合数据,调整参数,简化结构,完善功能,预期实现所有功能,申请实用新型专利后投入市场。
推广应用价值:
针对多旋翼无人机航空喷洒,打不透,雾滴容易上卷,雾滴容易附着在机身上,雾滴漂移,污染周围农田等特点,研究设计了一种用于无人机果树喷洒的系统,制造一种能够航空喷洒,雾滴按照理想轨迹运动,且穿透性强的喷头,使其能够自动控制,自主完成对喷洒要求,降低人力投放,减轻人们的劳动强度,提高生产效率。该装置结构简单,设计新颖,成本相对低廉,具有极其广阔的市场应用前景。
作品视频: