一种无人机空间喷雾系统

文档序号:1348 发布日期:2021-09-17 浏览:73次 英文

一种无人机空间喷雾系统

技术领域

本发明涉及无人机

技术领域

,特别是一种无人机空间喷雾系统。

背景技术

喷雾无人机被广泛的应用于街道、海关口岸、大型运动场等环境的消杀工作。现阶段用于消杀工作的无人机大都是植保无人机,很少有面向消杀工作研发的专用无人机。

相比于植保作业,消杀工作要求无人机喷雾产生的雾滴更加细小,以便雾滴可以较长时间滞留在空气中,达到对空气消毒的效果;同时要求无人机喷雾可以产生可以在空间中均匀分布的雾滴,以保证在喷雾无人机喷幅范围内可以充分消毒;消杀工作的环境复杂,要求无人机可以适应不同场景的消毒工作。植保无人机是为农田作业环境研发的无人机,很难满足这些要求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点,本发明的目的是提供一种无人机空间喷雾系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种无人机空间喷雾系统,包括无人机,设在无人机两侧的机械臂和喷雾组件,所述喷雾组件与机械臂连接;

所述机械臂与无人机主体连接,所述机械臂内设有传动装置,所述传动装置用于调整喷雾组件转动方向;

所述喷雾组件用于将容置在喷雾组件内的液体雾化后喷出;

所述喷雾组件包括风机、气泡雾化发生器、电动气泵和蠕动泵;所述气泡雾化发生器包括液体通道、气体通道、混合空腔和喷嘴;所述气泡雾化发生器中喷嘴位于风机的中心位置,所述电动气泵通过气体通道输送气体到混合空腔中,所述蠕动泵通过液体通道将液体输送到混合空腔中,所述风机将喷嘴雾化的小液滴进一步雾化并输送到靶标区。

作为本发明的进一步改进:所述机械臂包括固定底座、一级机械臂、液压气缸、二级机械臂、齿条传动结构、三级机械臂和传动轴。

作为本发明的进一步改进:所述固定底座一端与无人机主体固定,另一端连接一级机械臂,所述一级机械臂通过液压气缸和二级机械臂连接,所述二级机械臂通过齿条传动结构与三级机械臂连接,所述三级机械臂末端安装有传动轴,所述传动轴用于控制喷雾组件转动方向。

作为本发明的进一步改进:所述固定底座包括转轴、机械臂关节和机械臂角度伺服电机,所述机械臂角度伺服电机用于控制转轴和机械臂关节的转动角度。

作为本发明的进一步改进:所述转轴可转动角度为360度,所述机械臂关节可活动角度为30度。

作为本发明的进一步改进:所述液压气缸安装在一级机械臂内部与二级机械臂相连;所述液压气缸安装在一级机械臂内部与二级机械臂相连,用于控制机械臂伸缩。

作为本发明的进一步改进:所述传动轴内部设有喷雾组件转动伺服电机,所述喷雾组件转动伺服电机用于控制喷雾组件转动角度。

作为本发明的进一步改进:所述机械臂内设有液压气缸伺服电机和机械臂控制电路,所述液压气缸伺服电机和机械臂控制电路与液压气缸和齿条传动结构连接。

作为本发明的进一步改进:所述气泡雾化发生器为气液两相流雾化装置;所述气泡雾化发生器一端输入液体,一端输入压缩空气,气液在混合空腔中混合,形成具有气泡的液体,通过喷嘴内外的压力差使气泡膨胀、破碎,进而促进液体雾化。

作为本发明的进一步改进:所述无人机内设有水箱。

作为本发明的进一步改进:所述蠕动泵连接无人机中的水箱,所述蠕动泵抽取无人机水箱中液体通过管道送入液体通道,所述电动气泵压缩空气通过管道将压缩空气送入气体通道;所述蠕动泵、电动气泵集成在无人机内部;所述风机、电动气泵、蠕动泵通过无人机电源供电;所述管道集成在机械臂内部与气泡雾化发生器连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、气泡雾化方式是将压缩空气注入到液体内,使两者在混合空腔中形成稳定的泡状两相流动,在喷嘴处由于压力差气泡急剧膨胀直到破裂,进一步将包裹在气泡周围的液膜破碎成细小雾滴,气泡雾化方式具有耗气量少、雾化质量高等特点,可以适用于不同黏度、浓度的液体;

2、本方案在气泡雾化器喷嘴处设置了高压风机,雾化后的液滴在风机的带动下和空气发生剧烈摩擦,进一步雾化,使雾滴粒径达到消杀工作的要求,在雾滴面临更复杂的气流条件的城市环境中作业,雾滴可以在风机的帮助下穿透复杂环境,到达目标喷洒区域。

3、本方案使用机械臂来承载喷雾组件,自由、灵活、可以伸缩的机械臂可以消除喷雾死角,让雾滴在空间中均匀分布;适用于消杀作业的过程中复杂的环境的近距离喷雾,如高楼墙壁、弄堂窄巷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明机械臂的结构示意图;

图3为本发明喷雾组件的结构示意图;

图4为本发明气泡雾化发生器的结构示意图;

附图中,各标号所代表的部件列表如下:

1喷雾组件;11风机;12气泡雾化发生器;121液体通道;122气体通道;123混合空腔;124喷嘴;13电动泵;14蠕动泵;2机械臂;21固定底座;211转轴;212机械臂关节;22一级机械臂;23液压气缸;24二级机械臂;25齿条传动结构;26三级机械臂;27传动轴;3无人机。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明:如图1~4所示的一种无人机空间喷雾系统,包括无人机(3),设在无人机两侧的机械臂(2)和喷雾组件(1);

所述机械臂包括固定底座(21)、一级机械臂(22)、液压气缸(23)、二级机械臂(24)、齿条传动结构(25)、三级机械臂(26)和传动轴(27);所述固定底座(21)一端与无人机(3)主体固定,另一端连接一级机械臂(22),所述一级机械臂(22)通过液压气缸(23)和二级机械臂(24)连接,所述二级机械臂(24)通过齿条传动结构(25)与三级机械臂(26)连接,所述三级机械臂末端安装有传动轴(27);所述固定底座(21)包括转轴(211)、机械臂关节(212)和机械臂角度伺服电机;所述液压气缸(23)安装在一级机械臂(22)内部与二级机械臂(24)相连;所述传动轴(27)内部设有喷雾组件转动伺服电机;所述机械臂(2)内设有液压气缸伺服电机和机械臂控制电路。

所述喷雾组件(1)包括风机(11)、气泡雾化发生器(12)、电动气泵(13)、蠕动泵(14);所述气泡雾化发生器(12)包括液体通道(121)、气体通道(122)、混合空腔(123)、喷嘴(124);所述气泡雾化发生器(12)中喷嘴(124)位于风机(11)的中心位置,所述电动气泵(13)通过气体通道(122)输送气体到混合空腔(123)中,所述蠕动泵(14)通过液体通道(121)将液体输送到混合空腔(123)中。

所述风机(11)、电动气泵(13)和蠕动泵(14)与无人机(3)内电源连接。

实施案例:

一种无人机空间喷雾系统,包括无人机,设在无人机两侧的机械臂和喷雾组件,所述喷雾组件设在机械臂一端;所述机械臂与无人机主体连接,所述机械臂的固定底座一端与无人机主体固定,另一端连接一级机械臂,所述一级机械臂通过液压气缸和二级机械臂连接,所述二级机械臂通过齿条传动结构与三级机械臂连接,所述三级机械臂末端安装有传动轴,所述传动轴用于控制喷雾组件转动方向,所述液压气缸安装在一级机械臂内部与二级机械臂相连;所述液压气缸安装在一级机械臂内部与二级机械臂相连,用于控制机械臂伸缩;所述传动轴内部设有喷雾组件转动伺服电机,所述液压气缸伺服电机和机械臂控制电路与液压气缸和齿条传动结构连接,所述喷雾组件转动伺服电机用于控制喷雾组件转动角度;所述喷雾组件包括风机、气泡雾化发生器、电动气泵和蠕动泵;所述气泡雾化发生器包括液体通道、气体通道、混合空腔和喷嘴;所述气泡雾化发生器中喷嘴位于风机的中心位置,所述电动气泵通过气体通道输送气体到混合空腔中,所述蠕动泵通过液体通道将液体输送到混合空腔中,所述气泡雾化发生器为气液两相流雾化装置;所述气泡雾化发生器一端输入液体,一端输入压缩空气,气液在混合空腔中混合,形成具有气泡的液体,通过喷嘴内外的压力差使气泡膨胀、破碎,进而促进液体雾化;雾滴在空间中均匀分布,适用于不同黏度、浓度的液体,使雾滴粒径达到消杀工作的要求,满足不同的作业环境。

综上所述,本领域的普通技术人员阅读本发明文件后,根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案,均属于本发明所保护的范围。

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