(57)【要約】      （修正有）【課題】構造がシンプルで、技術が合理的であり、操作しやすく、コントローラにより電動伸縮ロッドの伸縮を制御し、伸縮ロッドの先端を農作物の枝葉の下方に伸び込むとともに、水ポンプモジュールを運転させるように制御し、噴射ヘッドから噴出された薬液を農作物の裏面に散布し、シンプルで長持ちし、また電動伸縮ロッドの伸縮方向に高い柔軟性を有する植物保護無人機用散布装置を提供する。【解決手段】散布装置は、少なくとも一つの電動伸縮ロッド１０、水ポンプモジュール２０、コントローラ３０を含み、電動伸縮ロッドの先端に噴射ヘッド取付座４０が固定設置され、噴射ヘッド取付座にノズルの角度を調整可能な噴射ヘッド５０が取り付けられ、噴射ヘッドに水管６０が連通し、水管が水ポンプモジュールと連通し、電動伸縮ロッド、水ポンプモジュールの運転がコントローラにより制御される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの電動伸縮ロッド（１０）と、水ポンプモジュール（２０）と、コントローラ（３０）とを含み、前記電動伸縮ロッド（１０）の先端に噴射ヘッド取付座（４０）が固定設置され、前記噴射ヘッド取付座（４０）にノズルの角度を調整可能な噴射ヘッド（５０）が取り付けられ、前記噴射ヘッド（５０）に水管（６０）が連通し、前記水管（６０）が前記水ポンプモジュール（２０）と連通し、前記電動伸縮ロッド（１０）及び前記水ポンプモジュール（２０）の運転が前記コントローラ（３０）により制御される、ことを特徴とする植物保護無人機用の新規な散布装置。
【請求項２】
前記噴射ヘッド取付座（４０）は操舵装置であり、前記噴射ヘッド（５０）は操舵装置の回転部に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項３】
レーダー（７０）と、距離測定モジュール（８０）とをさらに含み、前記レーダー（７０）及び前記距離測定モジュール（８０）が前記コントローラ（３０）に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項４】
前記レーダー（７０）はミリ波レーダーであることを特徴とする請求項３に記載の新規な散布装置。
【請求項５】
前記電動伸縮ロッド（１０）は電気直流モータ（１１）及び伸縮ロッド（１２）を含み、前記電気直流モータ（１１）が１２ｖ、２４ｖ、３６ｖ及び４８ｖの駆動電圧をサポートする、ことを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項６】
伸びた前記電動伸縮ロッド（１０）の長さは１５０〜２００ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項７】
前記水ポンプモジュール（２０）は水ポンプ及び電子速度制御装置を含み、前記水ポンプが直流マイクロダイアフラムポンプである、ことを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項８】
前記噴射ヘッド（５０）は圧力式噴射ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項９】
前記水管（６０）はプラスチック製透明水管であることを特徴とする請求項１に記載の新規な散布装置。
【請求項１０】
機械の機体及び請求項１〜９のいずれか１項に記載の新規な散布装置を含むことを特徴とする植物保護無人機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、散布機械の技術分野に関し、特に植物保護無人機用の新規な散布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物保護無人機は、農林業において、主に農薬の散布に機能し、従来の農薬散布に比べて、植物保護無人機の農薬散布効率が非常に高く、中国の都市化建設に伴い、農村の労働力がますます少なくなるので、従来の人工による植物保護作業の代わりに、植物保護作業の機械化は農林作業の発展に避けられない傾向になっている。近年、無人機の広範な応用により、農林業の生産が近代的に急速に発展している。
【０００３】
農作物の害虫の防除は、一般的に、効果的かつ低毒性の農薬に頼るので、農薬散布の重要性が大きくなる。現段階で、植物保護無人機による散布は、いずれも無人機フレームにある幾つかの噴射ヘッドによる散布に頼るが、これらの噴射ヘッドは高空で散布し、散布したものがほとんど農作物の葉の表面に散布され、葉の裏面に散布されるものが少なく、このように殺虫効果が低下する。従来技術では、無人機の機体の両側に下向きの二本の電動プッシュロッドが設置され、二本の電動プッシュロッドの先端の間に散布機が固定設置され、電動プッシュロッドがコントローラに接続され、コントローラにより二本の電動プッシュロッドの同期伸縮を制御し、この技術手段では、使用時に散布機が葉の下方に伸び込んで農作物の裏面に散布することができる。しかしながら、この技術手段では、散布機が二本の電動プッシュロッドの間に固定設置されているので、プッシュロッドに対する取付要件が高く、伸縮時に同期を維持する必要があり、そうでなければ、散布機の固定位置に大きな衝撃力を与え、散布機が破損しやすく、また、植物の枝に接触すると植物保護無人機を落とす可能性があり、かつ散布時の角度に柔軟性がないので、このような方式は、真四角のように管理された植物のみに適用され、一般的な植生に適用されない。
【考案の概要】
【０００４】
これに基づいて、本考案の目的は、従来技術の少なくとも一つの欠点を克服するために、電動伸縮ロッドの先端に角度を調整可能な噴射ヘッドを取り付けることにより、使用時に農作物の裏面に薬液を散布することができ、構造がシンプルであり、便利で長持ちする植物保護無人機用の新規な散布装置を提供することにある。
【０００５】
本考案の別の目的は、上記新規な散布装置を含む植物保護無人機を提供することにある。
【０００６】
本考案の目的は、下記技術手段で実現される。
【０００７】
植物保護無人機用の新規な散布装置は、少なくとも一つの電動伸縮ロッドと、水ポンプモジュールと、コントローラとを含み、電動伸縮ロッドの先端に噴射ヘッド取付座が固定設置され、噴射ヘッド取付座にノズルの角度を調整可能な噴射ヘッドが取り付けられ、噴射ヘッドに水管が連通し、水管が水ポンプモジュールと連通し、前記電動伸縮ロッド、水ポンプモジュールの運転がコントローラにより制御されるる。
【０００８】
本考案は、構造がシンプルで、技術が合理的であり、操作しやすく、使用時に新規な散布装置を無人機の機体に取り付け、水ポンプモジュールを無人機の機体上の農薬箱に接続し、無人機が作業区域に飛んで行くとき、信号をコントローラに送信し、コントローラが信号を処理した後に電動伸縮ロッドの伸縮を制御し、伸縮ロッドの先端を農作物の枝葉の下方に伸び込むとともに、水ポンプモジュールを運転させるように制御し、薬液が水管を経て噴射ヘッドに入り、噴射ヘッドのノズルの角度を葉の裏面に向くように調整し、この時、噴射ヘッドから噴出された薬液を農作物の裏面に散布し、散布が終了した後、コントローラは、水ポンプモジュールを停止するように制御し、かつ電動伸縮ロッドを初期位置まで収縮させ、噴射ヘッドが各電動伸縮ロッドの先端に取り付けられているので、電動伸縮ロッドの伸縮が噴射ヘッドの固定に影響を及ぼすことなく、シンプルで長持ちし、また電動伸縮ロッドの伸縮方向に高い柔軟性を有し、この技術手段では、ノズルの角度を調整することにより葉の表面に散布することもできる。
【０００９】
さらに、前記噴射ヘッド取付座は操舵装置であり、噴射ヘッドは操舵装置の回転部に取り付けられる。この技術手段では、操舵装置は、角度が頻繁に変化するときに噴射ヘッドの正確な回転を実現し、噴射ヘッドのノズルの向き角度を調整することができる。
【００１０】
また、ノズルの角度調整は、電動伸縮ロッドを回転する方式により実現することもできる。
【００１１】
さらに、レーダーと、距離測定モジュールとをさらに含み、レーダー及び距離測定モジュールがコントローラに接続される。無人機が作業区域に飛んで行くとき、伸縮ロッドの伸びを手動で制御する必要がなく、レーダーの検出により、伸縮ロッドが自動的に伸び、次に、伸縮ロッドの噴射ヘッド先端にある高精度の距離測定モジュールによってノズルの方向を調整し、障害物に遭遇するとき、まずレーダーの検出範囲内に入り、次に距離測定モジュールによって測定し、二次元座標を確立し、コントローラの分析により、伸縮ロッドとノズルの方向を自己調整し、障害物が噴射ヘッドの上方にあれば、噴射ヘッドが障害物の上方にあるように伸縮ロッドを収縮させ、複雑な散布作業に適する。
【００１２】
さらに、前記レーダーはミリ波レーダーである。ミリ波レーダーは、体積が小さく、質量が軽く、空間解像度が高く、かつミリ波の霧、煙、ほこりを透過する能力が高く、全天候かつ全時間の特徴を有し、干渉防止能力が高い。
【００１３】
さらに、伸びた電動伸縮ロッドの長さは１５０〜２００ｃｍである。長すぎる伸縮ロッドは、植物保護無人機の荷重を増加させるだけでなく、操作時や移動時にも不便であり、短すぎる伸縮ロッドは、農作物の裏面に散布を行うという効果を達成できないので、この技術手段は、操作しやすく、無人機の作業需要を満たす長さの範囲を選択し、選択時に、質量がより小さく伸縮性がより高い電動伸縮ロッドはより好ましい。
【００１４】
さらに、前記電動伸縮ロッドは電気直流モータ及び伸縮ロッドを含み、電気直流モータが１２ｖ、２４ｖ、３６ｖ及び４８ｖの駆動電圧をサポートする。信号をコントローラに送信し、コントローラは、受信したｐｗｎ値の波を処理し、予め設定された命令に従って、関連する信号を電気直流モータに送信して、電動伸縮ロッドの運動コマンドを実行し、大きい駆動電圧を選択すると、伸縮ロッドがより速く伸縮でき、即ち、噴射ヘッドの伸ばし引っ込め速度がより速い。
【００１５】
さらに、前記水ポンプモジュールは水ポンプ及び電子速度制御装置を含み、水ポンプが直流マイクロダイアフラムポンプである。水ポンプは、直流マイクロダイアフラムポンプを採用し，それは自吸ポンプとケミカルポンプの利点を結合し、耐食性、自吸機能、熱保護性、安定運転性を有し、長時間かつ連続的にアイドリングすることができ、長時間かつ連続的に負荷運転することができ、体積が小さく、電流が小さく、圧力が大きく、耐用年数が長い。
【００１６】
さらに、前記噴射ヘッドは圧力式噴射ヘッドである。圧力式噴射ヘッドを用いると、植物保護を行うとき、噴霧状散布を形成することができ、噴霧状形態で散布範囲がより広く、農作物の枝葉の表面のカバー率がより高く、効率がより高く、薬液を浪費しにくく、この技術手段では、使用時にノズルが上向きであるので、圧力式噴射ヘッドを用いることは薬液の散布にはより役立つ。
【００１７】
さらに、前記水管はプラスチック製透明水管である。保守時、プラスチック製透明水管であるので、水管内の薬液残留状況を観察することができ、また軟質のプラスチック製透明水管は、電動伸縮ロッドが伸縮するときに柔軟に収縮展開することができ、電動伸縮ロッドの伸縮を妨げることはない。
【００１８】
本考案は、さらに、機体及び上記新規な散布装置を含む植物保護無人機を提供する。この技術手段では、植物保護無人機は、動作時に伸縮ロッドを葉の下方に伸び込んで農作物の葉の裏面に薬液を散布することができ、操作しやすく、構造がシンプルであり、電動伸縮ロッドを取り付けるときに角度を柔軟に調整することができる。
【００１９】
従来技術と比べて、本考案は、下記有益な効果を有する。
【００２０】
本考案は、構造がシンプルで、技術が合理的であり、操作しやすく、使用時に新規な散布装置を無人機の機体に取り付け、コントローラにより電動伸縮ロッドの伸縮を制御し、距離測定モジュールの測定により、ノズルを葉の裏面に向かせるように伸縮ロッド及び操舵装置の回転を制御するとともに、水ポンプモジュールを運転させるように制御し、薬液が水管を経て噴射ヘッドに入り、また、噴射ヘッドのノズルが自動的に葉の裏面方向に向くことができるので、この時、噴射ヘッドから噴出された薬液を農作物の裏面に散布することができ、障害物に遭遇するとき、伸縮ロッド及び操舵装置の回転により、薬液を植物によく散布することができ、散布が終了した後、コントローラは、水ポンプモジュールを停止するように制御し、かつ電動伸縮ロッドを初期位置まで収縮させ、噴射ヘッドが各電動伸縮ロッドの先端に取り付けられているので、電動伸縮ロッドの伸縮が噴射ヘッドの固定に影響を及ぼすことなく、また電動伸縮ロッドの伸縮方向とノズルの散布方向に高い柔軟性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本考案の構造概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００２２】
以下、具体的な実施形態を参照しながら本考案についてさらに説明する。図面は、説明のためのものに過ぎず、実物図ではなく、概略図を示し、本考案を限定するものとして理解されるべきではなく、本考案の実施例をよりよく説明するために、図面において一部の部材を省略、拡大又は縮小することができ、実際の製品の寸法を表すものではなく、当業者にとって、図面内の周知の構造及びその説明を省略できることを理解すべきである。
【００２３】
（実施例１）
本実施例に係る植物保護無人機用の新規な散布装置は、図１に示すように、二つの電動伸縮ロッド１０、水ポンプモジュール２０、コントローラ３０、ミリ波レーダー７０及び距離測定モジュール８０を含み、レーダー７０及び距離測定モジュール８０がコントローラ３０に接続され、電動伸縮ロッドの先端に噴射ヘッド取付座４０が固定設置され、噴射ヘッド取付座４０にノズルの角度を調整可能な噴射ヘッド５０が取り付けられ、噴射ヘッド取付座４０が操舵装置であり、噴射ヘッド５０が操舵装置の回転部に取り付けられ、噴射管がプラスチック製透明水管６０と噴射ヘッドを連通させ、水管が水ポンプモジュール２０と連通し、前記噴射ヘッドが圧力式噴射ヘッドであり、前記電動伸縮ロッド１０、水ポンプモジュール２０の運転がコントローラ３０により制御され、水ポンプモジュールが水ポンプ、電子速度制御装置を含み、水ポンプが直流マイクロダイアフラムポンプであり、電動伸縮ロッド１０が電気直流モータ１１及び伸縮ロッド１２を含み、電気直流モータの駆動電圧が４８ｖであり、伸びた電動伸縮ロッドの長さが１５０〜２００ｃｍであり、作業需要を満たすとともに質量がより小さい伸縮ロッドを用いる。
【００２４】
本考案を実施するとき、新規な散布装置を無人機の機体に取り付け、水ポンプモジュール２０を無人機の機体上の農薬箱に接続し、無人機が作業区域に飛んで行くとき、ミリ波レーダーは、処理され伸縮ロッドを安全に置くことができる位置を検出し、コントローラ３０は、ミリ波レーダー７０から送信された信号を処理し、次に距離測定モジュール８０を読み取る信号を送信し、高精度の距離測定モジュールにより距離を測定して、噴射ヘッドの散布方向を処理し、電動伸縮ロッドの伸び距離を制御し、このようにすれば、散布効果を最適にすることができ、また、水ポンプモジュール２０を運転させるように制御し、薬液がプラスチック製透明水管、噴射管を経て噴射ヘッド５０に入り、噴射ヘッドのノズルが電動伸縮ロッドの収縮方向に向かって取り付けられるので、この時、噴射ヘッドから噴出された薬液を農作物の裏面に散布することができ、散布が終了した後、コントローラは、水ポンプモジュールを停止するように制御し、かつ電動伸縮ロッドを初期位置まで収縮させ、噴射ヘッドが各電動伸縮ロッドの先端の操舵装置に取り付けられているので、電動伸縮ロッドの伸縮が噴射ヘッドの固定に影響を及ぼすことなく、ノズルの向き方向が自由な回転でき、また電動伸縮ロッドの伸縮方向に高い柔軟性を有し、本実施例のコントローラにおいて、ミリ波レーダー、高精度の距離測定モジュール、電動伸縮ロッド及び水ポンプモジュールのデータ情報を処理する必要があり、処理されるデータが膨大であるので、ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６マイクロプロセッサを用いて処理する。
【００２５】
（実施例２）
植物保護無人機は、機体及び実施例１により得られた新規な散布装置を含む。この技術手段では、植物保護無人機は、動作時に伸縮ロッドを葉の下方に伸び込んで農作物の葉の裏面に薬液を散布することができ、操作しやすく、構造がシンプルであり、電動伸縮ロッドを取り付けるときに角度を柔軟に調整することができる。
【００２６】
明らかに、本考案の上記実施例は、本考案を明確に説明するために挙げられた例に過ぎず、本考案の実施形態を限定するものではない。当業者にとって、上記説明を基に様々な他の形式の変更又は修正を行うことができる。ここで、全ての実施形態を列挙する可能性も必要性もない。本考案の精神及び原則内に行ったいかなる修正、同等置換、改良などは、いずれも本考案の実用新案登録請求の範囲に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    電動伸縮ロッド
１１    電気直流モータ
１２    伸縮ロッド
２０    水ポンプモジュール
３０    コントローラ
４０    噴射ヘッド取付座
５０    噴射ヘッド
６０    水管
７０    レーダー
８０    距離測定モジュール
９０    農薬箱。
【図１】
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