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申请/专利权人：超农力(浙江)智能科技有限公司

摘要：本发明公开一种植保无人机续航系统，包括：药箱，所述药箱设置在无人机上，药箱顶部具有开口，开口上设置有密封接头；电池固定框，所述电池固定框设置在无人机上，用于提供电池在无人机上的安装空间；机械臂，所述机械臂的端部设置有旋转接头，旋转接头与机械臂转动连接；所述旋转接头一端固定有注药接头，旋转接头另一端固定有真空吸盘，真空吸盘通过导气管与真空设备连通；本发明旨在提供一种植保无人机续航系统，能避免震动及冲击对电池的影响，电池斜面配合装配固定，能自适配和抵消公差间隙；且电池的安装和拆除方便快捷，方便对电池充电；同时能够实现自动灌药操作，操作更安全。

主权项：1.一种植保无人机续航系统，其特征在于，包括：药箱，所述药箱设置在无人机上，药箱顶部具有开口，开口上设置有密封接头；电池固定框，所述电池固定框设置在无人机上，用于提供电池在无人机上的安装空间；电池支架，所述电池支架用于容纳电池，电池顶部具有吸持表面；机械臂，所述机械臂的端部设置有旋转接头，旋转接头与机械臂转动连接；所述旋转接头一端固定有注药接头，旋转接头另一端固定有真空吸盘，真空吸盘通过导气管与真空设备连通；储药箱，所述储药箱设置有注药泵，注药泵具有泵出口和泵入口，所述泵入口与所述储药箱内部连通，泵出口与所述注药接头通过导液管连通；还包括控制模块，所述机械臂、注药泵、真空设备均与控制模块电连接；当无人机检测到所述药箱需要进行加液时，返航到指定位置，所述控制模块检测到无人机，控制所述机械臂动作，驱动所述旋转接头转动，使所述注药接头与无人机药箱上的所述密封接头连接；当无人机检测到电量不足，所述电池需要更换时，返航到指定位置，所述控制模块检测到无人机，控制所述机械臂动作，驱动所述旋转接头转动，使所述真空吸盘向下正对所述电池上的所述吸持表面，所述真空设备吸、放功能通过所述控制模块的控制信号控制，所述真空吸盘工作时，能通过真空度或气压检测是否吸合或完全松开，给出所述机械臂可以移动的信号至所述控制模块；所述电池的两侧分别设置有固定块，电池固定框内壁上设置有与固定块适配的固定槽；所述固定块上还套装有胶套，所述胶套与固定槽的配合面为斜面；所述固定块与所述固定槽均为倒梯形；所述注药接头包括注药管和连接管，注药管一端封闭一端开口，注药管开口端通过导管与泵出口连通；所述连接管底部与注药管外壁垂直连接；所述注药管外壁上设置有注药孔，注药孔位于连接管内腔中；所述电池支架上设有多个电池容纳槽，电池容纳槽的左右两侧分别设置有电池导向支撑件，电池容纳槽的前侧设置有充电接头，充电接头与外部充电装置电连接；所述电池导向支撑件包括安装板和两个导向支撑柱，导向支撑柱与安装板垂直连接，两个导向支撑柱设置在安装板侧壁的两端并靠近所述电池容纳槽。

全文数据：一种植保无人机续航系统技术领域[0001]本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种植保无人机续航系统。背景技术[0002]目前，随着土地流转、农业土地生产逐渐规模化，为提高农业生产效率、降低农业生产成本，使用无人机进行喷洒农药等作业的需求日趋增多。农用无人机在作业中需要不停的加注药水，如何快速、安全的给无人机药箱加入药水是农业植保无人机效率提高的重要保障。相关技术中的植保无人机采用人工加注药水的方法，这种加注方法效率非常低，严重的影响了农业植保无人机的工作效率；同时，人工加注药水的过程中会直接接触有毒药物，从而影响人们健康。无人机在植保过程中需要持续的动力供应，无人机作业过程中检测到电量不足时，需要返回到基站上进行充电。因电池是安装于无人机的电池仓内的，手动拔出电池非常麻烦，增大了操作人员的工作量。发明内容[0003]本发明旨在提供一种植保无人机续航系统，能避免震动及冲击对电池的影响，电池斜面配合装配固定，能自适配和抵消公差间隙;且电池的安装和拆除方便快捷，方便对电池充电；同时能够实现自动灌药操作，操作更安全。[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：[0005]—种植保无人机续航系统，包括：[0006]药箱，所述药箱设置在无人机上，药箱顶部具有开口，开口上设置有密封接头；[0007]电池固定框，所述电池固定框设置在无人机上，用于提供电池在无人机上的安装空间；[0008]电池支架，所述电池支架用于容纳电池，电池顶部具有吸持表面；[0009]机械臂，所述机械臂的端部设置有旋转接头，旋转接头与机械臂转动连接;所述旋转接头一端固定有注药接头，旋转接头另一端固定有真空吸盘，真空吸盘通过导气管与真空设备连通；[0010]储药箱，所述储药箱设置有注药泵，注药泵具有栗出口和泵入口，所述栗入口与所述储药箱内部连通，杲出口与所述注药接头通过导液管连通。[0011]在一些实施例中，所述储药箱内设置有搅拌轴，储药箱上设置有搅拌电机;所述搅拌轴一端连接有叶片，搅拌轴另一端贯穿储药箱并与搅拌电机连接。[0012]在一些实施例中，所述密封接头包括：[0013]固定部，所述固定部包括进料部、出料部，以及连通进料部与出料部的管路，管路内设有密封部；[0014]位于固定部内的活动部，活动部上设有阻断部，当密封部与阻断部抵接时，控制管路断开;当密封部与阻断部分离时，控制管路连通；[0015]连接所述固定部与活动部的弹性件，弹性件一端与活动部抵接，另一端与固定部抵接。[0016]在一些实施例中，所述注药接头包括注药管和连接管，注药管一端封闭一端开口，注药管开口端通过导管与泵出口连通;所述连接管底部与注药管外壁垂直连接;所述注药管外壁上设置有注药孔，注药孔位于连接管内腔中。[0017]在一些实施例中，所述电池的两侧分别设置有固定块，电池固定框内壁上设置有与固定块适配的固定槽。[0018]在一些实施例中，所述固定块上还套装有胶套，所述胶套与固定槽的配合面为斜面。[0019]在一些实施例中，所述电池支架上设有多个电池容纳槽，电池容纳槽的左右两侧分别设置有电池导向支撑件，电池容纳槽的前侧设置有充电接头，充电接头与外部充电装置电连接。[0020]在一些实施例中，所述电池导向支撑件包括安装板和两个导向支撑柱，导向支撑柱与安装板垂直连接，两个导向支撑柱设置在安装板侧壁的两端并靠近所述电池容纳槽[0021]在一些实施例中，所述泵入口设置有电磁阀，泵出口设置有止回阀。[0022]在一些实施例中，还包括控制模块，所述机械臂、注药栗、真空设备均与控制模块电连接。[0023]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明[0024]图1是本发明结构示意图；[0025]图2是本发明俯视图；[0026]图3是储药箱结构示意图；[GG27]图4是注药接头与密封接头配合示意图；[0028]图5是密封接头结构示意图；[0029]图6是注药接头结构示意图；[0030]图7是电池固定框结构示意图；[0031]图8是电池支架结构示意图；[0032]图9是图8中A处放大图；[0033]图中：100-药箱、2〇〇-机械臂、300-储药箱、400-电池固定框、5〇〇-电池支架；[0034]101_密封接头、102-固定部、103-进料部、104-出料部、105-管路、1〇6—密封部、1〇7_活动部、10S-阻断部、1〇9_弹性件、110-导向部、111-进料密封槽、112-阻断密封槽；[0035]201-注药接头、2〇2_注药管、203-连接管、2〇4_注药孔、205-真空吸盘、206-真空设备、207-旋转接头；'[0036]301-注药泵、302-泵入口、303-泵出口、304-搅拌电机、305-撹拌轴、306-流量计、307-液位计、308-电磁阀、309-止回阀；[0037]401-固定槽、402-电池、403-吸持表面、404-固定块、405-胶套、406-控制模块；[0038]5〇卜电池容纳槽、5〇2_电池导向支撑件、503-充电接头、504-安装板、505-导向支撑柱。具体实施方式[QQ39]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。[0040]本实施例中，如图1-9所示，一种植保无人机续航系统，包括:药箱100、机械臂200、储药箱300、电池固定框400和电池支架500。[0041]如图1所示，药箱100设置在无人机上，药箱100顶部具有开口，开口上设置有密封接头101;机械臂2〇0的端部设置有旋转接头2〇7,旋转接头207与机械臂200转动连接;旋转接头207—端固定有注药接头2〇1，旋转接头207另一端固定有真空吸盘205,真空吸盘205通过导气管与真空设备206连通；当注药接头201与密封接头101抵接时，注药接头201与密封接头101连通;储药箱300设置有注药栗301，注药泵301具有泵出口303和泵入口302,所述栗入口3〇2与所述储药箱3〇〇内部连通，栗出口303与所述注药接头201通过导管连通；电池固定框400设置在无人机上，用于提供电池402在无人机上的安装空间；电池支架500用于容纳电池402,电池402顶部具有吸持表面403。[0042]无人机在作业过程中检测到自身电量不足，达到预先设定的阀值，启动返航程序，回归预设的返航点。无人机上的电池402安装在电池固定框400中，并通过控制电路为无人机上的部件供电；可以理解的，电池402通过自身重力插装在电池固定框400上，电池402可以从电池固定框400上方拆离，亦可以从电池固定框400上方安装。[0043]无人机在作业过程中检测到自身药量不足，达到预先设定的阀值，启动返航程序，回归预设的返航点。药箱100安装在无人机上，并通过管路为无人机上的喷洒部件供药;可以理解的，药箱100通过可以从无人机上拆离进而注药，亦可以直接在无人机上进行注药。[0044]具体地，如图2所示，无人机停靠在指定位置，通过机械臂200的动作，使位于机械臂200端部旋转接头2〇7上的注药接头201与药箱100顶部的密封接头101接触并抵接，进而使药箱100内部通过注药接头201与储药箱300连通，在注药泵301的工作下，使得储药箱300内的药液被泵入到无人机药箱100中；药箱100注药完成后，机械臂200动作，使注药接头201与密封接头101分离，完成药箱100的密封。[0045]无人机停靠在指定位置，通过机械臂200的动作，使位于机械臂200端部旋转接头207上的真空吸盘2〇5与电池4〇2顶面的吸持表面403接触，真空吸盘205通过导管与真空设备2〇6连通，真空设备2〇6工作后，使得真空吸盘205达到真空，吸持电池顶面，使得机械臂200能够抓取电池402;再通过机械臂200的一系列动作，在抓取的电池402放入到电池支架500上的空置区，并释放电池402,完成无人机电池的拆除；拆除电池402完毕后，机械臂200抓取电池支架500上的备用电池，通过一系列反向动作，将备用电池安装到无人机上的电池固定框400中，完成无人机电池的安装。[0046]如图3所示，储药箱300内设置有搅拌轴305，储药箱300上设置有搅拌电机304;搅拌轴3〇5—端连接有叶片，搅拌轴3〇5另一端贯穿储药箱300并与搅拌电机304连接。储药箱300上还设置有流量计306,流量计306用于检测注药泵301的注药量。储药箱300上还包括液位计307，液位计307用于观测储药箱300中剩余药量。栗入口302设置有电磁阀308，栗出口303设置有止回阀309。[0047]其中，储药箱300的侧面设置有液位计307，可以及时知晓储药箱内储液情况，方便工作人员进行操作;储药箱300顶部靠近侧边位置，开有窗口并设置有封闭盖，工作人员可通过该窗口向储药箱300灌入药粉和水，通过储药箱内的搅拌轴305进行搅拌混合，得到预设浓度并混合均匀的药液;在注药栗301向药箱100栗入药液时，通过流量计306，检测药箱100内的药量情况，及时给出信号使注药泵301停止工作。容易想到的，植保无人机喷洒的药液具有毒性，为避免药液泄漏，注药泵301的两个开口均设置有阀门。[0048]在一些实施例中，如图4-5所示，密封接头101包括：固定部102，固定部102包括进料部103、出料部104,以及连通进料部103与出料部104的管路105,管路105内设有密封部106;位于固定部102内的活动部107,活动部107上设有阻断部108,当密封部106与阻断部108抵接时，控制管路105断开;当密封部106与阻断部108分离时，控制管路105连通;连接固定部102与活动部107的弹性件109,弹性件109—端与活动部107抵接，另一端与固定部102抵接。进料部103与阻断部108外壁上分别开有两个密封槽，密封槽内设置有密封圈。[0049]具体的，如图5所示，密封接头101由固定部102,活动部107和弹性件109组成；固定部102与进料密封圈111装配，活动部107与阻断密封圈112装配;装配好密封圈的活动部107插入固定部102内，使导向部110伸出进料部103,然后装入弹簧，锁定固定部102上的出料部104;液体从固定部102上的进料部103进入，到达管路105内，阻断部108装配阻断密封圈112,将管路105分为上下两个腔体，液体进入出料部104近端腔体后，弹簧将阻断部108压合到管路105中的密封部106,在阻断部108和密封圈的作用下，将管路105密封，出料部104近端腔体内的液体不会流出，达到阻断效果。[0050]当需要连通时，导向部110端部会受力，弹簧受到压缩，两个腔体连通，药液可以通过格栅件的四个凹陷区域，流入管路105,再从出料部104流出，形成一个通路，反向流通原理一致；出料部104与注药接头201连接，通过进料部103外壁上密封圈与注药接头201的内壁接触，实现密封，保证整个通路无药液遗漏。[0051]活动部107上的导向部用有凹槽的格栅方式，整个流道由一个固定部实现，格栅件做阻断;格栅件四周凹陷无阻挡，格栅端部受到推力时，压缩弹簧，使格栅的密封端面向出料部移动，两个腔体直接连通，药液从格栅件与管路形成的腔体内流出，不工作时，格栅收到弹簧的弹力，将格栅向下压合，使之阻断部108与密封部106实现密封，达到隔断效果。[0052]如图6所示，注药接头201包括注药管202和连接管203,注药管202—端封闭一端开口，注药管2〇2开口端通过导管与泵出口303连通;连接管203底部与注药管202外壁垂直连接;所述注药管2〇2外壁上设置有注药孔204，注药孔204位于连接管203内腔中。当注药接头201与密封接头101连接时，注药孔204与活动部107不接触。[0053]如图7所示，电池402的两侧分别设置有固定块404,电池固定框400内壁上设置有与固定块404适配的固定槽401，优选的，固定块404与固定槽401均为倒梯形。固定块404上还套装有胶套405,胶套405与固定槽401的配合面为斜面。可以理解的，胶套405组装到电池402的固定块404位置上，电池402通过固定块404与电池固定框400上的固定槽401装配限位，电池402与电池固定框400之间通过胶套405的弹性和压缩量来减震和做冗余;胶套405与电池固定框400上的固定槽401装配，胶套405与固定槽401为斜面配合，电池402装入后，会通过斜面适配装配到设计位置。[0054]容易想到的，真空设备206为真空泵，或者为空气压缩机和真空发生器的组合，可以选用型号为EBM-125-1真空吸盘真空栗组件。[0055]在一些实施例中，如图8_9所示，电池支架500上设有多个电池容纳槽501，电池容纳槽501的左右两侧分别设置有电池导向支撑件502,电池容纳槽501的前侧设置有充电接头5〇3,充电接头5〇3与外部充电装置电连接。电池导向支撑件502包括安装板504和两个导向支撑柱505,导向支撑柱505与安装板504垂直连接，两个导向支撑柱505设置在安装板504侧壁的两端并靠近电池容纳槽5〇1。无人机上的电池组件通过真空吸盘2〇5吸取后，通过机械臂200移动至充电工位后，放置在充电工位充电;然后在充电工位上吸取已经充好电的电池组件至无人机工位，完成电池402安装。[0056]在一些实施例中，还包括控制模块4〇6，控制模块406用于检测无人机位置，并控制机械臂2〇〇、真空设备206与注药泵301动作。当无人机检测到药箱1〇〇需要进行加液时，返航到指定位置，控制模块检测到无人机，控制机械臂200动作，驱动旋转接头207转动，使注药接头201与无人机药箱1〇〇上的密封接头1〇1连接;此时，控制模块4〇6打开注药栗301上的电磁阀308,控制注药栗301工作，药液通过注药泵301进入药箱1〇〇;药箱1〇〇内液体量通过注药泵301上的流量计306检测，当药液流量达到预设阀值，流量计306发出信号，控制模块接收信号并控制注药栗3〇1停止工作，并关闭电磁阀3〇8;停止工作5秒后，机械臂2〇〇动作，使注药接头201与密封接头101脱离，避免残留液体渗出。[0057]当无人机检测到电量不足，电池402需要更换时，返航到指定位置，控制模块4〇6检测到无人机，控制机械臂200动作，驱动旋转接头207转动，使真空吸盘205向下正对电池402上的吸持表面403，真空设备2〇6吸、放功能通过控制模块4〇6的控制信号控制，真空吸盘2〇5工作时，能通过真空度或气压检测是否吸合或完全松开，给出机械臂2〇〇可以移动的信号至控制模块406。控制模块4〇6通过设置一系列指令，完成机械臂2〇〇与真空设备2〇6的自动工作，不需要人工进行操作，实现完全的自动化，减轻人工劳动强度。[0058]当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

权利要求：1.一种植保无人机续航系统，其特征在于，包括：药箱，所述药箱设置在无人机上，药箱顶部具有开口，开口上设置有密封接头；电池固定框，所述电池固定框设置在无人机上，用于提供电池在无人机上的安装空间；电池支架，所述电池支架用于容纳电池，电池顶部具有吸持表面；机械臂，所述机械臂的端部设置有旋转接头，旋转接头与机械臂转动连接;所述旋转接头一端固定有注药接头，旋转接头另一端固定有真空吸盘，真空吸盘通过导气管与真空设备连通；储药箱，所述储药箱设置有注药泵，注药泵具有泵出口和泵入口，所述泵入口与所述储药箱内部连通，泵出口与所述注药接头通过导液管连通。2.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述储药箱内设置有撹拌轴，储药箱上设置有搅拌电机;所述搅拌轴一端连接有叶片，搅拌轴另一端贯穿储药箱并与搅拌电机连接。3.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于，所述密封接头包括：固定部，所述固定部包括进料部、出料部，以及连通进料部与出料部的管路，管路内设有密封部；位于固定部内的活动部，活动部上设有阻断部，当密封部与阻断部抵接时，控制管路断开;当密封部与阻断部分离时，控制管路连通；连接所述固定部与活动部的弹性件，弹性件一端与活动部抵接，另一端与固定部抵接。4.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述注药接头包括注药管和连接管，注药管一端封闭一端开口，注药管开口端通过导管与泵出口连通;所述连接管底部与注药管外壁垂直连接;所述注药管外壁上设置有注药孔，注药孔位于连接管内腔中。5.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述电池的两侧分别设置有固定块，电池固定框内壁上设置有与固定块适配的固定槽。6.根据权利要求5所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述固定块上还套装有胶套，所述胶套与固定槽的配合面为斜面。7.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述电池支架上设有多个电池容纳槽，电池容纳槽的左右两侧分别设置有电池导向支撑件，电池容纳槽的前侧设置有充电接头，充电接头与外部充电装置电连接。8.根据权利要求7所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述电池导向支撑件包括安装板和两个导向支撑柱，导向支撑柱与安装板垂直连接，两个导向支撑柱设置在安装板侧壁的两端并靠近所述电池容纳槽。9.根据权利要求1所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:所述泵入口设置有电磁阀，栗出口设置有止回阀。10.根据权利要求1-9任一所述的一种植保无人机续航系统，其特征在于:还包括控制模块，所述机械臂、注药泵、真空设备均与控制模块电连接。

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