一、植保無人機(jī)簡(jiǎn)介

農(nóng)用植保無人機(jī)的定義，顧名思義是用于農(nóng)林植物保護(hù)作業(yè)的無人駕駛飛機(jī)，該型無人飛機(jī)有飛行平臺(tái)(固定翼、單旋翼、多旋翼)、GPS飛控、噴灑機(jī)構(gòu)三部分組成，通過地面遙控或GPS飛控，來實(shí)現(xiàn)噴灑作業(yè)，可以噴灑藥劑、種子、粉劑等。由于農(nóng)用植保無人機(jī)體積小、重量輕、運(yùn)輸方便、可垂直起降、飛行操控靈活，對(duì)于不同地域、不同地塊、不同作物等具有良好的適應(yīng)性。因此不管在我國(guó)北方還是南方，丘陵還是平原，大地塊還是小地塊，農(nóng)用植保無人機(jī)都擁有廣闊的應(yīng)用前景。

農(nóng)用植保無人機(jī)是一種遙控式農(nóng)業(yè)噴藥小飛機(jī)，機(jī)體型嬌小而功能強(qiáng)大，以載荷為10公斤的電動(dòng)植保無人機(jī)為例，其噴灑效率是傳統(tǒng)人工的30倍，每天作業(yè)300~500畝。飛機(jī)采用智能操控，操作手通過地面遙控器定位對(duì)其實(shí)施控制，其旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對(duì)作物的穿透性，防治效果好，同時(shí)遠(yuǎn)距離操控施藥大大提高了農(nóng)藥噴灑的安全性。該飛行平臺(tái)還能通過搭載不同的任務(wù)系統(tǒng)，對(duì)農(nóng)業(yè)病蟲害等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、農(nóng)村土地確權(quán)、農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)及病蟲害的監(jiān)測(cè)、施藥、授粉、施肥作業(yè)。

二、植保無人機(jī)參考性能指標(biāo)

本文說明案例 山東中煤集團(tuán) 型號(hào)：ZM-KT-10-8

· 采用高效無刷電機(jī)作為動(dòng)力，機(jī)身振動(dòng)小，可以搭載精密儀器，噴灑農(nóng)藥等更加精準(zhǔn);

· 地形要求低，作業(yè)不受海拔限制，在西藏、新疆等高海拔地域;

· 起飛調(diào)校短、效率高、出勤率高;

· 環(huán)保，無廢氣，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保和綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展要求;

· 易保養(yǎng)，使用、維護(hù)成本低，一般7天就可操作自如;

· 售價(jià)相對(duì)較低，普及化程度高;

· 載荷范圍5-15L;

· 單架次作業(yè)時(shí)間一般10分鐘左右，作業(yè)面積10-30畝/架次;

· 采用鋰電作為動(dòng)力電源，外場(chǎng)作業(yè)需要及時(shí)為電池充電;

· 專業(yè)化培訓(xùn);

三、植保無人機(jī)構(gòu)成部件圖解

(一)配置

植保無人機(jī)因?yàn)檩d重的原因，配置要求都比較高(不是配件)。

1.飛控：直接關(guān)系到無人機(jī)的穩(wěn)定性，常用的品牌有大疆、零度、APM、玉兔、KK、QQ等;

價(jià)格幾百到上萬不等，植保無人機(jī)常用的品牌DJI、ZERO 其他的用于航模較多。

2.電調(diào)：KonTRONIK JIVE 、ZTW、好盈、YGE、鳳凰等;

價(jià)格幾十、幾百到幾千不等 市面上植保機(jī)大多用ZTW、好盈，性價(jià)比較高。像KonTRONIK JIVE的話太浪費(fèi)了(土豪除外) 我們對(duì)電調(diào)關(guān)注最多的是最大瞬間放電電流，配對(duì)搭配的無刷電機(jī)來使用，不是說隨便搭配一下就可以的。

3.無刷電機(jī)：T Motor 、 恒力源、朗宇、瑪雅、JFRC等;

價(jià)格幾十幾百幾千，電機(jī)的話就要看KV值(無刷電機(jī)KV值定義為轉(zhuǎn)速/V，意思為輸入電壓增加1伏特，無刷電機(jī)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)速值)。

4.槳葉：植保機(jī)槳葉要看尺寸、螺距，品牌太多了，一個(gè)普通的加工廠就可以做。

電調(diào)、電機(jī)、槳葉的搭配直接影響植保機(jī)的載重

5.接收機(jī)：植保的話六通道足夠

6.遙控器：wfly(天地飛科技開發(fā)有限公司 遙控設(shè)備品牌) FUTABA(日本雙葉電子工業(yè)株式會(huì)社(Futaba Corp.) 雙葉電子科技開發(fā)中國(guó)有限公司成立，主要經(jīng)營(yíng)范圍包括無線遙控傳輸設(shè)備、VFD熒光顯示裝置及物流軟件等電子工業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。)

7.機(jī)架和起落架我們都是自己打板，自己設(shè)計(jì)。

(二)我們團(tuán)隊(duì)在研發(fā)生產(chǎn)使用過程中的積累的經(jīng)驗(yàn)和技巧

1.管夾

(圖一)：CNC鋁合金折疊管夾 (圖二)：普通紐扣式管夾

產(chǎn)品特性：

1)CNC全鋁合金折疊機(jī)臂件(自動(dòng)式)機(jī)臂管夾，較比普通紐扣式管夾更機(jī)械化，性能更優(yōu)越。普通紐扣式管夾上紐扣多為塑料材質(zhì)，易斷裂。

2)為了增加飛行穩(wěn)定性，特設(shè)計(jì)向上5°傾角。

3)牢固，易操作。

4)此款折疊件適合四軸/六軸/八軸多旋翼機(jī)架使用

2.噴頭

離心噴頭的優(yōu)點(diǎn):

1)改變旋流室的幾何形狀，使水流合理，大大提高霧化程度。

2)材質(zhì)優(yōu)良，采用黃銅、玻璃鋼或ABS，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐磨，價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

3)進(jìn)水管采用卡扣連接，拆裝方便，易于保養(yǎng)。

4)噴霧性能良好，能大大提高水與空氣的熱濕交換效率。

5)降低噴水壓力至1KS/cm2，仍能保持良好的霧化程度，是理想的節(jié)能產(chǎn)品。

6)產(chǎn)品規(guī)格多，選用范圍很廣,適用于粉狀藥劑和液體藥劑.

普通噴頭的缺點(diǎn)：

1)旋流室水流不合理，霧化效果不能有效發(fā)揮。

2)材質(zhì)大致為普通塑料，使用壽命短。

3)保養(yǎng)拆卸繁瑣。

4)不適用于粉狀藥劑，易堵塞，兼容性差。

3.藥桶

(圖一)新式藥桶 (圖二)老式藥桶

與圖二(老式藥筒)相比圖一(新式藥桶)優(yōu)點(diǎn)：

· 固定點(diǎn)改為一體式內(nèi)絲桿，材質(zhì)為全銅，省去了老式安裝繁瑣事項(xiàng)，固定更牢固，外觀更流暢。

· 桶壁厚度增加，使用新型超輕材質(zhì)，耐氧化，耐腐蝕。

· 桶內(nèi)增加隔段，減少了工作過程中桶內(nèi)藥劑的晃動(dòng)，從而大大減輕了對(duì)植保機(jī)平衡的影響。

4.機(jī)體走線凌亂問題

剛開始組裝鏈接內(nèi)部元器件時(shí)，走線特別亂，看著很不舒服，而且焊接口比較多，焊接不實(shí)的話，會(huì)帶來很多隱患。內(nèi)部空間本來就很有限，再加上亂七八糟的走線，其內(nèi)部的現(xiàn)況大家可想而知了。

集線板幫你解決以上問題，用它結(jié)合T插(XT60)來節(jié)省空間，小身體扛起大流量，這樣不僅節(jié)省空間，而且美觀了很多。

5.槳葉固件

(圖一)新型槳葉固件

· 鋁合金材質(zhì)，經(jīng)久耐用。

· 安裝簡(jiǎn)易，不用工具就可以固定槳葉。

· 連接牢固，越轉(zhuǎn)越緊。

(圖二)老式槳葉固件

· 絲桿固定，安裝繁瑣。

· 螺絲易生銹，拆卸困難。

· 螺絲易松動(dòng)、脫落，危險(xiǎn)系數(shù)高。

6.再次調(diào)試和維護(hù)

調(diào)試過程是一個(gè)考驗(yàn)?zāi)托牡倪^程了，根據(jù)飛控的不同，調(diào)試的方法也不同。

例如零度的X4V2飛控，常用的調(diào)試方法為地面站軟件調(diào)試(我們一般用手機(jī)地面站，操作簡(jiǎn)單，調(diào)試方便)。具體的調(diào)試方法可參考X4V2飛控說明書(手機(jī)地面站調(diào)試部分)，嚴(yán)格按照說明書上的步驟來設(shè)置。

設(shè)置包含：

· 地面站軟件輔助設(shè)置

· 手動(dòng)設(shè)置(校準(zhǔn)遙控器、飛行模式、失控保護(hù)、飛行器參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)電調(diào)行程、檢查飛控和GPS的安裝)

·飛控和GPS安裝需要注意的是兩者上面的箭頭指向機(jī)頭方向 GPS支撐桿用碳纖維材質(zhì)的比較好，免受磁場(chǎng)的干擾。調(diào)試過程中不要安裝槳葉，以免傷人!

7.安全操作

操作員應(yīng)嚴(yán)格按使用維護(hù)說明書執(zhí)行。酒后、睡眠不足、生病時(shí)、孕婦、未滿18周歲、未獲得資質(zhì)證書者不允許操作。作業(yè)結(jié)束后應(yīng)停止發(fā)動(dòng)機(jī)，關(guān)閉遙控器電源，并將遙控器置于工具箱內(nèi)，取出鑰匙。當(dāng)植保機(jī)出現(xiàn)緊急狀況時(shí)，應(yīng)將植保機(jī)以最快方式飛離人群，并盡快降落或迫降。

· 起飛前例行檢查

飛控員應(yīng)養(yǎng)成良好習(xí)慣，在每次起動(dòng)植保機(jī)前必須進(jìn)行例行檢查科目，從上到下，從前到后，從外到內(nèi)，檢查完畢后方可啟動(dòng)。

· 其它維護(hù)竅門

每次飛行完畢后需要養(yǎng)成良好習(xí)慣，對(duì)全機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)和清潔。可以利用壓縮空氣、柔軟的抹布和稀釋的清潔劑對(duì)機(jī)身、旋翼、起落架、噴灑系統(tǒng)等進(jìn)行清理。同時(shí)檢查直升機(jī)各主要部件的螺絲是否牢固，活動(dòng)部件晃幅度是否過大，推桿是否牢固，機(jī)身是否有明顯裂縫等。

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