[发明专利]一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机及其施药方法

权利要求书

1.一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，包括机架、通过旋翼提供飞行动力的动力与控制机构、喷雾作业执行机构，喷雾作业执行机构安装在机架上；其特征在于：还包括用于在旋翼停止转动时将无人机紧固在树枝上的吊钩紧固装置，吊钩紧固装置安装在机架上；动力与控制机构包括用于控制的飞控模块；吊钩紧固装置包括连接杆、可动机械爪、固定机械爪、连接件、舵机；可动机械爪、连接件、固定机械爪、连接杆、机架依次相接，其中可动机械爪与连接件转动式连接，驱动可动机械爪转动的舵机安装在连接件内；可动机械爪和固定机械爪围成一可开合的环形握持部位；舵机与飞控模块相接；

可动机械爪和固定机械爪的内侧均设有用于保护树枝的柔性结构；吊钩紧固装置还包括检测握持部位压力的压力传感器，当握持部位压力大于设定值时，停止可动机械爪的进一步收紧；吊钩紧固装置还包括控制固定机械爪靠近或远离机架的伸缩机构、测量无人机和树枝距离的超声波测距模块，根据超声波测距模块的检测结果，飞控模块控制伸缩机构伸缩。

2.按照权利要求1所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：连接杆和机架之间设有旋转装置，旋转装置内设有检测无人机作业姿态的传感器，旋转装置根据传感器的检测结果，将无人机的作业姿态调整为水平姿态。

3.按照权利要求1所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：喷雾作业执行机构的数量为至少一个；每个喷雾作业执行机构均包括喷管、喷头、水泵、连接软管、喷雾作业控制器和药箱，喷管顶部安装有喷头，喷管底部与机架上部的通孔连接，喷管通过该通孔与水泵连接；连接软管一端连接水泵，另一端连接药箱；飞控模块通过喷雾作业控制器控制水泵运行。

4.按照权利要求3所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：还包括与喷雾作业执行机构一一对应设置的喷雾驱动装置；每个喷雾驱动装置均包括气泵及喷气作业控制器，气泵设置在喷头的正下方；气泵由喷气作业控制器控制，启动产生向上的风力；喷管为直线型，并与机架保持一定倾角使得喷头处于气泵的正上方。

5.按照权利要求1所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：还包括机械手作业执行机构和/或拍摄作业执行机构；机械手作业执行机构包括若干个机械手和机械手控制装置，机械手分布于机架的上部或者下部，分别与机械手控制装置连接，机械手控制装置与飞控模块连接；拍摄作业执行机构包括相机和相机控制器，相机设置于机架上方，相机控制器与飞控模块相连。

6.按照权利要求1至5中任一项所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：机架包括一固定盘和至少两个机臂；固定盘为不可拆卸的夹层结构，每个机臂起始端固定在固定盘上，各个机臂对称分布；

动力与控制机构包括旋翼、电机、电子调速器和飞控模块；旋翼设置在机臂的末端，旋翼由电机驱动，转动产生向下的风力，飞控模块通过电子调速器控制电机的转动；

吊钩紧固装置从固定盘延伸出。

7.一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机的施药方法，采用权利要求1-6中任一项所述的适用于高冠疏枝的环握式施药无人机，其特征在于：无人机上升并保持悬停，通过吊钩紧固装置抓紧目标树枝悬挂，旋翼即可停止转动；悬挂状态下喷雾作业执行机构实施施药操作，或/和机械手作业执行机构实施采摘操作，或/和拍摄作业执行机构实施拍摄操作。

8.按照权利要求7所述的一种适用于高冠疏枝的环握式施药无人机的施药方法，其特征在于：喷雾作业执行机构工作时，喷雾驱动装置启动，气泵正对喷嘴产生向上的气流；气流大小可调。