[发明专利]用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法

说明书

本发明公开了用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法，该无人机包括控制装置、主机体、药箱、云台和至少一套投放模块；投放模块连接在云台下方并由云台控制旋转运动，通过输药管与药箱底部连接；投放模块包括气缸、驱动线圈、抛投管和控制阀，驱动线圈内部的中空部分设有活塞，活塞前端为橡胶、后端为导磁金属；驱动线圈设在气缸后部，气缸与活塞连接；控制装置通过控制阀使固体药物颗粒进入抛投管内，随后驱动线圈通电吸引活塞后端的导磁金属部分，推动整个活塞在气缸内向前运动，推动固体药物颗粒抛投至目标水域，随后驱动线圈断电，活塞回归原位。本发明投放效率高，作业时对空气影响小，安全性高。

技术领域

本发明涉及无人机技术，具体涉及用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法。

背景技术

以蚊虫类为代表的携带各种人、畜传染病的害虫需要在静止水域进行繁殖，因此水域防治蚊虫是目前城市、农村地区防治传染病的一种重要手段。目前的消灭蚊虫的方式主要是人工喷药，需要人工携带药液喷洒装备对目标区域进行喷洒，其劳动强度大，成本高；而且效果不明显，对人类居住区环境有影响。虽然存在针对蚊虫繁殖水域的人工投药方式，但由于人工能力限制，仅能够喷洒地表的水域，对普遍存在的平顶房屋屋顶积水、沟渠、水塘等水域则很难顾及。

利用航空器喷洒能够克服人工效率低、范围小的问题，然而成本并不能得到很好的控制，也具有较大的危险性。而且由于地形的制约，仅限于大面积的农田地区使用，并不是一种最高效的方法。

随着近年来国内外各领域对多轴多旋翼飞行器结构与控制方法的不断改进和应用，多旋翼飞行器也凭借其自身特点进入到各种领域进行作业。相比人工作业，多旋翼飞行器成本低廉、灵活快速，适用于地形复杂的情形。而相比固定翼飞机的航空喷洒，则具有更高的安全性、更低的成本和更好的作业精确性。然而现有用于喷药作业的多旋翼飞行器，采用喷洒药液的方式作业，因此容易受到药液浓度、喷洒方式等的限制，续航能力受到所携带的大量水基溶剂的限制，并且只能在超低空进行正下方的喷洒，容易受到障碍物干扰，缺乏安全性和灵活性。

发明内容

为解决现有水域防治蚊虫技术成本高、效率低、受地形影响大等问题，本发明提供了用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机及其抛投方法，以完成针对积水水域的药物投放，投放效率高，作业时对空气影响小，安全性高。

根据本发明的一种用于积水水域防治蚊虫的固体药物抛投无人机，包括控制装置、主机体、药箱、云台和至少一套投放模块；主机体为一电动多旋翼飞行器，云台设置在主机体的下方；投放模块连接在云台下方并由云台控制旋转运动，投放模块通过输药管与药箱底部连接；控制装置设在主机体内，与云台电连接，用于获取无人机的飞行姿态、位置信息与云台的角度信息，控制无人机的飞行、云台转动及投放模块的投放动作；

投放模块包括气缸、驱动线圈、抛投管和控制阀，驱动线圈内部的中空部分设有活塞，活塞前端为橡胶、后端为导磁金属；驱动线圈设在气缸后部，气缸与活塞连接；控制阀与抛投管连通，且通过输药管与药箱连接；

控制装置通过控制阀使固体药物颗粒进入抛投管内，随后驱动线圈通电吸引活塞后端的导磁金属部分，推动整个活塞在气缸内向前运动，产生压缩气体，推动抛投管内的固体药物颗粒，最后将固体药物颗粒抛投至目标水域；固体药物颗粒推出后驱动线圈断电，活塞回归原位。

所述控制阀打开时可供至少一个固体药物颗粒通过。

在优选的实施例中，所述控制阀打开时可供一个固体药物颗粒通过，控制阀包括阀体、阀瓣及舵机；阀体内部有两个楔形开槽的空心管，两个楔形开槽分别位于阀体相对的两面上，两个楔形开槽沿阀体轴向方向上的距离为一个固体药物颗粒的直径；阀瓣为两片楔形橡胶片，两片楔形橡胶片沿阀体轴向方向上的距离为所投放固体药物颗粒的直径，且沿输药管截面方向上的投影连接而不重合，两片楔形橡胶片分别嵌入阀体的两个楔形开槽内；两片楔形橡胶片在阀体外部由连杆刚性联动，并由舵机提供移动所需的动力，其往复运动一次使固体药物颗粒进入抛投管。