[发明专利]一种田间空气采样无人机

说明书

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种田间空气采样无人机，用于田间高效稳定采取空气样本。该田间空气采样无人机包括旋翼、旋翼转动轴、舵机、外延连杆、支撑架、无对流进气口、机架、信号接收模块、锂电池、电子调速器、单片机、有对流进气口，设计新颖，结构紧凑，智能化程度高，可广泛应用于各种大田环境，大幅度提高田间管理水平，减轻劳动强度，提高经济效益，能够在市场大范围内普及。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特别涉及一种田间空气采样无人机，用于田间高效稳定采取空气样本。

背景技术

随着农村土地流转政策的广泛实施，田地集约化程度越来越高，由各种各样的农村生产合作社等承包的大块农业田地越来越多，这也对田间管理提出了更高的要求。在大田环境中，各方位点的空气状况不尽相同，而空气状况的不同，也显著影响田间农作物的长势。例如，空气中若存在过多有毒物质，会严重摧残农作物，甚至会导致大面积农作物死去，造成巨大的经济损伤。又例如，空气中氧气、二氧化碳等含量信息，是农作物生产的重要参考依据，也是建立农作物生产模型的必要信息。因此，设计研发一种田间空气采样无人机，可用于田间高效稳定采取空气样本，对精准农业、智慧农业的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种田间空气采样无人机，能够在田间高效稳定地采取空气样本。

针对上述现有技术中存在的问题与缺陷，本发明提供一种田间空气采样无人机。该田间空气采样无人机可以在田间高效稳定地采取空气样本，设计新颖，结构紧凑，智能化程度高，可广泛应用于各种大田环境，大幅度提高田间管理水平，减轻劳动强度，提高经济效益，能够在市场大范围内普及。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种田间空气采样无人机，包括旋翼1、旋翼转动轴2、舵机3、外延连杆4、支撑架5、无对流进气口6、机架7、信号接收模块8、锂电池9、电子调速器10、单片机11、有对流进气口12，其特征在于：所述旋翼1与旋翼转动轴2过盈连接；所述旋翼转动轴2通过联轴器与舵机3的输出轴连接；所述舵机3通过螺栓与外延连杆4连接；所述支撑架5通过螺栓与机架7连接；所述信号接收模块8通过螺栓与机架7连接；所述锂电池9通过螺栓与机架7连接；所述电子调速器10通过螺栓与机架7连接；所述单片机11通过螺栓与机架7连接。

所述无对流进气口6位于无人机两侧，孔径为10mm。

所述有对流进气口12位于无人机前后，孔径为10mm。

所述信号接收模块8采用Zigbee通讯模式。

所述单片机11采用STM32。

所述无人机采用四旋翼型，即旋翼1对称分布4个。

本发明基于上述设计，其工作原理是：工作时，锂电池9为舵机3、信号接收模块8、电子调速器10、单片机11供电，当信号接收模块8接收到工作信号时，单片机11产生PWM波到电子调速器10，电子调速器10控制舵机3启动，转动轴2转动，旋翼1转动，从而无人机起飞。在飞行过程中，信号接收模块8接收基站发送的位置信息，单片机11根据接收的位置信息进行路径规划。当达到指定采样位置时，单片机11控制无人机处于起始位置，根据既定试验方案，分别开启或关闭无对流进气口6、有对流进气口12，从而完成高效稳定采取空气样本作业。

与现有技术相比，本发明的有益效果主要有以下四点。

1.该田间空气采样无人机可以在田间高效稳定地采取空气样本，设计新颖，结构紧凑，智能化程度高，可广泛应用于各种大田环境，大幅度提高田间管理水平，减轻劳动强度，提高经济效益，能够在市场大范围内普及。

2.该田间空气采样无人机有无对流进气口6、有对流进气口12两种进气口，可以根据具体试验方案同时采取多种空气样本。

3.该田间空气采样无人机的信号接收模块8采用Zigbee通讯模式，通讯质量稳定，通讯效果良好。