多旋翼无人机的喷雾系统设计开题报告

 2021-08-08 22:15:01

1. 研究目的与意义

我国是一个农业大国,农业作为第一产业,是民生之本! 在农作物生长过程中,病虫草鼠害的有效防控措施是保证粮食安全生产的一个不可缺省的重要环节,直接影响粮食的产量与质量。

高效植保机械化技术是农业生产综合能力的重要组成部分,航空植保能快速高效地完成病虫草害的防治,特别是能及时有效地防治大面积爆发性有害生物灾害,同时在施药效率、不受地理因素制约等有着传统施药无可比拟的优点。

2. 国内外研究现状分析

世界上第一架无人机是由英国人于1917年研制的。这是第一架无线电操纵的小型单翼机,由于受到当时许多技术问题的制约,所以实验失败。而后终于在20世纪30年代初研制成功无线电操纵的无人靶机,直到80年代,美国无人机应用于越南和海湾战争。世界上第一台农用无人机出现在1987年日本,Yamha公司受日本农业部委托,生产出20k级喷药无人机R-59,经过将近20多年的发展,目前日本拥有2345架已注册农用无人直升机,操作人员14163人,成为世界上农用无人机喷药第一大国。

现阶段,无人机因其成本低、性能优越、无需专门起降场地等优点, 在中国的发展呈井喷趋势。尤其是近年,无人机航空喷洒系统、低空低量喷洒、远程控制施药等技术在中国均取得突破性进展。茹煜等以德国VARIO公司的多用途无人机为平台,设计了远程控制低量喷雾系统。通过地面远程遥控控制喷雾系统施药,对影响离心雾化喷雾效果的主要因素进行了理论研究和性能试验,获得了雾化盘直径为 80 mm 的离心雾化喷头的最佳作业参数。范庆妮设计了两套应用于小型无人直升机的农药雾化系统离心雾化系统和液力雾化系统,用于研究小型无人机的低空低量喷洒技术。张京等利用WPH642 型无人机搭载红外热像仪,在飞行高度 2 m 、飞行速度 1.5 m/s 的作业参数下,研究了无人驾驶直升机航空喷雾参数对药液雾滴沉积效果的影响。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容:完成基于多旋翼无人机喷雾系统的理论分析、计算及结构设计。包括喷雾系统的总体设计、喷雾系统的管路设计、药箱设计、支撑平台的设计、控制系统的设计

研究计划:(1)第1周第2周准备工作。

(2)第3周第4周确定设计方案。

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4. 研究创新点

(1)自动化程度高,保证了飞机操控者的安全性,作业机组人员相对较少,劳动强度低

(2)体积小、重量轻、飞行操控灵活、安全系数高,对于不同地域、不同种植规模和不同作物具有更好的适应性

(3)悬停、稳定性好,飞行最低高度小,可减少农药的在空中飞散造成浪费和污染
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