多旋翼噴霧無人飛行器的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)研究

胡彩旗，邵明赫，王存鵬，陳大偉，蘭玉彬，王正田

(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué) a.機(jī)電學(xué)院；b.科技處，山東 青島 266109；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院，廣州 510642；3.青島前哨風(fēng)動工具制造技術(shù)有限公司，山東 青島 266109)

0 引言

帶有噴霧裝置的多軸無人機(jī)起降大多不需要專用的機(jī)場，且飛行穩(wěn)定性高，操控性能好，作業(yè)靈活。隨著農(nóng)業(yè)航空步伐飛速發(fā)展，無人植保機(jī)越來越受到農(nóng)民的肯定和青睞；但是各種植保飛行器的出現(xiàn)，實(shí)際質(zhì)量良莠不齊，難以達(dá)到作業(yè)、飛行穩(wěn)定及可靠續(xù)航的合理搭配[1-4]。

本文設(shè)計(jì)制作了一種成本較低、能夠?qū)崿F(xiàn)中小田塊穩(wěn)定高效作業(yè)的電動多旋翼噴霧飛行器，旨在為今后農(nóng)業(yè)植保飛行器的設(shè)計(jì)提供一種借鑒。首先給出飛行器基本參數(shù)的選定和測試方法，然后進(jìn)行性能參數(shù)分析；經(jīng)拉力試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性之后，繪制各機(jī)體結(jié)構(gòu)切割圖，由激光切割機(jī)得到所需碳纖板材。遵循可靠性和減少自重的原則，選擇合適的接合部件，對機(jī)體進(jìn)行搭建、布線、裝配，測得各電氣元件工作電流、電壓，檢查機(jī)箱內(nèi)散熱是否可靠。在各參數(shù)確定下進(jìn)行功耗分析，選擇相應(yīng)的動力電池。田間試驗(yàn)選擇小麥地，采用水敏試紙進(jìn)行霧滴采樣，借助DepositScan軟件進(jìn)行樣本霧滴沉積分布計(jì)算，以對噴灑效果進(jìn)行分析，得到不同相對風(fēng)速和風(fēng)場影響下的霧滴分布規(guī)律。

1 多旋翼噴霧飛行器的設(shè)計(jì)

1.1 總體設(shè)計(jì)

多旋翼一般采用圓形對稱結(jié)構(gòu)布局，均采用電池動力驅(qū)動，飛行中所產(chǎn)生的氣流是多個(gè)旋翼共同作用的結(jié)果[5-7]，飛行過程中旋翼的反扭矩抵消，飛行穩(wěn)定。……