多旋翼噴霧無人飛行器的設計和試驗研究

胡彩旗，邵明赫，王存鵬，陳大偉，蘭玉彬，王正田

(1.青島農業大學 a.機電學院；b.科技處，山東 青島 266109；2.華南農業大學 工程學院，廣州 510642；3.青島前哨風動工具制造技術有限公司，山東 青島 266109)

0 引言

帶有噴霧裝置的多軸無人機起降大多不需要專用的機場，且飛行穩定性高，操控性能好，作業靈活。隨著農業航空步伐飛速發展，無人植保機越來越受到農民的肯定和青睞；但是各種植保飛行器的出現，實際質量良莠不齊，難以達到作業、飛行穩定及可靠續航的合理搭配[1-4]。

本文設計制作了一種成本較低、能夠實現中小田塊穩定高效作業的電動多旋翼噴霧飛行器，旨在為今后農業植保飛行器的設計提供一種借鑒。首先給出飛行器基本參數的選定和測試方法，然后進行性能參數分析；經拉力試驗驗證設計的可行性之后，繪制各機體結構切割圖，由激光切割機得到所需碳纖板材。遵循可靠性和減少自重的原則，選擇合適的接合部件，對機體進行搭建、布線、裝配，測得各電氣元件工作電流、電壓，檢查機箱內散熱是否可靠。在各參數確定下進行功耗分析，選擇相應的動力電池。田間試驗選擇小麥地，采用水敏試紙進行霧滴采樣，借助DepositScan軟件進行樣本霧滴沉積分布計算，以對噴灑效果進行分析，得到不同相對風速和風場影響下的霧滴分布規律。

1 多旋翼噴霧飛行器的設計

1.1 總體設計

多旋翼一般采用圓形對稱結構布局，均采用電池動力驅動，飛行中所產生的氣流是多個旋翼共同作用的結果[5-7]，飛行過程中旋翼的反扭矩抵消，飛行穩定。……