植保无人机数字化设计.docx

植保无人机数字化设计

1.项目研究背景

大多数农作物产区遭受病虫害的侵袭,导致农作物减产甚至死亡。传统的农业防治方法往往需要大量农药和人力投入,不仅效果有限，而且环境污染严重。随着科技的发展，植保无人机技术逐渐成熟,为小麦病虫害的防治提供了新的解决方案。

植保无人机能够准确识别病虫害，通过精准喷药实现局部防治，减少农药的使用量和对环境的污染。无人机的作业效率高，能够快速响应病虫害的爆发,并及时进行防治，有效保障农作物的生长和产量。研究利用植保无人机技术防治农作物病虫害,对提高生产效率、减少农药残留、改善农产品质量具有重要意义。

综上所述，研究农用无人机防治农作物病虫害的目的，是为了提高防治效率，减少农药使用，保护生态环境，促进农业可持续发展。未来，农用无人机防治农作物病虫害的应用前景广阔，将成为我国农业科技创新的重要方向

2.项目研究意义

植保无人机技术是指基于无人机的农作物的病虫害等有害生物的防治技术。相比传统的植保方式，植保无人机技术具有以下优势：

一、提高生产效率

随着农业生产规模的不断扩大，人工喷洒农药已经无法满足生产需要，需要更快速、更精准、更高效的防治方式。农用无人机具备飞行灵活、覆盖面广、喷洒均匀等优点，能够大幅提高防治效率，快速应对严重的病虫害危机。

二、减少农药使用

传统的农业防治方式往往需要大量的农药，给环境带来极大的负担。而农用无人机喷洒精度高、配药量少、覆盖范围广，可以减少农药的使用量，降低农药残留风险和环境污染程度。

保护生态环境

农用无人机喷洒农药的作业方式，不仅能减少农药使用量，还能精细化施药，减少农药滞留时间和流失，降低对周边生态环境的危害，减轻环境污染，保护生态平衡。

提升农业可持续发展

保障农产品质量安全，是农业可持续发展的重要一环。因此，农业防疫工作必须得到保障和加强。农用无人机防治病虫害，能够保障农产品的生产和质量，提高产品的市场竞争力，促进农业可持续发展。

3.项目设计方案

植保无人机的主要组成包括无人机主体和植保系统两部分。

无人机主体部分主要负责完成飞行及悬停功能，其机身是整个机器的支撑结构，通常采用碳纤维材料制成，具有轻量化、高强度和防腐蚀等特点；飞行方式采用四旋翼方式，各旋翼与电机相连，通过机身内部装载的电控系统实现机翼的转动，实现无人机的飞行。

图1无人机主体部分示意图

植保无人机的植保系统包括喷雾器药箱和喷雾控制系统等,主要由水箱、水泵、管道与喷嘴等组成，可以实现对农作物的喷雾作业，提高农作物的产量和质量。喷雾器采用高压雾化技术，可以将农药均匀地喷洒在农作物上，减少农药的浪费和对环境的污染。其中水箱采用下置式，内部设有防振荡装置，可以防止无人机飞行时水箱内液体摇晃影响无人机飞行。

图2无人机灌溉系统部分示意图

图3无人机水箱示意图

4.项目创新点

市面上植保无人机在加水时多采用人工加灌或停飞后加灌，本项目设计了一款自吸水式水箱，水箱下部装有一个可伸缩的吸头，无人机可以飞行至储水池上方悬停，吸头伸出探入水中完成加水。此设计可以提高生产效率，减少人工操作时间及成本。

图4水箱自吸水示意图

5.项目成果

按照立项要求，完成了植保无人机整体结构的数字化建模。此外还绘制了无人机的主要零部件的工程图。

图5无人机三维模型总成图

图6起落架连接器工程图

图7无人机装配图

图8无人机支撑杆固定座工程图

图9无人机喷雾支撑杆工程图

6.项目总结

通过本次项目，在学习无人机结构设计的基础上，利用SOLIDWORKS软件完成了植保无人机的数字化设计，并且对现有植保无人机加水方式创新性的做了改进，大大减少人工操作时间及成本，提高了植保作业的效率，对保护生态环境、促进农业可持续发展具有重要意义。