(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 2021232420 65.1 (22)申请日 2021.12.2 2 (73)专利权人 中国农业大 学 地址 100193 北京市海淀区 圆明园西路2号 (72)发明人 郑永军　徐平凡　江世界　杨圣慧　 刘伟洪　李文伟　谭彧　 (74)专利代理 机构 北京卫平智业专利代理事务 所(普通合伙) 11392 专利代理师 闫萍 (51)Int.Cl. G01N 15/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) B64D 1/18(2006.01) B64D 47/00(2006.01) B60L 15/20(2006.01) (54)实用新型名称 一种果园施药雾化效果实时检测系统 (57)摘要 本实用新型涉及一种果园施药雾化效果实 时检测系统， 包括： 底架、 粒径仪支 撑座、 粒径仪、 3D激光雷达、 激光雷达支架、 步进电机、 航空喷 头、 无人机电机、 无人机旋翼、 转速仪、 位姿传感 器、 支撑臂、 铰链合页 Ⅰ、 电动推杆及编码器、 滑 块、 流量传感器、 药管 Ⅰ、 铰链合页 Ⅱ、 滚珠丝杆、 滚珠丝杆支撑架、 驱动器、 隔膜泵、 药管 Ⅱ、 轴流 风机； 本实用新型可以调节无人机旋翼和航空喷 头的作业高度、 作业角度、 侧风大小、 旋翼转速和 喷施压力， 能够模拟植保无人机和无人车作业， 获得不同参数下雾滴雾化前后的雾场分布和雾 滴粒径数据， 并可以在时域上研究雾场的形成过 程， 为果园植保实际施药作业的参数选择提供依 据。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 217059834 U 2022.07.26 CN 217059834 U 1.一种果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于， 包括： 底架(1)、 粒径仪支撑座 (2)、 粒径仪(3)、 3D激光雷达(4)、 激光雷达支架(5)、 步进电机(6)、 航空喷头(7)、 无人机电 机(8)、 无人机旋翼(9)、 转速仪(10)、 位姿传感器(11)、 支撑臂(12)、 铰链合页 Ⅰ(13)、 电动推 杆及编码器(14)、 滑块(15)、 流量传感器(16)、 药管 Ⅰ(17)、 铰链合页 Ⅱ(18)、 滚珠丝杆(19)、 滚珠丝杆支撑架(20)、 驱动器(24)、 隔膜泵(25)、 药 管Ⅱ(26)和轴流 风机(28)； 所述3D激光雷达(4)固定在激光雷达支架(5)上， 并能够在水平面任意角度旋转， 激光 雷达支架(5)放置于地面， 底部与底架(1)进行连接， 能够沿着底架(1)进行滑动， 粒径仪(3) 置于粒径仪支撑座(2)上， 粒径仪支撑座(2)与底架(1)的长边垂 直悬空放置， 粒径仪支撑座 (2)能够在底架(1)的长边上移动； 步进电机(6)和滚 珠丝杆(19)竖直于水平 面放置， 与滚珠 丝杆支撑架(20)固定连接， 滚 珠丝杆支撑架(20)与底架(1)固定连接， 滑 块(15)与滚 珠丝杆 (19)滑动 连接， 支撑臂(12)通过铰链合页 Ⅱ(18)与滑块(15)进行连接， 电动推杆及编码器 (14)的固定端通过螺栓与滑 块(15)进 行固定， 电动推杆及编码器(14)的推动端通过铰链 合 页Ⅰ(13)与支撑臂(12)进行连接， 转速仪(10)、 位姿传感器(11)、 流量传感器(16)、 药管 Ⅰ (17)通过扎带固定在支撑臂(12)上， 其中转速仪(10)位于无人机旋翼(9)水平投影的1/2 处， 无人机电机(8)固定在支撑臂(12)的悬空端， 无人机旋翼(9)固定在无人机电机(8)上， 航空喷头(7)固定在无人机电机(8)底部， 隔膜泵(25)通过药管 Ⅱ(26)、 药管 Ⅰ(17)与航空喷 头(7)进行 连接； 轴流 风机(28)放置 于地面， 与驱动器(24)连接 。 2.如权利要求1所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于， 所述果园施药雾 化效果实时检测系统还包括： 上位机( 22)和单片机(23)， 单片机( 23)通过串口与上位机 (22)和驱动器(24)进行 连接通信。 3.如权利要求2所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 转速仪(10)、 位 姿传感器(1 1)和流量传感器(16)通过导线 Ⅱ(27)与单片机(23)连接 。 4.如权利要求1所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 步进电机(6)、 轴 流风机(28)、 电动推杆及编码器(14)和隔膜泵(25)通过导线 Ⅰ(21)与驱动器(24)连接 。 5.如权利要求4所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 所述导线 Ⅰ(21) 为杜邦线。 6.如权利要求1所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 所述激光雷达支 架(5)底部通过凹型槽与底 架(1)进行 连接。 7.如权利要求1所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 粒径仪支撑座 (2)的两端分别固定一个粒径仪(3)。 8.如权利要求2所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 所述粒径仪(3) 和3D激光雷达(4)通过以太网与上位机(2 2)进行通讯。 9.如权利要求1所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 所述3D激光雷达 (4)通过螺栓固定在激光雷达支架(5)上， 步进电机(6)、 滚珠丝杆(19)通过螺栓与滚珠丝杆 支撑架(20)固定连接， 滚珠丝杆支撑架(20)通过螺栓与底架(1)固定连接； 无人机电机(8) 通过螺栓固定在支撑臂(12)的悬空端， 无人机旋翼(9)通过螺栓固定在无人机电机(8)上， 航空喷头(7)通过螺 栓固定在无 人机电机(8)底部 。 10.如权利要求2所述的果园施药雾化效果实时检测系统， 其特征在于： 3D激光雷达(4) 采用大疆的Mi d‑40激光雷达， 粒径仪(3)为Spraytec喷雾粒径仪， 步进电机(6)为57两相步权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 217059834 U 2进电机， 滚珠丝杆(19)为GX150加强型滚珠丝杆， 转速仪(10)为SC12转速仪， 位姿传感器 (11)为MPU6050位姿传感器， 流量传感器为YF ‑S201C流量传感器， 无人机旋翼(9)为JF01 ‑10 植保无人机旋翼， 无人机电机(8)为KV980无人机电机， 航空喷头(7)为Teejet  XR110012VS 航空喷头， 单片机(23)为Arduino  Mega 2560单片机， 驱动器(24)为DM542驱动器， 隔膜泵 (25)为DP‑35DP隔膜泵。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 217059834 U 3