JPH10337145A - 薬剤散布システム - Google Patents

薬剤散布システム

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JPH10337145A
JPH10337145A JP15104297A JP15104297A JPH10337145A JP H10337145 A JPH10337145 A JP H10337145A JP 15104297 A JP15104297 A JP 15104297A JP 15104297 A JP15104297 A JP 15104297A JP H10337145 A JPH10337145 A JP H10337145A
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JP
Japan
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medicine
spraying
spray
nozzle
unit
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Application number
JP15104297A
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English (en)
Inventor
Yasushi Ishikawa
泰志 石川
Toru Yoshino
徹 善野
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Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 散布対象領域の形状やサイズなどに影響され
ずに、散布対象領域に薬剤を均一に散布することができ
る薬剤散布システムを提供する。 【解決手段】 無人ヘリコプターを遠隔操作しながら散
布処理を行っている最中に、散布切換スイッチ43から
の信号が無線で制御装置60側に与えられる。この制御
装置60では、散布幅演算部633がその信号に基づき
モータ263を高速あるいは低速回転させる旨の制御信
号をモータ駆動制御回路67に出力する。この制御信号
に基づきモータ駆動制御回路67はモータ263をPW
M制御してポンプ262による液剤の圧送圧力を調整す
る。その結果、ノズル25から吐出する液剤の吐出角度
が変化し、散布幅が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠隔繰作によって
操縦される無人ヘリコプターにより農薬のような薬剤を
空中散布するための薬剤散布システムに関する。
【0002】
【従来の技術】広い面積の森林や農地に対して害虫駆除
用薬剤のような農薬を大規模に散布する場合、操縦者が
搭乗する小型飛行機や無人ヘリコプターを使って薬剤を
空中散布するということが行われている。しかしなが
ら、このような有人の飛行体による薬剤の空中散布は、
小規模な面積に対しては適用し難く、飛行機等のチャー
ター料金も高価なものとなるという問題を有していた。
そこで、このような問題を解消すべく、例えば図12に
示すように、無線により遠隔操縦できるラジコンヘリコ
プター(無人ヘリコプター)1に薬剤散布装置2を取り
付け、作業者が遠隔操作装置を用いてラジコンヘリコプ
ター1を遠隔操作しながら薬剤散布装置2から薬剤を空
中散布する薬剤散布システムが従来より提案されている
(実開昭55−27189号公報,実開平2−2876
2号公報など参照)。
【0003】この薬剤散布システムでは、薬剤を散布す
べき散布対象領域100の上空をラジコンヘリコプター
1が移動経路R1、R2、…に沿って移動するごとに、薬
剤散布装置2から散布幅W0で薬剤が散布対象領域10
0に向けて散布される。そして、作業者が予め計画した
飛行ルート(例えば、同図の白太矢印)にしたがってラ
ジコンヘリコプター1を散布対象領域100の上空を遠
隔操作することで、散布対象領域100の全体に薬剤を
散布することができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、薬剤を散布
する場合、散布対象領域100の全体に亘って薬剤を均
一に散布するために、互いに隣り合う移動経路、例えば
移動経路R1、R2での散布領域が大きく重なり合わない
ように移動経路を設定する必要がある。しかしながら、
従来の薬剤散布システムでは、散布幅W0が固定化され
ているため、散布対象領域100の形状やサイズなどを
無視して上記のような飛行ルートを採用すると、同図に
示すように、薬剤散布領域の端部Eが散布対象領域10
0に隣接する隣接領域200にかかり、この隣接領域2
00にまで薬剤が散布されてしまうことがある。
【0005】一方、隣接領域200への薬剤散布を防止
するためには、最終の移動経路RFを平行シフトさせて
薬剤散布領域の端部Eを散布対象領域100の端部と一
致させればよいが、この場合、薬剤の散布量が不均一に
なるという問題が生じる。すなわち、移動経路RFの平
行シフト分(幅ΔW)だけ薬剤散布領域が重なり合い、
当該重複領域で薬剤が過剰に散布されてしまう。
【0006】この発明は、上記のような問題に鑑みてな
されたものであり、散布対象領域の形状やサイズなどに
影響されずに、散布対象領域に薬剤を均一に散布するこ
とができる薬剤散布システムを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、無人
ヘリコプターの機体本体に薬剤散布装置を取り付け、遠
隔操作装置によって、前記無人ヘリコプターを遠隔操作
しながら前記薬剤散布装置から薬剤を空中散布する薬剤
散布システムであって、上記目的を達成するため、前記
遠隔操作装置から送られてくる散布に関する指令に応じ
て、前記薬剤散布装置から散布される薬剤の散布幅を変
更する制御手段を備えている。
【0008】この発明では、無人ヘリコプターが遠隔操
作されながら、遠隔操作装置から送られてくる散布に関
する指令に応じて薬剤の散布幅が適宜変更される。
【0009】請求項2の発明は、前記薬剤散布装置に、
液状の薬剤を貯留する薬剤タンクと、前記薬剤を吐出す
るためのノズルと、前記薬剤タンク内の薬剤を前記ノズ
ルに圧送する圧送手段とを設けるとともに、前記制御手
段が前記指令に基づき前記圧送手段を制御して前記ノズ
ルから吐出される薬剤の吐出角を調整することで薬剤の
散布幅を変更するように構成している。
【0010】この発明では、薬剤タンクからの薬剤をノ
ズルに圧送する圧送手段が遠隔操作装置から送られてく
る散布に関する指令に応じて制御される。これによっ
て、ノズルからの薬剤吐出角が調整され、散布幅が変更
される。
【0011】請求項3の発明は、前記薬剤散布装置に、
前記ノズルのノズル径を変更するためのノズル径変更手
段をさらに設けるとともに、前記制御手段が前記ノズル
径変更手段を制御することで薬剤の散布幅に応じて前記
ノズルのノズル径を変更するように構成している。
【0012】この発明では、散布幅に応じてノズル径が
変更され、ノズルから吐出される薬剤の粒径が調整され
る。
【0013】請求項4の発明は、前記薬剤散布装置に、
粒状の薬剤を貯留する薬剤タンクと、鉛直方向とほぼ平
行に延設された回転軸回りに回転自在に設けられた回転
部と、前記回転部を回転駆動する回転駆動手段と、前記
薬剤タンク内の薬剤を薬剤供給経路に沿って前記回転部
に供給する薬剤供給手段とを設け、前記回転駆動手段に
よって回転駆動されている前記回転部に薬剤を供給し、
当該薬剤を前記回転部の回転による遠心力によって前記
回転部の外周方向に拡散散布するように構成するととも
に、前記制御手段が前記指令に基づき前記回転駆動手段
を制御して前記回転部の回転速度を調整することで薬剤
の散布幅を変更するように構成している。
【0014】この発明では、薬剤タンクからの薬剤を拡
散散布する回転部の回転速度が遠隔操作装置から送られ
てくる散布に関する指令に応じて制御されて散布幅が変
更される。
【0015】請求項5の発明は、前記薬剤散布装置に、
前記薬剤供給経路上に設けられ前記回転部への薬剤の供
給量を調整する供給量調整手段をさらに設けるととも
に、前記制御手段が前記供給量調整手段を制御すること
で、前記回転部への薬剤供給量を調整するように構成し
ている。
【0016】この発明では、供給量調整手段を制御する
ことで回転部への薬剤供給量が調整される。
【0017】請求項6の発明は、請求項1記載の薬剤散
布システムにおいて、前記薬剤散布装置として、互いに
異なる種類の薬剤を散布するための複数の薬剤散布装置
を設け、これら複数の薬剤散布装置を前記無人ヘリコプ
ターに選択的に取り付け可能に構成している。
【0018】この発明では、互いに異なる種類の薬剤を
散布するための複数の薬剤散布装置が用意されており、
使用目的に応じて薬剤散布装置が選択的に無人ヘリコプ
ターに取り付けられ、使用目的に応じた薬剤散布処理が
行われる。
【0019】
【発明の実施の形態】この発明にかかる薬剤散布システ
ムは、主遠隔操作装置によって遠隔操作可能な無人ヘリ
コプターの機体本体に、2種類の薬剤散布装置のうちの
一方を選択的に取り付け、主遠隔操作装置によって無人
ヘリコプターを遠隔操作しながら薬剤散布装置から薬剤
を空中散布するものである。なお、この実施の形態で
は、薬剤散布装置として、液体状の薬剤(以下「液剤」
という)を散布するための液剤散布装置と、粒状の薬剤
(以下「粒剤」という)を散布するための粒剤散布装置
とを備えている。以下、液剤散布装置を無人ヘリコプタ
ーに取り付けて液剤を散布する場合(液剤散布処理)の
構成と、粒剤散布装置を無人ヘリコプターに取り付けて
液剤を散布する場合(粒剤散布処理)の構成とに分けて
説明した後、システム全体の電気的構成について説明
し、さらに具体的手順の一例を示して詳述する。
【0020】図1は、この発明にかかる薬剤散布システ
ムの一の実施の形態を示す図であり、液剤散布装置の無
人ヘリコプターへの装着状態を示す図である。同図に示
すように、無人ヘリコプターの機体本体10(同図中の
1点鎖線)は、無線で遠隔操作によって操縦される従来
の模型のラジコンヘリコプター或いはそれに近いもので
あって、機体本体10内には、機体を飛行させるための
エンジン等とともに、機体全体、液剤散布装置20およ
び粒剤散布装置30(後で説明する図4など)を制御す
るための制御装置が配設されており、この制御装置が地
上からの主遠隔操作装置の誘導によって機体を自在にコ
ントロールして飛行させながら、機体本体10に付設さ
れている液剤散布装置20を地上からの主遠隔操作装置
あるいは補助遠隔装置の誘導によって作動させて液剤を
散布する。なお、制御装置は液剤の散布制御のみなら
ず、粒剤散布装置30が取り付けられた場合には、地上
からの主遠隔操作装置40(図9)あるいは補助遠隔装
置50(図9)の誘導によって粒剤散布装置30を作動
させて粒剤を散布する。
【0021】図2は液剤散布装置20の側面図であり、
図3は液剤散布装置20を上方より見た平面図である。
液剤散布装置20は液剤を貯留しておくための一対の薬
剤タンク21,21を有し、取付用ブラケット22によ
って無人ヘリコプターの機体本体10に取り付け可能と
なっている。そして、取付用ブラケット22を機体本体
10に装着すると、図1に示すように、薬剤タンク2
1,21が機体本体10の両側に位置するようになって
いる。また、液剤散布装置20は、取付用ステー23に
よって水平方向に延設された水平バー24を機体本体1
0に取り付け可能となっている。このように、この実施
の形態では取付用ブラケット22および水平バー24を
機体本体10に取り付けたり取外したりすることで液剤
散布装置20を無人ヘリコプターの機体本体10に着脱
自在となっているが、液剤散布装置20を無人ヘリコプ
ターの機体本体10に着脱する構成については任意であ
る。
【0022】また、上記のように機体本体10に対して
取付可能となっている水平バー24の両端の各々には、
3個のノズル25,25,25が一定間隔で連設されて
いる。そして、これら合計6個のノズル25は圧送機構
26を介して薬剤タンク21,21と接続されている。
この圧送機構26は、薬剤タンク21,21から液剤を
各ノズル25に導くための配管系261と、当該配管系
261の中間部に設けられ、液剤をノズル25に向けて
送り込むポンプ262とで構成されており、ポンプ26
2のモータ263を作動させると、薬剤タンク21,2
1に貯留されている液剤が各ノズル25側に供給され、
各ノズル25から下方に向けて液剤が吐出される。こう
して、液剤散布装置20によって液剤を散布可能となっ
ている。
【0023】図4は、粒剤散布装置の無人ヘリコプター
への装着状態を示す図である。また、図5は粒剤散布装
置の側面図であり、図6は粒剤散布装置を上方より見た
平面図である。粒剤散布装置30は取付用ブラケット3
1を有し、この取付用ブラケット31により無人ヘリコ
プターの機体本体10に着脱可能に構成されている。そ
して、この粒剤散布装置30では、この取付用ブラケッ
ト31に粒剤を貯留しておくための一対の薬剤タンク3
2,32が固定され、取付用ブラケット31を機体本体
10に装着すると、図4に示すように、薬剤タンク3
2,32が機体本体10の両側に位置するようになって
いる。また、この装着状態で無人ヘリコプターの機体本
体10の直下位置に回転部(インペラ)33が設けられ
ている。
【0024】図7および図8はそれぞれ回転部33の拡
大平面図および拡大側面図である。これらの図に示すよ
うに、回転部33は鉛直方向とほぼ平行に延設された回
転軸331回りに回転自在に設けられている。また、こ
の回転部33の上面側には3枚の羽根部材332が回転
軸331を中心として略放射状に立設されている。この
ため、回転軸331に連結されたモータ34を駆動させ
ると、その回転軸331回りに回転部33が回転し、さ
らに回転状態で回転部33の上面側に薬剤タンク32,
32に貯留されている粒剤を供給すると、羽根部材33
2が粒剤を外周方向に押しやり、しかも回転部33の回
転運動に伴う遠心力で回転部33から外周方向に拡散飛
散させる。このように、この実施の形態では、回転部3
3によって粒剤を散布するように構成されている。
【0025】なお、この実施の形態では、薬剤タンク3
2,32に貯留されている粒剤を供給するための薬剤供
給手段として、図4に示すように、正面から見ると略V
字形状をなす薬剤供給管35を設けており、薬剤タンク
32,32内の粒剤は薬剤供給管35の長手方向(薬剤
供給経路)に沿って滑り落ちて薬剤供給管35の最下部
351に集まる。また、この最下部351には、開口3
52が設けられており、当該開口352を介して粒剤を
回転部33に供給可能となっている。
【0026】しかも、この開口352に対応してシャッ
タ361が配置されており、サーボモータ362によっ
てシャッタ361を開閉制御することで開口352を介
して回転部33に供給される粒剤の量を制御することが
できるようになっている。すなわち、この実施の形態で
は、シャッタ361とサーボモータ362とで回転部3
3への粒剤の供給量を調整する供給量調整手段が構成さ
れている。
【0027】次に、上記のように構成された薬剤散布シ
ステムの電気的構成について図9を参照しつつ説明す
る。
【0028】主遠隔操作装置40には、無人ヘリコプタ
ーを遠隔コントロールするための機体操作関係の機体操
作部41が設けられており、この機体操作部41を作業
者が操作することで無人ヘリコプターを遠隔制御し、所
望の飛行ルートで無人ヘリコプターを飛行させることが
できる。また、この主遠隔操作装置40には、作業者が
薬剤散布を制御するためのスイッチとして、作業者が散
布処理を行うか否かを指示する散布メインスイッチ42
と、散布幅を2段階で切り換えるための散布切換スイッ
チ43と、散布量を調整するための散布調整(WF,W
H)スイッチ44とが設けられている。したがって、作
業者は無人ヘリコプターを遠隔操作しながら、適宜必要
に応じてこれらのスイッチ群42〜44を操作して薬剤
を散布することができるようになっている。なお、作業
者によって与えられた操作指令については、機体操作部
41、散布メインスイッチ42、散布切換スイッチ43
および散布調整スイッチ44と電気的に接続された送信
機45によって機体本体10側に無線で送信される。
【0029】ところで、上記のように無人ヘリコプター
を遠隔操作しながら、同時に薬剤散布装置20,30を
遠隔操作するには熟練を要するため、薬剤散布装置2
0,30の遠隔操作のみを行うための補助遠隔操作装置
50が別途設けられている。この補助遠隔操作装置50
は、機体操作部41および散布調整スイッチ44を除い
て主遠隔操作装置40と同一であり、補助作業者は散布
メインスイッチ51で散布処理を行うか否かを指示し、
また散布切換スイッチ52で2段階(WF,WH)に切り
換えることができるようになっており、こうして補助作
業者によって与えられた薬剤散布に関する薬剤散布指令
は送信機54によって無線で機体本体10側に送信され
る。
【0030】無人ヘリコプターの機体本体10内には、
機体本体10、および機体本体10に装着された薬剤散
布装置20,30を制御するための制御装置60が配設
されている。この制御装置60は、送信機45から送信
されてきた電波を受信して主遠隔操作装置40を通じて
作業者が与えた機体操作指令および薬剤散布に関する薬
剤散布指令を電気信号に変換する受信機61と、送信機
54から送信されてきた電波を受信して補助遠隔操作装
置50を通じて作業者が与えた薬剤散布に関する薬剤散
布指令を電気信号に変換する受信機62とを備えてい
る。そして、制御装置60は、受信機61から出力され
る操作指令信号に基づき機体本体10の各部を制御して
機体本体10を飛行させる。なお、機体本体10の制御
については、既に周知であるため、ここではそれらの説
明を省略する。
【0031】一方、制御装置60は、受信機61、62
から出力される薬剤散布指令に基づき薬剤散布装置2
0,30を制御する。ここで、受信機61で受信される
指令のうち薬剤散布指令は、散布メインスイッチ42を
通じて与えられる指令(薬剤を散布するか否かの指令;
以下「ON/OFF指令」という)、散布切換スイッチ
43を通じて与えられる指令(散布幅を最大(WF)に
するか狭める(WH)かの指令;以下「FULL/HA
LF指令」という)、および散布調整スイッチ44を通
じて与えられる指令(散布量に関する指令;以下「散布
量指令」という)である。一方、受信機62で受信され
る薬剤散布指令は、散布メインスイッチ51を通じて与
えられるON/OFF指令と、散布切換スイッチ52を
通じて与えられるFULL/HALF指令とである。
【0032】制御装置60は、同図に示すように、CP
U63および記憶部64を備えており、CPU63は、
記憶部64に予め記憶されているプログラムやデータ等
と、次の入力信号、 ・受信機61、62から出力される上記薬剤散布指令に
関する信号、 ・薬剤種切換スイッチ65からの信号、 ・エンジンの回転数に関する信号、 ・クリーンスイッチ66からの信号、 とに基づき種々の演算を行い、モータ263,34の回
転駆動に関する制御信号をモータ駆動制御回路67に与
えて散布幅を変更し、またノズル径に関する制御信号を
ノズル径調整制御回路68に与えてノズル25のノズル
径を調整し、さらにシャッタ位置に関する制御信号をシ
ャッタ駆動制御回路69に与えてシャッタ361の位置
を制御する。すなわち、CPU63は、ノズル径演算部
631、回転数演算部632、散布幅演算部633、薬
剤種判定部634およびシャッタ位置演算部635とし
ての制御機能を有しており、これらの制御機能を組み合
わせて、散布幅制御、ノズル径制御およびシャッタ制御
などを行っている。
【0033】ノズル径演算部631は、受信機61、6
2から出力されるFULL/HALF指令に関する信号
(以下「FULL/HALF指令信号」という)に基づ
きノズル25の最適ノズル径を演算するものであり、散
布幅に応じたノズル径を演算し、その最適値をノズル径
調整制御回路68に出力する。そして、このようにして
最適ノズル径に関する信号を受けたノズル径調整制御回
路68は液剤散布装置20に設けられたノズル径変更機
構27(図1ないし図3への図示を省略している)に駆
動制御信号を与えて各ノズル25のノズル径を最適ノズ
ル径に変更する。
【0034】回転数演算部632は、波形整形回路70
から出力されるエンジンの回転数に関する信号を受けて
無人ヘリコプターのエンジンの回転数を演算し、その演
算結果を散布幅演算部363に出力する。なお、波形整
形回路70は機体本体10内の収められた点火パルサー
コイル11に電気的に接続され、この点火パルサーコイ
ル11によって検出される信号を整形する回路である。
【0035】散布幅演算部633は、受信機61、62
から出力されるON/OFF指令に関する信号(以下
「ON/OFF指令信号」という)およびFULL/H
ALF指令信号、クリーンスイッチ66からの信号、お
よび次に説明する薬剤種判定部634からの出力信号
(薬剤種に関する信号)に基づきモータ263、34の
制御信号をモータ駆動制御回路67に出力するものであ
る。なお、モータ263、34の制御態様は散布する薬
剤種などにより相違するため、後の具体的散布手順の説
明において詳述する。
【0036】薬剤種判定部634は、薬剤種切換スイッ
チ65からの信号に基づき機体本体10に装着されてい
る薬剤散布装置が液剤散布装置20であるのか粒剤散布
装置30であるのかを判定し、その判定結果を薬剤種に
関する信号(以下「薬剤種信号」という)として散布幅
演算部633およびシャッタ位置演算部635に出力す
る。なお、薬剤種切換スイッチ65は機体本体10に取
り付けられており、作業者が薬剤散布装置を機体本体1
0に取り付けた後、装着した薬剤散布装置の種類に応じ
て切り換えるためのものである。
【0037】シャッタ位置演算部635は、受信機6
1、62から出力される信号および薬剤種判定部634
から出力される薬剤種信号に基づきシャッタ361の最
適な位置を演算し、その演算結果をシャッタ駆動制御回
路69に出力するものである。そして、シャッタ位置演
算部635からの信号を受けたシャッタ駆動制御回路6
9はサーボモータ362を駆動制御してシャッタ361
を最適位置に位置決めする。
【0038】次に、上記のように構成された薬剤散布シ
ステムによる具体的な手順について 液剤を散布する場合と、粒剤を散布する場合と、
薬剤散布装置に残存する薬剤を除去する処理(クリーン
処理)を行う場合に分けて説明する。
【0039】液剤を散布する場合(図10) 作業者はまず無人ヘリコプターの機体本体10に液剤散
布装置20を装着して液剤散布準備を完了する(図
1)。このとき、機体本体10側では薬剤種切換スイッ
チ65を「液剤」側に切り換えておく。これによって、
制御装置60は、散布する薬剤が「液剤」であると判定
し、この判定結果に基づき薬剤散布システムを制御す
る。一方、主遠隔操作装置40および補助遠隔操作装置
50側では、両装置とも散布メインスイッチ42、51
をOFF状態に設定しておくとともに、散布切換スイッ
チ43、52をFULL状態(散布幅WFで散布可能な
状態)に設定しておく。
【0040】上記準備完了後、作業者は主遠隔操作装置
40の機体操作部41を操作して無人ヘリコプターを散
布対象領域100の近傍位置P1まで移動させる。そし
て、予め計画した飛行ルート(図10の白太矢印)にし
たがって遠隔操作しながら、無人ヘリコプターが散布対
象領域100に差し掛ると、散布メインスイッチ42を
OFF状態からON状態に切り換えて液剤を散布する一
方、散布対象領域100から離れると、ON状態からO
FF状態に切り換えて液剤散布を中止する。
【0041】このように散布切換スイッチ43、52を
FULL状態に設定したままで適宜散布メインスイッチ
42のみをON状態に切り換えると、主遠隔操作装置4
0から散布メインスイッチ「ON」、散布切換スイッチ
「FULL」の旨が送信される一方、補助遠隔操作装置
50から散布メインスイッチ「OFF」、散布切換スイ
ッチ「FULL」の旨が送信される。そして、制御装置
60によって液剤散布装置20が制御されて散布幅WF
で液剤が散布対象領域100に向けて散布される。
【0042】すなわち、制御装置60では、主遠隔操作
装置40および補助遠隔操作装置50からの電波を受信
した受信機61、62から対応するON/OFF指令信
号およびFULL/HALF指令信号が散布幅演算部6
33に出力される。そして、当該散布幅演算部633で
は、これらの出力および薬剤種判定部634からの薬剤
種信号に基づきモータ263を高速回転させる旨の制御
信号をモータ駆動制御回路67に出力する。この制御信
号を受けたモータ駆動制御回路67は高いDUTY(例
えば、100%)でモータ263をPWM制御してポン
プ262によって高い圧力で液剤をノズル25側に圧送
する。その結果、図1の破線で示すようにノズル25か
ら吐出する液剤の吐出角度2θは広くなり、比較的広い
散布幅WFが得られる。
【0043】上記のようにして散布幅WFでの液剤散布
を順次行っていき、適当な位置(ここでは一例として最
終散布を行う直前位置PFとする)で、主遠隔操作装置
40の散布切換スイッチ43を「FULL」から「HA
LF」に切り換え、さらに無人ヘリコプターが散布対象
領域100に差し掛ると、散布メインスイッチ42をO
FF状態からON状態に切り換えて液剤を散布する。こ
のように散布切換スイッチ43を「HALF」に切り換
えることで、主遠隔操作装置40から散布メインスイッ
チ「ON」、散布切換スイッチ「HALF」の旨が送信
される一方、補助遠隔操作装置50から散布メインスイ
ッチ「OFF」、散布切換スイッチ「FULL」の旨が
送信される。そして、制御装置60によって液剤散布装
置20が制御されて散布幅WH(<WF)で液剤が散布対
象領域100に向けて散布される。
【0044】すなわち、制御装置60では、主遠隔操作
装置40および補助遠隔操作装置50からの電波を受信
した受信機61、62から対応するON/OFF指令信
号およびFULL/HALF指令信号が散布幅演算部6
33に出力される。そして、当該散布幅演算部633で
は、これらの出力および薬剤種判定部634からの薬剤
種信号に基づきモータ263を低速回転させる旨の制御
信号をモータ駆動制御回路67に出力する。この制御信
号を受けたモータ駆動制御回路67は低いDUTY(例
えば、50%)でモータ263をPWM制御してポンプ
262による液剤の圧送圧力を低くする。その結果、図
1の2点鎖線で示すようにノズル25から吐出する液剤
の吐出角度2θ′(<2θ)と狭くなり、比較的狭い散
布幅WHが得られる。
【0045】このように、この実施の形態によれば、液
剤散布装置20による液剤の散布幅を散布途中で随時変
更することができるため、散布対象領域100の形状や
サイズなどに応じて散布幅を変更することで、散布領域
を大幅に重ね合わせることなく、しかも散布対象領域1
00からはみ出ることなく、液剤を散布対象領域100
に全面に均一に散布することができる。
【0046】なお、上記のようにして散布対象領域10
0への液剤散布が完了すると、主遠隔操作装置40の散
布メインスイッチ42をON状態からOFF状態に切り
換えて液剤散布を停止する。その後で、無人ヘリコプタ
ーを作業者の元に帰還させる。
【0047】ところで、液剤を散布する場合、ノズルか
ら散布された薬剤の粒径を所定の範囲に収める必要があ
るが、上記のようにポンプ262によってノズル25側
に圧送される液剤の圧力を変化させると、粒径も変化す
る。その粒径変化がわずかであり、上記範囲から外れる
おそれがない場合には特段問題とならないが、粒径変化
は大きい場合には重大な問題を引き起こす。そこで、こ
の実施の形態にかかる薬剤散布システムでは、散布幅に
応じてノズル25のノズル径が変化するように構成して
いる。
【0048】すなわち、従来より知られているように、
圧力を一定に保った状態ではノズル径が大きくなるにし
たがって粒径は大きくなる。また、ノズル径を一定に保
った状態では圧力が大きくなるにしたがって粒径は小さ
くなる。このような圧力、ノズル径および粒径の相互関
係から、この実施の形態では、受信機61、62から出
力されるFULL/HALF指令信号に基づきノズル径
演算部631が記憶部64から散布幅に対応するノズル
径を求め、ノズル径調整制御回路68およびノズル径変
更機構27を介してノズル径を調整している。具体的に
は、散布幅を幅WFから幅WHに狭めるために圧送圧力を
低下させると同時に、ノズル25のノズル径を小さくし
ている。逆に、散布幅を幅WHから幅WFに広めるために
圧送圧力を高めると同時に、ノズル25のノズル径を大
きくしている。したがって、この実施の形態にかかる薬
剤散布システムによれば、散布幅を変更することによる
上記効果に加え、散布幅を変更したとしても常にノズル
から吐出される薬剤の粒径をほぼ一定に維持することが
でき、良好な薬剤散布作業を行うことができるという効
果を有している。
【0049】粒剤を散布する場合(図11) 作業者はまず無人ヘリコプターの機体本体10に粒剤散
布装置30を装着して粒剤散布準備を完了する(図
4)。このとき、機体本体10側では、薬剤種切換スイ
ッチ65を「粒剤」側に切り換えておく。これによっ
て、制御装置60は、散布する薬剤が「粒剤」であると
判定し、この判定結果に基づき薬剤散布システムを制御
する。一方、主遠隔操作装置40および補助遠隔操作装
置50側では、両装置とも散布メインスイッチ42、5
1をOFF状態に設定しておくとともに、散布切換スイ
ッチ43、52をFULL状態(散布幅WFで散布可能
な状態)に設定しておく。このように散布メインスイッ
チ42、51をOFF状態に設定しておくことで、シャ
ッタ361を閉じて粒剤が開口352を介して回転部3
3側に供給されるのを防止している。
【0050】上記準備完了後、作業者は主遠隔操作装置
40の機体操作部41を操作して無人ヘリコプターを散
布対象領域100の近傍位置P1まで移動させる。この
とき、無人ヘリコプターのエンジン回転数はゼロから徐
々に上昇し、近傍位置P1に移動してきた時点では既に
高回転となっているが、この実施の形態ではエンジン回
転数が中回転数(例えば、4000rpm)以上となる
と、回転部33を回転駆動するように構成されている。
すなわち、点火パルサーコイル11によって点火タイミ
ングを検出し、この点火パルサーコイル11に接続され
た波形整形回路70から出力されるエンジンの回転数に
関する信号を受けて回転数演算部632が無人ヘリコプ
ターのエンジンの回転数を演算し、その演算結果が散布
幅演算部363に出力される。それとともに、主遠隔操
作装置40および補助遠隔操作装置50からの電波を受
信した受信機61、62から対応するFULL/HAL
F指令信号が散布幅演算部633に出力される。そし
て、当該散布幅演算部633では、エンジンの回転数が
中回転数以上であるか否かを判断し、中回転数以上であ
ると判断すると、さらに上記出力および薬剤種判定部6
34からの薬剤種信号に基づきモータ263を高速回転
させる旨の制御信号をモータ駆動制御回路67に出力す
る。この制御信号を受けたモータ駆動制御回路67は高
いDUTY(例えば、100%)でモータ34をPWM
制御して回転部33を高速回転駆動する。なお、この時
点では、散布メインスイッチ42、51はOFF状態と
なっているので、シャッタ361は閉じたままであり、
回転部33が回転していても、シャッタ361によって
回転部33への粒剤供給はなく、粒剤散布は行われな
い。
【0051】このように、この実施の形態にかかる薬剤
散布システムによれば、無人ヘリコプターのエンジン回
転数が一定以上となった時点、つまり無人ヘリコプター
が地上を離れて空中に上昇した時点で回転部33を自動
的に回転させるように構成しているので、作業者は回転
部33の回転制御動作を気にせずに作業を行うことがで
き、作業の効率化を図ることができるとともに、電力ロ
スも低減でき、エネルギー効率を向上させることができ
る。また、地上で回転部33を回転させずにすむため、
例えば草むらの中に無人ヘリコプターを停止させてお
き、そこから無人ヘリコプターを発進させることも可能
となり、無人ヘリコプターの発進位置を高い自由度で選
択することができる。なお、後述するように、薬剤散布
後無人ヘリコプターを帰還させる場合も同様の効果が得
られる。
【0052】また、上記近傍位置P1への無人ヘリコプ
ターの移動が完了した時点では、既にモータ34による
回転部33の回転動作は安定している。そこで、この状
態で次に予め計画した飛行ルート(図11の白太矢印)
にしたがって遠隔操作しながら、無人ヘリコプターが散
布対象領域100に差し掛ると、散布メインスイッチ4
2をOFF状態からON状態に切り換えて粒剤を散布す
る一方、散布対象領域100から離れると、ON状態か
らOFF状態に切り換えて粒剤散布を中止する。このよ
うに散布切換スイッチ43、52をFULL状態に設定
したままで適宜散布メインスイッチ42のみをON状態
に切り換えると、主遠隔操作装置40から散布メインス
イッチ「ON」、散布切換スイッチ「FULL」の旨が
送信される一方、補助遠隔操作装置50から散布メイン
スイッチ「OFF」、散布切換スイッチ「FULL」の
旨が送信される。そして、制御装置60によって粒剤散
布装置30が制御されて散布幅WFで粒剤が散布対象領
域100に向けて散布される。
【0053】すなわち、制御装置60では、主遠隔操作
装置40および補助遠隔操作装置50からの電波を受信
した受信機61、62から対応するON/OFF指令信
号およびFULL/HALF指令信号が散布幅演算部6
33に出力される。そして、当該散布幅演算部633で
は、これらの出力および薬剤種判定部634から出力に
基づきモータ34を高速回転させたままに維持するよう
に制御する一方、受信機61、62から出力されるON
/OFF指令信号がシャッタ位置演算部635に与えら
れ、このシャッタ位置演算部635ではON/OFF指
令信号に基づきシャッタ361を全開する旨の制御信号
をシャッタ駆動制御回路69に出力する。これに応じ
て、シャッタ駆動制御回路69はサーボモータ362を
駆動してシャッタ361を全開し、薬剤タンク32、3
2から薬剤供給管35に沿って送られてきた粒剤を開口
352を介して高速回転している回転部33に供給す
る。その結果、図4の破線で示すように回転部33から
吐出する粒剤は広い範囲に拡散飛散し、比較的広い散布
幅WFが得られる。
【0054】上記のようにして散布幅WFでの粒剤散布
を順次行っていき、適当な位置(ここでは一例として最
終散布を行う直前位置PFとする)で、主遠隔操作装置
40の散布切換スイッチ43を「FULL」から「HA
LF」に切り換え、さらに無人ヘリコプターが散布対象
領域100に差し掛ると、散布メインスイッチ42をO
FF状態からON状態に切り換えて粒剤を散布する。こ
のように散布切換スイッチ43を「HALF」に切り換
えることで、主遠隔操作装置40から散布メインスイッ
チ「ON」、散布切換スイッチ「HALF」の旨が送信
される一方、補助遠隔操作装置50から散布メインスイ
ッチ「OFF」、散布切換スイッチ「FULL」の旨が
送信される。そして、制御装置60によって粒剤散布装
置30が制御されて散布幅WH(<WF)で粒剤が散布対
象領域100に向けて散布される。
【0055】すなわち、制御装置60では、主遠隔操作
装置40および補助遠隔操作装置50からの電波を受信
した受信機61、62から対応するON/OFF指令信
号およびFULL/HALF指令信号が散布幅演算部6
33に出力される。そして、当該散布幅演算部633で
は、これらの出力および薬剤種判定部634からの薬剤
種信号に基づきモータ34を低速回転させる旨の制御信
号をモータ駆動制御回路67に出力する。この制御信号
を受けたモータ駆動制御回路67は低いDUTY(例え
ば、50%)でモータ34をPWM制御して回転部33
を低速回転させる。その結果、図4の2点鎖線で示すよ
うに回転部33から吐出する粒剤の飛散範囲は狭まら
れ、比較的狭い散布幅WHが得られる。
【0056】このように、この実施の形態によれば、粒
剤散布装置30による粒剤の散布幅を散布途中で随時変
更することができるため、上記液剤散布の場合と同様
に、散布対象領域100の形状やサイズなどに応じて散
布幅を変更することで、散布領域を大幅に重ね合わせる
ことなく、しかも散布対象領域100からはみ出ること
なく、粒剤を散布対象領域100に全面に均一に散布す
ることができる。
【0057】なお、上記のようにして散布対象領域10
0への粒剤散布が完了すると、主遠隔操作装置40の散
布メインスイッチ42をON状態からOFF状態に切り
換えて粒剤散布を停止する。その後で、無人ヘリコプタ
ーを作業者の元に帰還させる。このとき、無人ヘリコプ
ターのエンジンの回転数は徐々に落ちてきて、中回転数
未満となった時点で、回転部33の回転駆動は自動的に
中止されており、無人ヘリコプターを地上に着陸させる
際には既に回転部33は停止している。したがって、無
人ヘリコプターを発進させる時と同様に、作業者は回転
部33の回転制御動作を気にせずに作業を行うことがで
き、作業の効率化を図ることができるとともに、無人ヘ
リコプターの着陸位置を高い自由度で選択することがで
きる。
【0058】クリーン処理 この実施の形態にかかる薬剤散布システムでは、機体本
体10にクリーンスイッチ66が設けられており、この
クリーンスイッチ66を操作することで無人ヘリコプタ
ーを地上に待機させた状態のままで薬剤散布装置20,
30に残存する薬剤を排出することができる。
【0059】例えば、液剤散布装置20を機体本体10
に装着した状態(図1参照)で、作業者が機体本体10
に取り付けられたクリーンスイッチ66を操作すると、
このクリーンスイッチ66からクリーン処理を行う旨の
信号が散布幅演算部633に出力される。すると、散布
幅演算部633では、この出力信号と薬剤種判定部63
4からの薬剤種信号とに基づき液剤のクリーン処理に適
したモータ制御条件を記憶部64から読み出し、モータ
駆動制御回路67に与えてモータ263を駆動する。こ
れによって、モータ263が回転してポンプ262が作
動し、薬剤タンク21や配管系261などに残存してい
る液剤がノズル25から吐出される。
【0060】また、粒剤散布装置30が機体本体10に
装着された状態で、クリーンスイッチ66を操作した場
合には、次にようにして回転部33に残存する粒剤が除
去される。すなわち、クリーンスイッチ66からクリー
ン処理を行う旨の信号が薬剤種判定部634からの薬剤
種信号とともに散布幅演算部633に出力される。そし
て、この散布幅演算部633では、粒剤のクリーン処理
に適したモータ制御条件を記憶部64から読み出し、モ
ータ駆動制御回路67に与えてモータ34を駆動する。
これによって、モータ34が回転して回転部33が回転
し、回転部33に残存している粒剤が装置外部に拡散排
出される。
【0061】このように、この実施の形態によれば、ク
リーンスイッチ66を設け、このクリーンスイッチ66
を操作することで残存する薬剤を装置外部に排出するこ
とができる。特に、無人ヘリコプターを飛行させること
なく、地上で、しかも任意の場所で薬剤を排出すること
ができるため、手軽にクリーン処理を行うことができる
という優れた効果を有している。
【0062】以上のように、この実施の形態にかかる薬
剤散布システムによれば、次のような効果が得られる。
【0063】(1) 無人ヘリコプターを遠隔操作しなが
ら適宜散布切換スイッチ43を操作して散布幅を変更す
ることができるように構成しているため、散布対象領域
100の形状やサイズなどに応じて散布幅を変更するこ
とで、散布領域を大幅に重ね合わせることなく、しかも
散布対象領域100からはみ出ることなく、薬剤(液剤
および粒剤)を散布対象領域100に全面に均一に散布
することができる。
【0064】(2) 散布幅を変更したとしても常にノズ
ルから吐出される薬剤の粒径をほぼ一定に維持すること
ができ、良好な薬剤散布作業を行うことができる。
【0065】(3) 無人ヘリコプターのエンジン回転数
に基づき回転部33の回転開始・停止制御を行っている
ので、作業者はかかる回転開始・停止制御を気にせずに
作業を行うことができ、作業の効率化を図ることができ
る。また、地上で回転部33を回転させる必要がなくな
るため、電力ロスを低減させてエネルギー効率を向上さ
せると共に、無人ヘリコプターの発進・帰還位置を高い
自由度で選択することができる。
【0066】(4) クリーンスイッチ66を設け、この
クリーンスイッチ66を操作することで残存する薬剤を
装置外部に排出することができるように構成しているた
め、無人ヘリコプターを飛行させることなく、地上で、
しかも任意の場所で薬剤を排出することができるため、
手軽でクリーン処理を行うことができる。
【0067】(5) 機体本体10に対して液剤散布装置
20および粒剤散布装置30を選択的に着脱可能となっ
ており、しかも主遠隔操作装置40、補助遠隔操作装置
50および制御装置60を液剤散布処理および粒剤散布
処理のいずれの場合にも共通使用することができるよう
に構成されており、汎用性の高い薬剤散布システムを低
コストで提供することができる。
【0068】(6) 上記具体的散布手順では、無人ヘリ
コプターを遠隔操作しながら適宜散布切換スイッチ43
を操作して散布幅を変更しているが、さらに散布調整ス
イッチ44を操作して散布量を変更することも可能であ
る。すなわち、散布調整スイッチ44を目的散布量に設
定すると、それに応じた信号が制御装置60側に送信さ
れ、受信機61で受信される。そして、受信機61から
出力される信号が散布幅演算部633およびシャッタ位
置演算部635に与えられる。また、薬剤種判定部63
4によって薬剤が「液剤」であると判定されている場合
には、散布幅演算部633は目的散布量に応じた制御信
号をモータ駆動制御回路67に出力し、その目的散布量
に応じたDUTYでモータ263をPWM制御してポン
プ262による液剤の圧送圧力を調整する。一方、薬剤
種判定部634によって薬剤が「粒剤」であると判定さ
れている場合には、シャッタ位置演算部635は目的散
布量に応じたシャッタ位置を演算し、その演算結果をシ
ャッタ駆動制御回路69に与えてシャッタ361の開き
具合を調整して回転部33に供給される粒剤供給量を制
御する。
【0069】なお、上記効果(1)〜(4)および(6)は、液
剤および粒剤を選択的に散布することができる薬剤散布
システムの固有の効果ではなく、液剤散布のみを行う薬
剤散布システムにおいて、また粒剤散布のみを行う薬剤
散布システムにおいても、得られる効果であり、本発明
の適用対象は上記実施の形態で説明した液剤および粒剤
を選択的に散布することができる薬剤散布システムに限
定されるものではなく、液剤散布のみ、あるいは粒剤散
布のみを行う薬剤散布システムにも適用することができ
る。
【0070】また、上記実施の形態における具体的散布
手順の一例として、主遠隔操作装置40によって機体の
遠隔操作を行うのみならず、薬剤散布操作を行う例を示
して説明したが、もちろん補助遠隔操作装置50によっ
て薬剤散布操作を行うようにしてもよく、この場合に
も、上記と同様の効果が得られる。
【0071】さらに、上記実施の形態では、散布幅を2
段階に切り換えているが、3段階以上に切り換えたり、
あるいは連続的に変更するようにしてもよい。
【0072】
【発明の効果】以上のように、請求項1、2、4の発明
によれば、無人ヘリコプターを遠隔操作しながら遠隔操
作装置から送られてくる散布に関する指令に応じて薬剤
の散布幅を適宜変更可能に構成しているため、散布対象
領域の形状やサイズなどに応じて散布幅を変更すること
で、散布領域を大幅に重ね合わせることなく、しかも散
布対象領域からはみ出ることなく、薬剤を散布対象領域
に全面に均一に散布することができる。
【0073】請求項3の発明によれば、散布幅に応じて
ノズル径を変更可能に構成しているため、ノズルから吐
出される薬剤の粒径を調整して当該粒径をほぼ一定に保
つことができる。
【0074】請求項5の発明によれば、供給量調整手段
を制御することで回転部への薬剤供給量を調整するよう
に構成しているので、散布対象領域に散布する薬剤量を
任意に調整することができる。
【0075】請求項6の発明によれば、互いに異なる種
類の薬剤を散布するための複数の薬剤散布装置を有し、
使用目的に応じて薬剤散布装置を選択的に無人ヘリコプ
ターに取り付けて薬剤散布処理を行うことができるよう
に構成されているので、互いに異なる薬剤散布処理にお
いて薬剤散布システムの構成要素の一部を共通化するこ
とができ、汎用性の高い薬剤散布システムを低コストで
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる薬剤散布システムの一の実施
の形態を示す図である。
【図2】液剤散布装置の側面図である。
【図3】液剤散布装置を上方より見た平面図である。
【図4】粒剤散布装置の無人ヘリコプターへの装着状態
を示す図である。
【図5】粒剤散布装置の側面図である。
【図6】粒剤散布装置を上方より見た平面図である。
【図7】図4の粒剤散布装置における回転部の拡大平面
図である。
【図8】図4の粒剤散布装置における回転部の拡大側面
図である。
【図9】図1の薬剤散布システムの電気的構成を示す図
である。
【図10】液剤散布処理の具体的手順の一例を示す模式
図である。
【図11】粒剤散布処理の具体的手順の一例を示す模式
図である。
【図12】従来の薬剤散布手順を示す模式図である。
【符号の説明】
10 (無人ヘリコプターの)機体本体 20 液剤散布装置 21,32 薬剤タンク 25 ノズル 26 圧送機構 27 ノズル径変更機構 30 粒剤散布装置 33 回転部(インペラ) 34 モータ(回転駆動手段) 35 薬剤供給管(薬剤供給手段) 40 主遠隔操作装置 50 補助遠隔操作装置 60 制御装置 331 回転軸 361 シャッタ 362 サーボモータ W,WF,WH (薬剤の)散布幅

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無人ヘリコプターの機体本体に薬剤散布
    装置を取り付け、遠隔操作装置によって、前記無人ヘリ
    コプターを遠隔操作しながら前記薬剤散布装置から薬剤
    を空中散布する薬剤散布システムにおいて、 前記遠隔操作装置から送られてくる散布に関する指令に
    応じて、前記薬剤散布装置から散布される薬剤の散布幅
    を変更する制御手段を備えたことを特徴とする薬剤散布
    システム。
  2. 【請求項2】 前記薬剤散布装置は、液状の薬剤を貯留
    する薬剤タンクと、前記薬剤を吐出するためのノズル
    と、前記薬剤タンク内の薬剤を前記ノズルに圧送する圧
    送手段とを備えており、 前記制御手段は、前記指令に基づき前記圧送手段を制御
    して前記ノズルから吐出される薬剤の吐出角を調整する
    ことで薬剤の散布幅を変更することを特徴とする請求項
    1記載の薬剤散布システム。
  3. 【請求項3】 前記薬剤散布装置は、前記ノズルのノズ
    ル径を変更するためのノズル径変更手段をさらに備えて
    おり、 前記制御手段は、前記ノズル径変更手段を制御すること
    で薬剤の散布幅に応じて前記ノズルのノズル径を変更す
    ることを特徴とする請求項2記載の薬剤散布システム。
  4. 【請求項4】 前記薬剤散布装置は、粒状の薬剤を貯留
    する薬剤タンクと、鉛直方向とほぼ平行に延設された回
    転軸回りに回転自在に設けられた回転部と、前記回転部
    を回転駆動する回転駆動手段と、前記薬剤タンク内の薬
    剤を薬剤供給経路に沿って前記回転部に供給する薬剤供
    給手段とを備え、前記回転駆動手段によって回転駆動さ
    れている前記回転部に薬剤を供給し、当該薬剤を前記回
    転部の回転による遠心力によって前記回転部の外周方向
    に拡散散布するものであり、 前記制御手段は、前記指令に基づき前記回転駆動手段を
    制御して前記回転部の回転速度を調整することで薬剤の
    散布幅を変更することを特徴とする請求項1記載の薬剤
    散布システム。
  5. 【請求項5】 前記薬剤散布装置は、前記薬剤供給経路
    上に設けられ前記回転部への薬剤の供給量を調整する供
    給量調整手段をさらに備えており、 前記制御手段は、前記供給量調整手段を制御すること
    で、前記回転部への薬剤供給量を調整することを特徴と
    する請求項4記載の薬剤散布システム。
  6. 【請求項6】 請求項1記載の薬剤散布システムは、前
    記薬剤散布装置として、互いに異なる種類の薬剤を散布
    するための複数の薬剤散布装置を有しており、これら複
    数の薬剤散布装置を前記無人ヘリコプターに選択的に取
    り付け可能となっていることを特徴とする薬剤散布シス
    テム。
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