CN105818977A - 一种基于物联网的新型超声波探测无人机 - Google Patents

一种基于物联网的新型超声波探测无人机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的新型超声波探测无人机，包括壳体、设置在壳体顶部的太阳能板和飞行机构、设置在壳体底部的支撑架和超声波探测机构，该基于物联网的新型超声波探测无人机通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控，从而提高了无人机的智能化；通过缓冲机构中的推杆受外力冲击将带动活塞挤压内管中的液压油，液压油受压后将由内管的排油孔一一排出，同时由内管排出的液压油也由内管的回油孔回流到内管；当外力消失时，弹簧将活塞弹回始点等待下次的动作；不仅如此，超声波发生电路中的集成电路具有功耗低、性能高的特点，而且价格便宜，在保证性能的同时降低了价格，从而极大地提高了无人机的市场竞争力。

Description

一种基于物联网的新型超声波探测无人机
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的新型超声波探测无人机。
背景技术
随着现代科学技术水平的不断提高，自动化技术得到了很大的提升，同样无人机领域，也有了长足的进步。
在现有的无人机应用中，很多的都是用于探测、灌溉中，在无人机进行探测时，有通过超声波进行探测，但是由于内部超声波发生电路功耗大，而且价格高，从而极大限制了无人机的实用性；不仅如此，无人机在长期工作以后，频繁的着落对于无人机内部的元器件振动影响较大，如果不处理好无人机着落时的减震缓冲，那么会大大降低无人机的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术电路功耗大、价格高且缓冲作用不佳的不足，提供一种基于物联网的新型超声波探测无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的新型超声波探测无人机，包括壳体、设置在壳体顶部的太阳能板和飞行机构、设置在壳体上的信号接收器、设置在壳体底部的支撑架和超声波探测机构；
所述超声波探测机构包括竖直设置在壳体底部的转向电机和超声波收发器，所述转向电机通过转向电机的转向轴与超声波收发器传动连接；
所述超声波探测机构中还设有超声波发生模块，所述超声波发生模块包括超声波发生电路，所述超声波发生电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、可调电阻、第一电容、第二电容、第三电容和超声波发生器，所述集成电路的电源端与重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路的电源端与重置端均通过第三电容接地，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的控制端通过第二电容接地，所述集成电路的触发点端和阀值端连接，所述集成电路的触发点端通过第一电阻和可调电阻组成的串联电路与集成电路的输出端连接，所述集成电路的触发点端通过第一电容接地，所述集成电路的输出端通过第二电阻和超声波发生器组成的串联电路接地，所述可调电阻的可调端分别与第一电阻和可调电阻连接，所述超声波发生器与超声波收发器电连接；
所述支撑架包括两个支撑单元，所述支撑单元的底部设有竖直向下设置的缓冲机构，所述缓冲机构包括本体、撞击头和竖直设置的推杆，所述撞击头设置在推杆的底端，所述推杆的顶端设置在本体内部，所述本体的内部设有缓冲组件，所述缓冲组件与推杆连接，所述本体为圆柱体，所述本体的中心轴线所在直线与推杆的中心轴线所在直线在同一直线，所述本体的内部设有内管、轴承和支座，所述支座设置在本体的内部的顶端，所述推杆的顶端穿过轴承与设置在内管内的弹簧连接，所述弹簧的一端固定在支座上，所述弹簧的另一端固定在推杆的顶端，所述推杆的顶端设有活塞，所述内管上设有回油孔和若干排油孔，所述回油孔位于活塞的下方，所述排油孔位于活塞的上方；
所述信号接收器电连接有无线通讯模块。
具体地，为了保证无人机的飞行可靠性，所述飞行机构包括两个飞行组件，所述飞行组件包括支架和驱动组件，所述支架的一端固定在壳体上，所述支架的另一端固定连接有驱动组件，所述驱动组件包括两个驱动单元，所述驱动单元位于支架两侧。
具体地，为了进一步保证无人机的飞行可靠性，所述驱动单元包括竖直设置的驱动电机和桨叶，所述驱动电机通过驱动电机的驱动轴控制桨叶旋转。
具体地，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
具体地，通过消音套能够降低无人机着落时对地面的撞击声，从而提高了无人机的实用性，所述撞击头的外周套设有消音套。
具体地，通过弹簧将推杆最快速地进行复位，能够保证缓冲机构能够持续进行缓冲，所述弹簧的伸缩方向所在直线与推杆的中心轴线所在直线在同一直线。
具体地，为了防止本体与推杆的结合处，由于推杆的长期活动而有灰尘进入到本体内，所述轴承内设有防尘套，所述防尘套位于本体与推杆的结合处。
具体地，所述支座上设有注油孔。
本发明的有益效果是，该基于物联网的新型超声波探测无人机通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控，从而提高了无人机的智能化；通过缓冲机构中的推杆受外力冲击将带动活塞挤压内管中的液压油，液压油受压后将由内管的排油孔一一排出，同时由内管排出的液压油也由内管的回油孔回流到内管；当外力消失时，弹簧将活塞弹回始点等待下次的动作；不仅如此，超声波发生电路中的集成电路具有功耗低、性能高的特点，而且价格便宜，在保证性能的同时降低了价格，从而极大地提高了无人机的市场竞争力。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的新型超声波探测无人机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的新型超声波探测无人机的缓冲机构的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的新型超声波探测无人机的超声波发生电路的电路原理图；
图中：1.太阳能板，2.壳体，3.桨叶，4.支架，5.支撑架，6.驱动电机，7.转向电机，8.超声波收发器，9.信号接收器，10.缓冲机构，11.撞击头，12.消音套，13.推杆，14.本体，15.防尘套，16.轴承，17.活塞，18.回油孔，19.排油孔，20.内管，21.弹簧，22.支座，23.注油孔，U1.集成电路，R1.第一电阻，R2.第二电阻，RP1.可调电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，BL.超声波发生器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图3所示，一种基于物联网的新型超声波探测无人机，包括壳体2、设置在壳体2顶部的太阳能板1和飞行机构、设置在壳体2上的信号接收器9、设置在壳体2底部的支撑架5和超声波探测机构；
所述超声波探测机构包括竖直设置在壳体2底部的转向电机7和超声波收发器8，所述转向电机7通过转向电机7的转向轴与超声波收发器8传动连接；
所述超声波探测机构中还设有超声波发生模块，所述超声波发生模块包括超声波发生电路，所述超声波发生电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、可调电阻RP1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3和超声波发生器BL，所述集成电路U1的电源端与重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路U1的电源端与重置端均通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的控制端通过第二电容C2接地，所述集成电路U1的触发点端和阀值端连接，所述集成电路U1的触发点端通过第一电阻R1和可调电阻RP1组成的串联电路与集成电路U1的输出端连接，所述集成电路U1的触发点端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的输出端通过第二电阻R2和超声波发生器BL组成的串联电路接地，所述可调电阻RP1的可调端分别与第一电阻R1和可调电阻RP1连接，所述超声波发生器BL与超声波收发器8电连接；
所述支撑架5包括两个支撑单元，所述支撑单元的底部设有竖直向下设置的缓冲机构10，所述缓冲机构10包括本体14、撞击头11和竖直设置的推杆13，所述撞击头11设置在推杆13的底端，所述推杆13的顶端设置在本体14内部，所述本体14的内部设有缓冲组件，所述缓冲组件与推杆13连接，所述本体14为圆柱体，所述本体14的中心轴线所在直线与推杆13的中心轴线所在直线在同一直线，所述本体14的内部设有内管20、轴承16和支座22，所述支座22设置在本体14的内部的顶端，所述推杆13的顶端穿过轴承16与设置在内管20内的弹簧21连接，所述弹簧21的一端固定在支座22上，所述弹簧21的另一端固定在推杆13的顶端，所述推杆13的顶端设有活塞17，所述内管20上设有回油孔18和若干排油孔19，所述回油孔18位于活塞17的下方，所述排油孔19位于活塞17的上方；
所述信号接收器9电连接有无线通讯模块。
具体地，为了保证无人机的飞行可靠性，所述飞行机构包括两个飞行组件，所述飞行组件包括支架4和驱动组件，所述支架4的一端固定在壳体2上，所述支架4的另一端固定连接有驱动组件，所述驱动组件包括两个驱动单元，所述驱动单元位于支架4两侧。
具体地，为了进一步保证无人机的飞行可靠性，所述驱动单元包括竖直设置的驱动电机6和桨叶3，所述驱动电机6通过驱动电机6的驱动轴控制桨叶3旋转。
具体地，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
具体地，通过消音套12能够降低无人机着落时对地面的撞击声，从而提高了无人机的实用性，所述撞击头11的外周套设有消音套12。
具体地，通过弹簧21将推杆13最快速地进行复位，能够保证缓冲机构10能够持续进行缓冲，所述弹簧21的伸缩方向所在直线与推杆13的中心轴线所在直线在同一直线。
具体地，为了防止本体14与推杆13的结合处，由于推杆13的长期活动而有灰尘进入到本体14内，所述轴承16内设有防尘套15，所述防尘套15位于本体14与推杆13的结合处。
具体地，所述支座22上设有注油孔23。
该基于物联网的新型超声波探测无人机中，通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控，从而提高了无人机的智能化；太阳能板1能够进行发电，从而提高了无人机的可持续工作能力；信号接收器9用来接收无线信号，从而保证了无人机的可靠性；支撑架5中的缓冲机构10用来对无人机着落时进行缓冲，从而提高了无人机的使用寿命。其中，当推杆13受外力冲击将带动活塞17挤压内管20中的液压油，液压油受压后将由内管20的排油孔19一一排出，同时由内管20排出的液压油也由内管20的回油孔18回流到内管20；当外力消失时，弹簧21将活塞17弹回始点等待下次的动作。依此原理，缓冲机构10将能把无人机着落时平衡有效的停止。
该基于物联网的新型超声波探测无人机中的超声波发生电路，通过以集成电路U1为主组成的振荡电路，超声波发生器BL的工作，从而实现了超声波的发出。同时集成电路U1的型号为LM555，其具有功耗低、性能高的特点，而且价格便宜，极大地提高了无人机的市场竞争力。
与现有技术相比，该基于物联网的新型超声波探测无人机通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控，从而提高了无人机的智能化；通过缓冲机构10中的推杆13受外力冲击将带动活塞17挤压内管20中的液压油，液压油受压后将由内管20的排油孔19一一排出，同时由内管20排出的液压油也由内管20的回油孔18回流到内管20；当外力消失时，弹簧21将活塞17弹回始点等待下次的动作；不仅如此，超声波发生电路中的集成电路U1具有功耗低、性能高的特点，而且价格便宜，在保证性能的同时降低了价格，从而极大地提高了无人机的市场竞争力。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，包括壳体(2)、设置在壳体(2)顶部的太阳能板(1)和飞行机构、设置在壳体(2)上的信号接收器(9)、设置在壳体(2)底部的支撑架(5)和超声波探测机构；
所述超声波探测机构包括竖直设置在壳体(2)底部的转向电机(7)和超声波收发器(8)，所述转向电机(7)通过转向电机(7)的转向轴与超声波收发器(8)传动连接；
所述超声波探测机构中还设有超声波发生模块，所述超声波发生模块包括超声波发生电路，所述超声波发生电路包括集成电路(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、可调电阻(RP1)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)和超声波发生器(BL)，所述集成电路(U1)的电源端与重置端均外接9V直流电压电源，所述集成电路(U1)的电源端与重置端均通过第三电容(C3)接地，所述集成电路(U1)的接地端接地，所述集成电路(U1)的控制端通过第二电容(C2)接地，所述集成电路(U1)的触发点端和阀值端连接，所述集成电路(U1)的触发点端通过第一电阻(R1)和可调电阻(RP1)组成的串联电路与集成电路(U1)的输出端连接，所述集成电路(U1)的触发点端通过第一电容(C1)接地，所述集成电路(U1)的输出端通过第二电阻(R2)和超声波发生器(BL)组成的串联电路接地，所述可调电阻(RP1)的可调端分别与第一电阻(R1)和可调电阻(RP1)连接，所述超声波发生器(BL)与超声波收发器(8)电连接；
所述支撑架(5)包括两个支撑单元，所述支撑单元的底部设有竖直向下设置的缓冲机构(10)，所述缓冲机构(10)包括本体(14)、撞击头(11)和竖直设置的推杆(13)，所述撞击头(11)设置在推杆(13)的底端，所述推杆(13)的顶端设置在本体(14)内部，所述本体(14)的内部设有缓冲组件，所述缓冲组件与推杆(13)连接，所述本体(14)为圆柱体，所述本体(14)的中心轴线所在直线与推杆(13)的中心轴线所在直线在同一直线，所述本体(14)的内部设有内管(20)、轴承(16)和支座(22)，所述支座(22)设置在本体(14)的内部的顶端，所述推杆(13)的顶端穿过轴承(16)与设置在内管(20)内的弹簧(21)连接，所述弹簧(21)的一端固定在支座(22)上，所述弹簧(21)的另一端固定在推杆(13)的顶端，所述推杆(13)的顶端设有活塞(17)，所述内管(20)上设有回油孔(18)和若干排油孔(19)，所述回油孔(18)位于活塞(17)的下方，所述排油孔(19)位于活塞(17)的上方；
所述信号接收器(9)电连接有无线通讯模块。
2.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述飞行机构包括两个飞行组件，所述飞行组件包括支架(4)和驱动组件，所述支架(4)的一端固定在壳体(2)上，所述支架(4)的另一端固定连接有驱动组件，所述驱动组件包括两个驱动单元，所述驱动单元位于支架(4)两侧。
3.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述驱动单元包括竖直设置的驱动电机(6)和桨叶(3)，所述驱动电机(6)通过驱动电机(6)的驱动轴控制桨叶(3)旋转。
4.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述无线通讯模块通过蓝牙传输无线信号。
5.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述撞击头(11)的外周套设有消音套(12)。
6.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述弹簧(21)的伸缩方向所在直线与推杆(13)的中心轴线所在直线在同一直线。
7.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述轴承(16)内设有防尘套(15)，所述防尘套(15)位于本体(14)与推杆(13)的结合处。
8.如权利要求1所述的基于物联网的新型超声波探测无人机，其特征在于，所述支座(22)上设有注油孔(23)。
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