CN105836140B - 缓落保护装置以及无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无人机，提供一种缓落保护装置，包括底座以及降落伞安装架，降落伞安装架包括围合形成腔室的两个翻转组件，两个翻转组件的下端均安设于底座上，两者的上端之间则通过锁紧件连接以相互靠拢且通过驱动件控制相互远离，于底座上设置有控制锁紧件解除两个翻转组件之间连接状态且可感应无人机失控的感测器；还提供一种无人机，包括上述保护装置。本发明的保护装置，通过感测器感应无人机的飞行状态，且在失控时能够通过锁紧件与驱动件的配合打开腔室，以使其内降落伞伸出展开，保证无人机可以缓慢平稳降落，对无人机起到较好的保护作用，而且这种结构的保护装置结构简单，在无人机上比重较低，且能够重复利用，可大大降低无人机的飞行成本。

Description

缓落保护装置以及无人机

技术领域

本发明涉及无人飞行器，尤其涉及一种缓落保护装置以及无人机。

背景技术

现有无人机飞行控制技术虽然做的已经成熟，但是不可抗力性破坏(如：飞机遥控失灵，飞行操作失误，树叶卷入螺旋桨，撞墙等等问题)还是始终存在，导致无人机炸机事故也是越来越多。对此在无人机降落伞上设置缓落保护装置是当前针对无人机的一个重要保护措施，但是现有的无人机降落伞的缓落保护装置主要都是围绕着降落伞的释放方式、控制系统的方面做文章，大多数不仅结构复杂，不合理，与搭载的无人机比重过高(例如5kg的无人机，配备0.5kg甚至1kg以上的保护装置)，而且重复利用性(复用效率)较低，使得成本非常高，大大影响无人机保护装置的普及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缓落保护装置，旨在用于解决现有的无人机的缓落保护装置的结构复杂，重复利用性较低的问题。

本发明是这样实现的：

本发明实施例提供一种缓落保护装置，包括底座以及设置于所述底座上的降落伞安装架，所述降落伞安装架包括围合形成腔室的两个翻转组件，两个所述翻转组件的下端均安设于所述底座上，两者的上端之间则通过锁紧件连接以相互靠拢且通过驱动件控制相互远离，于所述底座上设置有控制所述锁紧件解除两个所述翻转组件之间连接状态且可感应无人机失控的感测器。

进一步地，两个所述翻转组件的下端与所述底座之间均为可转动连接，两个所述翻转组件的旋转轴线重合或者相互平行，所述驱动件驱使两个所述翻转组件的上端绕对应下端的旋转轴线旋转。

进一步地，所述驱动件包括与两个所述翻转组件一一对应且分别套设于对应所述翻转组件的旋转轴线上的两个扭簧，每一所述扭簧的其中一引脚与对应的所述翻转组件连接，另一引脚与所述底座连接。

进一步地，每一所述翻转组件均包括下端与所述底座可转动连接的外框以及安设于所述外框上的至少一个伞齿，所述锁紧件连接两个所述外框的上端，每一所述伞齿的上端固定于对应所述外框的上端，其下端向所述腔室的内侧弯折延伸。

进一步地，每一所述翻转组件均包括有两个伞齿，各所述伞齿均沿两个所述外框的旋转轴线依次错开设置。

进一步地，所述翻转组件还包括外罩，所述外罩沿外侧封堵对应所述外框，两个所述外罩围合形成所述腔室，各所述伞齿均位于所述腔室内。

进一步地，所述驱动件包括呈压缩状态的至少一根弹簧，所述弹簧夹设连接两个所述翻转组件的上端之间。

进一步地，所述锁紧件为与所述感测器电性连接的舵机，所述舵机安设于其中一所述翻转组件的上端，于另一所述翻转组件的上端设置有与所述舵机卡扣连接的伞箍。

进一步地，所述底座内具有容纳腔，所述容纳腔具有控制电路以及所述感测器，所述控制电路与所述感测器连通且由所述容纳腔引出与所述驱动件连接。

本发明实施例还提供一种无人机，包括机架，还包括上述的缓落保护装置，所述底座安设于所述机架上。

本发明具有以下有益效果：

本发明的保护装置中，降落伞安设于两个翻转组件围合的腔室内，此时通过锁紧件的连接作用两个翻转组件的上端相互靠拢，而当无人机失控飞行时，通过感测器感应获取该信息，其通过控制锁紧件工作以解除两个翻转组件上端的连接状态，同时驱动件驱使两个翻转组件的上端相互远离，腔室被安全打开，其内的降落伞可由两个翻转组件的上端伸出并打开，进而可以使得无人机可以平稳降落，对其起到保护作用，同时对于保护装置，整体不但结构简单，相对无人机的比重比较低，而且对无人机保护程序的启动由其自发控制，非常方便，另外这种保护装置在使用之后，其内降落伞在收拢后装入腔室内可被再次使用，即保护装置可以重复利用，大大降低了保护装置的使用成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的缓落保护装置的结构示意图；

图2为图1的缓落保护装置的腔室打开后的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供一种缓落保护装置，主要应用于无人机上，包括底座1以及降落伞安装架2，降落伞安装架2安设于底座1上，其内可用于安设降落伞，细化降落伞安装架2的结构，其包括两个翻转组件21，两个翻转组件21均安装于底座1上，两者围合形成有腔室22，当然该腔室22不一定采用密闭空间，降落伞可被安设于腔室22内，具体为两个翻转组件21的下端均安设于底座1上，而两者的上端之间则采用锁紧件23连接，使得两者的上端相互靠拢，保护装置还包括有驱动件24，通过该驱动件24则可以驱使两个翻转组件21的上端相互远离，在底座1上设置有感测器(图中未示出)，当将保护装置应用于无人机上时，通过感测器可以判断无人机是否处于失控状态，且在无人机处于失控状态时，感测器可以控制锁紧件23解除两个翻转组件21上端之间的连接状态。本发明中，对于感测器主要是采用MPU6050模块，一般还应设置有单片机等处理器以及控制电路，控制电路与锁紧件23以及单片机均电连接，能够控制锁紧件23是否工作，当然感测器还可以采用陀螺仪与加速器配合的结构形式，当将保护装置安设于无人机上时，通过MPU6050模块可以准确获取无人机此时的倾角以及加速度，且将该信息传输至单片机进行处理，正常情况下控制电路控制锁紧件23不工作，两个翻转组件21的上端通过锁紧件23连接，相互靠拢，降落伞位于两者围合的腔室22内，而当无人机倾角不小于75度或向下的加速度不小于6米每二次方秒时，单片机即可判定此时无人机处于失控状态，然后控制电路驱使锁紧件23工作，锁紧件23解除两个翻转组件21上端的连接状态，同时驱动件24则控制两者的上端相互远离，腔室22的上端被完全打开，其内的降落伞可由腔室22的上端伸出并展开，以保证无人机在失控状态下能够平稳降落，避免无人机摔坏或者对周围环境造成安全隐患，对无人机起到较好的保护作用，同时对于保护装置，整体不但结构简单，相对无人机的比重比较低，其重量130g，体积小于现有市场产品一半以上，而且对无人机保护程序的启动由其自发控制，非常方便，另外这种保护装置在使用之后，其内降落伞在收拢后装入腔室22内可被再次使用，即保护装置可以重复利用，大大降低了保护装置的使用成本。

优化上述实施例，两个翻转组件21的下端与底座1之间均为可转动连接，对应地两个翻转组件21的上端则均为活动端，其可以绕下端的旋转轴线旋转，两个翻转组件21的旋转轴线可以重合，也可以相互平行，在驱动件24的作用下可以使得两个翻转组件21的上端绕各自对应的下端的旋转轴线旋转。本实施例中，细化了翻转组件21与底座1之间的连接结构，翻转组件21以旋转的方式使得腔室22的上端被打开，且打开后降落伞安装架2整体呈V字形，腔室22的上端打开程度较大，进而可以方便其内的降落伞由上端伸出并展开。另外采用旋转的形式，可以大大简化降落伞安装架2的结构，且可以采用多种实现方式，具体如下。

参见图1以及图2，在其中一种实施方式中，驱动件24包括有两个扭簧241，两者与两个翻转组件21之间一一对应，在底座1上还设置有两个转轴，两个轴线分别位于两个翻转组件21的旋转轴线上，两者分别通过两个转轴实现与底座1之间的可转动连接，将两个扭簧241分别套设于两个转轴上，其与对应的转轴之间可转动，每一扭簧241的其中一引脚与对应的翻转组件21连接，而另一引脚与底座1连接。本实施例中，正常情况下，两个扭簧241均处于扭转状态，通过两个翻转组件21上端的锁紧件23克服了两个扭簧241的扭力做功，而当锁紧件23对翻转组件21的连接状态解除后，两个扭簧241为恢复原状态通过扭力驱使两个翻转组件21绕各自对应的转轴旋转，两个翻转组件21的上端相互远离。在这种结构中，扭簧241设置于翻转组件21的下端，其不会影响降落伞由其上端展开。

而在另一种实施方式中，驱动件24包括有至少一根弹簧(图中未示出)，各弹簧均处于压缩状态，且其均夹设于两个翻转组件21的上端之间，即每一弹簧的两端分别两个连接翻转组件21的上端。本实施例中，锁紧件23连接两个翻转组件21时，各弹簧处于压缩状态，而在锁紧件23解除连接状态后，各弹簧在恢复原长的过程中撑开两个翻转组件21的上端，进而迫使两个翻转组件21绕各自对应的旋转轴线旋转。针对这种结构，弹簧可以设置有两个，分别位于两个翻转组件21沿旋转轴线方向的两个端部处，可一定程度避免影响降落伞的展开动作。当然对于驱动件24还可以采用气缸(图中未示出)的结构形式，其与锁紧件23之间采用联动的形式，锁紧件23解除两个翻转组件21的连接状态后，气缸开始工作驱使两个翻转组件21绕各自对应的旋转轴线转动。

进一步地，细化翻转组件21的结构，每一翻转组件21均包括有外框211以及至少一个伞齿212，外框211的下端与底座1之间为可转动连接，上述腔室22即为两个外框211围合的空间，锁紧件23连接两个外框211的上端使得两个外框211的上端相互远离，当然驱动件24也是用于作用外框211，使得两个外框211绕各自对应的旋转轴线转动，每一伞齿212均安设于对应的外框211上，具体为其上端固定于对应外框211的上端，而其下端则向腔室22的内侧弯折延伸，不与外框211连接。本实施例中，在每一外框211上均设置有伞齿212，当将降落伞安设于腔室22内时，其均具有部分结构位于各伞齿212上，且在锁紧件23解除连接作用后，两个外框211相对旋转，且在旋转的过程中，外框211可以带动各伞齿212的下端逐渐向上翘起，进而各伞齿212可以对降落伞产生竖直向上的作用力，驱使降落伞由腔室22的上端弹出，优化了降落伞的展开动作，可以有效避免在腔室22打开的情况下降落伞不展开的现象。一般地，每一翻转组件21均包括有两个伞齿212，在分布时各伞齿212均沿两个外框211的旋转轴线依次错开设置，在弹出降落伞时，每一伞齿212作用于降落伞的其中一部分，使得降落伞各处受力相对均匀，降落伞的弹出过程比较顺畅，更加快捷。

再次参见图1，优化上述实施例，每一翻转组件21还包括有外罩(图中未示出)，外罩沿外侧封堵对应的外框211，两个外罩围合形成上述的腔室22，各伞齿212均位于该腔室22内。本实施例中，通过外罩可以使得正常情况下腔室22是一个相对密封的空间，当将降落伞安设于腔室22内时，降落伞不会形成外露，进而不会轻易被它物刮破，影响降落伞的使用寿命。

再次参见图1以及图2，进一步地，对于锁紧件23可以采用舵机231，舵机231与感测器电性连接，通过感测器以实现对舵机231动作的控制，将舵机231安设于其中一翻转组件21的上端，于另一翻转组件21的上端设置有与舵机231卡扣连接的伞箍232。舵机231的舵机231齿与伞箍232之间卡扣连接，当感测器感应无人机倾角不小于75度或向下的加速度不小于6米每二次方秒时，舵机231在控制电路的控制下舵机231齿旋转一定角度，使得其与伞箍232之间的卡接状态解除，结构比较简单，也利于控制。一般地，底座1内具有容纳腔(图中未示出)，上述的感测器、单片机以及部分控制电路均位于容纳腔内，通过底座1对各电器元件进行保护，对于控制电路，其一部分位于容纳腔内，而另一部分伸出容纳腔且沿其中一翻转组件21铺设以与该翻转组件21上的舵机231连接。

本发明实施例还提供一种无人机，包括机架(图中未示出)以及上述的保护装置，底座1安设于机架上。本实施例中，将上述的保护装置应用于无人机上，从而可以有效保证无人机在出现突发状况下可以缓慢平稳降落，不但可以保障无人机飞行时对周边产生的安全影响，还可以减小不必要的经济损失，另外由于保护装置可以重复使用，结构简单，可以有效控制无人机的使用成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种缓落保护装置，包括底座以及设置于所述底座上的降落伞安装架， 其特征在于：所述降落伞安装架包括围合形成腔室的两个翻转组件，两个所述翻转组件的下端均安设于所述底座上，两者的上端之间则通过锁紧件连接以相互靠拢且通过驱动件控制相互远离，于所述底座上设置有控制所述锁紧件解除 两个所述翻转组件之间连接状态且可感应无人机失控的感测器，两个所述翻转组件的 下端与所述底座之间均为可转动连接，两个所述翻转组件的旋转轴线重合或者相互平行，所述驱动件驱使两个所述翻转组件的上端绕对应下端的旋转轴线旋转，每一所述翻转组件均包括下端与所述底座可转动连接的外框以及安设于所述外框上的至少一个伞齿，所述锁紧件连接两个所述外框的上端，每一所述伞齿的上端固定于对应所述外框的上端，其下端向所述腔室的内侧弯折延伸，所述底座内具有容纳腔，所述容纳腔具有控制电路以及所述感测器，所述控制电路与所述感测器连通且由所述容纳腔引出与所述驱动件连接。

2.如权利要求1所述的缓落保护装置，其特征在于：所述驱动件包括与两个所述翻转组件一一对应且分别套设于对应所述翻转组件的旋转轴线上的两个扭簧，每一所述扭簧的其中一引脚与对应的所述翻转组件连接，另一引脚与所述底座连接。

3.如权利要求1所述的缓落保护装置，其特征在于：每一所述翻转组件均包括有两个伞齿，各所述伞齿均沿两个所述外框的旋转轴线依次错开设置。

4.如权利要求1所述的缓落保护装置，其特征在于：所述翻转组件还包括外罩，所述外罩沿外侧封堵对应所述外框，两个所述外罩围合形成所述腔室， 各所述伞齿均位于所述腔室内。

5.如权利要求1所述的缓落保护装置，其特征在于：所述驱动件包括呈压缩状态的至少一根弹簧，所述弹簧夹设连接两个所述翻转组件的上端之间。

6.如权利要求1所述的缓落保护装置，其特征在于：所述锁紧件为与所述感测器电性连接的舵机，所述舵机安设于其中一所述翻转组件的上端，于另一 所述翻转组件的上端设置有与所述舵机卡扣连接的伞箍。

7.一种无人机，包括机架，其特征在于：还包括如权利要求1-6任一项所 述的缓落保护装置，所述底座安设于所述机架上。