CN106314783B - 防伤人多旋翼无人机及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防伤人多旋翼无人机及其控制方法；其中，防伤人多旋翼无人机包括机身，围绕机身的周向设置的多根旋翼支杆，以及设置在旋翼支杆上的多组旋翼组件；机身内设置有控制模块,旋翼组件与控制模块电连接；旋翼支杆的杆身上沿其长度方向设置有滑移通槽；滑移通槽与旋翼支杆的长度方向一致的两个相对侧壁之间架设有滑杆；旋翼组件的底部设置有可伸入该滑移通槽的滑块，滑块与滑杆活动套接；滑块通过第一弹簧与滑移通槽远离机身的侧壁固定连接；旋翼支杆上设置用于有将滑块限制在工作位置的限位组件，锁定部件与控制模块电连接；每一旋翼支杆远离机身的一端还设置有热释电传感器，并与控制模块电连接。本发明具有安全的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行器，更具体地说，它涉及一种防伤人多旋翼无人机及其控制方法。
背景技术
当前多旋翼式无人机得到了极大发展，并且被专业级市场和消费级市场同时看好。多旋翼式无人机之所以能够得到如此迅速的发展，是因为相关电子技术的进步使得这种飞行器的成本迅速降低，同时安全性迅速提升。但是，多旋翼式无人机作为一种在空中飞行的设备，对于飞行安全的要求是无止境的。
目前，很多购买者对于无人机的操作技术并不熟练，尤其是初学者；因此，这些人员在实际操作无人机时，对于无人机的飞行方向难以熟练控制，一不小心，就容易使无人机随意乱飞，甚至发生摔机的事故，造成飞行器的损坏。另外，若无人机飞向人群，高速旋转的旋翼很容易割到人，给他人的人身安全造成威胁。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种防伤人多旋翼无人机，具有安全的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种防伤人多旋翼无人机，包括机身，围绕机身的周向设置的多根旋翼支杆，以及设置在旋翼支杆上的多组旋翼组件；所述机身内设置有控制模块,所述旋翼组件与控制模块电连接；所述旋翼支杆的杆身上沿其长度方向设置有滑移通槽；所述滑移通槽与旋翼支杆的长度方向一致的两个相对侧壁之间架设有滑杆；所述旋翼组件的底部设置有可伸入该滑移通槽的滑块，所述滑块与滑杆活动套接；所述滑块通过第一弹簧与滑移通槽远离机身的侧壁固定连接，在自然状态下，所述第一弹簧将滑块朝向机身推动；
所述旋翼支杆上设置用于有将滑块限制在工作位置的限位组件，所述锁定部件与控制模块电连接；
每一旋翼支杆远离机身的一端还设置有热释电传感器；
所述控制模块配置有检测模块和判断模块，所述检测模块用于判断所述多旋翼无人机是否处于飞行状态；所述判断模块耦接于热释电传感器，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身周围的人群与机身的距离；
其中，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制限位组件动作，以解除限位组件对活动杆的限制。
通过以上技术方案：当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到预定范围内时，控制模块控制限位组件动作，以解除限位组件对活动杆的限制；此时，滑块在第一弹簧的弹力推动下，沿着滑杆朝向机身滑动，进而整个旋翼组件也会朝向机身移动，直至滑块滑动至滑移通槽的端部。然后相邻两个旋翼组件上的叶片会相互碰撞，转速能够在较短的时间内降低，只能对人体造成碰撞冲击，很难对人造成切割伤害；同时，旋翼组件与周围人群的距离也会缩短，且旋翼支杆会先与人接触，而不像原来那样是旋翼组件与人先接触，进而防止降低了旋翼组件与人接触的风险。
优选地，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制旋翼组件停止工作。
通过以上技术方案：由于即使相邻旋翼组件上的叶片发生相互碰撞，也会处于转动状态，仍然可能会存在一定的风险；因此，在控制旋翼组件停止工作后，上述的问题便能够是以解决。
优选地，所述旋翼支杆包括第一杆体、第二杆体以及缓冲杆；其中，所述第一杆体与机身固定连接；缓冲杆由弹性材料制成，其两端设置有卡块；所述第一杆体和第二杆体相对的一端分别设置有供所述卡块进入的第一容纳槽，所述第一容纳槽的槽口处设置有与所述卡块配合的限位块；所述第一杆体上还设置有用于将第一杆体和第二杆体锁定在对接状态的锁定组件，所述锁定组件与控制模块电连接；
当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制所述锁定组件动作，以解除对第一杆体和第二杆体的锁定。
通过以上技术方案：多旋翼无人机发生坠机或摔机事故时，很容易造成各个部件的损坏，特别是旋翼支杆，因为一般来说，其下落时的姿态一般是倾斜的，因此，总是旋翼支杆先与地面接触；如此，在强烈的冲击下，旋翼支杆很容易发生折断。那么通过以上设置，控制模块在控制锁定组件解锁后，第二杆体在重力的作用下，与第一杆体分离，但由于缓冲杆的存在，第二杆体并不会完全脱离第一杆体；那么当坠机或摔机时，第二杆体会先与地面接触，其受到的冲击力会快速的传递到缓冲杆上，使得缓冲杆弯曲变形，进而减弱该冲击力，如此，便能够在一定的程度上避免整个旋翼支杆和机身受到损坏。
优选地，第一杆体朝向第二杆体的一端设置有连接槽；所述锁定组件包括电磁铁和由铁制材料制成的连接杆；所述电磁铁位于连接槽内，并与控制模块电连接；所述连接杆设置在所述第二杆体朝向第一杆体的一端。
通过以上技术方案：当电磁铁通电时，其对连接杆的吸引力能够使第一杆体和第二杆体保持在对接状态；当电磁铁断电时，该吸引力立即消失，第二杆体便能够在重力的作用下与第一杆体分离。
优选地，还包括用于在所述锁定组件解锁后，将所述第二杆体朝远离第一杆体的方向推动的分离组件。
通过以上技术方案：能够加快第二杆体与第一杆体的分离速度。
优选地，所述分离组件包括固定在连接槽的内壁上的弹簧座和套设于连接杆的第二弹簧。
通过以上技术方案：当锁定组件解锁后，第二杆体的第二弹簧的弹力作用下，能够快速地与第一杆体分离。
本发明的第二个目的在于提供一种多旋翼无人机的控制方法，具有安全的特点。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种多旋翼无人机的控制方法，包括以下步骤：
S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；
S2.判断机身周围的预定范围内是否有人，若有，则控制每一旋翼组件向机身方向移动，以使相邻的两组旋翼组件的转动路径相交。
优选地，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身周围有人进入到预定范围内时，控制旋翼组件停止工作。
附图说明
图1为实施例1中多旋翼无人机的整体结构图；
图2A为实施例1中旋翼组件的结构示意图；
图2B为实施例1中旋翼支杆的结构图；
图3A、图3B为实施例1中旋翼支杆与旋翼组件的装配剖视图；
图4A为实施例2中旋翼支杆的结构图；
图4B为图4A中A部的放大图；
图5为实施例2中旋翼支杆分体后的示意图；
图6为实施例3的流程图。
附图标记：1、机身；2、旋翼支杆；21、滑移通槽；22、滑杆；23、安装腔；24、通口；25、第一杆体；251、第一容纳槽；252、限位块；253、连接槽；254、弹簧座；26、第二杆体；261、第一容纳槽；262、限位块；3、旋翼组件；31、叶片；32、滑块；321、滑孔；322、插孔；33、第一弹簧；4、电控锁；41、锁头；5、干簧管；6、磁铁；7、缓冲杆；71、卡块；8、电磁铁；9、连接杆；10、第二弹簧。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1：
参照图1，一种防伤人多旋翼无人机，包括机身1，围绕机身1的周向设置的多根旋翼支杆2，以及设置在旋翼支杆2上的多组旋翼组件3；机身1内设置有控制模块,旋翼组件3与控制模块电连接。
参照图2A、图2B，旋翼支杆2的杆身上沿其长度方向设置有滑移通槽21；滑移通槽21与旋翼支杆2的长度方向一致的两个相对侧壁之间架设有滑杆22。旋翼组件3的底部设置有可伸入该滑移通槽21的滑块32，滑块32与滑杆22活动套接；滑块32通过第一弹簧33与滑移通槽21远离机身1的侧壁固定连接，在自然状态下，第一弹簧33将滑块32朝向机身1推动。
如图3A、图3B所示，旋翼支杆2上设置用于有将滑块32限制在工作位置的限位组件，锁定部件与控制模块电连接；本实施例中，该限位组件采用电控锁4，旋翼支杆2的内部具有一安装腔23，电控锁4设置在该安装腔23内，并与控制模块电连接。安装腔23与滑移通槽21之间的侧壁具有供电控锁4的锁头41穿过的通口24，与之对应地，在滑块32的侧壁上设置有与锁头41配合的插孔322。
另外，安装腔23内还设置有干簧管5，滑块32上设置有可触发该干簧管5的磁铁6。
因此，当要锁定滑块32时，将滑块32沿着滑杆22滑动，并使第一弹簧33压缩，当滑块32滑动至适当的位置时，其上的插孔322与上述的通口24对准，此时，位于安装腔23内的干簧管5能够感应到滑块32上的磁铁6，立即向控制模块发送控制信号，之后控制模块控制电控锁4通电，电控锁4通电后，其锁头41穿过通口24进入到滑块32上的插孔322内，形成对滑块32的锁定。
控制模块配置有检测模块和判断模块，检测模块用于判断多旋翼无人机是否处于飞行状态；
每一旋翼支杆2远离机身1的一端还设置有热释电传感器（图中未示出），所有热释电传感器均判断模块电连接，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身1周围的人群与机身1的距离。因此，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身1周围有人进入到预定范围内时，控制模块控制电控锁4断电，并屏蔽干簧管5的信号，以及控制旋翼组件3停止工作；电控锁4断电后，其锁头41从滑块32中伸出，之后滑块32在第一弹簧33的弹力作用下，快速地朝向机身1滑动。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别在于对旋翼支杆2的结构设计，具体如下：
参照图4A，图4B，旋翼支杆2包括第一杆体25、第二杆体26以及缓冲杆7；缓冲杆7由弹性材料制成，其两端设置有卡块71；第一杆体25和第二杆体26相对的一端分别设置有供卡块71进入的第一容纳槽（251、261），第一容纳槽（251、261）的槽口处设置有与卡块71配合的限位块（252、262），以避免缓冲杆7与第一杆体25和第二杆体26分离。
第一杆体25朝向第二杆体26的一端设置有连接槽253，第一杆体25上还设置有用于将第一杆体25和第二杆体26锁定在对接状态的锁定组件，锁定组件包括电磁铁86和由铁制材料制成的连接杆9；电磁铁86位于连接槽253内，并与控制模块电连接；连接杆9设置在第二杆体26朝向第一杆体25的一端。当多旋翼无人机处于飞行状态且机身1周围有人进入到预定范围内时，控制模块控制电磁铁86断电。
还包括用于在电磁铁86断电后，将第二杆体26朝远离第一杆体25的方向推动的分离组件，以加快第一杆体25与第二杆体26的分离速度。
参照图4B、图5，第一杆体25朝向第二杆体26的一端设置有第二容纳槽；上述的分离组件包括固定在连接槽253的内壁上的弹簧座254、固定在连接杆9的杆身上的第二弹簧10座254以及套设于连接杆9的第二弹簧10。如此，当电磁铁86断电时，对连接杆9失去吸引，连接杆9在第二弹簧10的弹力作用下，快速地退出连接槽253，进而带动第二杆体26与第一杆体25分离。
实施例3：
参照图6，一种多旋翼无人机的控制方法，包括以下步骤：
S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；
S2.判断机身1周围的预定范围内是否有人，若有，则控制每一旋翼组件3向机身1方向移动，以使相邻的两组旋翼组件3的转动路径相交。
还包括S3.当多旋翼无人机处于飞行状态且机身1周围有人进入到预定范围内时，控制旋翼组件3停止工作。
Claims (8)
1.一种防伤人多旋翼无人机，包括机身(1)，围绕机身(1)的周向设置的多根旋翼支杆(2)，以及设置在旋翼支杆(2)上的多组旋翼组件(3)；所述机身(1)内设置有控制模块,所述旋翼组件(3)与控制模块电连接；其特征是，所述旋翼支杆(2)的杆身上沿其长度方向设置有滑移通槽(21)；所述滑移通槽(21)与旋翼支杆(2)的长度方向一致的两个相对侧壁之间架设有滑杆(22)；所述旋翼组件(3)的底部设置有可伸入该滑移通槽(21)的滑块(32)，所述滑块(32)与滑杆(22)活动套接；所述滑块(32)通过第一弹簧(33)与滑移通槽(21)远离机身(1)的侧壁固定连接，在自然状态下，所述第一弹簧(33)将滑块(32)朝向机身(1)推动；
所述旋翼支杆(2)上设置用于有将滑块(32)限制在工作位置的限位组件，所述限位组件与控制模块电连接；
每一旋翼支杆(2)远离机身(1)的一端还设置有热释电传感器；
所述控制模块配置有检测模块和判断模块，所述检测模块用于判断所述多旋翼无人机是否处于飞行状态；所述判断模块耦接于热释电传感器，以基于从热释电传感器接收到的人体信号判断机身(1)周围的人群与机身(1)的距离；
其中，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制限位组件动作，以解除限位组件对活动杆的限制。
2.根据权利要求1所述的防伤人多旋翼无人机，其特征是，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制旋翼组件(3)停止工作。
3.根据权利要求1所述的防伤人多旋翼无人机，其特征是，所述旋翼支杆(2)包括第一杆体(25)、第二杆体(26)以及缓冲杆(7)；其中，所述第一杆体(25)与机身(1)固定连接；缓冲杆(7)由弹性材料制成，其两端设置有卡块(71)；所述第一杆体(25)和第二杆体(26)相对的一端分别设置有供所述卡块(71)进入的第一容纳槽，所述第一容纳槽的槽口处设置有与所述卡块(71)配合的限位块；所述第一杆体(25)上还设置有用于将第一杆体(25)和第二杆体(26)锁定在对接状态的锁定组件，所述锁定组件与控制模块电连接；
当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到预定范围内时，所述控制模块控制所述锁定组件动作，以解除对第一杆体(25)和第二杆体(26)的锁定。
4.根据权利要求1所述的防伤人多旋翼无人机，其特征是，第一杆体(25)朝向第二杆体(26)的一端设置有连接槽(253)，第一杆体（25）上还设置有用于将第一杆体（25）和第二杆体（26）锁定在对接状态的锁定组件；所述锁定组件包括电磁铁(8)和由铁制材料制成的连接杆(9)；所述电磁铁(8)位于连接槽(253)内，并与控制模块电连接；所述连接杆(9)设置在所述第二杆体(26)朝向第一杆体(25)的一端。
5.根据权利要求3所述的防伤人多旋翼无人机，其特征是，还包括用于在所述锁定组件解锁后，将所述第二杆体(26)朝远离第一杆体(25)的方向推动的分离组件。
6.根据权利要求5所述的防伤人多旋翼无人机，其特征是，所述分离组件包括固定在连接槽(253)的内壁上的弹簧座(254)和套设于连接杆(9)的第二弹簧(10)。
7.一种多旋翼无人机的控制方法，其特征是，包括以下步骤：
S1.检测多旋翼无人机是否处于飞行状态，若是，则进入下一步；
S2.判断机身(1)周围的预定范围内是否有人，若有，则控制每一旋翼组件(3)向机身(1)方向移动，以使相邻的两组旋翼组件(3)的转动路径相交。
8.根据权利要求7所述的多旋翼无人机的控制方法，其特征是，当多旋翼无人机处于飞行状态且机身(1)周围有人进入到预定范围内时，控制旋翼组件(3)停止工作。
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Effective date of registration: 20200604 Address after: Room 501, office of market supervision bureau, Langchuan Avenue, Jianping Town, Langxi County, Xuancheng City, Anhui Province Patentee after: Langxi pinxu Technology Development Co.,Ltd. Address before: Room 1,020, Nanxun Science and Technology Pioneering Park, No. 666 Chaoyang Road, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province, 313000 Patentee before: Huzhou You Yan Intellectual Property Service Co.,Ltd. |
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Effective date of registration: 20240507 Address after: B226, 2nd Floor, Building 2, No. 18 Yongyinqu South Road, Shijingshan District, Beijing, 100043 Patentee after: Beijing Huaying Shijie Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 242000 Room 501, market supervision bureau office, Langchuan Avenue, Jianping Town, Langxi County, Xuancheng City, Anhui Province Patentee before: Langxi pinxu Technology Development Co.,Ltd. Country or region before: China |