CN106892097A - 一种用于路况监测的车载无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于路况监测的车载无人机，包括本体、第二支撑杆、飞行机构、吸附机构和拍摄机构，飞机机构设置在本体的外周，吸附机构通过第二支撑杆设置在本体的下方，拍摄机构设置在本体的正下方，拍摄机构包括摄像机、减震机构和底座，减震机构包括第三支撑杆、第一减震组件和第二减震组件，吸附机构包括外壳、吸盘和吸附组件，该用于路况监测的车载无人机中，通过第一减震组件实现了摄像机水平方向的减震，通过第二减震组件实现了摄像机竖直方向的减震，提高了无人机在路况拍摄过程中画面的清晰度，通过吸附机构，使无人机能够在行驶的汽车顶部降落并且吸附固定住，降低了由于无人机滑落导致的损失，实现了无人机的车载功能。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于路况监测的车载无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，从技术角度定义可以分为：无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等，无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机，民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
一般无人机在拍摄路况的过程中，由于电机的转动会导致机身的震动，并且一般无人机没有很好的减震机构，从而导致摄像机拍出的画面模糊不清，不仅如此，一般无人机由于没有吸附固定机构，当无人机降落在运动的汽车顶部的时候，容易滑落导致无人机的损坏，给使用者带来巨大损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于路况监测的车载无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于路况监测的车载无人机，包括本体、第二支撑杆、飞行机构、吸附机构和拍摄机构，所述飞机机构设置在本体的外周，所述吸附机构通过第二支撑杆设置在本体的下方，所述拍摄机构设置在本体的正下方；
所述拍摄机构包括摄像机、减震机构和底座，所述摄像机通过减震机构设置在底座的下方，所述底座设置在本体的下方，所述摄像机传动连接有转向机构，所述减震机构包括第三支撑杆、第一减震组件和第二减震组件，所述第三支撑杆竖向设置，所述第三支撑杆的底端与摄像机连接，所述第三支撑杆的顶端通过第二减震组件与底座连接，所述第三支撑杆通过第一减震组件与底座传动连接；
所述第一减震组件包括第二固定块和两个第一减震单元，两个第一减震单元分别设置在第二固定块的两端，所述第一减震单元包括第一联动杆、滑动块、第一弹簧和第一固定块，所述第一联动杆的一端与第二固定块的一端铰接，所述第一联动杆的另一端与滑动块铰接，所述滑动块通过第一弹簧与第一固定块连接，所述第一固定块设置在底座的下方；
所述第二减震组件包括第二联动杆、第二弹簧和套管，所述第二联动杆的一端与第三支撑杆的顶端连接，所述第二联动杆的另一端通过第二弹簧与套管的内部的顶部连接，所述第二弹簧设置在套管的内部；
其中，通过弹簧连接第二联动杆，使第二联动杆可以在套管的内部上下移动，从而减小了拍摄机构在竖直方向上的震动，通过第一联动杆，将第二固定块受到的水平方向上的力，传递给滑动块，通过连接在滑动块和第一固定块上的第一弹簧，使传递到滑动块上的水平方向上的力减小，从而减小了拍摄机构在竖直方向上的震动，从而提高了摄像机拍摄画面的清晰度；
所述吸附机构包括外壳、吸盘和吸附组件，所述外壳设置在第二支撑杆的底端，所述吸盘设置在外壳的下方，所述吸附组件与吸盘传动连接，所述吸附组件包括第二传动轴、第三电机、第一传动轴、第一齿轮、第二齿轮、曲杆和套筒，所述第三电机通过第一传动轴与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置在曲杆的一端且与曲杆传动连接，所述套筒设置在曲杆的中部且通过第二传动轴与吸盘传动连接，所述第三电机设置外壳上，所述曲杆水平设置在外壳的内部。
其中，第三电机通过第一传动轴驱动第一齿轮转动，由于第一齿轮和第二齿轮啮合，第一齿轮转动的过程中，会驱动第二齿轮一起转动，由于第二齿轮设置在曲杆的一端，在第二齿轮的带动下，曲杆转动，从而使设置在曲杆中部的套筒产生竖直方向的位移，从可以通过第二传动轴，将竖直方向的力传递给吸盘，使吸盘发生形变，从而使无人机可以牢固的吸附在行驶的汽车顶部，使无人机不会从车顶掉落，实现了无人机的车载功能。
作为优选，所述本体的内部还设有中控机构，所述中控机构中央控制模块、与中央控制模块连接的平衡控制模块、无线通讯模块、工作电源模块和电机控制模块，所述中央控制模块为PLC，所述天线与无线通讯模块电连接，所述第三电机与电机控制模块电连接；
其中，中央控制模块，是用来控制设备内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块不仅可以是PLC，还可以是单片机，从而提高了无人机的智能化程度，平衡控制模块，是用来控制平衡的模块，在这里，通过陀螺仪来控制无人机的平衡，无线通讯模块，是用来通讯的模块，在这里，通过天线实现了无人机的远程控制，工作电源模块，是用来控制电源的模块，在这里用来控制蓄电池给各器件供电，电机控制模块，是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机、第二电机和第三电机的启停，通过各器件对无人机各机构进行控制，提高了无人机的智能化程度。
作为优选，为了使无人机飞行的过程中保持平衡，所述本体的内部还设有陀螺仪，所述陀螺仪与平衡控制模块电连接。
作为优选，所述飞行机构包括第一电机、第一支撑杆和若干螺旋桨，所述第一电机通过第一支撑杆设置在本体的一侧，各螺旋桨周向均匀设置在第一电机的驱动轴的外周，所述第一电机与各螺旋桨传动连接，所述第一电机竖向设置，所述第一电机与电机控制模块电连接；
其中，通过第一电机驱动螺旋桨转动，使螺旋桨产生一个向上的上升力，通过第一支撑杆连接第一电机和本体，使螺旋桨转动产生的上升力传递给本体，从而使无人机实现飞行的功能。
作为优选，为了提高无人机飞行时的平稳度，所述飞行机构的数量为四个，所述飞行机构周向均匀设置在本体的外周。
作为优选，为了使摄像机能够垂直方向转动，扩大拍摄范围，所述转向机构包括第二电机，所述第二电机设置在第三支撑杆的底端且与摄像机传动连接，所述第二电机与电机控制模块电连接。
作为优选，为了提高第一减震组件水平方向减震效果，提高第二减震组件竖直方向减震效果，所述第一弹簧的伸缩方向为水平方向，所述第二弹簧的伸缩方向为竖直方向。
作为优选，为了提高无人机的续航能力，所述本体的内部还设有蓄电池，所述工作电源模块与蓄电池电连接。
作为优选，为了使吸盘能够实现自动吸附和解开吸附的功能，所述第二传动杆的高度与曲杆的两端到吸盘的高度一致。
作为优选，为了提高吸盘的吸附能力，所述吸盘为TPU材质。
本发明的有益效果是，该用于路况监测的车载无人机中，通过第一减震组件实现了摄像机水平方向的减震，通过第二减震组件实现了摄像机竖直方向的减震，提高了无人机在路况拍摄过程中画面的清晰度，不仅如此，通过吸附机构，使无人机能够在行驶的汽车顶部降落并且吸附固定住，降低了由于无人机滑落导致的损失，实现了无人机的车载功能。
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是本发明的用于路况监测的车载无人机的结构示意图；
图2是本发明的用于路况监测的车载无人机的拍摄机构的结构示意图；
图3是本发明的用于路况监测的车载无人机的吸附机构的结构示意图；
图4是本发明的用于路况监测的车载无人机的电器控制原理图；
图中：1.螺旋桨，2.第一电机，3.第一支撑杆，4.本体，5.吸附机构，6.拍摄机构，7.第二支撑杆，8.第一滑动块，9.第一弹簧，10.底座，11.滑动块，12.套管，13.第二弹簧，14.第一联动杆，15.第二联动杆，16.第二固定块，17.摄像机，18.第三支撑杆，19.第二电机，20.第一传动轴，21.第一齿轮，22.第二齿轮，23.曲杆，24.吸盘，25.第二传动轴，26.套筒，27.外壳，28.第三电机，29.陀螺仪，30.天线，31.平衡控制模块，32.无线通讯模块，33.中央控制模块，34.电机控制模块，35.蓄电池，36.工作电源模块。
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4所示，一种用于路况监测的车载无人机，包括本体4、第二支撑杆7、飞行机构、吸附机构5和拍摄机构6，所述飞机机构设置在本体4的外周，所述吸附机构5通过第二支撑杆7设置在本体4的下方，所述拍摄机构6设置在本体4的正下方；
所述拍摄机构6包括摄像机17、减震机构和底座10，所述摄像机17通过减震机构设置在底座10的下方，所述底座10设置在本体4的下方，所述摄像机17传动连接有转向机构，所述减震机构包括第三支撑杆18、第一减震组件和第二减震组件，所述第三支撑杆18竖向设置，所述第三支撑杆18的底端与摄像机17连接，所述第三支撑杆18的顶端通过第二减震组件与底座10连接，所述第三支撑杆18通过第一减震组件与底座10传动连接；
所述第一减震组件包括第二固定块16和两个第一减震单元，两个第一减震单元分别设置在第二固定块16的两端，所述第一减震单元包括第一联动杆14、滑动块11、第一弹簧9和第一固定块8，所述第一联动杆14的一端与第二固定块16的一端铰接，所述第一联动杆14的另一端与滑动块11铰接，所述滑动块11通过第一弹簧9与第一固定块8连接，所述第一固定块8设置在底座10的下方；
所述第二减震组件包括第二联动杆15、第二弹簧13和套管12，所述第二联动杆15的一端与第三支撑杆18的顶端连接，所述第二联动杆15的另一端通过第二弹簧13与套管12的内部的顶部连接，所述第二弹簧13设置在套管12的内部；
其中，通过弹簧13连接第二联动杆15，使第二联动杆15可以在套管12的内部上下移动，从而减小了拍摄机构在竖直方向上的震动，通过第一联动杆14，将第二固定块16受到的水平方向上的力，传递给滑动块11，通过连接在滑动块11和第一固定块8上的第一弹簧9，使传递到滑动块11上的水平方向上的力减小，从而减小了拍摄机构在竖直方向上的震动，从而提高了摄像机17拍摄画面的清晰度；
所述吸附机构5包括外壳27、吸盘24和吸附组件，所述外壳27设置在第二支撑杆7的底端，所述吸盘24设置在外壳27的下方，所述吸附组件与吸盘24传动连接，所述吸附组件包括第二传动轴2525、第三电机28、第一传动轴20、第一齿轮21、第二齿轮22、曲杆23和套筒26，所述第三电机28通过第一传动轴20与第一齿轮21传动连接，所述第一齿轮21与第二齿轮22啮合，所述第二齿轮22设置在曲杆23的一端且与曲杆23传动连接，所述套筒26设置在曲杆23的中部且通过第二传动轴25与吸盘24传动连接，所述第三电机28设置外壳27上，所述曲杆23水平设置在外壳27的内部。
其中，第三电机28通过第一传动轴20驱动第一齿轮21转动，由于第一齿轮21和第二齿轮22啮合，第一齿轮21转动的过程中，会驱动第二齿轮22一起转动，由于第二齿轮22设置在曲杆23的一端，在第二齿轮22的带动下，曲杆23转动，从而使设置在曲杆23中部的套筒26产生竖直方向的位移，从可以通过第二传动轴25，将竖直方向的力传递给吸盘24，使吸盘24发生形变，从而使无人机可以牢固的吸附在行驶的汽车顶部，使无人机不会从车顶掉落，实现了无人机的车载功能。
作为优选，所述本体4的内部还设有中控机构，所述中控机构中央控制模块33、与中央控制模块33连接的平衡控制模块31、无线通讯模块32、工作电源模块36和电机控制模块34，所述中央控制模块33为PLC，所述天线30与无线通讯模块32电连接，所述第三电机28与电机控制模块34电连接；
其中，中央控制模块33，是用来控制设备内的各个模块智能化运行的模块，在这里，中央控制模块33不仅可以是PLC，还可以是单片机，从而提高了无人机的智能化程度，平衡控制模块31，是用来控制平衡的模块，在这里，通过陀螺仪29来控制无人机的平衡，无线通讯模块32，是用来通讯的模块，在这里，通过天线30实现了无人机的远程控制，工作电源模块36，是用来控制电源的模块，在这里用来控制蓄电池35给各器件供电，电机控制模块34，是用来控制电机的模块，在这里，用来控制第一电机2、第二电机19和第三电机28的启停，通过各器件对无人机各机构进行控制，提高了无人机的智能化程度。
作为优选，为了使无人机飞行的过程中保持平衡，所述本体4的内部还设有陀螺仪29，所述陀螺仪29与平衡控制模块31电连接。
作为优选，所述飞行机构包括第一电机2、第一支撑杆3和若干螺旋桨1，所述第一电机2通过第一支撑杆3设置在本体4的一侧，各螺旋桨1周向均匀设置在第一电机2的驱动轴的外周，所述第一电机2与各螺旋桨1传动连接，所述第一电机2竖向设置，所述第一电机2与电机控制模块34电连接；
其中，通过第一电机2驱动螺旋桨1转动，使螺旋桨1产生一个向上的上升力，通过第一支撑杆3连接第一电机2和本体4，使螺旋桨1转动产生的上升力传递给本体4，从而使无人机实现飞行的功能。
作为优选，为了提高无人机飞行时的平稳度，所述飞行机构的数量为四个，所述飞行机构周向均匀设置在本体4的外周。
作为优选，为了使摄像机17能够垂直方向转动，扩大拍摄范围，所述转向机构包括第二电机19，所述第二电机19设置在第三支撑杆18的底端且与摄像机17传动连接，所述第二电机19与带你及控制模块34电连接。
作为优选，为了提高第一减震组件水平方向减震效果，提高第二减震组件竖直方向减震效果，所述第一弹簧9的伸缩方向为水平方向，所述第二弹簧13的伸缩方向为竖直方向。
作为优选，为了提高无人机的续航能力，所述本体4的内部还设有蓄电池35，所述工作电源模块36与蓄电池35电连接。
作为优选，为了使吸盘24能够实现自动吸附和解开吸附的功能，所述第二传动杆25的高度与曲杆23的两端到吸盘24的高度一致。
作为优选，为了提高吸盘24的吸附能力，所述吸盘24为TPU材质。
与现有技术相比，该用于路况监测的车载无人机中，通过第一减震组件实现了摄像机17水平方向的减震，通过第二减震组件实现了摄像机17竖直方向的减震，提高了无人机在路况拍摄过程中画面的清晰度，不仅如此，通过吸附机构，使无人机能够在行驶的汽车顶部降落并且吸附固定住，降低了由于无人机滑落导致的损失，实现了无人机的车载功能。
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 (10)
1.一种用于路况监测的车载无人机，其特征在于，包括本体(4)、第二支撑杆(7)、飞行机构、吸附机构(5)和拍摄机构(6)，所述飞机机构设置在本体(4)的外周，所述吸附机构(5)通过第二支撑杆(7)设置在本体(4)的下方，所述拍摄机构(6)设置在本体(4)的正下方；
所述拍摄机构(6)包括摄像机(17)、减震机构和底座(10)，所述摄像机(17)通过减震机构设置在底座(10)的下方，所述底座(10)设置在本体(4)的下方，所述摄像机(17)传动连接有转向机构，所述减震机构包括第三支撑杆(18)、第一减震组件和第二减震组件，所述第三支撑杆(18)竖向设置，所述第三支撑杆(18)的底端与摄像机(17)连接，所述第三支撑杆(18)的顶端通过第二减震组件与底座(10)连接，所述第三支撑杆(18)通过第一减震组件与底座(10)传动连接；
所述第一减震组件包括第二固定块(16)和两个第一减震单元，两个第一减震单元分别设置在第二固定块(16)的两端，所述第一减震单元包括第一联动杆(14)、滑动块(11)、第一弹簧(9)和第一固定块(8)，所述第一联动杆(14)的一端与第二固定块(16)的一端铰接，所述第一联动杆(14)的另一端与滑动块(11)铰接，所述滑动块(11)通过第一弹簧(9)与第一固定块(8)连接，所述第一固定块(8)设置在底座(10)的下方；
所述第二减震组件包括第二联动杆(15)、第二弹簧(13)和套管(12)，所述第二联动杆(15)的一端与第三支撑杆(18)的顶端连接，所述第二联动杆(15)的另一端通过第二弹簧(13)与套管(12)的内部的顶部连接，所述第二弹簧(13)设置在套管(12)的内部；
所述吸附机构(5)包括外壳(27)、吸盘(24)和吸附组件，所述外壳(27)设置在第二支撑杆(7)的底端，所述吸盘(24)设置在外壳(27)的下方，所述吸附组件与吸盘(24)传动连接，所述吸附组件包括第二传动轴(25)(25)、第三电机(28)、第一传动轴(20)、第一齿轮(21)、第二齿轮(22)、曲杆(23)和套筒(26)，所述第三电机(28)通过第一传动轴(20)与第一齿轮(21)传动连接，所述第一齿轮(21)与第二齿轮(22)啮合，所述第二齿轮(22)设置在曲杆(23)的一端且与曲杆(23)传动连接，所述套筒(26)设置在曲杆(23)的中部且通过第二传动轴(25)(25)与吸盘(24)传动连接，所述第三电机(28)设置外壳(27)上，所述曲杆(23)水平设置在外壳(27)的内部。
2.如权利要求1所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述本体(4)的内部还设有中控机构，所述中控机构中央控制模块(33)、与中央控制模块(33)连接的平衡控制模块(31)、无线通讯模块(32)、工作电源模块(36)和电机控制模块(34)，所述中央控制模块(33)为PLC，所述天线(30)与无线通讯模块(32)电连接，所述第三电机(28)与电机控制模块(34)电连接。
3.如权利要求2所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述本体(4)的内部还设有陀螺仪(29)，所述陀螺仪(29)与平衡控制模块(31)电连接。
4.如权利要求2所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述飞行机构包括第一电机(2)、第一支撑杆(3)和若干螺旋桨(1)，所述第一电机(2)通过第一支撑杆(3)设置在本体(4)的一侧，各螺旋桨(1)周向均匀设置在第一电机(2)的驱动轴的外周，所述第一电机(2)与各螺旋桨(1)传动连接，所述第一电机(2)竖向设置，所述第一电机(2)与电机控制模块(34)电连接。
5.如权利要求4所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述飞行机构的数量为四个，所述飞行机构周向均匀设置在本体(4)的外周。
6.如权利要求2所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述转向机构包括第二电机(19)，所述第二电机(19)设置在第三支撑杆(18)的底端且与摄像机(17)传动连接，所述第二电机(19)与电机控制模块(34)电连接。
7.如权利要求1所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述第一弹簧(9)的伸缩方向为水平方向，所述第二弹簧(13)的伸缩方向为竖直方向。
8.如权利要求2所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述本体(4)的内部还设有蓄电池(35)，所述工作电源模块(36)与蓄电池(35)电连接。
9.如权利要求1所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述第二传动杆(25)的高度与曲杆(23)的两端到吸盘(24)的高度一致。
10.如权利要求1所述的用于路况监测的车载无人机，其特征在于，所述吸盘(24)为TPU材质。
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