CN107128482A - 一种防撞无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明一种防撞无人机包括机身主体(100)、机翼部(200)，所述导向筒(101)的靠近所述杆通孔(110)处设有第一限位环(102)，所述翼杆(201)的远离螺旋翼(210)的一端设有第二限位环(202)，所述第一限位环(102)能够与第二限位环(202)卡接，所述导向筒(101)自外向内由上向下倾斜。本发明通过上述倾斜支撑翼杆(201)的导向筒(101)，可实现翼杆(201)在导向筒(101)内的滑动，从而在螺旋翼(210)遭受外界撞击时，被撞击的翼杆(201)向导向筒(101)内倾斜的收回。而在翼杆正常使用时，只需利用两个卡接的第一限位环(102)、第二限位环(202)即可固定机身主体(100)与翼杆(201)，以实现机翼部(200)举升机身主体(100)的效果。

Description

一种防撞无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，特别是涉及一种防撞的无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。
目前，无人机的使用成本较高，一台无人机少则几千元，中档无人机通常要上万元。然而，无人机的一旦遇到意外撞击，很可能出现无法修复的损毁，即炸机。
因此，目前亟需一种遇到意外撞击而自我保护，避免损毁的无人机。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低、操作简便、在被撞之后采取自我保护措施的防撞无人机。
本发明一种防撞无人机，包括
机身主体，其包括处理器和第一通信模块；
机翼部，其包括翼杆、螺旋翼、翼电机；
云台，其上端与所述机身主体固定；
摄像头，其上端与所述云台下端固定；
其中，所述第一通信模块用于与遥控器无线连接，并且所述第一通信模块与所述翼电机的电源模块无线连接；
其中，所述机身主体与开设有杆通孔，所述机身主体内设有导向筒，所述导向筒的开口处与机身主体的杆通孔处连接，所述导向筒内设有沿其移动的所述翼杆，所述导向筒的靠近所述杆通孔处设有第一限位环，所述翼杆的远离螺旋翼的一端设有第二限位环，所述第一限位环能够与第二限位环卡接，所述导向筒自外向内由上向下倾斜。
本发明一种防撞无人机，其中所述导向筒的开口处与机身主体的杆通孔处铰链连接，所述导向筒的端部通过主动保护部与机身主体的内部连接，所述主动保护部包括第一滑杆、弧形板、第一销体、第一杆体、第二杆体、第一弹簧、第一轴、第一棘齿轮、第二棘齿轮、第二滑杆、第一导轨、第二弹簧，
所述导向筒的远离所述螺旋翼的一端开设有第一通孔，所述第一通孔内套装有第一滑杆，所述第一滑杆的一端与所述翼杆的端部固定，所述第一滑杆得到另一端与所述弧形板的下部的内表面搭接，所述第一滑杆与导向筒同轴设置，所述弧形板的中部与所述机身主体铰链连接，所述弧形板内表面朝向所述第一滑杆，所述弧形板的上端开设有第一长圆孔，所述第一长圆孔内设有沿其移动的第一销体，所述第一销体与所述第一杆体的下端固定，所述第一杆体为纵向设置，所述第一杆体的中部与第二杆体的右端固定，所述第二杆体的中部与机身主体铰链连接，所述机身主体的左端与所述第一弹簧的上端固定，所述第一弹簧的下端与所述机身主体固定；
所述第一杆体的上端与所述第一棘齿轮卡接，所述第一杆体能够阻止第一棘齿轮顺时针转动，所述第一棘齿轮与第一轴固定，所述第一轴与第二棘齿轮固定，所述第一轴通过轴承与所述机身主体连接，所述第二棘齿轮与第一棘齿轮的齿的方向相反，所述第二滑杆的上端通过挂钩与所述第二棘齿轮的齿连接，所述第二滑杆沿所述第一导轨上下移动，所述第二滑杆的下端与第二弹簧的上端固定，所述第二弹簧的下端与所述机身主体固定，所述第二滑杆的下端与所述导向筒的上表面通过第三弹簧连接，第三弹簧的上端与所述第二滑杆的下端固定，所述第三弹簧的下端与所述导向筒的上表面固定。
本发明一种防撞无人机，其中所述机身主体为倒圆台形，所述翼杆与所述机身主体的径向方向平行。
本发明一种防撞无人机，其中所述机身主体为倒圆台形，每个所述翼杆均与所述机身主体的径向方向呈15°夹角。
本发明一种防撞无人机，其中所述机身主体内设有主动抵抗部，所述主动抵抗部包括第一棍体、第二棍体、半圆板、第一铰链、第五棍体、第六导轨、第一弹性体、第二弹性体、第三弹性体，
所述第一棍体纵向设置，其下端与所述第二棍体的中部固定，所述第二棍体为横向设置，其中部与所述机身主体铰链连接，所述第一棍体的靠近所述机身主体的侧面与在未碰撞状态下的第一滑杆的远离螺旋翼的一端接触；
所述第二棍体的远离所述机身主体的外部的一端与所述第一弹性体的右端固定，所述第一弹性体的左端与所述机身主体固定，所述第一弹性体处于拉伸状态，所述第二棍体的靠近所述机身主体的外部的一端与所述半圆板的直线形端面的上端搭接，所述半圆板的上部通过第一铰链与所述机身主体铰链连接，所述半圆板的弧形端面的中部与第二弹性体的左端固定，所述第二弹性体的右端与所述机身主体固定，第二弹性体处于拉伸状态，所述半圆板的直线形端面的下端与通过挂钩与所述第五棍体的一端连接，所述第五棍体的另一端配置在所述机身主体外侧，所述机身主体内设有横向设置的第六导轨，第五棍体沿所述第六导轨横向移动，所述第五棍体的一端与所述第三弹性体的右端固定，所述第三弹性体的左端与所述机身主体固定，所述第三弹性体处于压缩状态。
本发明一种防撞无人机与现有技术不同之处在于本发明一种防撞无人机通过上述倾斜支撑翼杆的导向筒，可实现翼杆在导向筒内的滑动，从而在螺旋翼遭受外界撞击时，不会使整个机身主体弹开，而是被撞击的翼杆向导向筒内倾斜的收回。而在翼杆正常使用时，只需利用两个卡接的第一限位环、第二限位环即可固定机身主体与翼杆，以实现机翼部举升机身主体的效果。
下面结合附图对本发明的一种防撞无人机作进一步说明。
附图说明
图1是一种防撞无人机的俯视图；
图2是图1的另一状态的俯视图；
图3是图1或2的主视图；
图4是在图3中添加的主动保护部的未受撞击的局部状态示意图；
图5是在图3中添加的主动保护部的已受撞击的局部状态示意图；
图6是在图4中任意图中添加的主动保护部的示意图。
具体实施方式
如图1～6所示，参见图1、3，本发明一种防撞无人机包括
机身主体100，其包括处理器和第一通信模块；
机翼部200，其包括翼杆201、螺旋翼210、翼电机211；
云台300，其上端与所述机身主体100固定；
摄像头400，其上端与所述云台300下端固定；
其中，所述第一通信模块用于与遥控器无线连接，并且所述第一通信模块与所述翼电机211的电源模块无线连接；
其中，所述机身主体100与开设有杆通孔110，所述机身主体100内设有导向筒101，所述导向筒101的开口处与机身主体100的杆通孔110处连接，所述导向筒101内设有沿其移动的所述翼杆201，所述导向筒101的靠近所述杆通孔110处设有第一限位环102，所述翼杆201的远离螺旋翼210的一端设有第二限位环202，所述第一限位环102能够与第二限位环202卡接，所述导向筒101自外向内由上向下倾斜。
本发明通过上述倾斜支撑翼杆201的导向筒101，可实现翼杆201在导向筒101内的滑动，从而在螺旋翼210遭受外界撞击时，不会使整个机身主体100弹开，而是被撞击的翼杆201向导向筒101内倾斜的收回。而在翼杆正常使用时，只需利用两个卡接的第一限位环102、第二限位环202即可固定机身主体100与翼杆201，以实现机翼部200举升机身主体100的效果。
并且，由于每个螺旋翼210的翼电机211都是独立的，并且，都是通过第一通信模块与处理器无线连接的，从而在只撞毁其中一个螺旋翼210及其组件时，只需模块化地更滑一个螺旋翼210及其组件即可，便于更换和维修。同时，每个翼电机211均配备独立的供电模块，均由处理器控制。
其中，所述导向筒101的开口处与机身主体100的杆通孔110处可直接固定。
当然，所述导向筒101的开口处与机身主体100的杆通孔110处可铰链连接，然后通过固定装置将导向筒101的远离螺旋翼210的一端与机身主体100固定。
优选地，参见图3、4、5，所述导向筒101的开口处与机身主体100的杆通孔110处铰链连接，所述导向筒101的端部通过主动保护部500与机身主体100的内部连接，所述主动保护部500包括第一滑杆501、弧形板502、第一销体504、第一杆体505、第二杆体506、第一弹簧507、第一轴508、第一棘齿轮509、第二棘齿轮510、第二滑杆511、第一导轨512、第二弹簧513，
所述导向筒101的远离所述螺旋翼210的一端开设有第一通孔，所述第一通孔内套装有第一滑杆501，所述第一滑杆501的一端与所述翼杆201的端部固定，所述第一滑杆501得到另一端与所述弧形板502的下部的内表面搭接，所述第一滑杆501与导向筒101同轴设置，所述弧形板502的中部与所述机身主体100铰链连接，所述弧形板502内表面朝向所述第一滑杆501，所述弧形板502的上端开设有第一长圆孔503，所述第一长圆孔503内设有沿其移动的第一销体504，所述第一销体504与所述第一杆体505的下端固定，所述第一杆体505为纵向设置，所述第一杆体505的中部与第二杆体506的右端固定，所述第二杆体506的中部与机身主体100铰链连接，所述机身主体100的左端与所述第一弹簧507的上端固定，所述第一弹簧507的下端与所述机身主体100固定；
所述第一杆体505的上端与所述第一棘齿轮509卡接，所述第一杆体505能够阻止第一棘齿轮509顺时针转动，所述第一棘齿轮509与第一轴508固定，所述第一轴508与第二棘齿轮510固定，所述第一轴508通过轴承与所述机身主体100连接，所述第二棘齿轮510与第一棘齿轮509的齿的方向相反，所述第二滑杆511的上端通过挂钩与所述第二棘齿轮510的齿连接，所述第二滑杆511沿所述第一导轨512上下移动，所述第二滑杆511的下端与第二弹簧513的上端固定，所述第二弹簧513的下端与所述机身主体100固定，所述第二滑杆511的下端与所述导向筒101的上表面通过第三弹簧连接，第三弹簧的上端与所述第二滑杆511的下端固定，所述第三弹簧的下端与所述导向筒101的上表面固定。
本发明在使用时，若螺旋翼210遭受撞击后，第一滑杆501向下滑动，推动弧形板502顺时针转动，第二杆体506顺时针转动，从而使第一杆体505不再阻碍第一棘齿轮509顺时针转动，而第二棘齿轮510的顺时针转动导致第二滑杆511的挂钩从而第二棘齿轮510的齿上脱落，从而在第二弹簧513的带动下，第二滑杆511向下压第三弹簧带动导向筒101以逆时针方向转动，从而使被撞的翼杆201大幅度上扬，辅助了翼杆201的收缩，从而以此种主动收回翼杆201的方式，可避免机身主体100全部被撞坏。其中，机身主体100内设置多个主动保护部500，以至于与多个翼杆201配合使用。
优选地，参见图1，所述机身主体100为倒圆台形，所述翼杆201与所述机身主体100的径向方向平行。
本发明通过所述翼杆201与所述机身主体100的径向方向平行的结构，可节省翼杆201的材料。
,优选地，参见图2，所述机身主体100为倒圆台形，每个所述翼杆201均与所述机身主体100的径向方向呈15°夹角。
本发明通过所述所述翼杆201均与所述机身主体100的径向方向呈15°夹角的结构，可在螺旋翼210的遭受撞击的情况下，由于螺旋翼210的旋转力，带动机身主体100旋转时，倾斜的翼杆201可更好地支撑和机身主体，并以翼杆201的收缩来缓冲冲击力。
优选地，参见图6，所述机身主体100内设有主动抵抗部600，所述主动抵抗部600包括第一棍体601、第二棍体602、半圆板603、第一铰链604、第五棍体605、第六导轨606、第一弹性体611、第二弹性体612、第三弹性体613，
所述第一棍体601纵向设置，其下端与所述第二棍体602的中部固定，所述第二棍体602为横向设置，其中部与所述机身主体100铰链连接，所述第一棍体601的靠近所述机身主体100的侧面与在未碰撞状态下的第一滑杆501的远离螺旋翼210的一端接触；
所述第二棍体602的远离所述机身主体100的外部的一端与所述第一弹性体611的右端固定，所述第一弹性体611的左端与所述机身主体100固定，所述第一弹性体611处于拉伸状态，所述第二棍体602的靠近所述机身主体100的外部的一端与所述半圆板603的直线形端面的上端搭接，所述半圆板603的上部通过第一铰链604与所述机身主体100铰链连接，所述半圆板603的弧形端面的中部与第二弹性体612的左端固定，所述第二弹性体612的右端与所述机身主体100固定，第二弹性体612处于拉伸状态，所述半圆板603的直线形端面的下端与通过挂钩与所述第五棍体605的一端连接，所述第五棍体605的另一端配置在所述机身主体100外侧，所述机身主体100内设有横向设置的第六导轨606，第五棍体605沿所述第六导轨606横向移动，所述第五棍体605的一端与所述第三弹性体613的右端固定，所述第三弹性体613的左端与所述机身主体100固定，所述第三弹性体613处于压缩状态。
本发明通过上述主动抵抗部600可实现：在螺旋翼210、翼杆201受到撞击而向内收缩时，第一滑杆501触发主动抵抗部600的第一棍体601、第二棍体602逆时针旋转，使第二棍体602与半圆板603脱离，所述半圆板603由于第二弹性体612的作用而逆时针旋转，从而使第五棍体605受到第三弹性体613的作用而向外主动弹出，以至于向外推动撞击物，以此，使机身主体100及其他螺旋翼210、翼杆201免受撞击物的撞击，实现无人机的主动安全防护。其中，机身主体100内设置多个主动抵抗部600，以至于与多个翼杆201配合使用。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种防撞无人机，其特征在于：包括
机身主体(100)，其包括处理器和第一通信模块；
机翼部(200)，其包括翼杆(201)、螺旋翼(210)、翼电机(211)；
云台(300)，其上端与所述机身主体(100)固定；
摄像头(400)，其上端与所述云台(300)下端固定；
其中，所述第一通信模块用于与遥控器无线连接，并且所述第一通信模块与所述翼电机(211)的电源模块无线连接；
其中，所述机身主体(100)与开设有杆通孔(110)，所述机身主体(100)内设有导向筒(101)，所述导向筒(101)的开口处与机身主体(100)的杆通孔(110)处连接，所述导向筒(101)内设有沿其移动的所述翼杆(201)，所述导向筒(101)的靠近所述杆通孔(110)处设有第一限位环(102)，所述翼杆(201)的远离螺旋翼(210)的一端设有第二限位环(202)，所述第一限位环(102)能够与第二限位环(202)卡接，所述导向筒(101)自外向内由上向下倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种防撞无人机，其特征在于：所述导向筒(101)的开口处与机身主体(100)的杆通孔(110)处铰链连接，所述导向筒(101)的端部通过主动保护部(500)与机身主体(100)的内部连接，所述主动保护部(500)包括第一滑杆(501)、弧形板(502)、第一销体(504)、第一杆体(505)、第二杆体(506)、第一弹簧(507)、第一轴(508)、第一棘齿轮(509)、第二棘齿轮(510)、第二滑杆(511)、第一导轨(512)、第二弹簧(513)，
所述导向筒(101)的远离所述螺旋翼(210)的一端开设有第一通孔，所述第一通孔内套装有第一滑杆(501)，所述第一滑杆(501)的一端与所述翼杆(201)的端部固定，所述第一滑杆(501)得到另一端与所述弧形板(502)的下部的内表面搭接，所述第一滑杆(501)与导向筒(101)同轴设置，所述弧形板(502)的中部与所述机身主体(100)铰链连接，所述弧形板(502)内表面朝向所述第一滑杆(501)，所述弧形板(502)的上端开设有第一长圆孔(503)，所述第一长圆孔(503)内设有沿其移动的第一销体(504)，所述第一销体(504)与所述第一杆体(505)的下端固定，所述第一杆体(505)为纵向设置，所述第一杆体(505)的中部与第二杆体(506)的右端固定，所述第二杆体(506)的中部与机身主体(100)铰链连接，所述机身主体(100)的左端与所述第一弹簧(507)的上端固定，所述第一弹簧(507)的下端与所述机身主体(100)固定；
所述第一杆体(505)的上端与所述第一棘齿轮(509)卡接，所述第一杆体(505)能够阻止第一棘齿轮(509)顺时针转动，所述第一棘齿轮(509)与第一轴(508)固定，所述第一轴(508)与第二棘齿轮(510)固定，所述第一轴(508)通过轴承与所述机身主体(100)连接，所述第二棘齿轮(510)与第一棘齿轮(509)的齿的方向相反，所述第二滑杆(511)的上端通过挂钩与所述第二棘齿轮(510)的齿连接，所述第二滑杆(511)沿所述第一导轨(512)上下移动，所述第二滑杆(511)的下端与第二弹簧(513)的上端固定，所述第二弹簧(513)的下端与所述机身主体(100)固定，所述第二滑杆(511)的下端与所述导向筒(101)的上表面通过第三弹簧连接，第三弹簧的上端与所述第二滑杆(511)的下端固定，所述第三弹簧的下端与所述导向筒(101)的上表面固定。
3.根据权利要求2所述的一种防撞无人机，其特征在于：所述机身主体(100)为倒圆台形，所述翼杆(201)与所述机身主体(100)的径向方向平行。
4.根据权利要求2所述的一种防撞无人机，其特征在于：所述机身主体(100)为倒圆台形，每个所述翼杆(201)均与所述机身主体(100)的径向方向呈15°夹角。
5.根据权利要求4所述的一种防撞无人机，其特征在于：所述机身主体(100)内设有主动抵抗部(600)，所述主动抵抗部(600)包括第一棍体(601)、第二棍体(602)、半圆板(603)、第一铰链(604)、第五棍体(605)、第六导轨(606)、第一弹性体(611)、第二弹性体(612)、第三弹性体(613)，
所述第一棍体(601)纵向设置，其下端与所述第二棍体(602)的中部固定，所述第二棍体(602)为横向设置，其中部与所述机身主体(100)铰链连接，所述第一棍体(601)的靠近所述机身主体(100)的侧面与在未碰撞状态下的第一滑杆(501)的远离螺旋翼(210)的一端接触；
所述第二棍体(602)的远离所述机身主体(100)的外部的一端与所述第一弹性体(611)的右端固定，所述第一弹性体(611)的左端与所述机身主体(100)固定，所述第一弹性体(611)处于拉伸状态，所述第二棍体(602)的靠近所述机身主体(100)的外部的一端与所述半圆板(603)的直线形端面的上端搭接，所述半圆板(603)的上部通过第一铰链(604)与所述机身主体(100)铰链连接，所述半圆板(603)的弧形端面的中部与第二弹性体(612)的左端固定，所述第二弹性体(612)的右端与所述机身主体(100)固定，第二弹性体(612)处于拉伸状态，所述半圆板(603)的直线形端面的下端与通过挂钩与所述第五棍体(605)的一端连接，所述第五棍体(605)的另一端配置在所述机身主体(100)外侧，所述机身主体(100)内设有横向设置的第六导轨(606)，第五棍体(605)沿所述第六导轨(606)横向移动，所述第五棍体(605)的一端与所述第三弹性体(613)的右端固定，所述第三弹性体(613)的左端与所述机身主体(100)固定，所述第三弹性体(613)处于压缩状态。
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