CN107972868B - 一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机 - Google Patents
一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机，包括本体、起落架、四个第一电机、四个连接轴和四个螺旋桨，还包括检测机构和至少两个固定机构，检测机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第一外壳、平台、气象检测器、两个移动杆、两个第一支撑杆、两个固定杆和两个挡风组件，固定机构包括第二外壳、第一连接杆、第二支撑杆、第二连接杆、吸盘和气缸，挡风组件包括挡板、传动杆、弹簧和滑动块，该基于物联网的用于气象检测的车载无人机中，通过检测机构，使无人机可以在高空中对气象信息进行检测，提高了无人机采集气象信息的准确度，通过固定机构将无人机吸附在汽车上，提高了无人机固定的牢固度，提高了无人机的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机。
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，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些肮脏或危险的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用，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。
在人们使用无人机进行气象检测的时候，由于无人机螺旋桨转动会产生气流，从而对气象检测器收集气象数据造成了干扰，降低了气象数据收集的准确度，不仅如此，一般车载无人机在降落到汽车上的时候，由于没有有效的固定方式，导致无人机容易从汽车上滑落，给人们带来了巨大的损失。
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，提供一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机，包括本体、起落架、四个第一电机、四个连接轴和四个螺旋桨，所述起落架设置在本体的下方，四个连接轴周向均匀分布在本体的外周上，四个第一电机分别设置在四个连接轴远离本体的一端，所述螺旋桨与第一电机一一对应，所述第一电机与螺旋桨传动连接，还包括检测机构和至少两个固定机构，所述检测机构设置在本体的上方，各固定机构均匀设置在起落架的下方；
所述检测机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第一外壳、平台、气象检测器、两个移动杆、两个第一支撑杆、两个固定杆和两个挡风组件，所述第一外壳设置在本体的上方，所述第一驱动组件设置在第一外壳的内部，所述第一驱动组件与两个移动杆均传动连接，两个第一支撑杆的下端分别与两个移动杆的上端铰接，两个第一支撑杆的上端分别与两个固定杆的下端铰接，两个固定杆的上端均设置在平台的下方，所述气象检测器设置在平台的上方，两个挡风组件分别设置在两个第一支撑杆上，所述第二驱动组件设置在平台上，所述第二驱动组件与两个挡风组件均传动连接；
所述固定机构包括第二外壳、第一连接杆、第二支撑杆、第二连接杆、吸盘和气缸，所述第二外壳设置在起落架的下方，所述第二外壳的竖向截面的形状为开口向下的U形，所述吸盘设置在第二外壳的开口处，所述第二支撑杆水平设置在第二外壳的中部，所述第二连接杆的中部铰接在第二支撑杆上，所述第一连接杆的下端铰接在吸盘的上方，所述第一连接杆的上端与第二连接杆的一端铰接，所述气缸的一端铰接在第二外壳的上端内壁上，所述气缸的另一端与第二连接杆的另一端铰接。
作为优选，为了驱动平台升降，所述第一驱动组件包括第二电机、第一齿轮、第二齿轮、两个丝杆和两个驱动块，所述第一电机设置在第一外壳的下端，所述第一电机与第二齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，两个丝杆分别设置在第一齿轮的两侧，两个丝杆的螺纹方向相反，所述第一外壳的两侧内壁上分别设有一个套筒，两个丝杆远离第一齿轮的一端分别设置在两个套筒内，两个驱动块分别套设在两个丝杆上，所述丝杆与驱动块螺纹连接，两个移动杆的下端分别设置在两个驱动块的上方。
作为优选，为了防止无人机的螺旋桨产生的气流干扰气象检测器的正常工作，所述挡风组件包括挡板、传动杆、弹簧和滑动块，所述挡板的一端铰接在第一支撑杆的上端，所述滑动块套设在第一支撑杆上，所述传动杆的一端铰接在挡板的中部，所述传动杆的另一端铰接在滑动块上，所述弹簧的一端设置在滑动块上，所述弹簧的另一端设置在第一支撑杆的下端。
作为优选，为了驱动两个挡板的收放，所述第二驱动组件包括第三电机、驱动轮和两个连接线，所述第三电机设置在平台上，所述第三电机与驱动轮传动连接，两个连接线的一端分别设置在两个滑动块上，两个连接线的另一端均卷绕在驱动轮的外周上。
作为优选，为了减轻气缸的体积和重量，所述气缸为微型气缸。
作为优选，为了提高吸盘的吸附能力，所述吸盘的材质为橡胶。
作为优选，为了防止两个连接线缠绕在一起，两个固定杆之间还设有一个导向块，所述导向块的内部设有两个通孔，两个连接线分别穿过两个通孔。
作为优选，为了提高第二电机的驱动能力，所述第二电机为伺服电机。
作为优选，为了驱动滑动块沿着第一支撑杆向下移动，所述弹簧处于拉伸状态。
作为优选，为了提高无人机的智能化程度，所述本体的内部还设有PLC和无线信号收发模块。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于气象检测的车载无人机中，通过检测机构，使无人机可以在高空中对气象信息进行检测，提高了无人机采集气象信息的准确度，与传统检测机构相比，该机构使无人机在检测气象的过程中，通过两个挡板隔绝了螺旋桨产生的气流，从而降低了螺旋桨产生的气流对气象检测器的干扰，从而提高了无人机气象检测的准确度，不仅如此，通过固定机构将无人机吸附在汽车上，提高了无人机固定的牢固度，提高了无人机的安全性，与传统固定机构相比，该机构通过气缸驱动，通过橡胶吸盘进行吸附，该机构结构简单，降低了故障发生的几率，提高了无人机的实用性。
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用于气象检测的车载无人机的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于气象检测的车载无人机的检测机构的结构示意图；
图3是图2的A部放大图；
图4是本发明的基于物联网的用于气象检测的车载无人机的固定机构的结构示意图；
图中：1.螺旋桨，2.第一电机，3.连接轴，4.本体，5.起落架，6.第一外壳，7.驱动块，8.丝杆，9.第一齿轮，10.第二电机，11.第二齿轮，12.移动杆，13.挡板，14.传动杆，15.平台，16.气象检测器，17.连接线，18.第一支撑杆，19.滑动块，20.弹簧，21.导向块，22.第三电机，23.驱动轮，24.固定杆，25.第一连接杆，26.第二外壳，27.气缸，28.第二连接杆，29.第二支撑杆，30.吸盘，31.套筒。
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所示，一种基于物联网的用于气象检测的车载无人机，包括本体4、起落架5、四个第一电机2、四个连接轴3和四个螺旋桨1，所述起落架5设置在本体4的下方，四个连接轴3周向均匀分布在本体4的外周上，四个第一电机2分别设置在四个连接轴3远离本体4的一端，所述螺旋桨1与第一电机2一一对应，所述第一电机2与螺旋桨1传动连接，还包括检测机构和至少两个固定机构，所述检测机构设置在本体4的上方，各固定机构均匀设置在起落架5的下方；
如图2-3所示，所述检测机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第一外壳6、平台15、气象检测器16、两个移动杆12、两个第一支撑杆18、两个固定杆24和两个挡风组件，所述第一外壳6设置在本体4的上方，所述第一驱动组件设置在第一外壳6的内部，所述第一驱动组件与两个移动杆12均传动连接，两个第一支撑杆18的下端分别与两个移动杆12的上端铰接，两个第一支撑杆18的上端分别与两个固定杆24的下端铰接，两个固定杆24的上端均设置在平台15的下方，所述气象检测器16设置在平台15的上方，两个挡风组件分别设置在两个第一支撑杆18上，所述第二驱动组件设置在平台15上，所述第二驱动组件与两个挡风组件均传动连接；
其中，当无人机在高空中进行气象检测的时候，通过第一驱动组件驱动两个移动杆12相向或者相背移动，从而通过两个第一支撑杆18和两个固定杆24驱动平台15升降，当平台15上升到一定高度的时候，通过第二驱动组件驱动两个挡风组件收放，从而通过挡风组件将螺旋桨1产生的气流挡住，从而通过气象检测器16进行气象检测，从而提高了气象检测器16的准确度；
如图4所示，所述固定机构包括第二外壳26、第一连接杆25、第二支撑杆29、第二连接杆28、吸盘30和气缸27，所述第二外壳26设置在起落架5的下方，所述第二外壳26的竖向截面的形状为开口向下的U形，所述吸盘30设置在第二外壳26的开口处，所述第二支撑杆29水平设置在第二外壳26的中部，所述第二连接杆28的中部铰接在第二支撑杆29上，所述第一连接杆25的下端铰接在吸盘30的上方，所述第一连接杆25的上端与第二连接杆28的一端铰接，所述气缸27的一端铰接在第二外壳26的上端内壁上，所述气缸27的另一端与第二连接杆28的另一端铰接；
其中，当无人机工作完成之后，无人机降落到汽车的顶部，之后通过气缸27伸长驱动第二连接杆28绕着与第二支撑杆29的铰接点逆时针转动，从而在第二连接杆28的拉力的作用下，通过第一连接杆25拉动吸盘30的中间部位，从而通过吸盘30将无人机吸附在汽车的顶部，当无人机需要起飞的时候，通过气缸27缩短驱动第二连接杆28绕着与第二支撑杆29的铰接点顺时针转动，从而在第二连接杆28的推动下，通过第一连接杆25推动吸盘30的中间部位，从而使吸盘30的吸力消失，从而使无人机从汽车顶部脱离，通过固定机构使无人机可以稳定的吸附在汽车上，提高了无人机的实用性。
如图2-3所示，所述第一驱动组件包括第二电机10、第一齿轮9、第二齿轮11、两个丝杆8和两个驱动块7，所述第一电机2设置在第一外壳6的下端，所述第一电机2与第二齿轮11传动连接，所述第一齿轮9与第二齿轮11啮合，两个丝杆8分别设置在第一齿轮9的两侧，两个丝杆8的螺纹方向相反，所述第一外壳6的两侧内壁上分别设有一个套筒31，两个丝杆8远离第一齿轮9的一端分别设置在两个套筒31内，两个驱动块7分别套设在两个丝杆8上，所述丝杆8与驱动块7螺纹连接，两个移动杆12的下端分别设置在两个驱动块7的上方；
所述挡风组件包括挡板13、传动杆14、弹簧20和滑动块19，所述挡板13的一端铰接在第一支撑杆18的上端，所述滑动块19套设在第一支撑杆18上，所述传动杆14的一端铰接在挡板13的中部，所述传动杆14的另一端铰接在滑动块19上，所述弹簧20的一端设置在滑动块19上，所述弹簧20的另一端设置在第一支撑杆18的下端；
所述第二驱动组件包括第三电机22、驱动轮23和两个连接线17，所述第三电机22设置在平台15上，所述第三电机22与驱动轮23传动连接，两个连接线17的一端分别设置在两个滑动块19上，两个连接线17的另一端均卷绕在驱动轮23的外周上；
其中，通过第二电机10驱动第二齿轮11转动，在第二齿轮11的作用下驱动第一齿轮9转动，从而通过第一齿轮9驱动两个丝杆8转动，通过两个丝杆8与两个驱动块7的相互作用，驱动两个驱动块7相向或者相背移动，从而驱动平台15升降，当平台15上升到最高位置的时候，通过第三电机22驱动驱动轮23转动，从而通过两个连接线17拉动滑动块19沿着第一支撑杆18向上移动，在两个传动杆14的作用下，驱动两个挡板13绕着与第一支撑杆18的铰接处相背转动，当两个挡板13转动到水平位置的时候，通过两个挡板13将螺旋桨1产生的气流隔绝，从而降低了螺旋桨1对气象检测器16的干扰，提高了气象检测器16的准确度，当无人机工作完成之后，通过第三电机22驱动驱动轮23反向转动，从而使连接线17对滑动块19的拉力减小，在弹簧20的作用下，拉动滑动块19沿着第一支撑杆18向下移动，在传动杆14的传动作用下，拉动两个挡板13相向转动，从而将挡板13收起，之后将平台15降低，从而将气象检测器16收起，从而使无人机在气象检测的过程中，降低了螺旋桨1对气象检测器16的干扰，提高了无人机气象检测的准确度。
作为优选，为了减轻气缸27的体积和重量，所述气缸27为微型气缸,当气缸27为微型气缸的时候，减小了气缸27的体积，从而使第二外壳26的体积可以相应的减小，从而减轻了无人机的重量。
作为优选，为了提高吸盘30的吸附能力，所述吸盘30的材质为橡胶，由于橡胶的质地较为柔软，从而使吸盘30和汽车的表面贴合的更加紧密，从而增大了吸盘30的吸力。
作为优选，为了防止两个连接线17缠绕在一起，两个固定杆24之间还设有一个导向块21，所述导向块21的内部设有两个通孔，两个连接线17分别穿过两个通孔，通过导向块21将两个连接线17分开，从而降低了两个连接线17缠绕到一起的几率，从而降低了无人机的故障率。
作为优选，为了提高第二电机10的驱动能力，所述第二电机10为伺服电机。
作为优选，为了驱动滑动块19沿着第一支撑杆18向下移动，所述弹簧20处于拉伸状态，当弹簧20处于拉升状态的时候，弹簧20会产生一个收缩的力，从而通过弹簧20拉动滑动块19沿着第一支撑杆18下降，从而可以将两个挡板13收起。
作为优选，为了提高无人机的智能化程度，所述本体4的内部还设有PLC和无线信号收发模块，通过无线信号收发模块使无人机可以与移动设备建立通信，从而将无人机采集的数据发送到用户的移动设备上，并且用户可以通过移动设备控制无人机的运行，提高了无人机的智能化程度。
当无人机在高空中进行气象检测的时候，通过第一驱动组件驱动两个移动杆12相向或者相背移动，从而通过两个第一支撑杆18和两个固定杆24驱动平台15升降，当平台15上升到一定高度的时候，通过第二驱动组件驱动两个挡风组件收放，从而通过挡风组件将螺旋桨1产生的气流挡住，从而通过气象检测器16进行气象检测，从而提高了气象检测器16的准确度，通过固定机构将无人机吸附在汽车上，提高了无人机固定的牢固度，从而提高了无人机的安全性，与传统固定机构相比，该机构通过气缸27驱动，通过橡胶吸盘30进行吸附，该机构结构简单，降低了故障发生的几率，提高了无人机的实用性。
与现有技术相比，该基于物联网的用于气象检测的车载无人机中，通过检测机构，使无人机可以在高空中对气象信息进行检测，提高了无人机采集气象信息的准确度，与传统检测机构相比，该机构使无人机在检测气象的过程中，通过两个挡板13隔绝了螺旋桨1产生的气流，从而降低了螺旋桨1产生的气流对气象检测器16的干扰，从而提高了无人机气象检测的准确度，不仅如此，通过固定机构将无人机吸附在汽车上，提高了无人机固定的牢固度，提高了无人机的安全性，与传统固定机构相比，该机构通过气缸27驱动，通过橡胶吸盘30进行吸附，该机构结构简单，降低了故障发生的几率，提高了无人机的实用性。
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用于气象检测的车载无人机，包括本体(4)、起落架(5)、四个第一电机(2)、四个连接轴(3)和四个螺旋桨(1)，所述起落架(5)设置在本体(4)的下方，四个连接轴(3)周向均匀分布在本体(4)的外周上，四个第一电机(2)分别设置在四个连接轴(3)远离本体(4)的一端，所述螺旋桨(1)与第一电机(2)一一对应，所述第一电机(2)与螺旋桨(1)传动连接，其特征在于，还包括检测机构和至少两个固定机构，所述检测机构设置在本体(4)的上方，各固定机构均匀设置在起落架(5)的下方；
所述检测机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、第一外壳(6)、平台(15)、气象检测器(16)、两个移动杆(12)、两个第一支撑杆(18)、两个固定杆(24)和两个挡风组件，所述第一外壳(6)设置在本体(4)的上方，所述第一驱动组件设置在第一外壳(6)的内部，所述第一驱动组件与两个移动杆(12)均传动连接，两个第一支撑杆(18)的下端分别与两个移动杆(12)的上端铰接，两个第一支撑杆(18)的上端分别与两个固定杆(24)的下端铰接，两个固定杆(24)的上端均设置在平台(15)的下方，所述气象检测器(16)设置在平台(15)的上方，两个挡风组件分别设置在两个第一支撑杆(18)上，所述第二驱动组件设置在平台(15)上，所述第二驱动组件与两个挡风组件均传动连接；
所述固定机构包括第二外壳(26)、第一连接杆(25)、第二支撑杆(29)、第二连接杆(28)、吸盘(30)和气缸(27)，所述第二外壳(26)设置在起落架(5)的下方，所述第二外壳(26)的竖向截面的形状为开口向下的U形，所述吸盘(30)设置在第二外壳(26)的开口处，所述第二支撑杆(29)水平设置在第二外壳(26)的中部，所述第二连接杆(28)的中部铰接在第二支撑杆(29)上，所述第一连接杆(25)的下端铰接在吸盘(30)的上方，所述第一连接杆(25)的上端与第二连接杆(28)的一端铰接，所述气缸(27)的一端铰接在第二外壳(26)的上端内壁上，所述气缸(27)的另一端与第二连接杆(28)的另一端铰接；
所述挡风组件包括挡板(13)、传动杆(14)、弹簧(20)和滑动块(19)，所述挡板(13)的一端铰接在第一支撑杆(18)的上端，所述滑动块(19)套设在第一支撑杆(18)上，所述传动杆(14)的一端铰接在挡板(13)的中部，所述传动杆(14)的另一端铰接在滑动块(19)上，所述弹簧(20)的一端设置在滑动块(19)上，所述弹簧(20)的另一端设置在第一支撑杆(18)的下端；
所述弹簧(20)处于拉伸状态。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述第一驱动组件包括第二电机(10)、第一齿轮(9)、第二齿轮(11)、两个丝杆(8)和两个驱动块(7)，所述第一电机(2)设置在第一外壳(6)的下端，所述第一电机(2)与第二齿轮(11)传动连接，所述第一齿轮(9)与第二齿轮(11)啮合，两个丝杆(8)分别设在置第一齿轮(9)的两侧，两个丝杆(8)的螺纹方向相反，所述第一外壳(6)的两侧内壁上分别设有一个套筒(31)，两个丝杆(8)远离第一齿轮(9)的一端分别设置在两个套筒(31)内，两个驱动块(7)分别套设在两个丝杆(8)上，所述丝杆(8)与驱动块(7)螺纹连接，两个移动杆(12)的下端分别设置在两个驱动块(7)的上方。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述第二驱动组件包括第三电机(22)、驱动轮(23)和两个连接线(17)，所述第三电机(22)设置在平台(15)上，所述第三电机(22)与驱动轮(23)传动连接，两个连接线(17)的一端分别设置在两个滑动块(19)上，两个连接线(17)的另一端均卷绕在驱动轮(23)的外周上。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述气缸(27)为微型气缸。
5.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述吸盘(30)的材质为橡胶。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，两个固定杆(24)之间还设有一个导向块(21)，所述导向块(21)的内部设有两个通孔，两个连接线(17)分别穿过两个通孔。
7.如权利要求2所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述第二电机(10)为伺服电机。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于气象检测的车载无人机，其特征在于，所述本体(4)的内部还设有PLC和无线信号收发模块。
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