CN108313303A - 一种无人机保护伞及其脱伞装置 - Google Patents

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Abstract

一种无人机保护伞及其脱伞装置，属于飞行器领域，包括伞包、控制器和电池。伞包包括降落伞、压缩弹簧、封口片、扭力弹簧、电磁线圈、扣装置、铁芯和永磁铁。控制器设与无人机上的电机相连，监测电机的电流变化。当电机的电流发生异常，则控制器控制电磁线圈通电，铁芯远离永磁铁，则铁芯顶出伞包表面，从而扣装置被顶开，封口片在扭力弹簧和压缩弹簧作用下弹开，降落伞弹出在空中展开。本发明通过独立的控制系统实现无人机在断电的情况下，依旧能依靠独立电源打开降落伞，而且依靠扣装置的设计，将竖直方向的力利用横向的力控制，另外通过电磁线圈与永磁铁相结合，实现用较小的能量打开降落伞，给坠机的无人机提供一个安全落地的保障。

Description

一种无人机保护伞及其脱伞装置
技术领域
一种无人机保护伞及其脱伞装置，属于飞行器领域，尤其涉及一种无人机保护伞及其脱伞装置。
背景技术
随着时代的进步，无人机已经进入到人们的视野，而且越来越普遍化。它的用途广泛，可以用于航拍、定点监测、巡航等活动。但是无人机的价格昂贵，而且不容易操控，普通人使用极容易发生炸机。另外一方面，无人机一般都是由多个电机带动螺旋桨提供动力，一旦其中某个电机或者是电源发生了问题，必然会造成炸机，造成不可挽救的损失，因为无人机在空中，一旦失去动力，就会发生自由落体运动，无人机一旦摔落到地上，势必会损坏整个无人机，甚至有可能砸到地面人员，造成伤亡事故。
发明内容
本发明方案是为了针对上述方案存在的不足，发明一种能让无人机在空中失去动力时减速下降的无人机保护伞及其脱伞装置。
一种无人机保护伞及其脱伞装置，包括伞包、控制器和电池。伞包包括降落伞、压缩弹簧、封口片、扭力弹簧、电磁线圈、扣装置、铁芯和永磁铁。
所述伞包呈无盖的箱子状。所述压缩弹簧置于伞包底部，降落伞塞在伞包内，降落伞通过绳子与伞包相连。所述封口片从正上方看呈工字型，它的四个角之间的距离比伞包的四个角之间的距离略大，且在上端的两个角点处均固定连接有一个与封口片垂直的圆环，两个圆环左右相对；而在封口片的下端的两个角点其中之一，固定连接有一块与封口片垂直的扣装置，所述扣装置为一块板上开一个方形的孔，扣装置具有弹性形变能力。所述封口片上端的圆环通过一根杆连接在伞包上；杆上还串入一根扭力弹簧，使得封口片与伞包闭合时，扭力弹簧发生形变。所述封口片将降落伞压在伞包内。所述封口片下端的扣装置对应的伞包位置设有一个凸起的扣，使得封口片与伞包闭合时，扣能将封口片扣住。所述伞包上，与扣住封口片的扣所在的侧垂直的最近侧内部挖空，制造一个内部空间，永磁铁置于内部空间距离扣所在侧的远端；铁芯上缠绕电磁线圈，铁芯一端吸附在永磁铁上，另一端架在伞包设有扣的一侧上，末端与伞包表面平滑，在伞包侧面和永磁铁之间，还设有一个支柱，使得缠绕了电磁线圈的铁芯固定运动方向。所述缠绕了电磁线圈的铁芯通电时，与永磁铁一端相接触的磁性与永磁铁的磁性相同，使得铁芯运动。所述伞包固定于无人机机架上任意位置。所述控制器置于无人机机架上。所述电池置于无人机机架上，与控制器相连。所述控制器与电磁线圈电性相连。
所述控制器设有多个端口，每个端口均与无人机上的电机相连，监测每个电机的电流变化。如果无人机上某一个或者多个电机的电流发生异常，则控制器给出一个信号，控制电磁线圈通电，铁芯与永磁铁一端相接触的磁性与永磁铁的磁性相同，铁芯远离永磁铁，则铁芯另一端顶出伞包表面；而在对伞包的表面覆盖了封口片的扣装置，从而导致了扣装置会被顶开，脱离伞包侧面凸起的扣的锁定，进一步，封口片在扭力弹簧和压缩弹簧的作用下弹开，伞包内的降落伞在压缩弹簧的作用下弹出，在空中展开，为坠落的无人机提供一个减速。
所述控制器包括处理器和电流传感器。电流传感器用于监测电流变化的结构为电流传感器。处理器以单片机为核心，根据电流传感器反馈的数据控制电磁线圈的通断电。
所述电池与无人机供电的电池独立。控制器不受遥控器控制。控制系统独立于无人机操作系统外。
本发明的一种无人机保护伞及其脱伞装置，通过独立的控制系统实现无人机在断电，无法飞行的情况下，依旧能依靠独立电源打开降落伞，而且依靠扣装置的设计，将竖直方向的力利用横向的力控制，另外通过电磁线圈与永磁铁相结合，实现用较小的能量就能打开降落伞，给坠机的无人机提供一个安全落地的保障。
附图说明
图1是无人机保护伞及其脱伞装置示意图；图2是无人机保护伞示意图；图3是无人机保护伞伞包示意图，图4是无人机保护伞的降落伞示意图。
图中，1-伞包，2-控制器，3-电池，11-降落伞，12-压缩弹簧，13-封口片，14-扭力弹簧，15-电磁线圈，16-扣装置，17-铁芯，18-永磁铁。
具体实施方式
现结合附图对本发明加以具体说明，一种无人机保护伞及其脱伞装置，包括伞包1、控制器2和电池3。伞包包括降落伞11、压缩弹簧12、封口片13、扭力弹簧14、电磁线圈15、扣装置16、铁芯17和永磁铁18。
所述伞包1呈无盖的箱子状。所述压缩弹簧12置于伞包1底部，降落伞11塞在伞包1内，降落伞11通过绳子与伞包1相连。所述封口片13从正上方看呈工字型，它的四个角之间的距离比伞包1的四个角之间的距离略大，且在上端的两个角点处均固定连接有一个与封口片13垂直的圆环，两个圆环左右相对；而在封口片13的下端的两个角点其中之一，固定连接有一块与封口片13垂直的扣装置16，所述扣装置16为一块板上开一个方形的孔，扣装置16具有弹性形变能力。所述封口片13上端的圆环通过一根杆连接在伞包1上；杆上还串入一根扭力弹簧14，使得封口片13与伞包1闭合时，扭力弹簧14发生形变。所述封口片13将降落伞11压在伞包1内。所述封口片13下端的扣装置16对应的伞包1位置设有一个凸起的扣，使得封口片13与伞包1闭合时，扣能将封口片13扣住。所述伞包1上，与扣住封口片13的扣所在的侧垂直的最近侧内部挖空，制造一个内部空间，永磁铁18置于内部空间距离扣所在侧的远端；铁芯17上缠绕电磁线圈15，铁芯15一端吸附在永磁铁18上，另一端架在伞包1设有扣的一侧上，末端与伞包1表面平滑，在伞包1侧面和永磁铁18之间，还设有一个支柱，使得缠绕了电磁线圈15的铁芯17固定了运动方向。所述缠绕了电磁线圈15的铁芯17通电时，与永磁铁18一端相接触的磁性与永磁铁18的磁性相同，使得铁芯17运动。所述伞包1固定于无人机机架上任意位置。所述控制器2置于无人机机架上。所述电池3置于无人机机架上，与控制器2相连。所述控制器2与电磁线圈15电性相连。
所述控制器2设有多个端口，每个端口均与无人机上的电机相连，监测每个电机的电流变化。如果无人机上某一个或者多个电机的电流发生异常，则控制器2给出一个信号，控制电磁线圈15通电，铁芯17与永磁铁18一端相接触的磁性与永磁铁18的磁性相同，根据同性相排斥原来，铁芯17远离永磁铁18，则铁芯17另一端顶出伞包1表面；而在对伞包1的表面覆盖了封口片13的扣装置16，从而导致了扣装置16会被顶开，脱离伞包1侧面凸起的扣的锁定，进一步，封口片13在扭力弹簧14和压缩弹簧12的作用下弹开，伞包1内的降落伞11在压缩弹簧12的作用下弹出，在空中展开，为坠落的无人机提供一个减速。所述控制器2包括处理器和电流传感器。电流传感器用于监测电流变化的结构为电流传感器。处理器以单片机为核心，根据电流传感器反馈的数据控制电磁线圈15的通断电。所述电池3与无人机供电的电池独立。控制器2不受遥控器控制。控制系统独立于无人机操作系统外。

Claims (3)

1.一种无人机保护伞及其脱伞装置，其特征在于：包括伞包（1）、控制器（2）和电池（3）；伞包（1）包括降落伞（11）、压缩弹簧（12）、封口片（13）、扭力弹簧（14）、电磁线圈（15）、扣装置（16）、铁芯（17）和永磁铁（18）；所述伞包（1）呈无盖的箱子状；所述压缩弹簧（12）置于伞包（1）底部，降落伞（11）塞在伞包（1）内，降落伞（11）通过绳子与伞包（1）相连；所述封口片（13）从正上方看呈工字型，它的四个角之间的距离比伞包（1）的四个角之间的距离略大，且在上端的两个角点处均固定连接有一个与封口片（13）垂直的圆环，两个圆环左右相对；而在封口片（13）的下端的两个角点其中之一，固定连接有一块与封口片（13）垂直的扣装置（16），所述扣装置（16）为一块板上开一个方形的孔，扣装置（16）具有弹性形变能力；所述封口片（13）上端的圆环通过一根杆连接在伞包（1）上；杆上还串入一根扭力弹簧（14），使得封口片（13）与伞包（1）闭合时，扭力弹簧（14）发生形变；所述封口片（13）将降落伞（11）压在伞包（1）内；所述封口片（13）下端的扣装置（16）对应的伞包（1）位置设有一个凸起的扣，使得封口片（13）与伞包（1）闭合时，扣能将封口片（13）扣住；所述伞包（1）上，与扣住封口片（13）的扣所在的侧垂直的最近侧内部挖空，制造一个内部空间，永磁铁（18）置于内部空间距离扣所在侧的远端；铁芯（17）上缠绕电磁线圈（15），铁芯（17）一端吸附在永磁铁（18）上，另一端架在伞包（1）设有扣的一侧上，末端与伞包（1）表面平滑，在伞包（1）侧面和永磁铁（18）之间，还设有一个支柱，使得缠绕了电磁线圈（15）的铁芯（17）固定运动方向；所述缠绕了电磁线圈（15）的铁芯（17）通电时，与永磁铁（18）一端相接触的磁性与永磁铁（18）的磁性相同，使得铁芯（17）运动；所述伞包（1）固定于无人机机架上任意位置；所述控制器（2）置于无人机机架上；所述电池（3）置于无人机机架上，与控制器（2）相连；所述控制器（2）与电磁线圈（15）电性相连；所述电池（3）与无人机供电的电池独立；控制器（2）不受遥控器控制；控制系统独立于无人机操作系统外。
2.根据权利要求1所述的一种无人机保护伞及其脱伞装置，其特征在于：所述控制器（2）设有多个端口，每个端口均与无人机上的电机相连，监测每个电机的电流变化；如果无人机上某一个或者多个电机的电流发生异常，则控制器（2）给出一个信号，控制电磁线圈（15）通电，铁芯（17）与永磁铁（18）一端相接触的磁性与永磁铁（18）的磁性相同，铁芯（17）远离永磁铁（18），则铁芯（17）另一端顶出伞包（1）表面；而在对伞包（1）的表面覆盖了封口片（13）的扣装置（16），从而导致了扣装置（16）会被顶开，脱离伞包（1）侧面凸起的扣的锁定，进一步，封口片（13）在扭力弹簧（14）和压缩弹簧（12）的作用下弹开，伞包（1）内的降落伞（11）在压缩弹簧（12）的作用下弹出。
3.根据权利要求1或2所述的一种无人机保护伞及其脱伞装置，其特征在于：所述控制器（2）包括处理器和电流传感器；电流传感器用于监测电流变化的结构为电流传感器；处理器以单片机为核心，根据电流传感器反馈的数据控制电磁线圈（15）的通断电。
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