CN108454869B - 一种无人机机载超声波旋转测距模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无人机机载超声波旋转测距模块，包括模块底板、旋转轴和滑环转子，所述模块底板的内部固定有超声波模块，且超声波模块的上方设置有摩擦块，所述超声波模块的下方设置有电路板，且超声波模块的左右两端固定有隔挡区，所述隔挡区的外侧设置有连接台，且连接台的外侧固定有连接块，所述旋转轴安装于连接块的外侧。该无人机机载超声波旋转测距模块，可以根据超声波模块不能接触无人机内部零件所需，连接杆可以使模块底板与外接的零件不会紧密贴合，从而使超声波模块不会被外接零件所遮挡，保证其的运行，可以360度无死角探测距离，并且节约了传感器模块数量，正反装了两个探头，自传度即可在旋转平面内扫描一圈度。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体为一种无人机机载超声波旋转测距模块。
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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和就接收超声波，利用时间差和声音传播速度，计算出模块到前方障碍物的距离，很多无人机都采用超声波模块作为测距工具。
现有的无人机避障用的测距传感器，普遍要在机身多个方向安装传感器，不仅浪费资源，增加负载及布线难度，再加上传感器本身视角有限，会留下很多探测不到的死角，更加增加了无人机飞行的风险，超声波模块的水平面不能与无人机紧密接触，没有装有遮挡装置，不利于超声波模块的安装，使其安装起来所需要的技术性与难度性都较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无人机机载超声波旋转测距模块，以解决上述背景技术中提出的现有的无人机避障用的测距传感器，普遍要在机身多个方向安装传感器，不仅浪费资源，增加负载及布线难度，再加上传感器本身视角有限，会留下很多探测不到的死角，更加增加了无人机飞行的风险，超声波模块的水平面不能与无人机紧密接触，没有装有遮挡装置，不利于超声波模块的安装，使其安装起来所需要的技术性与难度性都较大的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机机载超声波旋转测距模块，包括模块底板、旋转轴和滑环转子，所述模块底板的内部固定有超声波模块，且超声波模块的上方设置有摩擦块，所述超声波模块的下方设置有电路板，且超声波模块的左右两端固定有隔挡区，所述隔挡区的外侧设置有连接台，且连接台的外侧固定有连接块，所述旋转轴安装于连接块的外侧，且旋转轴的外侧连接有连接杆，所述连接杆的外侧固定有支撑块，且支撑块的内部固定有连接凹槽，所述连接凹槽的外侧连接有绝缘凸块，所述支撑块的内侧固定有连接条，所述模块底板的下端安装有超声波模块信号线，且超声波模块信号线的左侧设置有滑环转轴，所述滑环转轴的下端连接有滑环定子，且滑环定子的外侧固定有散热槽，所述滑环转子安装于滑环定子的内部，且滑环转子上端的内部设置有隔热垫，所述滑环转子的内部安置有连接区，所述滑环定子的下端固定有滑环定子数据线，且滑环定子数据线的左侧固定有编码电机转轴，所述编码电机转轴的下端连接有编码电机定子，且编码电机转轴的左右两端连接有垫片，所述垫片的内部安装有固定螺柱，所述编码电机定子的下端设置有编码电机电源线及信号线。
优选的，所述连接台通过连接块与旋转轴构成旋转结构，且其旋转范围为0-180°。
优选的，所述连接杆与支撑块互相垂直连接，且连接杆之间关于连接台的中心线互相对称。
优选的，所述支撑块通过连接凹槽与绝缘凸块构成拆卸结构，且连接凹槽与绝缘凸块之间的尺寸相吻合。
优选的，所述滑环定子通过滑环转轴与滑环转子构成转动结构，且滑环定子与滑环转子之间的圆心位置相同。
优选的，所述散热槽之间关于滑环定子的中心线环状分布，且滑环定子与散热槽为一体成型。
优选的，所述编码电机定子通过编码电机转轴与滑环定子构成转动结构，且滑环定子与编码电机定子互相平行。
优选的，所述编码电机定子通过垫片与固定螺柱构成活动结构，且固定螺柱贯穿于编码电机定子和垫片的内部。
优选的，所述信号线为长条矩形形状，且编码电机定子与信号线构成一体化结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该无人机机载超声波旋转测距模块，可以根据超声波模块不能接触无人机内部零件所需，将连接杆通过旋转轴与连接块旋转，从而调整连接杆与连接台之间的角度，连接杆可以使模块底板与外接的零件不会紧密贴合，从而使超声波模块不会被外接零件所遮挡，保证其的运行，将连接凹槽与绝缘凸块连接固定，可以使支撑块与绝缘凸块紧密连接，绝缘凸块使无人机内部零件上的电流不会传输到模块底板上的电路板内，从而扰乱其内部电路的运行，可以将滑环转轴与滑环转子固定，滑环转子可以带动滑环转轴与模块底板一起自转，滑环定子周围的散热槽可以使滑环定子产生的热量更好的散出，编码电机定子通过垫片与固定螺柱构成活动结构，编码电机定子与滑环定子通过四个固定螺柱固定，垫片使其连接处更为紧密，也使固定螺柱不会伤害到编码电机定子，可以360度无死角探测距离，并且节约了传感器模块数量，正反装了两个探头，自传度即可在旋转平面内扫描一圈度。
附图说明
图1为本发明一种无人机机载超声波旋转测距模块的正面结构示意图；
图2为本发明一种无人机机载超声波旋转测距模块的隔挡区侧视结构示意图；
图3为本发明一种无人机机载超声波旋转测距模块的编码电机定子俯视结构示意图；
图4为本发明一种无人机机载超声波旋转测距模块的滑环定子俯视结构示意图；
图5为本发明一种无人机机载超声波旋转测距模块的图2中A处放大结构示意图。
图中：1、模块底板，2、超声波模块，3、摩擦块，4、电路板，5、隔挡区，6、连接台，7、连接块，8、旋转轴，9、连接杆，10、支撑块，11、连接凹槽，12、绝缘凸块，13、连接条，14、超声波模块信号线，15、滑环转轴，16、滑环定子，17、散热槽，18、滑环转子，19、隔热垫，20、连接区，21、滑环定子数据线，22、编码电机转轴，23、编码电机定子，24、垫片，25、固定螺柱，26、编码电机电源线及信号线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种无人机机载超声波旋转测距模块，包括模块底板1、超声波模块2、摩擦块3、电路板4、隔挡区5、连接台6、连接块7、旋转轴8、连接杆9、支撑块10、连接凹槽11、绝缘凸块12、连接条13、超声波模块信号线14、滑环转轴15、滑环定子16、散热槽17、滑环转子18、隔热垫19、连接区20、滑环定子数据线21、编码电机转轴22、编码电机定子23、垫片24、固定螺柱25和编码电机电源线及信号线26，模块底板1的内部固定有超声波模块2，且超声波模块2的上方设置有摩擦块3，超声波模块2的下方设置有电路板4，且超声波模块2的左右两端固定有隔挡区5，隔挡区5的外侧设置有连接台6，且连接台6的外侧固定有连接块7，旋转轴8安装于连接块7的外侧，且旋转轴8的外侧连接有连接杆9，连接台6通过连接块7与旋转轴8构成旋转结构，且其旋转范围为0-180°，可以根据超声波模块2不能接触无人机内部零件所需，将连接杆9通过旋转轴8与连接块7旋转，从而调整连接杆9与连接台6之间的角度，连接杆9的外侧固定有支撑块10，且支撑块10的内部固定有连接凹槽11，连接杆9与支撑块10互相垂直连接，且连接杆9之间关于连接台6的中心线互相对称，连接杆9可以使模块底板1与外接的零件不会紧密贴合，从而使超声波模块2不会被外接零件所遮挡，保证其的运行，连接凹槽11的外侧连接有绝缘凸块12，支撑块10的内侧固定有连接条13，模块底板1的下端安装有超声波模块信号线14，且超声波模块信号线14的左侧设置有滑环转轴15，滑环转轴15的下端连接有滑环定子16，且滑环定子16的外侧固定有散热槽17，散热槽17之间关于滑环定子16的中心线环状分布，且滑环定子16与散热槽17为一体成型，滑环定子16周围的散热槽17可以使滑环定子16产生的热量更好的散出，滑环转子18安装于滑环定子16的内部，且滑环转子18上端的内部设置有隔热垫19，滑环定子16通过滑环转轴15与滑环转子18构成转动结构，且滑环定子16与滑环转子18之间的圆心位置相同，滑环转轴15与滑环转子18固定，滑环转子18可以带动滑环转轴15与模块底板1一起自转，滑环转子18的内部安置有连接区20，滑环定子16的下端固定有滑环定子数据线21，且滑环定子数据线21的左侧固定有编码电机转轴22，编码电机定子23通过编码电机转轴22与滑环定子16构成转动结构，且滑环定子16与编码电机定子23互相平行，方便编码电机转轴22带动滑环转子18自转，编码电机转轴22的下端连接有编码电机定子23，且编码电机转轴22的左右两端连接有垫片24，垫片24的内部安装有固定螺柱25，编码电机定子23通过垫片24与固定螺柱25构成活动结构，且固定螺柱25贯穿于编码电机定子23和垫片24的内部，编码电机定子23与滑环定子16通过四个固定螺柱25固定，垫片24使其连接处更为紧密，也使固定螺柱25不会伤害到编码电机定子23，编码电机定子23的下端设置有编码电机电源线及信号线26，信号线26为长条矩形形状，且编码电机定子23与信号线26构成一体化结构，通过信号线26供电后可以使编码电机转轴22自转。
本实施例的工作原理：该无人机机载超声波旋转测距模块，首先将编码电机定子23固定在无人机水平面上，根据超声波模块2不能接触无人机内部零件所需，将连接杆9通过旋转轴8与连接块7旋转，从而调整连接杆9与连接台6之间的角度，将连接凹槽11与绝缘凸块12连接固定，使支撑块10与绝缘凸块12紧密连接，绝缘凸块12使无人机内部零件上的电流不会传输到模块底板1上的电路板4内，从而扰乱其内部电路的运行，隔挡区5内的连接杆9可以使模块底板1与外接的零件不会紧密贴合，从而使超声波模块2不会被外接零件所遮挡，保证其的运行，连接条13可以使两个绝缘凸块12之间被连接，从而使绝缘凸块12的阻挡性更强，同时编码电机定子23与滑环定子16通过四个固定螺柱25固定，垫片24使其连接处更为紧密，也使固定螺柱25不会伤害到编码电机定子23，编码电机转轴22与滑环转子18固定，通过信号线26供电后编码电机转轴22自转，并同时带动滑环转子18自转，滑环转子18与模块底板1固定，滑环转轴15与滑环转子18固定，滑环转子18带动滑环转轴15与模块底板1一起自转，因此编码电机转轴22旋转角速度与超声波模块2的角速度相同，旋转的角度由编码电机电源线及信号线26中的信号线发出的信号可以计算出，由于超声波模块信号线14通过滑环，最后从滑环定子数据线21导出，超声波模块2测量到的距离数据可以由滑环定子数据线21读出，知道超声波模块2的朝向和探测到的距离后，就可以绘制出在电机半个旋转周期内，飞机水平面360度的障碍物距离，滑环定子16周围的散热槽17可以使滑环定子16产生的热量更好的散出，连接区20内部的隔热垫19可以使滑环转子18与编码电机定子23之间不会过热，从而损坏其内部的零件，这就是该无人机机载超声波旋转测距模块的工作原理。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种无人机机载超声波旋转测距模块，包括模块底板(1)、旋转轴(8)和滑环转子(18)，其特征在于：所述模块底板(1)的内部固定有超声波模块(2)，且超声波模块(2)的上方设置有摩擦块(3)，所述超声波模块(2)的下方设置有电路板(4)，且超声波模块(2)的左右两端固定有隔挡区(5)，所述隔挡区(5)的外侧设置有连接台(6)，且连接台(6)的外侧固定有连接块(7)，所述旋转轴(8)安装于连接块(7)的外侧，且旋转轴(8)的外侧连接有连接杆(9)，所述连接杆(9)的外侧固定有支撑块(10)，且支撑块(10)的内部固定有连接凹槽(11)，所述连接凹槽(11)的外侧连接有绝缘凸块(12)，所述支撑块(10)的内侧固定有连接条(13)，所述模块底板(1)的下端安装有超声波模块信号线(14)，且超声波模块信号线(14)的左侧设置有滑环转轴(15)，所述滑环转轴(15)的下端连接有滑环定子(16)，且滑环定子(16)的外侧固定有散热槽(17)，所述滑环转子(18)安装于滑环定子(16)的内部，且滑环转子(18)上端的内部设置有隔热垫(19)，所述滑环转子(18)的内部安置有连接区(20)，所述滑环定子(16)的下端固定有滑环定子数据线(21)，且滑环定子数据线(21)的左侧固定有编码电机转轴(22)，所述编码电机转轴(22)的下端连接有编码电机定子(23)，且编码电机转轴(22)的左右两端连接有垫片(24)，所述垫片(24)的内部安装有固定螺柱(25)，所述编码电机定子(23)的下端设置有编码电机电源线及信号线(26)。
2.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述连接台(6)通过连接块(7)与旋转轴(8)构成旋转结构，且其旋转范围为0-180°。
3.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述连接杆(9)与支撑块(10)互相垂直连接，且连接杆(9)之间关于连接台(6)的中心线互相对称。
4.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述支撑块(10)通过连接凹槽(11)与绝缘凸块(12)构成拆卸结构，且连接凹槽(11)与绝缘凸块(12)之间的尺寸相吻合。
5.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述滑环定子(16)通过滑环转轴(15)与滑环转子(18)构成转动结构，且滑环定子(16)与滑环转子(18)之间的圆心位置相同。
6.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述散热槽(17)之间关于滑环定子(16)的中心线环状分布，且滑环定子(16)与散热槽(17)为一体成型。
7.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述编码电机定子(23)通过编码电机转轴(22)与滑环定子(16)构成转动结构，且滑环定子(16)与编码电机定子(23)互相平行。
8.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述编码电机定子(23)通过垫片(24)与固定螺柱(25)构成活动结构，且固定螺柱(25)贯穿于编码电机定子(23)和垫片(24)的内部。
9.根据权利要求1所述的一种无人机机载超声波旋转测距模块，其特征在于：所述信号线(26)为长条矩形形状，且编码电机定子(23)与信号线(26)构成一体化结构。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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