CN108502161A - 一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,包括机体,所述机体顶端设有封盖,机体边缘四周等分设有四个机臂,机臂的末端均设有安装座,安装座上设有电机,电机上设有多旋翼;所述机体下端面上设有碳板,所述碳板上对称设有支撑杆,所述支撑杆底部在水平方向上设有连接杆,所述支撑杆底端设有加速轮;所述封盖中部设有弹射槽,所述弹射槽内装配有降落伞弹射装置,所述降落伞弹射装置内装配有降落伞和配合使用的开伞器;所述机体内设有配合使用的飞行控制系统。本发明融合多种传感技术,面对高空飞行及突发情况具有足够的处理机制,且结合智能降落伞技术,有效保护了无人机高空飞行的安全性,满足实际使用要求。

Description

一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机
技术领域
本发明涉及一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,属于无人机技术领域。
背景技术
无人机,顾名思义是无人驾驶的飞机;从20世纪初飞机的诞生起,由于考虑到驾驶飞机的安全性,当时的人们就已经提出了无人驾驶飞机的想法。无人机越来越火,玩无人机的人也越来越多,但由于高空飞行变数太大,无人机坠落情况较为普遍。
随着无人机的应用范围的扩大和多种复杂场合的需要,无人机飞行的安全性显得越来越重要。在目前的无人机实际运用中,由于受高空气流、气压、风速风向及温度等因素的影响,导致无人机炸毁或坠机事例较多。随着无人机行业的发展,研究人员尝试将降落伞设置在无人机上,这样即使无人机发生坠机,降落伞也能起到保护作用。但是,由于无人机飞行系统缺乏足够的分析处理机制,降落伞在打开瞬间冲击力较大,还是无法避免无人机发生碰撞和坠落。由于上述原因,本发明人对现有的无人机做了深入研究,以解决背景技术问题。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足,提供一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,该无人机融合多种传感技术,面对高空飞行及突发情况具有足够的处理机制,且结合智能降落伞技术,有效保护了无人机高空飞行的安全性,满足实际使用要求。
为解决上述问题,本发明所采取的技术方案如下:
一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,包括机体,所述机体顶端设有封盖,所述机体边缘四周等分设有四个机臂,所述机臂的末端均设有安装座,所述安装座上设有电机,所述电机上设有多旋翼;
所述机体下端面上设有碳板,所述碳板上对称设有支撑杆,所述支撑杆底部在水平方向上设有连接杆,所述支撑杆底端设有加速轮;
所述封盖中部设有弹射槽,所述弹射槽内装配有降落伞弹射装置,所述降落伞弹射装置内装配有降落伞和配合使用的开伞器,所述降落伞上设有拉环一和拉环二,所述拉环二位于拉环一上方,且所述拉环一和拉环二上均连接有拉绳,所述机体上端面且邻近封盖两端口处设有配合拉绳使用的扣环,所述机体上端面两侧设有配合拉绳使用的自动收放卷绳器;所述机体内设有配合使用的飞行控制系统。
作为上述技术方案的改进,所述碳板中部设有安装座,所述安装座上设有旋转电机,所述旋转电机上连接有旋转轴,所述旋转轴上设有摄像机。
作为上述技术方案的改进,所述飞行控制系统包括飞行处理器,所述飞行处理器上电连接有电源、陀螺仪、加速度计、传感器、定位模块及控制器,所述降落伞弹射装置和自动收放卷绳器均与所述控制器电连接,所述控制器上还电连接有无线通讯模块,且控制器通过无线通讯模块与摄像机和旋转电机电性连接,所述控制器通过无线通讯模块还电性连接有指挥中心。
作为上述技术方案的改进,所述传感器包括飞行传感器、气压传感器、风速风向传感器和温度传感器。
作为上述技术方案的改进,所述机臂包括机臂结构一和机臂结构二,所述机臂结构一与机体一体成型设置,所述机臂结构一的自由端套设有连接件,所述连接件设有螺纹孔,所述机臂结构二的一端设有配合螺纹孔使用的螺纹结构。
作为上述技术方案的改进,所述连接件的自由端设有缺口,所述缺口上设有旋转件,所述旋转件上设有卡件,所述机臂结构二相对的一端设有配合卡件使用的卡扣。
本发明所述机体与机臂为一体成型结构设置且均是采用碳纤维材料制作,所述封盖与机体顶端也是全密封合闭;碳纤维材料质量轻便、易加工,且耐磨性、耐摔性,抗冲击性均非常好。
本发明与现有技术相比较,本发明的实施效果如下:
本发明所述自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机融合多种传感技术,面对高空飞行及突发情况具有足够的处理机制,且结合智能降落伞机平衡牵引技术,有效保护无人机高空飞行的安全性,满足实际使用要求。
此外,本发明所述机体与机臂均采用碳纤维材料制作,封盖与机体顶端也均是采用碳纤维材料制作;碳纤维材料质量轻便、易加工,且耐磨性、耐摔性,抗冲击性均非常好。
附图说明
图1为本发明所述自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机俯视结构示意图;
图2为本发明所述自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机正面结构示意图;
图3为本发明所述飞行操控系统模块结构示意图;
图4为本发明所述机臂结构示意图;
图5为本发明所述自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机打开降落伞状态示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1和图5所示,为本发明所述的自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机结构示意图。
一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,包括:机体10,所述机体10顶端设有封盖20,机体10边缘四周等分设有四个机臂,机臂末端均设有安装座11,安装座11上设有电机12,电机12上设有多旋翼13;上述部件构成了无人机的框架结构,其架构飞行原理是通过电机12驱动多旋翼13旋转实现飞行;此外,机体10内设有配合使用的飞行控制系统200,飞行控制系统200包括飞行处理器210,飞行处理器210上电连接有电源220、陀螺仪230、加速度计240、传感器250、定位模块260及控制器270,降落伞弹射装置60和自动收放卷绳器80均与控制器270电连接,控制器270上还电连接有无线通讯模块280,且控制器270通过无线通讯模块280与摄像机44和旋转电机42电性连接,控制器270通过无线通讯模块280还电性连接有指挥中心290;而传感器250又包括飞行传感器、气压传感器、风速风向传感器和温度传感器。
所述机体10下端面设有碳板40,碳板40上对称设有支撑杆50,支撑杆50底部在水平方向上设有连接杆52,支撑杆50底端设有加速轮51,无人机在降落着地时,首先着地的是支撑杆50,而连接杆52则是用于加强支撑杆50的稳固性;
所述封盖20中部设有弹射槽21,弹射槽21内装配有降落伞弹射装置60,降落伞弹射装置60内装配有降落伞70和配合使用的开伞器61,当无人机在高空中遇到紧急状况时(包括发生碰撞、翻转甚至炸毁等),飞行传感器会立即感应并将信号传输至飞行处理器210,而飞行处理器210则立即起到控制器270开启降落伞70;其中,降落伞70使用状态,如图5所示:降落伞70上设有拉环一71和拉环二72,拉环二72位于拉环一71上方,且拉环一71和拉环二72上均连接有拉绳73,机体10上端面且邻近封盖20两端口处设有配合拉绳73使用的扣环14,机体10上端面两侧设有配合拉绳73使用的自动收放卷绳器80;正常情况下,降落伞70是通过拉环一71、拉绳73扣在扣环14上,然后降落伞70打开,对无人机起到保护作用;在特殊情况下(如:高空中具有较大的气流速度),就需要采用拉环二72、拉绳73配合自动收放卷绳器80使用,传感器会灵敏检测到风速和风向,而风速、风向会使得降落伞70发生偏向,这个时候,自动收放卷绳器80在控制器270作用下,会操控拉绳73控制降落伞70朝着与风向相反发方向运行,保证降落伞的平衡性,即保证无人机的稳定性。
进一步改进地,所述碳板40中部设有安装座41,安装座41上设有旋转电机42,旋转电机42上连接有旋转轴43,旋转轴43上设有摄像机44。
具体地,如图4所示:所述机臂包括机臂结构一31和机臂结构二32,机臂结构一31与机体10一体成型设置,机臂结构一31的自由端套设有连接件33,连接件33设有螺纹孔331,机臂结构二32的一端设有配合螺纹孔331使用的螺纹结构321。更具体地,所述连接件33的自由端设有缺口332,缺口332上设有旋转件333,旋转件333上设有卡件334,机臂结构二32相对的一端设有配合卡件334使用的卡扣322。本发明对机臂的结构设计主要是考虑到无人机坠落或发生碰撞,机体10与机臂结构一31为一体成型结构设置且均是采用碳纤维材料制作,机臂结构一31和连接件33也是采用碳纤维材料制作,而碳纤维材料轻便、易加工,且耐磨性、耐摔性,抗冲击性均非常好,这样的机臂结构设计,即使发生坠机或碰撞,也是机臂结构二32先着地或发生碰撞,损坏的只有机臂结构二32部分,只需拆卸、更换新的,即可。
附注:本发明所述机臂上还设有定位装置15,而定位模块260是设置在定位装置15内,所述机体10侧壁上设有导向器16配合使用。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明,不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,包括:机体(10),其特征在于:所述机体(10)顶端设有封盖(20),所述机体(10)边缘四周等分设有四个机臂,所述机臂的末端均设有安装座(11),所述安装座(11)上设有电机(12),所述电机(12)上设有多旋翼(13);
所述机体(10)下端面上设有碳板(40),所述碳板(40)上对称设有支撑杆(50),所述支撑杆(50)底部在水平方向上设有连接杆(52),所述支撑杆(50)底端设有加速轮(51);
所述封盖(20)中部设有弹射槽(21),所述弹射槽(21)内装配有降落伞弹射装置(60),所述降落伞弹射装置(60)内装配有降落伞(70)和配合使用的开伞器(61),所述降落伞(70)上设有拉环一(71)和拉环二(72),所述拉环二(72)位于拉环一(71)上方,且所述拉环一(71)和拉环二(72)上均连接有拉绳(73),所述机体(10)上端面且邻近封盖(20)两端口处设有配合拉绳(73)使用的扣环(14),所述机体(10)上端面两侧设有配合拉绳(73)使用的自动收放卷绳器(80);所述机体(10)内设有配合使用的飞行控制系统(200)。
2.根据权利要求1所述能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,其特征在于:所述碳板(40)中部设有安装座(41),所述安装座(41)上设有旋转电机(42),所述旋转电机(42)上连接有旋转轴(43),所述旋转轴(43)上设有摄像机(44)。
3.根据权利要求1所述能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,其特征在于:所述飞行控制系统(200)包括飞行处理器(210),所述飞行处理器(210)上电连接有电源(220)、陀螺仪(230)、加速度计(240)、传感器(250)、定位模块(260)及控制器(270),所述降落伞弹射装置(60)和自动收放卷绳器(80)均与所述控制器(270)电连接,所述控制器(270)上还电连接有无线通讯模块(280),且控制器(270)通过无线通讯模块(280)与摄像机(44)和旋转电机(42)电性连接,所述控制器(270)通过无线通讯模块(280)还电性连接有指挥中心(290)。
4.根据权利要求3所述能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,其特征在于:所述传感器(250)包括飞行传感器、气压传感器、风速风向传感器和温度传感器。
5.根据权利要求1所述能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,其特征在于:所述机臂包括机臂结构一(31)和机臂结构二(32),所述机臂结构一(31)与机体(10)一体成型设置,所述机臂结构一(31)的自由端套设有连接件(33),所述连接件(33)设有螺纹孔(331),所述机臂结构二(32)的一端设有配合螺纹孔(331)使用的螺纹结构(321)。
6.根据权利要求5所述能自主智能弹出降落伞的多旋翼防坠机无人机,其特征在于:所述连接件(33)的自由端设有缺口(332),所述缺口(332)上设有旋转件(333),所述旋转件(333)上设有卡件(334),所述机臂结构二(32)相对的一端设有配合卡件(334)使用的卡扣(322)。
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