CN108860633B - 一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，包括卡条和光电开关；所述气囊为四瓣，中间为圆形，四瓣分别在粘合在气囊箱上椭圆孔上后，长度长于气囊箱的部分塞放进气囊箱内；所述气囊口位于气囊底侧面上，与气管顶端通过密封橡胶相连接；所述气管下端在穿过隔板中间的圆孔后连接到手动充气装置上；所述二氧化碳钢瓶通过螺钉用卡环固定于气囊箱内底侧面左端；本发明在无人机机身底侧面设置气囊箱，在检测到无人机断电的情况下向下弹出半球，当检测到距离地面三米高度时开启二氧化碳钢瓶，使瓶内的气体冲到气囊内，气囊的四瓣从气囊箱内伸出，对坠落的无人机形成底面和前后左右四面的防护，防止无人机损毁。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，更具体地说，特别涉及一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机。
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。无人机根据飞行方式可以分为固定翼、旋翼、伞翼、扑翼等多种分类。随着无线技术、控制技术以及机械部件的的发展和成熟，无人机可以搭载多种负载完成各种复杂任务，如空中观察和拍摄，包裹和货物的投递等。作为最简单和直观的稳定控制结构四旋翼消费级无人机在电子消费市场逐渐显露头角，随着价格门坎的降低，在更多的场合可以看到无人机的身影，而控制飞机的人群也不再仅限于专业玩家。这种情况下，无人机的安全问题显得尤为重要。
如申请号为的CN201610315248.6 中国专利公开了一种四轴可折叠式无人机，由第一/第二主杆、第一/第二翼组件、飞控舱组件、云控舱组件、云台组件、四个螺旋桨组件、若干个连接件组成，其特征在于：第一/第二主杆平行；飞控舱/云控舱组件的两侧部，通过连接件，装在第一、第二主杆上；第一/第二翼组件分别套装在第一/第二主杆上；第一/第二螺旋桨组件装在第二翼组件上，第三/第四螺旋桨组件装在第一翼组件上；云台组件与云控舱组件连接。本发明，与现有技术相比，具有结构简单、制造方便、维修便捷、可折叠等特点，兼有飞行噪音低、振动幅度小、起落稳定性高等良好地飞行性能，还具有较高的抗干扰能力和导热散热能力，功耗低，实现了操控性好、飞行时间长的目的。
如申请号为CN201510446979.X的中国专利公开了一种无人机旋翼保护架及无人机，以解决目前的旋翼保护架导致无人机体积增大以及拆装麻烦的问题。本发明的无人机旋翼保护架包括保护架本体，可拆卸地设置在无人机机臂上远离无人机本体的一端端部，端部设置有螺旋桨，螺旋桨的旋转轴线垂直于保护架本体的表面，保护架本体能够完全避免无人机螺旋桨在飞行过程中与人体的任何接触，确保人身安全；同时，能够使得无人机在遭遇不同方向撞击时，承受并通过弹性变形吸收一定的能量，减小撞击破坏性，进一步提高安全性能高；另外，安装、拆卸以及收纳携带更方便，使用时能够快速展开，迅速达到飞行状态。
基于上述，本发明人发现，现有的无人机在飞机过程中都会遇到电量不足的情况，若距离较近则可通过余电飞回，但有时飞行距离较远，电量报警后电量余量不足以支撑飞回，余电耗完后会直接坠落，损坏无人机。
于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，以期达到更具有更加实用价值性的目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，以解决现有的无人机在飞机过程中都会遇到电量不足的情况，若距离较近则可通过余电飞回，但有时飞行距离较远，电量报警后电量余量不足以支撑飞回，余电耗完后会直接坠落，损坏无人机的问题。
本发明电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：
一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，包括无人机机身，气囊箱，隔板，气囊，气囊口，气管，手动充气装置，二氧化碳钢瓶，转板，电机，支架，电动推杆，推架，蓄电池，PLC控制器，挂环，橡胶绳，半球，卡条和光电开关；所述气囊箱内部曲面段中间开设有一处环形台，台内圆开设有螺纹，所述隔板为圆板结构，外圆开设有外螺纹，通过螺纹连接于气囊箱内，且圆心处开设有一处圆形通孔；所述气囊为四瓣，中间为圆形，四瓣分别在粘合在气囊箱上椭圆孔上后，长度长于气囊箱的部分塞放进气囊箱内；所述气囊口位于气囊底侧面上，与气管顶端通过密封橡胶相连接；所述气管下端在穿过隔板中间的圆孔后连接到手动充气装置上；所述手动充气装置固定于二氧化碳钢瓶上；所述二氧化碳钢瓶通过螺钉用卡环固定于气囊箱内底侧面左端；所述电机为直流电机，与蓄电池和PLC控制器通过电性连接；所述支架焊接于气囊箱内底部中间的圆柱台处；所述蓄电池和PLC控制器固定于气囊箱内底侧面右端；所述光电开关粘合于半球的阶梯孔中，电线向上穿过推架后通过电性连接于蓄电池和PLC控制器上。
进一步的，所述气囊箱为筒形，通过螺钉连接固定于无人机机身底侧面上，其外圆上开设有四处椭圆孔，底侧面上中间部位增加一处圆柱，圆柱中心开设有一处圆柱孔，孔中心段开设有V字形槽。
进一步的，所述转板为Y字形，直连于电机的转轴上，可随电机的转轴旋转而旋转。
进一步的，所述电动推杆通过粘合胶固定于支架中间，推杆段朝下，通过电性连接于PLC控制器和蓄电池。
进一步的，所述推架为通过三条立柱连接的上下两处圆板，顶部圆板圆心处设有半球形盲孔，底部圆板中心开设有圆孔。
进一步的，所述挂环设有四处，其中两处粘合于电动推杆底侧面上，另外两处粘合于推架顶侧面上，位置上下相对，每上下两处挂环之间系有橡胶绳。
进一步的，所述半球底侧面向上开设有阶梯孔，为橡胶材质。
进一步的，所述卡条为左右对称的两处半轴结构，其中间有V字形凸起，两处半轴相对的垂直面上开设有半圆槽，粘合于半球顶侧面上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
气囊的设置，有利于在充气后从四个方向伸出，将无人机的底部托住，伸出部分则能对无人机的前后左右方向进行防护，即使有水平方向上碰到其他物体也可对无人机形成保护。
本发明在无人机机身底侧面设置气囊箱，在检测到无人机断电的情况下向下弹出半球，当检测到距离地面三米高度时开启二氧化碳钢瓶，使瓶内的气体冲到气囊内，气囊的四瓣从气囊箱内伸出，对坠落的无人机形成底面和前后左右四面的防护，防止无人机损毁。
附图说明
图1是本发明气囊箱结构示意图。
图2是本发明气囊箱位置示意图。
图3是本发明气囊充气后仰视图。
图4是本发明气囊箱结构示意图。
图5是本发明推架连接关系示意图。
图6是本发明推架俯视图。
图7是本发明半球主视图。
图8是本发明半球俯视图。
图中，部件名称与附图编号的对应关系为：
1-无人机机身，2-气囊箱，201-隔板，3-气囊，301-气囊口，302-气管，303-手动充气装置，304-二氧化碳钢瓶，305-转板，306-电机，4支架，401-电动推杆，402-推架，403-蓄电池，404-PLC控制器，5-挂环，501-橡胶绳，6-半球，601-卡条，7-光电开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
如附图1至附图8所示：一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，包括无人机机身1，气囊箱2，隔板201，气囊3，气囊口301，气管302，手动充气装置303，二氧化碳钢瓶304，转板305，电机306，支架4，电动推杆401，推架402，蓄电池403，PLC控制器404，挂环5，橡胶绳501，半球6，卡条601和光电开关7；气囊箱2内部曲面段中间开设有一处环形台，台内圆开设有螺纹，隔板201为圆板结构，外圆开设有外螺纹，通过螺纹连接于气囊箱2内，且圆心处开设有一处圆形通孔；气囊3为四瓣，中间为圆形，四瓣分别在粘合在气囊箱2上椭圆孔上后，长度长于气囊箱2的部分塞放进气囊箱2内；气囊口301位于气囊3底侧面上，与气管302顶端通过密封橡胶相连接；气管302下端在穿过隔板201中间的圆孔后连接到手动充气装置303上；手动充气装置303固定于二氧化碳钢瓶304上；二氧化碳钢瓶304通过螺钉用卡环固定于气囊箱2内底侧面左端；电机306为直流电机，与蓄电池403和PLC控制器404通过电性连接；支架4焊接于气囊箱2内底部中间的圆柱台处；蓄电池403和PLC控制器404固定于气囊箱2内底侧面右端；光电开关7粘合于半球6的阶梯孔中，电线向上穿过推架402后通过电性连接于蓄电池403和PLC控制器404上。
其中，气囊箱2为筒形，通过螺钉连接固定于无人机机身1底侧面上，其外圆上开设有四处椭圆孔，底侧面上中间部位增加一处圆柱，圆柱中心开设有一处圆柱孔，孔中心段开设有V字形槽，该槽为环形槽，用于卡住卡条601。
其中，转板305为Y字形，直连于电机306的转轴上，可随电机306的转轴旋转而旋转，手动充气装置303的拉绳的一段系在转板305上，在转板305旋转时将该绳缠绕，从而控制手动充气装置303打开二氧化碳钢瓶304。
其中，电动推杆401通过粘合胶固定于支架4中间，推杆段朝下，通过电性连接于PLC控制器404和蓄电池403，可向下推动推架402，从而将卡条601推出气囊箱2底部的孔中。
其中，推架402为通过三条立柱连接的上下两处圆板，顶部圆板圆心处设有半球形盲孔，便于电动推杆401的施力，底部圆板中心开设有圆孔，用于走线，防止与线路产生干涉。
其中，挂环5设有四处，其中两处粘合于电动推杆401底侧面上，另外两处粘合于推架402顶侧面上，位置上下相对，每上下两处挂环5之间系有橡胶绳501，从而将推架402连接到电动推杆401上，防止掉落。
其中，半球6底侧面向上开设有阶梯孔，为橡胶材质，对光电开关7起到防护作用，同时在坠落过程中，由于其重量可作为配重块，因此起到辅助维持平衡的作用，防止无人机机身1产生旋转。
其中，卡条601为左右对称的两处半轴结构，其中间有V字形凸起，两处半轴相对的垂直面上开设有半圆槽，粘合于半球6顶侧面上，卡条601顶部可在受力状态下向中间聚合，中间的V字形凸起尺寸与气囊箱底侧面的V字形槽尺寸相同，可在常态下卡在气囊箱2底侧的圆柱孔中。
本实施例的具体使用方式与作用：
本发明中，PLC控制器404通过电性连接无人机机身内的电池，在电池无电后，获取断电信号，控制电动推杆401工作2s，电动推杆401向下推出，顶住推架402后，将力通过推架402底部的圆板将力传递到卡条601上，卡条601向下运动，在弧形的作用下，卡条601向中间聚拢，当卡条601的凸起处脱出气囊箱2后，半球6向下运动0.5m，悬挂在无人机最底部，推架402在橡胶绳501的弹力下缩回到电动推杆401底部，且在此时，光电开关7与蓄电池403之间的电路通过PLC控制器404接通，光电开关7距离地面有3m时，将信号传给PLC控制器404，触发命令，PLC控制器404控制开启电机306，转板305随电机306旋转，拉动手动充气装置303，将二氧化碳钢瓶304打开，气体泄出，充满气囊3，气囊3充气后，四瓣处通过气囊箱2上的椭圆孔伸出，对无人机形成防护。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (1)
1.一种电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机，其特征在于：该电量耗完坠落时自动开启气囊的无人机包括无人机机身，气囊箱，隔板，气囊，气囊口，气管，手动充气装置，二氧化碳钢瓶，转板，电机，支架，电动推杆，推架，蓄电池，PLC控制器，挂环，橡胶绳，半球，卡条和光电开关；所述气囊箱内部曲面段中间开设有一处环形台，环形台圆周处开设有螺纹，所述隔板为圆板结构，外圆开设有外螺纹，通过螺纹连接于气囊箱内，且圆心处开设有一处圆形通孔；所述气囊为四瓣，中间为圆形，四瓣分别在粘合在气囊箱上椭圆孔上后，长度长于气囊箱的部分塞放进气囊箱内；所述气囊口位于气囊底侧面上，与气管顶端通过密封橡胶相连接；所述气管下端在穿过隔板中间的圆孔后连接到手动充气装置上；所述手动充气装置固定于二氧化碳钢瓶上；所述二氧化碳钢瓶通过螺钉用卡环固定于气囊箱内底侧面左端；所述电机为直流电机，与蓄电池和PLC控制器通过电性连接；所述支架焊接于气囊箱内底部中间的圆柱台处；所述蓄电池和PLC控制器固定于气囊箱内底侧面右端；所述光电开关粘合于半球的阶梯孔中，电线向上穿过推架后通过电性连接于蓄电池和PLC控制器上；
所述气囊箱为筒形，通过螺钉连接固定于无人机机身底侧面上，其外圆上开设有四处椭圆孔，底侧面上中间部位增加一处圆柱，圆柱中心开设有一处圆柱孔，孔中心段开设有V字形槽；
所述转板为Y字形，直连于电机的转轴上，可随电机的转轴旋转而旋转；
所述电动推杆通过粘合胶固定于支架中间，推杆段朝下，通过电性连接于PLC控制器和蓄电池；
所述推架为通过三条立柱连接的上下两处圆板，顶部圆板圆心处设有半球形盲孔，底部圆板中心开设有圆孔；
所述挂环设有四处，其中两处粘合于电动推杆底侧面上，另外两处粘合于推架顶侧面上，位置上下相对，每上下两处挂环之间系有橡胶绳；
所述半球底侧面向上开设有阶梯孔，为橡胶材质；
所述卡条为左右对称的两处半轴结构，其中部有V字形凸起，两处半轴相对的垂直面上开设有半圆槽，粘合于半球顶面上；卡条顶部可在受力状态下向中间聚合，中间的V字形凸起尺寸与气囊箱底侧面的V字形槽尺寸相同，可在常态下卡在气囊箱底侧的圆柱孔中；
PLC控制器通过电性连接无人机机身内的电池，在电池无电后，获取断电信号，控制电动推杆工作2s，电动推杆向下推出，顶住推架后，将力通过推架底部的圆板将力传递到卡条上，卡条向下运动，在弧形的作用下，卡条向中间聚拢，当卡条的凸起处脱出气囊箱后，半球向下运动0.5m，悬挂在无人机最底部，推架在橡胶绳的弹力下缩回到电动推杆底部，且在此时，光电开关与蓄电池之间的电路通过PLC控制器接通，光电开关距离地面有3m时，将信号传给PLC控制器，触发命令，PLC控制器控制开启电机，转板随电机旋转，拉动手动充气装置，将二氧化碳钢瓶打开，气体泄出，充满气囊，气囊充气后，四瓣处通过气囊箱上的椭圆孔伸出，对无人机形成防护。
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