CN109250135B - 一种无人机及载荷的防护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无人机及载荷的防护系统，属于无人机技术领域，解决了现有的无人机机体防护系统无法有效保护载荷的问题，该系统包括防护气囊、充气风扇、电子调速器和控制装置，其中防护气囊包括内部气囊和外部气囊，内部气囊和外部气囊通过气囊连通通道连通，实现对内部关键载荷和无人机机身的防护；充气风扇为防护气囊供气；控制装置和电子调速器调节充气风扇的转速以调整防护气囊的进气量。本发明结构简单，操作便利性好，可靠性高，该防护系统采用一体化设计，系统组成简单，重量轻，使用安装效率高，能够有效为机体提供缓冲作用，并为关键载荷提供保护作用，延长无人机系统的使用寿命。

Description

一种无人机及载荷的防护系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种无人机及载荷的防护系统。

背景技术

随着航空技术的进步，无人机市场逐渐火热起来，特别是民用无人机市场规模呈现快速的增长。一方面，无人机的飞行任务多样化，载荷设备的多样化成为行业发展的方向；另一方面，随着对无人机飞行安全重视程度的提高，无人机及载荷的防护系统也越来越多地被引入到无人机系统中。

目前无人机系统上配备的防护系统存在以下缺点：

(1)防护系统通常只能对无人机机体外部进行防护，只能对无人机起到保护作用，对于贵重的设备无法保护；

(2)同时具备无人机机体和载荷防护功能的气囊多采用分体式设计，系统集成度不够高，系统复杂，可靠性难以保证。

发明内容

基于此，有必要针对现有的无人机机体防护系统无法有效保护载荷的问题，提供一种无人机及载荷的防护系统。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种无人机及载荷的防护系统，包括防护气囊、充气风扇、电子调速器和控制装置，所述防护气囊包括用于保护无人机内部关键载荷的内部气囊和用于保护无人机机身的外部气囊；

所述充气风扇为所述内部气囊和所述外部气囊供气；

所述内部气囊内设有单向导通阀，未着陆时所述充气风扇通过所述内部气囊和气囊连通通道为所述外部气囊供气；着陆后，所述外部气囊一方面通过排气孔排出气体，另一方面通过所述气囊连通通道和所述单向导通阀向所属内部气囊排气；

所述控制装置通过所述电子调速器与所述充气风扇电连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明所提出的防护系统结构简单，操作便利性好，可靠性高；

(2)本发明所提出的防护系统采用一体化设计，系统的组成简单，重量轻，使用安装效率高；

(3)本发明利用单向导通阀实现了内部气囊对载荷和外部气囊对机身的保护和缓冲双重功能。

附图说明

图1为本发明一种无人机及载荷的防护系统的结构示意图；

图中：1、充气风扇，2、电子调速器，3、控制装置，4、内部气囊，5、外部气囊，6、单向导通阀，7、气囊连通通道，8、排气孔，9、电池。

具体实施方式

下面将结合附图及较佳实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

在其中一个实施例中，如图1所示，本发明公开一种无人机及载荷的防护系统，该防护系统包括防护气囊、充气风扇1、电子调速器2和控制装置3，其中防护气囊包括内部气囊4和外部气囊5，内部气囊4和外部气囊5之间通过气囊连通通道7连通。在本实施例中，充气风扇1、电子调速器2和控制装置3固定在机身内部，防护气囊经过折叠后也固定在机身内部，无人机降落时，开启充气风扇1，防护气囊充气，外部气囊5在充气前位于机身内部，通过充气将外部气囊5推出机身，充气后的外部气囊5紧贴机身底部，能够有效为机身提供缓冲作用，对无人机机身起到防护作用，内部气囊4则对无人机内部关键载荷起到防护作用。

充气风扇1为内部气囊4和外部气囊5供气，内部气囊4内设有单向导通阀6；机体未着陆时，充气风扇1通过内部气囊4和气囊连通通道7为外部气囊5供气，着陆后，外部气囊5一方面可以通过排气孔8排出气体，另一方面通过气囊连通通道7和单向导通阀6向内部气囊4排气，可以起到提升缓冲和防护能力的作用。。单向导通阀6将内部气囊4分为两个部分，一部分为内部囊体，另一部分为充气风扇进气孔和内外部气囊连通孔(即气囊连通通道7)所在区域，其中内部囊体占内部气囊4的绝大部分。

在本实施例中，控制装置3通过电子调速器2与充气风扇1电连接。控制装置3可以采用遥控器，通过人孔控制的方式控制充气风扇1对防护气囊的充气速递，控制装置3也可以采用无人机飞控控制系统实现，控制装置3通过电子调速器2控制充气风扇1的转速以及启停，从而实现对防护气囊的充气速度和进气量的调节，进而适应无人机在不同高度和速度条件下开启防护系统的要求。

本实施例所提出的无人机及载荷的防护系统结构简单，操作便利性好，可靠性高，该防护系统采用一体化设计，系统组成简单，重量轻，使用安装效率高，同时利用单向导通阀实现了内部气囊对载荷和外部气囊对机身的保护和缓冲双重功能，进一步解决了无人机应急降落时，避免地形复杂或者着地速度过大而导致机体或者关键载荷受到损坏的问题。本发明提供的无人机及载荷的防护系统能够有效为机体提供缓冲作用，并为载荷提供保护作用，延长无人机系统的使用寿命。需要说明的是，本发明所提出的一种无人机及载荷的防护系统中的防护气囊包括但不仅限于实施例以及附图中的形状，本发明中的防护气囊针对一体化设计的无人机和载荷防护气囊。

作为一种具体的实施方式，如图1所示，外部气囊5包括底部囊体和左右两侧凸起囊体。在本实施方式中，外部气囊5的左右两侧各有一个凸起囊体，凸起囊体与机身侧壁形成形面配合，保证充气后的外部气囊5不会相对机身发生角度位移，对外部气囊5起到限位作用，同时保证在侧风条件下无人机降落的安全性。

进一步地，底部囊体上设有两排排气孔8，以实现防护气囊着陆时的排气泄压作用，内部气囊无排气孔。

更进一步地，第一排排气孔8的数量为3个，第二排排气孔8的数量为7个，并且第一排排气孔8的直径大于第二排排气孔8的直径。在本实施方式中，外部气囊5的底部囊体上设计有规定尺寸的两排排气孔，其中第一排排气孔设置为3个大孔，第二排排气孔设置为7个小孔，按照上述设置方式设置排气孔有利于实现防护气囊压力的调节。优选地，第一排排气孔8的直径为50mm，第二排排气孔8的直径为25mm。

作为一种具体的实施方式，充气风扇1由无人机飞控系统供电或者由单独的电池9供电。在本实施方式中，充气风扇1可以采用单独的电池供电，也可以采用无人机飞控系统供电；采用无人机飞控系统供电时，充气风扇1的供电电压与无人机飞控系统电压相同，可以实现电池共用，从而减轻系统质量。

作为一种具体的实施方式，本发明中的防护气囊和单向导通阀6的材质均为柔性材料，并且柔性材料具有一定的密闭性，例如可以采用带背胶的尼龙编织布等柔性材料制备防护气囊和单向导通阀6。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种无人机及载荷的防护系统，其特征在于，包括防护气囊、充气风扇(1)、电子调速器(2)和控制装置(3)，所述防护气囊包括用于保护无人机内部关键载荷的内部气囊(4)和用于保护无人机机身的外部气囊(5)；

所述充气风扇(1)为所述内部气囊(4)和所述外部气囊(5)供气；

所述内部气囊(4)内设有单向导通阀(6)，未着陆时所述充气风扇(1)通过所述内部气囊(4)和气囊连通通道(7)为所述外部气囊(5)供气；着陆后，所述外部气囊(5)一方面通过排气孔(8)排出气体，另一方面通过所述气囊连通通道(7)和所述单向导通阀(6)向所属内部气囊(4)排气；

所述控制装置(3)通过所述电子调速器(2)与所述充气风扇(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

所述外部气囊(5)包括底部囊体和左右两侧凸起囊体。

3.根据权利要求2所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

所述底部囊体上设有两排所述排气孔(8)。

4.根据权利要求3所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

第一排所述排气孔(8)的数量为3个，第二排所述排气孔(8)的数量为8个，且第一排所述排气孔(8)的直径大于第二排所述排气孔(8)的直径。

5.根据权利要求4所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

第一排所述排气孔(8)的直径为50mm，第二排所述排气孔(8)的直径为25mm。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

所述充气风扇(1)由无人机飞控系统供电或者由单独的电池(9)供电。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的无人机及载荷的防护系统，其特征在于，

所述防护气囊和所述单向导通阀(6)的材质均为柔性材料。

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