CN109436351B - 一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，涉及无人机技术领域，该长距离等高地表用无人机自主巡检装置，包括无人机，所述无人机的一侧固定连接延伸架的一侧，所述延伸架的上端面中部固定连接螺旋桨的底端，所述无人机的下端面一侧固定连接支撑架的顶端，所述支撑架通过连接装置固定连接防护罩。该长距离等高地表用无人机自主巡检装置，一方面，在无人机的外侧安装了防护罩，可防止空中杂物缠绕无人机的螺旋桨，另一方面，在防护罩的外侧安装了反光镜，可防止空中的鸟禽撞击无人机，防护罩和反光镜能够排除大部分影响无人机正常飞行的外界因素，防止无人机因外部因素坠落。

Description

一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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。

目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

现有的无人机在使用时存在单次充电的飞行时间较短，且充电过程无法实现无人化，需有人参与。

在中国发明专利申请公开说明书CN 207977941 U中公开的一种基于双光智能载荷的无人机自主巡检装置，该无人机自主巡检装置，虽然，采用无线充电模块实现自主无线充电，解决了现有的无人机单次充电后飞行距离短的问题，但是，该无人机，在空中飞行过程中容易出现螺旋桨缠绕空中的杂物和撞鸟的意外情况，导致无人机坠落。

目前，现有的无人机，在空中飞行过程中容易出现螺旋桨缠绕空中的杂物和撞鸟的意外情况，导致无人机坠落，不利于推广使用。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，解决了现有的无人机，在空中飞行过程中容易出现螺旋桨缠绕空中的杂物和撞鸟的意外情况，导致无人机坠落，不利于推广使用的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，包括无人机，所述无人机的一侧固定连接延伸架的一侧，所述延伸架的上端面中部固定连接螺旋桨的底端，所述无人机的下端面一侧固定连接支撑架的顶端，所述支撑架通过连接装置固定连接防护罩，所述防护罩的外表面固定连接反光镜的一侧，所述无人机的下端面中部固定连接固定头的顶端，所述固定头的底端固定连接摄像仪的顶端中部；

所述连接装置包括螺纹柱和螺纹套管，所述螺纹柱的一端固定连接支撑架的顶部一侧，所述螺纹柱的另一端插接在螺纹套管的一端内部，所述螺纹柱与螺纹套管通过螺纹连接，所述螺纹套管的另一端插接在安装槽的内部并固定连接限位头的一侧中部，所述安装槽位于防护罩的一侧底端中部，所述螺纹套管远离限位头的一端外侧固定连接固定块的一端，所述固定块的另一端中部设置有螺栓，所述螺栓的一端一侧贯穿固定块的中部、挡片的中部、螺纹套管和螺纹柱，所述挡片固定连接螺栓，所述螺栓上套接有弹簧；

所述无人机的内部设置有电源、无线充电模块、数据对比模块、定位模块、无线电高度表和数据存储模块，所述无人机信号连接远程操作平台。

可选的，所述无线充电模块的输出端电连接电源的输入端，所述电源的输出端分别电连接无线充电模块、数据对比模块、定位模块和无线电高度表的输入端；

所述数据存储模块的输出端分别于定位模块和无线电高度表的输入端电连接；

所述数据对比模块的连接端和无线电高度表的连接端均与定位模块的连接端双向电连接。

可选的，所述远程操作平台的输入端与以太网的输出端电连接；

所述远程操作平台的内部设置有中央处理器、数据处理模块、无线收发模块、导航模块和监测模块。

可选的，所述数据处理模块、无线收发模块和监测模块的连接端均与中央处理器的连接端双向电连接。

可选的，所述导航模块的输入端与中央处理器的输出端电连接，所述导航模块的输出端信号连接定位模块的输入端。

可选的，所述摄像仪的输入端电连接电源的输出端，所述摄像仪的输出端信号连接中央处理器的输入端。

可选的，所述弹簧的一端贴合连接固定块另一端的内表面，所述弹簧的另一端贴合连接挡片的一侧，所述挡片的另一侧贴合连接螺纹套管的外表面。

（三）有益效果

本发明提供了一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，具备以下有益效果：

（1）、该长距离等高地表用无人机自主巡检装置，一方面，在无人机的外侧安装了防护罩，可防止空中杂物缠绕无人机的螺旋桨，另一方面，在防护罩的外侧安装了反光镜，可防止空中的鸟禽撞击无人机，防护罩和反光镜能够排除大部分影响无人机正常飞行的外界因素，防止无人机因外部因素坠机。

（2）、该长距离等高地表用无人机自主巡检装置，数据对比模块、定位模块和导航模块配合工作，可实现自主巡检及返航，在巡检过程中如果目标丢失或偏离路径，将自动修正路线并持续跟踪目标，如果地形起伏较大，无线电高度表可利用声波探测出飞行高度，使得无人机自动修正与目标的间距，全程无需人工干预。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明螺纹柱结构的示意图；

图3为本发明螺纹套管结构的示意图；

图4为本发明的模块连接示意图。

图中：1-无人机，2-延伸架，3-螺旋桨，4-支撑架，5-连接装置，6-防护罩，7-反光镜，8-螺纹柱，9-螺纹套管，10-安装槽，11-限位头，12-固定块，13-螺栓，14-弹簧，15-挡片，16-固定头，17-摄像仪，18-电源，19-无线充电模块，20-数据对比模块，21-定位模块，22-无线电高度表，23-远程操作平台，24-中央处理器，25-数据处理模块，26-无线收发模块，27-导航模块，28-监测模块，29-以太网，30-数据存储模块。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，包括无人机1，无人机1的一侧固定连接延伸架2的一侧，延伸架2的上端面中部固定连接螺旋桨3的底端，无人机1的下端面一侧固定连接支撑架4的顶端，支撑架4通过连接装置5固定连接防护罩6，防护罩6的外表面固定连接反光镜7的一侧，无人机1的下端面中部固定连接固定头16的顶端，固定头16的底端固定连接摄像仪17的顶端中部，防护罩6和反光镜7能够排除大部分影响无人机1正常飞行的外界因素，防止无人机1因外部因素坠机；

连接装置5包括螺纹柱8和螺纹套管9，螺纹柱8的一端固定连接支撑架4的顶部一侧，螺纹柱8的另一端插接在螺纹套管9的一端内部，螺纹柱8与螺纹套管9通过螺纹连接，螺纹套管9的另一端插接在安装槽10的内部并固定连接限位头11的一侧中部，安装槽10位于防护罩6的一侧底端中部，螺纹套管9远离限位头11的一端外侧固定连接固定块12的一端，固定块12的另一端中部设置有螺栓13，螺栓13的一端一侧贯穿固定块12的中部、挡片15的中部、螺纹套管9和螺纹柱8，挡片15固定连接螺栓13，螺栓13上套接有弹簧14，安装防护罩6时，首先拉动螺栓13，把螺纹套管9拧在螺纹柱8上，然后松开螺栓13，弹簧14复位时，带动挡片15运动，使得螺栓13贯穿螺纹套管9和螺纹柱8，这样螺纹加螺栓13的双重固定，一方面，可将防护罩6牢牢固定在无人机1的上面，另一方面，使得防护罩6的拆装便捷，方便对无人机1的日常护理；

无人机1的内部设置有电源18、无线充电模块19、数据对比模块20、定位模块21、无线电高度表22和数据存储模块30，无人机1信号连接远程操作平台23，无人机1与远程操作平台23配合活动，一方面，可实现无人机1的自主巡检及返航，在巡检过程中如果目标丢失或偏离路径，将自动修正路线并持续跟踪目标，另一方面，如果地形起伏较大，无人机1可自动修正与目标的间距，全程无需人工干预。

作为本发明的一种可选技术方案：

无线充电模块19的输出端电连接电源18的输入端，电源18的输出端分别电连接无线充电模块19、数据对比模块20、定位模块21和无线电高度表22的输入端，电源18为无人机1的飞行和探测提供电力；

数据存储模块30的输出端分别于定位模块21和无线电高度表22的输入端电连接，数据存储模块30方便信号接收；

数据对比模块20的连接端和无线电高度表22的连接端均与定位模块21的连接端双向电连接，数据对比模块20、定位模块21和导航模块27配合工作，可实现自主巡检及返航，在巡检过程中如果目标丢失或偏离路径，将自动修正路线并持续跟踪目标，如果地形起伏较大，无线电高度表22可利用声波探测出飞行高度，使得无人机1自动修正与目标的间距，全程无需人工干预。

作为本发明的一种可选技术方案：

远程操作平台23的输入端与以太网29的输出端电连接；

远程操作平台23的内部设置有中央处理器24、数据处理模块25、无线收发模块26、导航模块27和监测模块28，远程操作平台23的内部各个模块相互配合，同时工作，才能给无人机1发送指令。

作为本发明的一种可选技术方案：

数据处理模块25、无线收发模块26和监测模块28的连接端均与中央处理器24的连接端双向电连接，使得无人机1的飞行数据能及时传送和处理。

作为本发明的一种可选技术方案：

导航模块27的输入端与中央处理器24的输出端电连接，导航模块27的输出端信号连接定位模块21的输入端，导航模块27能通过中央处理器24给定位模块21的定位提供准确的位置信息。

作为本发明的一种可选技术方案：

摄像仪17的输入端电连接电源18的输出端，摄像仪17的输出端信号连接中央处理器24的输入端，摄像仪17可将拍摄到的画面传送给中央处理器24。

作为本发明的一种可选技术方案：

弹簧14的一端贴合连接固定块12另一端的内表面，弹簧14的另一端贴合连接挡片15的一侧，挡片15的另一侧贴合连接螺纹套管9的外表面，弹簧14给螺栓13的运动提供足够的弹力。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

综上所述，该长距离等高地表用无人机自主巡检装置，使用时，使用首先拉动螺栓13，把螺纹套管9拧在螺纹柱8上，接着松开螺栓13，弹簧14复位时，带动挡片15运动，使得螺栓13贯穿螺纹套管9和螺纹柱8，把防护罩6安装在无人机1上，然后启动电源18，接通无人机1内部的各个模块，远程操作平台23通过无线收发模块26将巡航线路发送给无人机1，无人机1接到信号后，起飞巡航，当数据对比模块20出现航线数据异常时，说明无人机1已经偏离航线，这时，定位模块21将此刻无人机1的位置经无线收发模块26发送给中央处理器24，中央处理器24收到的位置信息经数据处理模块25处理后，发送回中央处理器24，导航模块27提供新的导航数据，新的导航数据再经无线收发模块26发送给无人机1，无人机1根据新的数据，自动修正路线并持续跟踪目标，如果地形起伏较大，无线电高度表22可利用声波探测出飞行高度，并将信号传输给中央处理器24，中央处理器24收到的高度信息经数据处理模块25处理后，发送回中央处理器24，中央处理器24，将新的高度指令发送给无人机1，无人机1根据新的指令自动修正与目标的间距，全程无需人工干预。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，包括无人机（1），其特征在于：所述无人机（1）的一侧固定连接延伸架（2）的一侧，所述延伸架（2）的上端面中部固定连接螺旋桨（3）的底端，所述无人机（1）的下端面一侧固定连接支撑架（4）的顶端，所述支撑架（4）通过连接装置（5）固定连接防护罩（6），所述防护罩（6）的外表面固定连接反光镜（7）的一侧，所述无人机（1）的下端面中部固定连接固定头（16）的顶端，所述固定头（16）的底端固定连接摄像仪（17）的顶端中部；

所述连接装置（5）包括螺纹柱（8）和螺纹套管（9），所述螺纹柱（8）的一端固定连接支撑架（4）的顶部一侧，所述螺纹柱（8）的另一端插接在螺纹套管（9）的一端内部，所述螺纹柱（8）与螺纹套管（9）通过螺纹连接，所述螺纹套管（9）的另一端插接在安装槽（10）的内部并固定连接限位头（11）的一侧中部，所述安装槽（10）位于防护罩（6）的一侧底端中部，所述螺纹套管（9）远离限位头（11）的一端外侧固定连接固定块（12）的一端，所述固定块（12）的另一端中部设置有螺栓（13），所述螺栓（13）的一端一侧贯穿固定块（12）的中部、挡片（15）的中部、螺纹套管（9）和螺纹柱（8），所述挡片（15）固定连接螺栓（13），所述螺栓（13）上套接有弹簧（14）；

所述无人机（1）的内部设置有电源（18）、无线充电模块（19）、数据对比模块（20）、定位模块（21）、无线电高度表（22）和数据存储模块（30），所述无人机（1）信号连接远程操作平台（23）；

所述无线充电模块（19）的输出端电连接电源（18）的输入端，所述电源（18）的输出端分别电连接无线充电模块（19）、数据对比模块（20）、定位模块（21）和无线电高度表（22）的输入端；

所述数据存储模块（30）的输出端分别于定位模块（21）和无线电高度表（22）的输入端电连接；

所述数据对比模块（20）的连接端和无线电高度表（22）的连接端均与定位模块（21）的连接端双向电连接；

所述远程操作平台（23）的输入端与以太网（29）的输出端电连接；

所述远程操作平台（23）的内部设置有中央处理器（24）、数据处理模块（25）、无线收发模块（26）、导航模块（27）和监测模块（28）；

所述摄像仪（17）的输入端电连接电源（18）的输出端，所述摄像仪（17）的输出端信号连接中央处理器（24）的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，其特征在于：

所述数据处理模块（25）、无线收发模块（26）和监测模块（28）的连接端均与中央处理器（24）的连接端双向电连接。

3.根据权利要求1所述的一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，其特征在于：

所述导航模块（27）的输入端与中央处理器（24）的输出端电连接，所述导航模块（27）的输出端信号连接定位模块（21）的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种长距离等高地表用无人机自主巡检装置，其特征在于：

所述弹簧（14）的一端贴合连接固定块（12）另一端的内表面，所述弹簧（14）的另一端贴合连接挡片（15）的一侧，所述挡片（15）的另一侧贴合连接螺纹套管（9）的外表面。