CN110001932A - 一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，涉及无人机技术领域。该基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，包括机架和四个扇叶，四个扇叶分别活动安装在机架顶部的四侧，所述机架顶部的四侧均固定安装有降速机构，四个扇叶分别位于四个降速机构内，机架顶部的中部固定安装有防坠机构，且机架内穿插有三通管，三通管的顶端贯穿机架的顶部并插接在防坠机构的正面，且三通管的顶段固定安装有电磁阀。该基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，开启电磁阀将氢气罐内的氢气排入环形气囊内，环形气囊膨胀至极限后基于氢气密度小于空气的特性，大幅增加了机架受到空气浮力的效果，从而降低了无人机的整体坠落速度。

Description

一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机。

背景技术

无人机最早应用于军事，随着科技进步，近年来民用无人机逐渐被推广，广泛应用于各大产业，同时基于不同的使用需求，无人机的种类也趋于繁多，其中航拍无人机的使用范围最大，也被作为一种最基础的无人机来练习使用。然而在实际使用过程中，由于天气原因以及使用者操作不当等不可控因素，时常发生无人机坠落的情况，飞行高度越高导致其下落速度越快，从而具有极大的安全隐患，并导致造价较为昂贵的无人机损毁。

如中国发明公开号为（CN 108216644 A）的一种旋翼无人机及其防坠保护装置，包括机架、防护板、机身和支架，无人机在失重情况下，降落伞包通过空气升力从防护壳体上的缺口处弹射出去，无人机在弹性绳索的牵引下缓慢落地。通过降落伞作为防坠结构能够达到较好的减速效果，但容易受到风向影响，从而导致降落点无法确定，若无法正常回收则同样会造成经济损失。

又如中国授权专利公开号为（CN 206494132 U）的一种航拍无人机防坠毁系统，包括航拍无人机本体、遥控器、无人机主体、电源和安装臂，通过增压泵向气囊内充气达到对无人机下部的防护效果避免坠毁。但通过其气囊位于中部的位置设计，即使充气也无法保证其在坠落过程中呈稳定状态，若在坠落过程中出现翻滚情况，气囊则无法对无人机进行防坠保护。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，使用后，大幅降低了无人机在意外坠落过程中的下降速度以保证其不会受到较大冲击导致损毁。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，包括机架和四个扇叶，四个扇叶分别活动安装在机架顶部的四侧，所述机架顶部的四侧均固定安装有降速机构，四个扇叶分别位于四个降速机构内，机架顶部的中部固定安装有防坠机构，且机架内穿插有三通管，三通管的顶端贯穿机架的顶部并插接在防坠机构的正面，且三通管的顶段固定安装有电磁阀，机架底部的中部固定安装有卡接板，且卡接板的底部呈对称状连接有两组卡环，每组卡环由两个卡环组成，两个位于同一列的卡环内卡接有一个氢气罐，两个氢气罐的出气口分别与贯穿机架底部的三通管左右两端连接并连通。

优选的，所述降速机构包括双层圆环架和充气机构，双层圆环架的底部固定连接在机架的顶部，扇叶位于双层圆环架内的上部圆环内，充气机构固定安装在双层圆环架内的下部圆环上。

优选的，所述充气机构包括环形气囊、波纹段、进气管、单向阀、排气槽、下凸气囊、通气口、封闭片、锥形排气筒、导滑槽、导滑块和复位弹簧，环形气囊套装在双层圆环架上，且环形气囊的底部固定连接在双层圆环架内的下部圆环顶部，环形气囊的中部设置为波纹段，进气管的数量为四个，且进气管靠近降速机构的一端插接在环形气囊内，单向阀固定安装在进气管靠近环形气囊的一段上，且单向阀的内腔与进气管的内腔连通，排气槽开设在双层圆环架底部的左右两侧，下凸气囊固定连接在环形气囊底部的左右两侧并与其内腔连通，且两个下凸气囊的底端分别延伸至两个排气槽内，通气口开设在下凸气囊的底端并与其内腔连通，封闭片的数量为四个，且四个封闭片的相背一侧分别固定连接在通气口内壁的四侧，四个封闭片每两个相邻封闭片的相对一侧相互贴合，且四个封闭片相背通气口的一侧紧密贴合并封闭通气口，锥形排气筒设置在排气槽内并位于通气口圆心的下方，导滑槽分别开设在排气槽内壁的左右两侧，导滑块分别固定连接在锥形排气筒的左右两侧，且导滑块相背锥形排气筒的一侧滑动连接在导滑槽内，复位弹簧的顶端固定连接在导滑槽的内顶部，且复位弹簧的底端固定连接在导滑块的顶部。

优选的，所述进气管插接在环形气囊内的一端向上弯折，封闭片为软质记忆材料制成，复位弹簧的弹力大于锥形排气筒与导滑块的重量和。

优选的，所述防坠机构包括固定块、输气腔、空腔、接触式传感器、哨子、空心球和导气管，固定块的底部固定连接在机架顶部的中部，输气腔开设在固定块内腔的下半部，进气管远离环形气囊的一端插接在固定块内并与输气腔连通，三通管的顶端插接在固定块的正面并与输气腔连通，空腔开设在固定块内腔的上半部，接触式传感器接触面朝下固定安装在空腔的内顶部，且接触式传感器与电磁阀电性连接，哨子嵌装在空腔内壁左右两侧的顶部并贯穿固定块的外表面，空心球设置在空腔内，导气管的数量为四个，且四个导气管的顶端等距插接在固定块的侧面并延伸至空腔内，四个导气管的顶端向上倾斜，空心球搭接在四个导气管 的顶端。

优选的，所述机架的底部开设有四个进气口，且四个进气口分别与四个导气管的底端连通。

本发明提供了一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机。具备以下有益效果：

（1）、该基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，若无人机出现坠落情况，在坠落初期由于瞬间的失重，导致空心球在空腔内腾空并与接触式传感器接触，从而开启电磁阀将氢气罐内的氢气排入环形气囊内，环形气囊膨胀至极限后基于氢气密度小于空气的特性，大幅增加了机架受到空气浮力的效果，从而降低了无人机的整体坠落速度，同时通过在进气管上安装单向阀，使得环形气囊在充满后不会出现氢气回流的情况，呈膨胀状态的环形气囊与双层圆环架相配合达到了对扇叶的充分保护效果。

（2）、该基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，环形气囊在充气至极限状态后由于继续充气，下凸气囊向排气槽内膨胀并与锥形排气筒接触，通过锥形排气筒形状的特殊设计挤开相互紧密接触的封闭片，环形气囊内的氢气经由排气槽向下喷出，同时配合排气槽的位置以及数量能够有效保证机架在受到环形气囊浮力的同时受到向下喷气带来的上升力，进一步的降低了无人机坠落速度，同时在氢气罐内气体耗尽环形气囊无法再向下喷出多余气体后，下凸气囊复位且封闭片复位重新封闭通气口，使环形气囊保持充盈状态继续利用自身浮力对无人机整体坠落进行减速。

（3）、该基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，机架在坠落过程中大量空气经由进气口排入导气管内，通过导气管插接在空腔内一端向上倾斜的形状设计，能够有效在机架失重瞬间导致空心球与接触式传感器接触后，通过向上的风力持续吹动空心球与接触式传感器接触，保证电磁阀的持续开启以及主动减速功能的正常使用，同时空腔内的空气在固定块下降过程中经由哨子排出，能够有效达到类似于蜂鸣器的效果，进一步帮助使用者根据声音定位并回收无人机。

附图说明

图1为本发明顶部的立体结构示意图；

图2为本发明底部的立体结构示意图；

图3为本发明结构仰视图；

图4为本发明降速机构的剖视图；

图5为本发明图4中的A处放大图；

图6为本发明防坠机构的剖视图。

图中：1机架、2扇叶、3降速机构、4防坠机构、5三通管、6电磁阀、7卡接板、8氢气罐、9进气口、31双层圆环架、32充气机构、3201环形气囊、3202波纹段、3203进气管、3204单向阀、3205排气槽、3206下凸气囊、3207通气口、3208封闭片、3209锥形排气筒、3210导滑槽、3211导滑块、3212复位弹簧、41固定块、42输气腔、43空腔、44接触式传感器、45哨子、46空心球、47导气管。

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。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，包括机架1和四个扇叶2，四个扇叶2分别活动安装在机架1顶部的四侧，机架1顶部的四侧均固定安装有降速机构3，四个扇叶2分别位于四个降速机构3内，机架1顶部的中部固定安装有防坠机构4，且机架1内穿插有三通管5，三通管5的顶端贯穿机架1的顶部并插接在防坠机构4的正面，且三通管5的顶段固定安装有电磁阀6，机架1底部的中部固定安装有卡接板7，且卡接板7的底部呈对称状连接有两组卡环，每组卡环由两个卡环组成，两个位于同一列的卡环内卡接有一个氢气罐8，两个氢气罐8的出气口分别与贯穿机架1底部的三通管5左右两端连接并连通。

降速机构3包括双层圆环架31和充气机构32，双层圆环架31的底部固定连接在机架1的顶部，扇叶位于双层圆环架31内的上部圆环内，充气机构32固定安装在双层圆环架31内的下部圆环上。

充气机构32包括环形气囊3201、波纹段3202、进气管3203、单向阀3204、排气槽3205、下凸气囊3206、通气口3207、封闭片3208、锥形排气筒3209、导滑槽3210、导滑块3211和复位弹簧3212，环形气囊3201套装在双层圆环架31上，且环形气囊3201的底部固定连接在双层圆环架31内的下部圆环顶部，环形气囊3201的中部设置为波纹段3202，进气管3203的数量为四个，且进气管3203靠近降速机构3的一端插接在环形气囊3201内，单向阀3204固定安装在进气管3203靠近环形气囊3201的一段上，且单向阀3204的内腔与进气管3203的内腔连通，排气槽3205开设在双层圆环架31底部的左右两侧，下凸气囊3206固定连接在环形气囊3201底部的左右两侧并与其内腔连通，且两个下凸气囊3206的底端分别延伸至两个排气槽3205内，通气口3207开设在下凸气囊3206的底端并与其内腔连通，封闭片3208的数量为四个，且四个封闭片3208的相背一侧分别固定连接在通气口3207内壁的四侧，四个封闭片3208每两个相邻封闭片3208的相对一侧相互贴合，且四个封闭片3208相背通气口3207的一侧紧密贴合并封闭通气口3207，锥形排气筒3209设置在排气槽3205内并位于通气口3207圆心的下方，导滑槽3210分别开设在排气槽3205内壁的左右两侧，导滑块3211分别固定连接在锥形排气筒3209的左右两侧，且导滑块3211相背锥形排气筒3209的一侧滑动连接在导滑槽3210内，复位弹簧3212的顶端固定连接在导滑槽3210的内顶部，且复位弹簧3212的底端固定连接在导滑块3211的顶部，进气管3203插接在环形气囊3201内的一端向上弯折，封闭片3208为软质记忆材料制成，复位弹簧3212的弹力大于锥形排气筒3209与导滑块3211的重量和，通过这样的结构设计便于使用者在回收无人机后通过向上推动锥形排气筒3209，并配合按压环形气囊3201将环形气囊3201内的氢气全部排出，并通过波纹段3202的配合设计方便压缩环形气囊3201以便于重复使用。

防坠机构4包括固定块41、输气腔42、空腔43、接触式传感器44、哨子45、空心球46和导气管47，固定块41的底部固定连接在机架1顶部的中部，输气腔42开设在固定块41内腔的下半部，进气管3203远离环形气囊3201的一端插接在固定块41内并与输气腔42连通，三通管5的顶端插接在固定块41的正面并与输气腔42连通，空腔43开设在固定块41内腔的上半部，接触式传感器44接触面朝下固定安装在空腔43的内顶部，且接触式传感器44与电磁阀6电性连接，哨子45嵌装在空腔43内壁左右两侧的顶部并贯穿固定块41的外表面，空心球46设置在空腔43内，导气管47的数量为四个，且四个导气管47的顶端等距插接在固定块41的侧面并延伸至空腔43内，四个导气管47的顶端向上倾斜，空心球46搭接在四个导气管 47的顶端，机架1的底部开设有四个进气口9，且四个进气口9分别与四个导气管47的底端连通。

使用时，若出现坠落情况，机架1在失重瞬间导致空心球46腾空并与接触式传感器44接触，同时由于机架1下落，空气经由进气口9快速排入导气管47内并排入空腔43中，从而通过向上的气流持续吹动空心球46与接触式传感器44的接触面接触，使得电磁阀6保持开启状态将氢气罐8内的气体经由三通管5排入进气管3203中，通过单向阀3204避免气体回流，环形气囊3201在充满气体膨胀至极限后通过浮力达到对机架1下落的减速效果，同时持续充入的多余气体排入下凸气囊3206内将下凸气囊3206向下膨胀，封闭片3208与锥形排气筒3209顶端接触后被挤开，气体经由通气口3207排出排气槽3205，通过向下喷气进一步减速。

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 (6)

1.一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，包括机架（1）和四个扇叶（2），四个扇叶（2）分别活动安装在机架（1）顶部的四侧，其特征在于：所述机架（1）顶部的四侧均固定安装有降速机构（3），四个扇叶（2）分别位于四个降速机构（3）内，机架（1）顶部的中部固定安装有防坠机构（4），且机架（1）内穿插有三通管（5），三通管（5）的顶端贯穿机架（1）的顶部并插接在防坠机构（4）的正面，且三通管（5）的顶段固定安装有电磁阀（6），机架（1）底部的中部固定安装有卡接板（7），且卡接板（7）的底部呈对称状连接有两组卡环，每组卡环由两个卡环组成，两个位于同一列的卡环内卡接有一个氢气罐（8），两个氢气罐（8）的出气口分别与贯穿机架（1）底部的三通管（5）左右两端连接并连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，其特征在于：所述降速机构（3）包括双层圆环架（31）和充气机构（32），双层圆环架（31）的底部固定连接在机架（1）的顶部，扇叶位于双层圆环架（31）内的上部圆环内，充气机构（32）固定安装在双层圆环架（31）内的下部圆环上。

3.根据权利要求2所述的一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，其特征在于：所述充气机构（32）包括环形气囊（3201）、波纹段（3202）、进气管（3203）、单向阀（3204）、排气槽（3205）、下凸气囊（3206）、通气口（3207）、封闭片（3208）、锥形排气筒（3209）、导滑槽（3210）、导滑块（3211）和复位弹簧（3212），环形气囊（3201）套装在双层圆环架（31）上，且环形气囊（3201）的底部固定连接在双层圆环架（31）内的下部圆环顶部，环形气囊（3201）的中部设置为波纹段（3202），进气管（3203）的数量为四个，且进气管（3203）靠近降速机构（3）的一端插接在环形气囊（3201）内，单向阀（3204）固定安装在进气管（3203）靠近环形气囊（3201）的一段上，且单向阀（3204）的内腔与进气管（3203）的内腔连通，排气槽（3205）开设在双层圆环架（31）底部的左右两侧，下凸气囊（3206）固定连接在环形气囊（3201）底部的左右两侧并与其内腔连通，且两个下凸气囊（3206）的底端分别延伸至两个排气槽（3205）内，通气口（3207）开设在下凸气囊（3206）的底端并与其内腔连通，封闭片（3208）的数量为四个，且四个封闭片（3208）的相背一侧分别固定连接在通气口（3207）内壁的四侧，四个封闭片（3208）每两个相邻封闭片（3208）的相对一侧相互贴合，且四个封闭片（3208）相背通气口（3207）的一侧紧密贴合并封闭通气口（3207），锥形排气筒（3209）设置在排气槽（3205）内并位于通气口（3207）圆心的下方，导滑槽（3210）分别开设在排气槽（3205）内壁的左右两侧，导滑块（3211）分别固定连接在锥形排气筒（3209）的左右两侧，且导滑块（3211）相背锥形排气筒（3209）的一侧滑动连接在导滑槽（3210）内，复位弹簧（3212）的顶端固定连接在导滑槽（3210）的内顶部，且复位弹簧（3212）的底端固定连接在导滑块（3211）的顶部。

4.根据权利要求3所述的一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，其特征在于：所述进气管（3203）插接在环形气囊（3201）内的一端向上弯折，封闭片（3208）为软质记忆材料制成，复位弹簧（3212）的弹力大于锥形排气筒（3209）与导滑块（3211）的重量和。

5.根据权利要求4所述的一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，其特征在于：所述防坠机构（4）包括固定块（41）、输气腔（42）、空腔（43）、接触式传感器（44）、哨子（45）、空心球（46）和导气管（47），固定块（41）的底部固定连接在机架（1）顶部的中部，输气腔（42）开设在固定块（41）内腔的下半部，进气管（3203）远离环形气囊（3201）的一端插接在固定块（41）内并与输气腔（42）连通，三通管（5）的顶端插接在固定块（41）的正面并与输气腔（42）连通，空腔（43）开设在固定块（41）内腔的上半部，接触式传感器（44）接触面朝下固定安装在空腔（43）的内顶部，且接触式传感器（44）与电磁阀（6）电性连接，哨子（45）嵌装在空腔（43）内壁左右两侧的顶部并贯穿固定块（41）的外表面，空心球（46）设置在空腔（43）内，导气管（47）的数量为四个，且四个导气管（47）的顶端等距插接在固定块（41）的侧面并延伸至空腔（43）内，四个导气管（47）的顶端向上倾斜，空心球（46）搭接在四个导气管 （47）的顶端。

6.根据权利要求5所述的一种基于气动减速防止坠落损毁的航拍无人机，其特征在于：所述机架（1）的底部开设有四个进气口（9），且四个进气口（9）分别与四个导气管（47）的底端连通。