CN110510114A - 一种智能涵道无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能涵道无人机，包括视觉及控制前端、电池组件、动力源上部和尾翼导向尾部，该智能涵道无人机以涵道或者无轴电机组提供动力源，控制方向由尾部4组导流片配合控制，前后左右平移，原地旋转换向，整机方向控制由双目摄像头聚焦点为前进方向，双目摄像头聚焦点改变后，前进方向随之而改变；本发明无外置螺旋桨，安全系数高不会对人身造成安全隐患，亦可近距离接触物体作业，不会因螺旋桨碰撞造成损坏而轧机；整机防水密封，可在水下工作；用户远程操作监控，自动向用户移动端发送安全预警，预设路径自动巡防；并且其内置的视觉控制板可实现家庭智能控制互动，可作为家庭机器人宠物。

Description

一种智能涵道无人机

技术领域

本发明涉及无人机相关领域，具体是一种智能涵道无人机。

背景技术

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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作；与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机+行业应用，是无人机真正的刚需；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。

现有的无人机通常通过螺旋桨高速旋转产生气流作为驱动力飞行，螺旋桨直接暴露在外界使其安全系数较差容易对人身造成安全隐患，同时由于外置螺旋桨容易在飞行中与物体接触，不便近距离接触物体作业，且螺旋桨由电机驱动不便在水下工作。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种智能涵道无人机。

本发明是这样实现的，构造一种智能涵道无人机，该装置包括视觉及控制前端、电池组件、动力源上部和尾翼导向尾部，所述视觉及控制前端、电池组件、动力源上部、尾翼导向尾部和陀螺仪组成一整机，并且通过陀螺仪控制平衡。

优选的，所述视觉及控制前端包括云台罩、云台骨架膜、云台骨架、云台支架固定件、减震球、机体外壳上、涵道、上机体密封盖、视觉控制板、涵道尾部固定件、航空母头A、航空母头B、航空公头A、航空公头B、整机控制板、云台电机固定件A、云台固定件B、云台电机、云台支架和双目摄像头，所述云台电机用m1.6螺钉固定在云台固定件B上，并且按自下而上的顺序将整机控制板和云台电机固定件A、云台固定件B通过m2六角尼龙柱连接，所述云台固定件B和云台支架固定件用m1.6螺钉固定，并且两者之间安装有6个减震球，所述云台支架固定件通过侧面的六颗m1.6螺钉固定在机体外壳上内侧，所述双目摄像头和云台骨架膜安装在云台骨架上，所述云台骨架安装在云台电机上，所述视觉控制板通过软物质放入机体外壳上中，所述云台罩拧到机体外壳上顶侧至拧紧，所述云台骨架设置于云台支架顶侧，所述涵道设置于机体外壳上内侧，并且涵道底侧抵住涵道尾部固定件起到对涵道的固定作用，所述上机体密封盖通过一个或多个螺钉分别拧紧在机体外壳上底侧，所述航空母头A和航空母头 B通过螺纹安装在上机体密封盖空位上，且中间安装有防水橡胶圈，所述航空公头A和航空公头B分别采用插入式配合方式与航空母头A和航空母头B配合，所述航空公头A和航空公头B上带有螺纹外盖，插入后将螺纹外盖分别拧紧在航空母头A和航空母头B上。

优选的，所述电池组件包括电调、电池架母端、电池架底板母端、下机体密封盖A、机体外壳下、下机体密封盖B、电池架底板公端、开关安装位置、电池架公端、电池、电池组旋转轴、锁片捏合槽、锁销、捏合锁片和航空线接头放置处，所述电池架母端底部与电池架底板母端相固定，所述电池架公端底部与电池架底板公端相固定，所述电池架母端和电池架公端通过电池组旋转轴固定在一起，形成一电池架扣入机体外壳下外侧，所述电池架母端后侧开设有锁片捏合槽，并且锁片捏合槽后部安装有锁销，所述开关安装位置后侧中部嵌有捏合锁片，并且捏合锁片嵌入锁片捏合槽内，使用锁销旋转90度进行锁死，所述电池及电调从下而上安装至电池架母端内侧，并且电池设置有六块，通过串联并联组合在一起，所述航空线接头放置处设置于电池架公端内侧，并且航空线接头放置处安装的航空线结头与电池相连接，所述机体外壳下顶部抵住涵道尾部固定件，所述电池架底板母端底部与下机体密封盖A和下机体密封盖B相连，所述电池架公端前侧开设有开关安装位置。

优选的，所述动力源上部包括轴承、舵机驱动板、LED灯、触点和舵机，所述舵机通过螺钉固定在机体外壳下内侧的舵机槽内，所述舵机的输出端通过舵机驱动板与轴承转动配合，并且轴承安装在机体外壳下的轴承槽内，所述LED 灯设置于机体外壳下底部外侧，所述触点插接固定于机体外壳下底部。

优选的，所述尾翼导向尾部包括导流片、导流片轴承、小螺钉和齿轮传动结构，所述齿轮传动结构的一端与轴承转动配合，且其另一端与导流片轴承转动配合，所述导流片轴承贯穿于机体外壳下内侧并与导流片转动配合。

优选的，所述电池架内部还安装了涵道驱动电调，电池及电调引出线从电池架对应的孔中拉出，连接航空线接头。

优选的，所述导流片共设置有四组。

优选的，所述整机采用防水结构。

优选的，所述电调及电池从电池组的外壳下部放入，然后安装密封板件，用螺丝进行固定。

优选的，所述视觉及控制前端的视觉部分可自动识别各类物体及人脸识别，当无人机处于联网状态时可通过手机远程连接双目摄像头进行移动或静止的监控；自主巡防时可根据用户自定状态向用户移动接收端，并提醒预警；整机控制板预制路径规划，可定时按照用户预设路线进行巡逻。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种智能涵道无人机，与同类型设备相比，具有如下改进：

优点：本发明所述一种智能涵道无人机，以涵道或者无轴电机组提供动力源，控制方向由尾部4组导流片配合控制，前后左右平移，原地旋转换向，整机方向控制由双目摄像头聚焦点为前进方向，双目摄像头聚焦点改变后，前进方向随之而改变；本发明无外置螺旋桨，安全系数高不会对人身造成安全隐患，亦可近距离接触物体作业，不会因螺旋桨碰撞造成损坏而轧机；整机防水密封，可在水下工作；用户远程操作监控，自动向用户移动端发送安全预警，预设路径自动巡防；并且其内置的视觉控制板可实现家庭智能控制互动，可作为家庭机器人宠物。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明底部的结构示意图；

图3是本发明的爆炸图；

图4是本发明的剖视图；

图5是本发明拆开电池组后的结构示意图；

图6是本发明电池架母端与电池架公端连接的结构示意图；

图7是本发明尾翼导流片转向齿轮传动结构的示意图。

其中：云台罩-1、云台骨架膜-2、云台骨架-3、云台支架固定件-4、减震球-5、机体外壳上-6、涵道-7、上机体密封盖-8、视觉控制板-9、涵道尾部固定件-10、电调-11、电池架母端-12、电池架底板母端-13、下机体密封盖A-14、轴承 -15、导流片-16、舵机驱动板-17、机体外壳下-18、LED灯-19、触点-20、舵机 -21、导流片轴承-22、小螺钉-23、齿轮传动结构-24、下机体密封盖B-25、电池架底板公端-26、开关安装位置-27、电池架公端-28、电池-29、航空母头A-30、航空母头B-31、航空公头A-32、航空公头B-33、整机控制板-34、云台电机固定件A-35、云台固定件B-36、云台电机-37、云台支架-38、双目摄像头-39、电池组旋转轴-40、锁片捏合槽-41、锁销-42、捏合锁片-43、航空线接头放置处-44。

具体实施方式

下面将结合附图1-7对本发明进行详细说明，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种智能涵道无人机，包括视觉及控制前端、电池组件、动力源上部和尾翼导向尾部，视觉及控制前端、电池组件、动力源上部、尾翼导向尾部和陀螺仪组成一整机，并且通过陀螺仪控制平衡。

进一步的，所述视觉及控制前端包括云台罩1、云台骨架膜2、云台骨架3、云台支架固定件4、减震球5、机体外壳上6、涵道7、上机体密封盖8、视觉控制板9、涵道尾部固定件10、航空母头A30、航空母头B31、航空公头A32、航空公头B33、整机控制板34、云台电机固定件A35、云台固定件B36、云台电机37、云台支架38和双目摄像头39，所述云台电机37用m1.6螺钉固定在云台固定件B36上，并且按自下而上的顺序将整机控制板34和云台电机固定件A35、云台固定件B36通过m2六角尼龙柱连接，所述云台固定件B36和云台支架固定件4用m1.6螺钉固定，并且两者之间安装有6个减震球5，所述云台支架固定件4通过侧面的六颗m1.6螺钉固定在机体外壳上6内侧，所述双目摄像头39和云台骨架膜2安装在云台骨架3上，所述云台骨架3安装在云台电机37 上，所述视觉控制板9通过软物质放入机体外壳上6中，所述云台罩1拧到机体外壳上6顶侧至拧紧，所述云台骨架3设置于云台支架38顶侧，所述涵道7 设置于机体外壳上6内侧，并且涵道7底侧抵住涵道尾部固定件10起到对涵道7的固定作用，所述上机体密封盖8通过一个或多个螺钉分别拧紧在机体外壳上 6底侧，所述航空母头A30和航空母头B31通过螺纹安装在上机体密封盖8空位上，且中间安装有防水橡胶圈，所述航空公头A32和航空公头B33分别采用插入式配合方式与航空母头A30和航空母头B31配合，所述航空公头A32和航空公头B33上带有螺纹外盖，插入后将螺纹外盖分别拧紧在航空母头A30和航空母头B31上。

进一步的，所述电池组件包括电调11、电池架母端12、电池架底板母端13、下机体密封盖A14、机体外壳下18、下机体密封盖B25、电池架底板公端26、开关安装位置27、电池架公端28、电池29、电池组旋转轴40、锁片捏合槽41、锁销42、捏合锁片43和航空线接头放置处44，所述电池架母端12底部与电池架底板母端13相固定，所述电池架公端28底部与电池架底板公端26相固定，所述电池架母端12和电池架公端28通过电池组旋转轴40固定在一起，形成一电池架扣入机体外壳下18外侧，所述电池架母端12后侧开设有锁片捏合槽41，并且锁片捏合槽41后部安装有锁销42，所述开关安装位置27后侧中部嵌有捏合锁片43，并且捏合锁片43嵌入锁片捏合槽41内，使用锁销42旋转90度进行锁死，所述电池29及电调11从下而上安装至电池架母端12内侧，并且电池 29设置有六块，通过串联并联组合在一起，所述航空线接头放置处44设置于电池架公端28内侧，并且航空线接头放置处44安装的航空线结头与电池29相连接，所述机体外壳下18顶部抵住涵道尾部固定件10，所述电池架底板母端13 底部与下机体密封盖A14和下机体密封盖B25相连，所述电池架公端28前侧开设有开关安装位置27。

进一步的，所述动力源上部包括轴承15、舵机驱动板17、LED灯19、触点20和舵机21，所述舵机21通过螺钉固定在机体外壳下18内侧的舵机槽内，所述舵机21的输出端通过舵机驱动板17与轴承15转动配合，并且轴承15安装在机体外壳下18的轴承槽内，所述LED灯19设置于机体外壳下18底部外侧，所述触点20插接固定于机体外壳下18底部。

进一步的，所述尾翼导向尾部包括导流片16、导流片轴承22、小螺钉23 和齿轮传动结构24，所述齿轮传动结构24的一端与轴承15转动配合，且其另一端与导流片轴承22转动配合，所述导流片轴承22贯穿于机体外壳下18内侧并与导流片16转动配合。

进一步的，所述电池架内部还安装了涵道驱动电调，电池及电调引出线从电池架对应的孔中拉出，连接航空线接头。

进一步的，所述导流片16共设置有四组。

进一步的，所述电调11及电池29从电池组的外壳下部放入，然后安装密封板件，用螺丝进行固定。

进一步的，所述整机采用防水结构。

进一步的，所述视觉及控制前端的视觉部分可自动识别各类物体及人脸识别，当无人机处于联网状态时可通过手机远程连接双目摄像头进行移动或静止的监控；自主巡防时可根据用户自定状态向用户移动接收端，并提醒预警；整机控制板预制路径规划，可定时按照用户预设路线进行巡逻。

进一步的，所述整机运动，可前后左右平移，原地旋转换向，整机方向控制由双目摄像头39聚焦点为前进方向，双目摄像头39聚焦点改变后，前进方向随之而改变；动力源由涵道7或者无轴电机组提供；控制方向由尾部4组导流片16配合控制。

本发明通过改进提供一种智能涵道无人机，工作原理如下；

第一，将电池架母端12和电池架公端28架扣入机体外壳下18外侧，然后将捏合锁片43嵌入锁片捏合槽41内，使用锁销42旋转90度进行锁死，输出采用航空线，然后由开关控制电源输出；

第一，电池架母端12和电池架公端28内部的电池29为本设计提供电源，整机方向控制由双目摄像头39控制，双目摄像头39聚焦点作为其前进方向，双目摄像头39聚焦点改变后，前进方向随着改变，可前后左右平移；

第二，动力源由涵道7或者无轴电机组提供；控制的方向由舵机21通过齿轮传动结构24使尾部的4组导流片16转动控制气流方向，从而进行配合控制以改变方向；

第三，视觉部分通过内部的视觉控制板9可自动识别各类物体及人脸识别，当无人机处于联网状态时可通过手机远程连接双目摄像头39进行移动或静止的监控，双目摄像头39可以将图像回传致控制器上，便于用户控制。

第四，当自主巡防时可根据用户自定状态向用户移动接收端，并提醒预警；整机控制板34预制路径规划，可定时按照用户预设路线进行巡逻。

第五，整机无外置螺旋桨，整机采用橡胶密封环，在水下拍摄的情况下，螺旋桨旋转带动水流，从而产生反推力，同样由尾部的导流片控制方向。

本发明通过改进提供一种智能涵道无人机，以涵道7或者无轴电机组提供动力源，控制方向由尾部4组导流片16配合控制，前后左右平移，原地旋转换向，整机方向控制由双目摄像头39聚焦点为前进方向，双目39摄像头聚焦点改变后，前进方向随之而改变；本发明无外置螺旋桨，安全系数高不会对人身造成安全隐患，亦可近距离接触物体作业，不会因螺旋桨碰撞造成损坏而轧机；整机防水密封，可在水下工作；用户远程操作监控，自动向用户移动端发送安全预警，预设路径自动巡防；并且其内置的视觉控制板9可实现家庭智能控制互动，可作为家庭机器人宠物。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种智能涵道无人机，其特征在于：包括视觉及控制前端、电池组件、动力源上部和尾翼导向尾部，所述视觉及控制前端、电池组件、动力源上部、尾翼导向尾部和陀螺仪组成一整机，并且通过陀螺仪控制平衡。

2.根据权利要求1所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述视觉及控制前端包括云台罩(1)、云台骨架膜(2)、云台骨架(3)、云台支架固定件(4)、减震球(5)、机体外壳上(6)、涵道(7)、上机体密封盖(8)、视觉控制板(9)、涵道尾部固定件(10)、航空母头A(30)、航空母头B(31)、航空公头A(32)、航空公头B(33)、整机控制板(34)、云台电机固定件A(35)、云台固定件B(36)、云台电机(37)、云台支架(38)和双目摄像头(39)，所述云台电机(37)用m1.6螺钉固定在云台固定件B(36)上，并且按自下而上的顺序将整机控制板(34)和云台电机固定件A(35)、云台固定件B(36)通过m2六角尼龙柱连接，所述云台固定件B(36)和云台支架固定件(4)用m1.6螺钉固定，并且两者之间安装有6个减震球(5)，所述云台支架固定件(4)通过侧面的六颗m1.6螺钉固定在机体外壳上(6)内侧，所述双目摄像头(39)和云台骨架膜(2)安装在云台骨架(3)上，所述云台骨架(3)安装在云台电机(37)上，所述视觉控制板(9)通过软物质放入机体外壳上(6)中，所述云台罩(1)拧到机体外壳上(6)顶侧至拧紧，所述云台骨架(3)设置于云台支架(38)顶侧，所述涵道(7)设置于机体外壳上(6)内侧，并且涵道(7)底侧抵住涵道尾部固定件(10)起到对涵道(7)的固定作用，所述上机体密封盖(8)通过一个或多个螺钉分别拧紧在机体外壳上(6)底侧，所述航空母头A(30)和航空母头B(31)通过螺纹安装在上机体密封盖(8)空位上，且中间安装有防水橡胶圈，所述航空公头A(32)和航空公头B(33)分别采用插入式配合方式与航空母头A(30)和航空母头B(31)配合，所述航空公头A(32)和航空公头B(33)上带有螺纹外盖，插入后将螺纹外盖分别拧紧在航空母头A(30)和航空母头B(31)上。

3.根据权利要求1所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述电池组件包括电调(11)、电池架母端(12)、电池架底板母端(13)、下机体密封盖A(14)、机体外壳下(18)、下机体密封盖B(25)、电池架底板公端(26)、开关安装位置(27)、电池架公端(28)、电池(29)、电池组旋转轴(40)、锁片捏合槽(41)、锁销(42)、捏合锁片(43)和航空线接头放置处(44)，所述电池架母端(12)底部与电池架底板母端(13)相固定，所述电池架公端(28)底部与电池架底板公端(26)相固定，所述电池架母端(12)和电池架公端(28)通过电池组旋转轴(40)固定在一起，形成一电池架扣入机体外壳下(18)外侧，所述电池架母端(12)后侧开设有锁片捏合槽(41)，并且锁片捏合槽(41)后部安装有锁销(42)，所述开关安装位置(27)后侧中部嵌有捏合锁片(43)，并且捏合锁片(43)嵌入锁片捏合槽(41)内，使用锁销(42)旋转90度进行锁死，所述电池(29)及电调(11)从下而上安装至电池架母端(12)内侧，并且电池(29)设置有六块，通过串联并联组合在一起，所述航空线接头放置处(44)设置于电池架公端(28)内侧，并且航空线接头放置处(44)安装的航空线结头与电池(29)相连接，所述机体外壳下(18)顶部抵住涵道尾部固定件(10)，所述电池架底板母端(13)底部与下机体密封盖A(14)和下机体密封盖B(25)相连，所述电池架公端(28)前侧开设有开关安装位置(27)。

4.根据权利要求1所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述动力源上部包括轴承(15)、舵机驱动板(17)、LED灯(19)、触点(20)和舵机(21)，所述舵机(21)通过螺钉固定在机体外壳下(18)内侧的舵机槽内，所述舵机(21)的输出端通过舵机驱动板(17)与轴承(15)转动配合，并且轴承(15)安装在机体外壳下(18)的轴承槽内，所述LED灯(19)设置于机体外壳下(18)底部外侧，所述触点(20)插接固定于机体外壳下(18)底部。

5.根据权利要求1所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述尾翼导向尾部包括导流片(16)、导流片轴承(22)、小螺钉(23)和齿轮传动结构(24)，所述齿轮传动结构(24)的一端与轴承(15)转动配合，且其另一端与导流片轴承(22)转动配合，所述导流片轴承(22)贯穿于机体外壳下(18)内侧并与导流片(16)转动配合。

6.根据权利要求3所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述电池架内部还安装了涵道驱动电调，电池及电调引出线从电池架对应的孔中拉出，连接航空线接头。

7.根据权利要求5所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述导流片(16)共设置有四组。

8.根据权利要求2所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述整机采用防水结构。

9.根据权利要求3所述一种智能涵道无人机，其特征在于：所述电调(11)及电池(29)从电池组的外壳下部放入，然后安装密封板件，用螺丝进行固定。