CN110539887A - 携带遮阳伞的无人机及其自动跟随遮阳方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种携带遮阳伞的无人机及其自动跟随遮阳方法，本发明的携带遮阳伞的无人机包括机身、多个周向旋转对称设置在机身上面的机臂、动力系统、飞行控制系统、遮阳伞以及伞仰角调节系统，所述遮阳伞包括伞面和伞架，所述伞架包括圆环和多根围绕所述圆环的中心旋转对称地设置在圆环四周的伞骨，所述伞面围绕所述圆环铺设在伞骨上面，伞骨的端部铰接在圆环上。本发明的携带遮阳伞的无人机，能够调整遮阳伞的姿态和位置，使得遮阳伞不但能够自动跟随目标人物运动，并通过调整遮阳伞的倾斜角度姿态给予目标人物提供最大的遮阳效果。本发明的携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法给出了使得遮阳伞能够自动跟随目标人物运动的方法。

Description

携带遮阳伞的无人机及其自动跟随遮阳方法

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种携带遮阳伞的无人机及其自动跟随遮阳方法。

背景技术

遮阳伞是日常生活中常见的户外防护紫外线照射的用品，以往遮阳伞的结构都与普通的雨伞的结构几乎没有差别，使用者户外游玩使用遮阳伞时都需要始终分出一只手撑伞，这就无法进行骑车、打球等需要双手进行的游戏，而且我们知道现在使用双手持手机玩游戏的人越来越多，如果在户外就无法一边撑伞一边玩手机游戏了。另外，撑遮阳伞时肯定要将伞面置于太阳光照射来的方向遮阳才能起到遮阳的作用。

无人机技术目前已经很成熟了，但是目前并未发现有将无人机与遮阳伞相互结合的技术，更未发现不但能够携带遮阳伞同时还可以调整遮阳伞姿态的无人机技术。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种携带遮阳伞的无人机，该携带遮阳伞的无人机不但可以携带遮阳伞，而且能够调整遮阳伞的姿态和位置，使得遮阳伞能够起到最大的遮阳效果。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

本发明的一种携带遮阳伞的无人机，包括机身、多个周向旋转对称设置在机身上面的机臂、动力系统、飞行控制系统、遮阳伞以及伞仰角调节系统，所述遮阳伞包括伞面和伞架，所述伞架包括圆环和围绕所述圆环的中心旋转对称地设置在圆环四周的伞骨，所述伞面围绕所述圆环铺设在伞骨上面；所述伞仰角调节系统包括设置在机身上面的电机B和与电机B连接的转轴；所述动力系统包括设置在机臂外侧端端部的螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机A、为电机A和电机B供电的电池；所述转轴、机身和动力系统位于圆环内侧，所述转轴横向设置，所述转轴的一端与舵机传动连接，转轴的另一端与圆环固定连接，所述转轴的轴向与圆环的径向相互一致，所述舵机用于驱动转轴转动进而调整圆环和伞面与水平面之间的夹角。

进一步，还包括电机C，所述电机C的动力输出轴竖向设置，所述电机B固定设置在电机C的动力输出轴上，电机C可驱动电机B在水平面上转动。

进一步，所述飞行控制系统包括陀螺仪、加速度计、控制器；所述机身上部设置有一个摄像头A，所述机身下方设置有一个摄像头B，所述摄像头A的镜头朝向正上方、所述摄像头B的镜头朝向正下方，所述控制器分别与所述电机A、电机B、电机C、陀螺仪、加速度计、摄像头A、摄像头B电路连接。

进一步，所述伞架还包括中杆，中杆的顶部与转轴固定连接，所述中杆上套设有一个可沿中杆上下滑动的滑块，围绕滑块上面设置有多根连杆，所述连杆的数量与伞骨的数量相同，每根连杆与每根伞骨一一对应，连杆的一端铰接在伞骨上面、另一端铰接在滑块上面，滑块在中杆上上下滑动可带动伞骨和伞面展开或者合拢；中杆上分别设置有两个凹槽，所述滑块上面设置有弹簧销，所述弹簧销与凹槽配合可以固定滑块的位置，所述两个凹槽的位置分别对应伞面完全展开和完全合拢时滑块在中杆所在的位置。

本发明的目的之二是提供一种携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法，通过该自动跟随遮阳方法能够调整遮阳伞的姿态和位置，使得遮阳伞能够自动跟随目标人物运动。

一种携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法，通过机身下部的摄像头B对下方景物进行拍摄，通过机身上部的摄像头A对上方太阳进行拍摄，摄像头A、摄像头B拍摄的数据上传至控制器，通过人脸识别技术或人体识别技术分析出摄像头B拍摄的景物中人物的位置，通过图像识别技术分析出摄像头A拍摄的景物中人物的位置，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物连线之间。人脸识别技术、人体识别技术和图像识别技术都是比较成熟的现有技术，上述技术以内置程序的方式在控制器内运行，另外对于目标人物在拍摄的影像中的即时位置也是可以通过现有的软件技术获取的。

进一步，将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置以摄像头A和摄像头B拍摄的影像的中心点为对称点。

进一步，将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置重合。

进一步，所述飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物的连线之间时，所述电机C驱动电机B旋转，使得转轴的轴向与太阳和人物之间的连线相互垂直，电机B驱动转轴转动，使得圆环环面与水平面之间的夹角A加上太阳与人物之间的连线与水平面之间的夹角B等于90度。

本发明的有益效果：

本发明的携带遮阳伞的无人机，能够调整遮阳伞的姿态和位置，使得遮阳伞不但能够自动跟随目标人物运动，并通过调整遮阳伞的倾斜角度姿态给予目标人物提供最大的遮阳效果。

本发明的携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法给出了使得遮阳伞能够自动跟随目标人物运动的方法。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明携带遮阳伞的无人机的立体结构示意图，图中伞面以透明形式显示、且伞面处于收拢状态；

图2为本发明携带遮阳伞的无人机的立体结构示意图，图中伞面以透明形式显示、且伞面处于展开状态；

图3为本发明携带遮阳伞的无人机的立体结构示意图，图中伞面以透明形式显示、且伞面处于倾斜展开状态；

图4为本发明携带遮阳伞的无人机中伞架的立体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1携带遮阳伞的无人机

如图1-4所示，本实施例中的一种携带遮阳伞的无人机，包括机身1、多个周向旋转对称设置在机身上面的机臂2、动力系统、飞行控制系统、遮阳伞以及伞仰角调节系统，所述遮阳伞包括伞面3和伞架，所述伞架包括圆环41和围绕所述圆环的中心旋转对称地设置在圆环四周的伞骨42，所述伞面围绕所述圆环铺设在伞骨上面，使得伞面不会阻碍到无人机起飞后螺旋桨的风向，使得无人机悬停到空中后更加稳定；所述伞仰角调节系统包括设置在机身1上面的电机B5和与电机B连接的转轴6；所述动力系统包括设置在机臂外侧端端部的螺旋桨8、驱动螺旋桨转动的电机A9、为电机A和转轴电机B供电的电池；所述转轴6、机身和动力系统位于圆环内侧，所述转轴横向设置，所述转轴的一端与舵机传动连接，转轴的另一端与圆环固定连接，所述的轴向与圆环的径向相互一致，所述舵机用于驱动转轴转动进而调整圆环和伞面与水平面之间的夹角。具体地，所述飞行控制系统包括陀螺仪、加速度计、控制器；所述机身上部设置有一个摄像头A11，所述机身下方设置有一个摄像头B12，所述摄像头A的镜头朝向正上方、所述摄像头B的镜头朝向正下方，所述控制器分别与所述电机A、电机B、电机C、陀螺仪、加速度计、摄像头A、摄像头B电路连接；所述伞架还包括中杆13，中杆的顶部与转轴固定连接，中杆的底部设置有手柄，手柄的底部设置有所述摄像头B，所述中杆上套设有一个可沿中杆上下滑动的滑块14，围绕滑块上面设置有多根连杆7，所述连杆的数量与伞骨的数量相同，每根连杆与每根伞骨一一对应，连杆的一端铰接在伞骨上面、另一端铰接在滑块上面，滑块在中杆上上下滑动可带动伞骨和伞面展开或者合拢；中杆上分别设置有两个凹槽，所述滑块上面设置有弹簧销，所述弹簧销与凹槽配合可以固定滑块的位置，所述两个凹槽的位置分别对应伞面完全展开和完全合拢时滑块在中杆上所在的位置。

工作原理：使用过程中，用户可以手动撑开遮阳伞，然后通过手机启动和控制无人机起飞，并可通过手机来控制伞仰角调节系统调节伞面仰角，从而获得最大的遮阳效果；当无人机不工作时，使伞面向下收拢，伞骨可竖立充当无人机的落地支架。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括电机C10，所述电机C的动力输出轴竖向设置，所述电机B固定设置在电机C的动力输出轴上，电机C可驱动电机B在水平面上转动。通过设置电机C10可以驱动电机B和转轴一起转动，进而方便调整伞面倾斜后的周向角度。

实施例2携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法

本实施例中的携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法如下：通过机身下部的摄像头B对下方景物进行拍摄，通过机身上部的摄像头A对上方太阳进行拍摄，摄像头A、摄像头B拍摄的数据上传至控制器，通过人脸识别技术或人体识别技术分析出摄像头B拍摄的景物中人物的位置，通过图像识别技术分析出摄像头A拍摄的景物中人物的位置，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物连线之间。人脸识别技术、人体识别技术和图像识别技术都是比较成熟的现有技术，上述技术以内置程序的方式在控制器内运行，另外对于目标人物在拍摄的影像中的即时位置也是可以通过现有的软件技术获取的。

作为上述技术方案的进一步改进，将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置以摄像头A和摄像头B拍摄的影像的中心点为对称点。作为并列的替换方案，将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置重合，采用重合的方式时，可以将摄像头A和摄像头B两者之中的一个拍摄的影像旋转180度后再相互比对。总之，无论是将影像重合还是对称都是可以计算出无人机相对位置的。

作为上述技术方案的进一步改进，所述飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物的连线之间时，所述电机C驱动电机B旋转，使得转轴的轴向与太阳和人物之间的连线相互垂直，电机B驱动转轴转动，使得圆环环面与水平面之间的夹角A加上太阳与人物之间的连线与水平面之间的夹角B等于90度。通过上述方式可以获得最大的阴影面积。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种携带遮阳伞的无人机，其特征在于：包括机身、多个周向旋转对称设置在机身上面的机臂、动力系统、飞行控制系统、遮阳伞以及伞仰角调节系统，所述遮阳伞包括伞面和伞架，所述伞架包括圆环和多根围绕所述圆环的中心旋转对称地设置在圆环四周的伞骨，所述伞面围绕所述圆环铺设在伞骨上面，伞骨的端部铰接在圆环上；所述伞仰角调节系统包括设置在机身上面的电机B和与电机B连接的转轴；所述动力系统包括设置在机臂外侧端端部的螺旋桨、驱动螺旋桨转动的电机A、为电机A和电机B供电的电池；所述转轴、机身和动力系统位于圆环内侧，所述转轴横向设置，所述转轴的一端与舵机传动连接，转轴的另一端与圆环固定连接，所述转轴的轴向与圆环的径向相互一致，所述舵机用于驱动转轴转动进而调整圆环和伞面与水平面之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的携带遮阳伞的无人机，其特征在于：还包括电机C，所述电机C的动力输出轴竖向设置，所述电机B固定设置在电机C的动力输出轴上，电机C可驱动电机B在水平面上转动。

3.根据权利要求2所述的携带遮阳伞的无人机，其特征在于：所述飞行控制系统包括陀螺仪、加速度计、控制器；所述机身上部设置有一个摄像头A，所述机身下方设置有一个摄像头B，所述摄像头A的镜头朝向正上方、所述摄像头B的镜头朝向正下方，所述控制器分别与所述电机A、电机B、电机C、陀螺仪、加速度计、摄像头A、摄像头B电路连接。

4.根据权利要求3所述的携带遮阳伞的无人机，其特征在于：所述伞架还包括中杆，中杆的顶部与转轴固定连接，所述中杆上套设有一个可沿中杆上下滑动的滑块，围绕滑块上面设置有多根连杆，所述连杆的数量与伞骨的数量相同，每根连杆与每根伞骨一一对应，连杆的一端铰接在伞骨上面、另一端铰接在滑块上面，滑块在中杆上上下滑动可带动伞骨和伞面展开或者合拢；中杆上分别设置有两个凹槽，所述滑块上面设置有弹簧销，所述弹簧销与凹槽配合可以固定滑块的位置，所述两个凹槽的位置分别对应伞面完全展开和完全合拢时滑块在中杆所在的位置。

5.一种如权利要求4中所述携带遮阳伞的无人机的自动跟随遮阳方法，其特征在于：通过机身下部的摄像头B对下方景物进行拍摄，通过机身上部的摄像头A对上方太阳进行拍摄，摄像头A、摄像头B拍摄的数据上传至控制器，通过人脸识别技术或人体识别技术分析出摄像头B拍摄的景物中人物的位置，通过图像识别技术分析出摄像头A拍摄的景物中人物的位置，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物连线之间。

6.根据权利要求5所述的自动跟随遮阳方法，其特征在于：将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置以摄像头A和摄像头B拍摄的影像的中心点为对称点。

7.根据权利要求5所述的自动跟随遮阳方法，其特征在于：将摄像头A和摄像头B拍摄的影像重合，飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得摄像头A拍摄的太阳位置和摄像头B拍摄的人物位置重合。

8.根据权利要求6或7所述的自动跟随遮阳方法，其特征在于：所述飞行控制系统调整机身在空中的位置，使得机身位于太阳与人物的连线之间时，所述电机C驱动电机B旋转，使得转轴的轴向与太阳和人物之间的连线相互垂直，电机B驱动转轴转动，使得圆环环面与水平面之间的夹角A加上太阳与人物之间的连线与水平面之间的夹角B等于90度。