CN110588998A - 一种防坠毁无人机 - Google Patents

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汪晓
焦玉平
朱兆华
陈春龙
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Abstract

本发明涉及无人机技术领域，公开了一种防坠毁无人机，所述防坠毁无人机包括：机身；安全气囊系统，所述安全气囊系统包括碰撞传感器、多个安全气囊及充气装置；处理器，所述处理器与所述碰撞传感器、所述充气装置连接，所述处理器用于：接收所述碰撞传感器发出的碰撞信号，并根据所述碰撞信号控制所述充气装置向所述多个安全气囊充气。本发明的实施方式提供的防坠毁无人机设置有安全气囊系统和处理器，在发生异物撞击时，安全气囊系统的碰撞传感器会向处理器发出碰撞信号，处理器在接收并根据该碰撞信号控制充气装置向多个安全气囊充气，从而打开多个安全气囊，使得该防坠毁无人机可以实现软着陆，避免粉碎性坠毁。

Description

一种防坠毁无人机
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体地涉及防坠毁无人机。
背景技术
近年来，无人机技术在输电线路巡检作业领域的应用范围越来越广。无人机正深入应用到输变电设备的基建、巡检、勘察等各个领域。随着无人机应用的不断深入，无人机坠机事件发生的频率也呈逐年升高的趋势。通过统计近年来电力巡检领域发生的坠机事件，无人机炸机事故严重性最高的原因为在电力巡检过程中的撞线、撞塔、挂树等异物撞击导致的机体高空粉碎性坠毁。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的无人机发生异物撞击导致高空坠毁的问题，提供一种防坠毁无人机，该防坠毁无人机设置有安全气囊系统和处理器，在发生异物撞击时，安全气囊系统的碰撞传感器会向处理器发出碰撞信号，处理器在接收并根据该碰撞信号控制充气装置向多个安全气囊充气，从而打开多个安全气囊，使得该防坠毁无人机可以实现软着陆，避免粉碎性坠毁。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供了一种防坠毁无人机，所述防坠毁无人机包括：
机身；
安全气囊系统，所述安全气囊系统包括碰撞传感器、多个安全气囊以及充气装置；
处理器，所述处理器与所述碰撞传感器、所述充气装置连接，所述处理器用于：
接收所述碰撞传感器发出的碰撞信号，并根据所述碰撞信号控制所述充气装置向所述多个安全气囊充气。
优选地，所述充气装置包括与所述处理器连接的点火器、气体发生剂以及与所述多个安全气囊连通的气体通道。
优选地，所述多个安全气囊的数量的范围为4至8个，所述多个安全气囊均布于所述机身周围并且凸出于所述机身。
优选地，所述防坠毁无人机还包括开伞系统，所述开伞系统包括与所述处理器连接的转速传感器、降落伞以及与所述处理器连接的开伞弹射板，所述转速传感器用于检测所述防坠毁无人机的电机的转速，所述处理器用于：
在所述转速传感器检测到所述防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速的情况下，控制所述开伞弹射板将所述降落伞弹出。
优选地，所述处理器用于：
在所述转速传感器检测到所述防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速达到预定时间的情况下，控制所述开伞弹射板将所述降落伞弹出。
优选地，所述预定转速的范围为0至5转/秒。
优选地，所述预定时间的范围为1至3秒。
优选地，所述防坠毁无人机还包括GPS定位装置。
通过上述技术方案，本发明的实施方式提供的防坠毁无人机设置有安全气囊系统和处理器，在发生异物撞击时，安全气囊系统的碰撞传感器会向处理器发出碰撞信号，处理器在接收并根据该碰撞信号控制充气装置向多个安全气囊充气，从而打开多个安全气囊，使得该防坠毁无人机可以实现软着陆，避免粉碎性坠毁。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的俯视图(安全气囊和降落伞未打开状态)；
图2示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的俯视图(安全气囊和降落伞打开状态)；
图3示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的结构框图。
附图标记说明
1机身 2安全气囊系统
3处理器 4开伞系统
20碰撞传感器 21安全气囊
22充气装置 40转速传感器
41降落伞 42开伞弹射板
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的俯视图(安全气囊和降落伞未打开状态)，图2示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的俯视图(安全气囊和降落伞打开状态)。本发明的实施方式提供了一种防坠毁无人机，如图1或者图2所示，该防坠毁无人机可以包括：
机身1；
安全气囊系统2，安全气囊系统2可以包括碰撞传感器20、多个安全气囊21以及充气装置22；
处理器3，处理器3可以与碰撞传感器20、充气装置22连接，处理器3可以用于：
接收碰撞传感器20发出的碰撞信号，并根据碰撞信号控制充气装置22向多个安全气囊21充气。
本发明的实施方式提供的防坠毁无人机设置有安全气囊系统2和处理器3，在发生异物撞击时，安全气囊系统2的碰撞传感器20会向处理器3发出碰撞信号，处理器3在接收并根据该碰撞信号控制充气装置22向多个安全气囊21充气，从而打开多个安全气囊21，使得该防坠毁无人机可以实现软着陆，避免粉碎性坠毁，提高了该防坠毁无人机的安全性。
图3示出了根据本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的结构框图。如图3所示，与汽车安全气囊系统相似地，在该防坠毁无人机发生异物撞击时，由碰撞传感器20检测机身1碰撞的强度，并将碰撞信号输入处理器3，处理器3根据碰撞传感器20的碰撞信号来判定是否控制充气装置22使安全气囊充气。在本发明的实施方式中，碰撞传感器20可以包括机电结合式碰撞传感器、电子式碰撞传感器和水银开关式碰撞传感器中的任意一者。
在本发明的一种实施方式中，该防坠毁无人机的充气装置22可以包括与处理器3连接的点火器、气体发生剂以及与多个安全气囊21连通的气体通道。当处理器3接收到碰撞传感器20发出的碰撞信号并判定该碰撞信号达到足够强度，需要打开多个安全气囊21时，处理器3向点火器发出点火信号，使其产生热能点燃气体发生剂，从而在极短的的时间内产生大量气体。气体通道内可以设置有压力阀门，瞬时产生的大量气体的高压会打开压力阀门从而进入多个安全气囊21中，使得多个安全气囊打开。在本发明的实施方式中，点火器的示例包括但不限于电子式脉冲式点火器、电子式高频高压点火器、线圈矽钢片式点火器。
在本发明的实施方式中，多个安全气囊21的数量可以在较宽的范围内选择。为了提高该防坠毁无人机的安全性和稳定性，多个安全气囊21的数量的范围可以为4至8个。多个安全气囊21可以均布于机身1的周围，并且，多个安全气囊21可以均凸出于机身1，从而使得该防坠毁无人机发生异物撞击时，安全气囊系统2率先与异物接触，确保多个安全气囊21可以及时打开，形成有效的防护。
在本发明的一种实施方式中，该防坠毁无人机还可以包括开伞系统4，开伞系统4可以包括与处理器3连接的转速传感器40、降落伞41以及与处理器3连接的开伞弹射板42(如图3所示)，转速传感器40可以用于检测该防坠毁无人机的电机的转速，处理器3可以用于：
在转速传感器40检测到该防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速的情况下，控制开伞弹射板42将降落伞41弹出。
本发明的实施方式提供的防坠毁无人机设置的开伞系统4的转速传感器40可以检测该防坠毁无人机工作过程中电机的转速，当该防坠毁无人机的电机停转时会向处理器3发出电信号，处理器3在接收到该电信号后将控制开伞弹射板42将降落伞41弹出，使得降落伞41打开，从而减缓该防坠毁无人机的自由落体速度，避免该防坠毁无人机因发生异物撞击、电量耗完或者其他故障引发电机停转并导致粉碎性坠机的情形，进一步提高了该防坠毁无人机的安全性。
进一步地，在本发明的一种实施方式中，该防坠毁无人机的处理器3可以用于：
在转速传感器40检测到防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速达到预定时间的情况下，控制开伞弹射板42将降落伞41弹出。
在该防坠毁无人机的作业过程中，其电机可能会出现短时失去转速但能及时恢复的情形，在这种情形下，如果处理器3控制开伞弹射板42将降落伞41弹出的话肯定是不必要的，同时也干扰了该防坠毁无人机的正常作业。针对上述技术问题，本发明的实施方式提供的防坠毁无人机的转速传感器40在检测到防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速达到预定时间的情况下向处理器3发出电信号，处理器3在接收到该电信号后将控制开伞弹射板42将降落伞41弹出。当然，本领域技术人员可以理解，该防坠毁无人机正常降落的情况下，处理器3不会控制开伞弹射板42将降落伞41弹出，可以通过限定在预定高度下开伞系统4不会被启动，例如，在3米的高度以下开伞系统4不会被启动。
在本发明的实施方式中，处理器3设置的预定转速的范围可以为0至5转/秒，预定时间的范围可以为1至3秒。
处理器3的示例可以包括但不限于，单片机、微处理器5、专用集成电路、场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器5(DSP)。
在本发明的一种实施方式中，该防坠毁无人机还可以包括GPS定位装置。在该防坠毁无人机发生异物撞击或者其他故障导致安全气囊系统2和开伞系统4被触发后，作业人员可以根据GPS定位装置寻找到无人机降落地点。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种防坠毁无人机，其特征在于，所述防坠毁无人机包括：
机身(1)；
安全气囊系统(2)，所述安全气囊系统(2)包括碰撞传感器(20)、多个安全气囊(21)以及充气装置(22)；
处理器(3)，所述处理器(3)与所述碰撞传感器(20)、所述充气装置(22)连接，所述处理器(3)用于：
接收所述碰撞传感器(20)发出的碰撞信号，并根据所述碰撞信号控制所述充气装置(22)向所述多个安全气囊(21)充气。
2.根据权利要求1所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述充气装置(22)包括与所述处理器连接的点火器、气体发生剂以及与所述多个安全气囊(21)连通的气体通道。
3.根据权利要求1所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述多个安全气囊(21)的数量的范围为4至8个，所述多个安全气囊(21)均布于所述机身(1)周围并且凸出于所述机身(1)。
4.根据权利要求1所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述防坠毁无人机还包括开伞系统(4)，所述开伞系统(4)包括与所述处理器(3)连接的转速传感器(40)、降落伞(41)以及与所述处理器(3)连接的开伞弹射板(42)，所述转速传感器(40)用于检测所述防坠毁无人机的电机的转速，所述处理器(3)用于：
在所述转速传感器(40)检测到所述防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速的情况下，控制所述开伞弹射板(42)将所述降落伞(41)弹出。
5.根据权利要求4所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述处理器(3)用于：
在所述转速传感器(40)检测到所述防坠毁无人机的电机的转速低于预定转速达到预定时间的情况下，控制所述开伞弹射板(42)将所述降落伞(41)弹出。
6.根据权利要求4所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述预定转速的范围为0至5转/秒。
7.根据权利要求4所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述预定时间的范围为1至3秒。
8.根据权利要求1所述的防坠毁无人机，其特征在于，所述防坠毁无人机还包括GPS定位装置。
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