CN112109912A - 一种能自动保持平衡的防冲撞无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，包括球型主体，所述主体内设有上下相通的工作腔，所述工作腔左右两侧对称设有防撞组件，所述工作腔左右两端壁固定安装有横梁，所述横梁上侧设有飞行组件，所述横梁下侧设有平衡组件，所述防撞组件包括位于所述主体远离所述工作腔侧的第一减震腔，当外界风较大造成无人机偏转时，改变平衡扇叶的转速，从而调节无人机风行平稳，当信号较差或无人机发生故障导致无人机坠落时由于重力球失重向上滑动，推动电磁铁向内滑动，挡板由于弹簧作用向外滑动，无人机形成球体。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，具体地说是一种能自动保持平衡的防冲撞无人机。
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，适合较为愚钝，肮脏或危险的任务，应用领域广泛。但是无人机在通过遥控设备操控时有可能会出现信号问题或无人机故障造成无人机坠落，无人机坠毁成本高，且在外界风较大时无人机容易偏航。
发明内容
针对上述技术的不足，本发明提出了一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，能够克服上述缺陷。
本发明的一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，包括球型主体，所述主体内设有上下相通的工作腔，所述工作腔左右两侧对称设有防撞组件，所述工作腔左右两端壁固定安装有横梁，所述横梁上侧设有飞行组件，所述横梁下侧设有平衡组件，所述防撞组件包括位于所述主体远离所述工作腔侧的第一减震腔，所述第一减震腔内滑动设有与所述第一减震腔通过第一减震弹簧连接的第一减震块，所述主体内设有位于所述第一减震腔靠近所述工作腔侧的磁铁滑动槽，所述主体内还设有位于所述磁铁滑动槽上下两侧的弧形板滑动槽，所述弧形板滑动槽内滑动设有与所述弧形板滑动槽靠近所述磁铁滑动槽侧通过弧形板弹簧连接的弧形板，所述弧形板内设有远离所述工作腔侧与外界相通的第二减震腔，所述第二减震腔内滑动设有与所述第二减震腔通过第二减震弹簧连接的第二减震块，所述弧形板靠近所述磁铁滑动槽侧固定安装有铁块，所述磁铁滑动槽内滑动设有与所述铁块配合的电磁铁，所述磁铁滑动槽靠近所述工作腔侧失重槽，所述失重槽内设有重力球，所述失重槽上侧连通设有推块滑动槽，所述推块滑动槽内滑动设有推块，所述推块下侧与所述电磁铁右侧通过防撞连接线连接。
优选地，所述飞行组件包括与所述横梁固定安装的电机，所述电机上侧动力连接有主驱动轴，所述主驱动轴上侧固定安装有驱动扇叶，所述电机左右两侧对称设有转向传动腔，所述电机左右两侧对称动力连接有延伸至所述转向传动腔的转向驱动轴，所述转向传动腔上端壁转动安装有向上延伸的转向传动轴，所述转向传动轴上侧通过转向花键套筒连接有转向花键轴，所述转向花键轴上侧固定安装有转向扇叶，所述转向传动轴、所述转向驱动轴通过位于所述转向传动腔内的一组锥齿轮副传动，所述工作腔左右两端壁对称设有燕尾滑动槽，所述燕尾滑动槽内滑动设有与所述转向花键轴转动连接的燕尾滑动块。
优选地，所述飞行组件还包括位于所述推块滑动槽上侧的转动槽，所述推块上侧固定安装有向上延伸至所述转动槽的连杆，所述转动槽后端壁转动安装有杠杆转动轴，所述杠杆转动轴上固定安装有远离所述工作腔侧含限位槽的杠杆，所述连杆上侧固定安装有与所述限位槽滑动配合的限位块，所述杠杆上连接有与所述燕尾滑动块连接的转向连接线。
优选地，所述平衡组件包括与所述电机下侧动力连接的平衡驱动轴，所述平衡驱动轴左右两侧对称设有与所述平衡传动腔上端壁固定安装的支撑杆一、支撑杆二，所述支撑杆一上转动安装有与所述平衡驱动轴通过锥齿轮副传动的第二平衡传动轴，所述支撑杆二上转动安装有与所述第二平衡传动轴通过万向联轴器连接的第二平衡传动轴，所述第二平衡传动轴远离所述平衡驱动轴侧固定安装有圆台形摩擦轮，所述平衡传动腔左右两侧对称设有平衡传动腔，所述平衡传动腔靠近所述平衡驱动轴侧端壁转动安装有向所述平衡传动腔延伸的平衡从动轴。
优选地，所述平衡组件还包括与所述平衡从动轴靠近所述平衡驱动轴侧通过平衡花键套筒连接的平衡花键轴，所述平衡花键轴远离所述平衡驱动轴侧与所述平衡花键套筒通过平衡弹簧连接，所述平衡花键轴靠近所述平衡驱动轴侧固定安装有与所述圆台形摩擦轮通过摩擦传动的从动摩擦轮，所述平衡传动腔下端壁左右对称滑动设有与所述平衡花键轴通过轴承连接的平衡杆，左右两侧所述平衡杆之间设有平衡球，所述平衡传动腔下端壁转动安装有下侧固定安装有平衡扇叶的平衡转动轴，所述平衡从动轴、所述平衡转动轴通过位于所述平衡传动腔的一组锥齿轮副传动。
有益效果为：该装置结构简单，操作方便，当外界风较大造成无人机偏转时，平衡球偏移，改变平衡扇叶的转速，从而调节无人机风行平稳，当信号较差或无人机发生故障导致无人机坠落时由于重力球失重向上滑动，推动电磁铁向内滑动，挡板由于弹簧作用向外滑动，无人机形成球体，球体外侧设有减震块，防止无人机坠落时损毁。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的结构示意图；
图 2 是本发明实施例图1中A处的结构放大示意图；
图 3 是本发明实施例图1中B处的结构放大示意图；
图 4 是本发明实施例图1中C处的结构放大示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1-4对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
本发明装置的一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，包括球型主体10，所述主体10内设有上下相通的工作腔17，所述工作腔17左右两侧对称设有防撞组件，所述工作腔17左右两端壁固定安装有横梁24，所述横梁24上侧设有飞行组件，所述横梁24下侧设有平衡组件，所述防撞组件包括位于所述主体10远离所述工作腔17侧的第一减震腔62，所述第一减震腔62内滑动设有与所述第一减震腔62通过第一减震弹簧63连接的第一减震块64，所述主体10内设有位于所述第一减震腔62靠近所述工作腔17侧的磁铁滑动槽54，所述主体10内还设有位于所述磁铁滑动槽54上下两侧的弧形板滑动槽60，所述弧形板滑动槽60内滑动设有与所述弧形板滑动槽60靠近所述磁铁滑动槽54侧通过弧形板弹簧53连接的弧形板65，所述弧形板65内设有远离所述工作腔17侧与外界相通的第二减震腔57，所述第二减震腔57内滑动设有与所述第二减震腔57通过第二减震弹簧58连接的第二减震块59，所述弧形板65靠近所述磁铁滑动槽54侧固定安装有铁块61，所述磁铁滑动槽54内滑动设有与所述铁块61配合的电磁铁56，所述磁铁滑动槽54靠近所述工作腔17侧失重槽22，所述失重槽22内设有重力球23，所述失重槽22上侧连通设有推块滑动槽46，所述推块滑动槽46内滑动设有推块45，所述推块45下侧与所述电磁铁56右侧通过防撞连接线55连接，所述主体10失重时所述重力球23向上滑动撞击所述推块45，所述防撞连接线55将所述电磁铁56向右拉，所述电磁铁56与所述铁块61分离，所述弧形板65由于所述弧形板弹簧53作用向远离所述磁铁滑动槽54侧滑动，所述主体10形成球体，所述第二减震块59由于所述第二减震弹簧58作用向外滑动，当主体10撞击外界物体时通过所述第一减震块64、所述第一减震弹簧63、所述第二减震块59、所述第二减震弹簧58作用减震，减少损坏。
有益地，所述飞行组件包括与所述横梁24固定安装的电机27，所述电机27上侧动力连接有主驱动轴18，所述主驱动轴18上侧固定安装有驱动扇叶19，所述电机27左右两侧对称设有转向传动腔11，所述电机27左右两侧对称动力连接有延伸至所述转向传动腔11的转向驱动轴28，所述转向传动腔11上端壁转动安装有向上延伸的转向传动轴12，所述转向传动轴12上侧通过转向花键套筒13连接有转向花键轴21，所述转向花键轴21上侧固定安装有转向扇叶20，所述转向传动轴12、所述转向驱动轴28通过位于所述转向传动腔11内的一组锥齿轮副传动，所述工作腔17左右两端壁对称设有燕尾滑动槽14，所述燕尾滑动槽14内滑动设有与所述转向花键轴21转动连接的燕尾滑动块16，所述驱动扇叶19转动带动所述主体10升降，所述转向扇叶20转动带动所述主体10转向。
有益地，所述飞行组件还包括位于所述推块滑动槽46上侧的转动槽49，所述推块45上侧固定安装有向上延伸至所述转动槽49的连杆52，所述转动槽49后端壁转动安装有杠杆转动轴50，所述杠杆转动轴50上固定安装有远离所述工作腔17侧含限位槽47的杠杆51，所述连杆52上侧固定安装有与所述限位槽47滑动配合的限位块48，所述杠杆51上连接有与所述燕尾滑动块16连接的转向连接线15，所述推块45向上滑动时带动所述连杆52向上滑动，所述限位块48在所述限位槽47内滑动，所述杠杆51绕所述杠杆转动轴50转动，所述转向连接线15将所述燕尾滑动块16向下拉，所述转向扇叶20向下滑动至所述工作腔17内。
有益地，所述平衡组件包括与所述电机27下侧动力连接的平衡驱动轴34，所述平衡驱动轴34左右两侧对称设有与所述平衡传动腔29上端壁固定安装的支撑杆一33、支撑杆二32，所述支撑杆一33上转动安装有与所述平衡驱动轴34通过锥齿轮副传动的第二平衡传动轴36，所述支撑杆二32上转动安装有与所述第二平衡传动轴36通过万向联轴器37连接的第二平衡传动轴31，所述第二平衡传动轴31远离所述平衡驱动轴34侧固定安装有圆台形摩擦轮30，所述平衡传动腔29左右两侧对称设有平衡传动腔43，所述平衡传动腔43靠近所述平衡驱动轴34侧端壁转动安装有向所述平衡传动腔29延伸的平衡从动轴44。
有益地，所述平衡组件还包括与所述平衡从动轴44靠近所述平衡驱动轴34侧通过平衡花键套筒41连接的平衡花键轴40，所述平衡花键轴40远离所述平衡驱动轴34侧与所述平衡花键套筒41通过平衡弹簧42连接，所述平衡花键轴40靠近所述平衡驱动轴34侧固定安装有与所述圆台形摩擦轮30通过摩擦传动的从动摩擦轮38，所述平衡传动腔29下端壁左右对称滑动设有与所述平衡花键轴40通过轴承连接的平衡杆39，左右两侧所述平衡杆39之间设有平衡球35，所述平衡传动腔43下端壁转动安装有下侧固定安装有平衡扇叶25的平衡转动轴26，所述平衡从动轴44、所述平衡转动轴26通过位于所述平衡传动腔43的一组锥齿轮副传动，当所述主体10倾斜时所述平衡球35左右滚动推动所述平衡杆39左右滑动，从而带动所述从动摩擦轮38左右滑动调节传动比，向下倾斜侧所述平衡扇叶25转速大于向上倾斜侧所述平衡扇叶25，调节所述主体10恢复平衡。
初始状态下，重力球23位于最下侧，推块45、连杆52位于最下侧，电磁铁56位于最左侧，电磁铁56吸附铁块61，弧形板65位于弧形板滑动槽60内，弧形板弹簧53处于压缩状态，第二减震块59位于第二减震腔57内，第二减震弹簧58处于压缩状态，第一减震弹簧63处于正常拉伸状态，杠杆51处于水平状态，燕尾滑动块16位于最上侧，转向扇叶20位于最上侧，平衡球35处于平衡传动腔29中间，平衡弹簧42处于压缩状态，从动摩擦轮38与圆台形摩擦轮30中心摩擦配合。
开始工作时，启动电机27，从而带动主驱动轴18转动，从而带动驱动扇叶19转动，控制主体10升降，同时电机27带动转向驱动轴28转动，从而带动转向传动轴12转动，从而带动转向花键轴21转动，从而带动转向扇叶20转动控制主体10转向，同时电机27带动平衡驱动轴34转动，从而带动第二平衡传动轴36转动，从而带动第二平衡传动轴31转动，从而带动圆台形摩擦轮30转动，从而带动从动摩擦轮38转动，从而带动平衡花键轴40转动，从而带动平衡从动轴44转动，从而带动平衡转动轴26转动，从而带动平衡扇叶25转动控制主体10平衡；当主体10倾斜时平衡球35左右滚动，由于平衡弹簧42作用，左右两侧平衡杆39左右滑动，从而带动从动摩擦轮38左右滑动与圆台形摩擦轮30通过摩擦配合调节传动比，通过向下倾斜侧平衡扇叶25转速大于向上倾斜侧平衡扇叶25，调节主体10恢复平衡；当主体10由于故障失重时，重力球23向上滑动撞击推块45，推块45向上滑动，从而带动连杆52向上滑动，限位块48在限位槽47内滑动，杠杆51绕杠杆转动轴50转动，转向连接线15将燕尾滑动块16向下拉，转向扇叶20向下滑动至工作腔17内，同时防撞连接线55将电磁铁56向右拉，电磁铁56与铁块61分离，弧形板65由于弧形板弹簧53作用向远离磁铁滑动槽54侧滑动，主体10形成球体，第二减震块59由于第二减震弹簧58作用向外滑动，当主体10撞击外界物体时通过第一减震块64、第一减震弹簧63、第二减震块59、第二减震弹簧58作用减震，减少损坏。
有益效果为：该装置结构简单，操作方便，当外界风较大造成无人机偏转时，矫正球偏移，改变矫正扇叶的转速，从而调节无人机风行平稳，当信号较差或无人机发生故障导致无人机坠落时由于重力球失重向上滑动，推动电磁铁向内滑动，挡板由于弹簧作用向外滑动，无人机形成球体，球体外侧设有减震块，防止无人机坠落时损毁。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，包括球型主体，其特征在于：所述主体内设有上下相通的工作腔，所述工作腔左右两侧对称设有防撞组件，所述工作腔左右两端壁固定安装有横梁，所述横梁上侧设有飞行组件，所述横梁下侧设有平衡组件，所述防撞组件包括位于所述主体远离所述工作腔侧的第一减震腔，所述第一减震腔内滑动设有与所述第一减震腔通过第一减震弹簧连接的第一减震块，所述主体内设有位于所述第一减震腔靠近所述工作腔侧的磁铁滑动槽，所述主体内还设有位于所述磁铁滑动槽上下两侧的弧形板滑动槽，所述弧形板滑动槽内滑动设有与所述弧形板滑动槽靠近所述磁铁滑动槽侧通过弧形板弹簧连接的弧形板，所述弧形板内设有远离所述工作腔侧与外界相通的第二减震腔，所述第二减震腔内滑动设有与所述第二减震腔通过第二减震弹簧连接的第二减震块，所述弧形板靠近所述磁铁滑动槽侧固定安装有铁块，所述磁铁滑动槽内滑动设有与所述铁块配合的电磁铁，所述磁铁滑动槽靠近所述工作腔侧失重槽，所述失重槽内设有重力球，所述失重槽上侧连通设有推块滑动槽，所述推块滑动槽内滑动设有推块，所述推块下侧与所述电磁铁右侧通过防撞连接线连接。
2.根据权利要求1所述一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，其特征在于：所述飞行组件包括与所述横梁固定安装的电机，所述电机上侧动力连接有主驱动轴，所述主驱动轴上侧固定安装有驱动扇叶，所述电机左右两侧对称设有转向传动腔，所述电机左右两侧对称动力连接有延伸至所述转向传动腔的转向驱动轴，所述转向传动腔上端壁转动安装有向上延伸的转向传动轴，所述转向传动轴上侧通过转向花键套筒连接有转向花键轴，所述转向花键轴上侧固定安装有转向扇叶，所述转向传动轴、所述转向驱动轴通过位于所述转向传动腔内的一组锥齿轮副传动，所述工作腔左右两端壁对称设有燕尾滑动槽，所述燕尾滑动槽内滑动设有与所述转向花键轴转动连接的燕尾滑动块。
3.根据权利要求2所述一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，其特征在于：所述飞行组件还包括位于所述推块滑动槽上侧的转动槽，所述推块上侧固定安装有向上延伸至所述转动槽的连杆，所述转动槽后端壁转动安装有杠杆转动轴，所述杠杆转动轴上固定安装有远离所述工作腔侧含限位槽的杠杆，所述连杆上侧固定安装有与所述限位槽滑动配合的限位块，所述杠杆上连接有与所述燕尾滑动块连接的转向连接线。
4.根据权利要求3所述一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，其特征在于：所述平衡组件包括与所述电机下侧动力连接的平衡驱动轴，所述平衡驱动轴左右两侧对称设有与所述平衡传动腔上端壁固定安装的支撑杆一、支撑杆二，所述支撑杆一上转动安装有与所述平衡驱动轴通过锥齿轮副传动的第二平衡传动轴，所述支撑杆二上转动安装有与所述第二平衡传动轴通过万向联轴器连接的第二平衡传动轴，所述第二平衡传动轴远离所述平衡驱动轴侧固定安装有圆台形摩擦轮，所述平衡传动腔左右两侧对称设有平衡传动腔，所述平衡传动腔靠近所述平衡驱动轴侧端壁转动安装有向所述平衡传动腔延伸的平衡从动轴。
5.根据权利要求4所述一种能自动保持平衡的防冲撞无人机，其特征在于：所述平衡组件还包括与所述平衡从动轴靠近所述平衡驱动轴侧通过平衡花键套筒连接的平衡花键轴，所述平衡花键轴远离所述平衡驱动轴侧与所述平衡花键套筒通过平衡弹簧连接，所述平衡花键轴靠近所述平衡驱动轴侧固定安装有与所述圆台形摩擦轮通过摩擦传动的从动摩擦轮，所述平衡传动腔下端壁左右对称滑动设有与所述平衡花键轴通过轴承连接的平衡杆，左右两侧所述平衡杆之间设有平衡球，所述平衡传动腔下端壁转动安装有下侧固定安装有平衡扇叶的平衡转动轴，所述平衡从动轴、所述平衡转动轴通过位于所述平衡传动腔的一组锥齿轮副传动。
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