CN112810810A - 一种无人机飞行防撞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机飞行防撞装置，包括无人机主体和均匀安装在无人机主体外侧的多个安装板，所述安装板远离无人机主体的一端底部均设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴均向上贯穿其所在的安装板后周向安装有多个桨叶，所述无人机主体的外部通过其底部周向设置的多个连接架连接有外置圆架，所述外置圆架外周向开设有多个通孔c。本发明通过圆柱形安装壳内复位机构与弧板的抵消配合以及弧板外充气垫缓冲效用共同作用得以实现对无人机上无人机主体、安装板、驱动电机、桨叶的碰撞防护，最大程度避免微型旋翼无人机上主要部件的损毁，从而减少微型旋翼无人机飞行过程中的意外损失，大大减少使用者的经济损失。

Description

一种无人机飞行防撞装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机飞行防撞装置。

背景技术

无人机最早在20世纪20年代出现，1914年第一次世界大战正进行得如火如荼，英国的卡德尔和皮切尔两位将军，向英国军事航空学会提出了一项建议：研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机，使它能够飞到敌方某一目标区上空，将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制，无人机当时是作为训练用的靶机使用的，是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到V-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。

无人机按飞行特点可以分为固定翼式、旋翼式和扑翼式无人机等种类，其中微型旋翼无人机具有体积较小、结构简单、控制比较灵活等特点，能够垂直起降、自由悬停，还能够适应各种自然环境，具备自主飞行和着陆能力等优点，可以在一些不适合人类进入的复杂和危险环境中进行作业，近年来在科研机构、政府机构、广播媒体、个人应用和军事领域都有着越来越重要的应用。具体应用有如下几个方面:对于科研机构，可以用来进行偏僻地区地质的考察、恶劣环境的评估和野生动植物生活习性的观察；对于政府机构，在交通管理中进行道路状况的实时监控，在火场指挥中进行现场火势状况的考察，在抢险救灾中进行危险情况的反馈以便组织救援；对于媒体来说，可以进行实时新闻报道和远程采访；对于个人应用，可以用来进行空中摄影和遥控飞行；在军事方面的应用非常广泛，可以用于目标侦察和监视，尤其对人员无法进入的地区和卫星扫描不到的盲区进行侦察，传回有效的图片或录像，提供实时的战场情报，同时旋翼无人机还可以具有攻击性，对目标进行火力打击，这对于创建信息化军队，充分掌握战场实时信息，减少战争人员伤亡，夺取战争主动性具有不可忽视的主导作用；微型旋翼无人机在民用和商业上同样具有广泛的应用，喷洒农药阎、配送货物等应用在当今社会发挥了越来越重要的作用。

微型旋翼无人机是微机电系统集成的产物，以其能够垂直起降、自由悬停、控制灵活和适应各种环境能力强等优点成为国内外很多实验室研究的重点。微型旋翼无人机的系统研究主要是针对地面控制系统和机载测控通信系统，地面控制系统是能够对无人机的飞行姿态进行监测和指令控制；机载测控通信系统主要是在无人机飞行状态下对惯性传感器、超声波测距仪等进行数据采集，并把这些数据传送给地面控制系统。

微型旋翼无人机飞行过程中意外撞击乃至坠毁是最多发的情况，微型旋翼无人机的撞击最致命的就属对桨叶的碰撞，但目前微型旋翼无人机上的桨叶大多直接裸露在外，确少必要的防护，存在很大的局限性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：微型旋翼无人机飞行过程中意外撞击乃至坠毁是最多发的情况，微型旋翼无人机的撞击最致命的就属对桨叶的碰撞，但目前微型旋翼无人机上的桨叶大多直接裸露在外，确少必要的防护，进而提出的一种无人机飞行防撞装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种无人机飞行防撞装置，包括无人机主体和均匀安装在无人机主体外侧的多个安装板，所述安装板远离无人机主体的一端底部均设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴均向上贯穿其所在的安装板后周向安装有多个桨叶，所述无人机主体的外部通过其底部周向设置的多个连接架连接有外置圆架，所述外置圆架外周向开设有多个通孔c，所述通孔c内均插设并滑动连接有支撑柱，所述支撑柱伸出外置圆架外的一端均连接有辅助部件，所述无人机主体的顶部安装有圆柱形安装壳，所述圆柱形安装壳内安装有与多个支撑柱靠近无人机主体一端相匹配的复位机构。

优选的，所述辅助部件包括设置在外置圆架外的弧板，所述弧板与外置圆架外圈之间通过若干弹簧b相连接，所述支撑柱伸出外置圆架外的一端与弧板的凹面相固定，所述弹簧b为拉伸弹簧。

优选的，所述弧板的凸面粘接有充气垫，所述弧板的凹面安装有与充气垫相匹配的气体发生器。

优选的，所述复位机构包括周向安插在圆柱形安装壳侧面的多个支撑杆，所述支撑杆与支撑柱的数量是一一对应的关系，所述支撑杆远离圆柱形安装壳的一端分别与支撑柱伸入外置圆架内的一端相固定，所述支撑杆伸入圆柱形安装壳内的一端均固定有楔形块，所述圆柱形安装壳的顶部设置有与多个楔形块相匹配的压动部件。

优选的，所述圆柱形安装壳的侧面分别开设有供多个支撑杆一一活动穿插的通孔b，所述支撑杆的外壁分别与通孔b的内壁滑动连接。

优选的，所述支撑杆的中部均固定套接有限位块，所述限位块处在圆柱形安装壳外部。

优选的，所述压动部件包括滑动安插在圆柱形安装壳顶部居中位置处的竖柱，所述竖柱伸入圆柱形安装壳内的下端固定有圆球，所述圆球分别与多个楔形块相抵设置，所述竖柱的伸出圆柱形安装壳外的上端固定套接有圆盘，且所述圆柱形安装壳的顶部开设有供竖柱穿插滑动的通孔a，所述圆柱形安装壳的顶部关于竖柱的轴心周向安装有多个限位架，所述限位架内均架设有横杆，每个所述横杆外均由内而外依次套设有弹簧a、滑动座，且所述滑动座的顶部均铰接有与圆盘底部相铰接的斜拉杆，所述弹簧a为压缩弹簧。

优选的，所述圆柱形安装壳的内底部居中位置处安装有固定柱，所述固定柱的顶端固定有承托圆球的垫台。

本发明的有益效果为：

1、一方面外力撞击外置圆架外的弧板实现对支撑柱的压动，支撑柱带动支撑杆往圆柱形安装壳内压送，楔形块被压动抵着圆球上抬，之后圆球下移归位可以对楔形块进行逆向推抵，实现对支撑柱、弧板的弹性复位，这样的过程也就是圆柱形安装壳内复位机构对受冲击的支撑柱、弧板的撞击力抵消过程；

2、另一方面通过每个弧板凹面的气体发生器能实现对弧板凸面充气垫的充气丰盈，充气垫也能起到对撞击力的缓冲效用。

综上，本发明通过圆柱形安装壳内复位机构与弧板的抵消配合以及弧板外充气垫缓冲效用共同作用得以实现对无人机上无人机主体、安装板、驱动电机、桨叶的碰撞防护，最大程度上避免微型旋翼无人机上主要部件的损毁，从而减少微型旋翼无人机飞行过程中的意外损失，大大减少使用者的经济损失。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机飞行防撞装置的俯视图；

图2为本发明提出的一种无人机飞行防撞装置圆柱形安装壳处的俯视放大图；

图3为本发明提出的一种无人机飞行防撞装置俯视结构剖视图；

图4为本发明提出的一种无人机飞行防撞装置圆柱形安装壳、支撑杆间连接情况的剖视图；

图5为本发明提出的一种无人机飞行防撞装置弧板、充气垫的立体图。

图中：1外置圆架、2无人机主体、3连接架、4支撑柱、5弧板、6充气垫、7安装板、8驱动电机、9桨叶、10圆柱形安装壳、11气体发生器、12支撑杆、13圆盘、14竖柱、15限位架、16横杆、17滑动座、18斜拉杆、19弹簧a、20圆球、21楔形块、22弹簧b、23限位块、24固定柱、25垫台、26通孔a、27通孔b、28通孔c。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-5，一种无人机飞行防撞装置，包括无人机主体2和均匀安装在无人机主体2外侧的多个安装板7，安装板7远离无人机主体2的一端底部均设置有驱动电机8，驱动电机8的输出轴均向上贯穿其在的安装板7后周向安装有多个桨叶9，无人机主体2的外部通过其底部周向设置的多个连接架3连接有外置圆架1，外置圆架1外周向开设有多个通孔c28，通孔c28内均插设并滑动连接有支撑柱4，支撑柱4伸出外置圆架1外的一端均连接有辅助部件，无人机主体2的顶部安装有圆柱形安装壳10，圆柱形安装壳10内安装有与多个支撑柱4靠近无人机主体2一端相匹配的复位机构。

辅助部件包括设置在外置圆架1外的弧板5，弧板5与外置圆架1外圈之间通过若干弹簧b22相连接，支撑柱4伸出外置圆架1外的一端与弧板5的凹面相固定，弹簧b22为拉伸弹簧，弧板5的凸面粘接有充气垫6，弧板5的凹面安装有与充气垫6相匹配的气体发生器11，通过每个弧板5凹面的气体发生器11能实现对弧板5凸面充气垫6的充气丰盈，充气垫6也能起到对撞击力的缓冲效用。

复位机构包括周向安插在圆柱形安装壳10侧面的多个支撑杆12，支撑杆12与支撑柱4的数量是一一对应的关系，支撑杆12远离圆柱形安装壳10的一端分别与支撑柱4伸入外置圆架1内的一端相固定，支撑杆12伸入圆柱形安装壳10内的一端均固定有楔形块21，圆柱形安装壳10的顶部设置有与多个楔形块21相匹配的压动部件，圆柱形安装壳10的侧面分别开设有供多个支撑杆12一一活动穿插的通孔b27，支撑杆12的外壁分别与通孔b27的内壁滑动连接，支撑杆12的中部均固定套接有限位块23，限位块23处在圆柱形安装壳10外部。

压动部件包括滑动安插在圆柱形安装壳10顶部居中位置处的竖柱14，竖柱14伸入圆柱形安装壳10内的下端固定有圆球20，圆球20分别与多个楔形块21相抵设置，竖柱14的伸出圆柱形安装壳10外的上端固定套接有圆盘13，且圆柱形安装壳10的顶部开设有供竖柱14穿插滑动的通孔a26，圆柱形安装壳10的顶部关于竖柱14的轴心周向安装有多个限位架15，限位架15内均架设有横杆16，每个横杆16外均由内而外依次套设有弹簧a19、滑动座17，且滑动座17的顶部均铰接有与圆盘13底部相铰接的斜拉杆18，弹簧a19为压缩弹簧，圆柱形安装壳10的内底部居中位置处安装有固定柱24，固定柱24的顶端固定有承托圆球20的垫台25，外力撞击外置圆架1外的弧板5实现对支撑柱4的压动，支撑柱4带动支撑杆12往圆柱形安装壳10内压送，楔形块21被压动抵着圆球20上抬，圆球20水提后会在多个弹簧a19的弹性作用力下带动多个滑动座17往外侧滑移，这样圆盘13被下压进而促使圆球20下移归位，圆球20下移归位可以对楔形块21进行逆向推抵，这样也就可以对支撑杆12进行外推，实现对支撑柱4、弧板5的弹性复位，这样的过程也就是圆柱形安装壳10内复位机构对受冲击的支撑柱4、弧板5的撞击力抵消过程。

本发明中，一方面外力撞击外置圆架1外的弧板5实现对支撑柱4的压动，支撑柱4带动支撑杆12往圆柱形安装壳10内压送，楔形块21被压动抵着圆球20上抬，圆球20水提后会在多个弹簧a19的弹性作用力下带动多个滑动座17往外侧滑移，这样圆盘13被下压进而促使圆球20下移归位，圆球20下移归位可以对楔形块21进行逆向推抵，这样也就可以对支撑杆12进行外推，实现对支撑柱4、弧板5的弹性复位，这样的过程也就是圆柱形安装壳10内复位机构对受冲击的支撑柱4、弧板5的撞击力抵消过程；

另一方面通过每个弧板5凹面的气体发生器11能实现对弧板5凸面充气垫6的充气丰盈，充气垫6也能起到对撞击力的缓冲效用。

综上所述，本发明通过圆柱形安装壳10内复位机构与弧板5的抵消配合以及弧板5外充气垫6缓冲效用共同作用得以实现对无人机上无人机主体2、安装板7、驱动电机8、桨叶9的碰撞防护，最大程度上避免微型旋翼无人机上主要部件的损毁，从而减少微型旋翼无人机飞行过程中的意外损失，大大减少使用者的经济损失。

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 (8)

1.一种无人机飞行防撞装置，包括无人机主体(2)和均匀安装在无人机主体(2)外侧的多个安装板(7)，所述安装板(7)远离无人机主体(2)的一端底部均设置有驱动电机(8)，所述驱动电机(8)的输出轴均向上贯穿其所在的安装板(7)后周向安装有多个桨叶(9)，其特征在于，所述无人机主体(2)的外部通过其底部周向设置的多个连接架(3)连接有外置圆架(1)，所述外置圆架(1)外周向开设有多个通孔c(28)，所述通孔c(28)内均插设并滑动连接有支撑柱(4)，所述支撑柱(4)伸出外置圆架(1)外的一端均连接有辅助部件，所述无人机主体(2)的顶部安装有圆柱形安装壳(10)，所述圆柱形安装壳(10)内安装有与多个支撑柱(4)靠近无人机主体(2)一端相匹配的复位机构。

2.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述辅助部件包括设置在外置圆架(1)外的弧板(5)，所述弧板(5)与外置圆架(1)外圈之间通过若干弹簧b(22)相连接，所述支撑柱(4)伸出外置圆架(1)外的一端与弧板(5)的凹面相固定，所述弹簧b(22)为拉伸弹簧。

3.根据权利要求2所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述弧板(5)的凸面粘接有充气垫(6)，所述弧板(5)的凹面安装有与充气垫(6)相匹配的气体发生器(11)。

4.根据权利要求1所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述复位机构包括周向安插在圆柱形安装壳(10)侧面的多个支撑杆(12)，所述支撑杆(12)与支撑柱(4)的数量是一一对应的关系，所述支撑杆(12)远离圆柱形安装壳(10)的一端分别与支撑柱(4)伸入外置圆架(1)内的一端相固定，所述支撑杆(12)伸入圆柱形安装壳(10)内的一端均固定有楔形块(21)，所述圆柱形安装壳(10)的顶部设置有与多个楔形块(21)相匹配的压动部件。

5.根据权利要求4所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述圆柱形安装壳(10)的侧面分别开设有供多个支撑杆(12)一一活动穿插的通孔b(27)，所述支撑杆(12)的外壁分别与通孔b(27)的内壁滑动连接。

6.根据权利要求4所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述支撑杆(12)的中部均固定套接有限位块(23)，所述限位块(23)处在圆柱形安装壳(10)外部。

7.根据权利要求4所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述压动部件包括滑动安插在圆柱形安装壳(10)顶部居中位置处的竖柱(14)，所述竖柱(14)伸入圆柱形安装壳(10)内的下端固定有圆球(20)，所述圆球(20)分别与多个楔形块(21)相抵设置，所述竖柱(14)的伸出圆柱形安装壳(10)外的上端固定套接有圆盘(13)，且所述圆柱形安装壳(10)的顶部开设有供竖柱(14)穿插滑动的通孔a(26)，所述圆柱形安装壳(10)的顶部关于竖柱(14)的轴心周向安装有多个限位架(15)，所述限位架(15)内均架设有横杆(16)，每个所述横杆(16)外均由内而外依次套设有弹簧a(19)、滑动座(17)，且所述滑动座(17)的顶部均铰接有与圆盘(13)底部相铰接的斜拉杆(18)，所述弹簧a(19)为压缩弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种无人机飞行防撞装置，其特征在于，所述圆柱形安装壳(10)的内底部居中位置处安装有固定柱(24)，所述固定柱(24)的顶端固定有承托圆球(20)的垫台(25)。

Images