CN113353234A - 用于消费级无人机的助飞装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于消费级无人机的助飞装置，包括：防护架，包括上网罩和下网罩，上网罩和下网罩的罩口可拆卸地连接，上网罩与下网罩围合形成防护空间；安装于上网罩的上部的储气瓶，安装有第一电动阀门；连接于上网罩的气囊，其开设有进气孔和出气孔，进气孔和出气孔中分别安装有第二电动阀门，气囊的进气孔通过输气管连接于储气瓶；连接于下网罩的下部的防坠底座，其内部开设有多个喷气孔道，喷气孔道的一端通过输气管连接于储气瓶，喷气孔道的另一端贯穿防坠底座的底部且朝下设置，喷气孔道的一端内安装有第三电动阀门；以及控制器，连接于第一电动阀门、第二电动阀门和第三电动阀门。本发明解决了轻量级无人机进行航测，飞行时间短的问题。

Description

用于消费级无人机的助飞装置

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种用于消费级无人机的助飞装置。

背景技术

随着无人机及倾斜摄影测量技术的发展，无人机低空测绘已逐渐趋于常态化，因为轻量级无人机的体积小质量轻等优点，故一般的低空测绘多采用轻量级无人机进行航测，但由于轻量级无人机内搭载的电池体积较小，无人机进行航测的时间较短，滞空时间较短，制约了无人机在地形地貌测绘的发展。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种用于消费级无人机的助飞装置，以解决轻量级无人机进行航测，飞行时间短的问题。

为实现上述目的，提供一种用于消费级无人机的助飞装置，包括：

防护架，包括上网罩和下网罩，所述上网罩的罩口可拆卸地连接于所述下网罩的罩口，所述上网罩与所述下网罩围合形成供消费级无人机安装的防护空间；

用于存储密度小于空气的压缩气体的储气瓶，安装于所述上网罩的上部，所述储气瓶安装有第一电动阀门；

气囊，连接于所述上网罩，所述气囊开设有进气孔和出气孔，所述进气孔和所述出气孔中分别安装有第二电动阀门，所述气囊的进气孔通过第一输气管连接于所述储气瓶；

防坠底座，连接于所述下网罩的下部，所述防坠底座的内部开设有多个喷气孔道，所述喷气孔道的一端通过第二输气管连接于所述储气瓶，所述喷气孔道的另一端贯穿所述防坠底座的底部且朝下设置，所述喷气孔道的一端内安装有第三电动阀门；以及

控制器，连接于所述第一电动阀门、所述进气孔和所述出气孔中的所述第二电动阀门和所述第三电动阀门。

进一步的，所述上网罩包括：

下防撞框，可拆卸地连接于下网罩的罩口，所述下防撞框的内径大于所述消费级无人机的外径；

第一支承板，设置于所述下防撞框的上部；以及

多根辐条，连接于所述下防撞框和所述第一支承板之间，多根所述辐条沿所述下防撞框的周向方向间隔设置。

进一步的，所述下网罩包括：

上防撞框，可拆卸地连接于所述下防撞框，所述上防撞框的内径适配于大于所述下防撞框的内径；

第二支承板，设置于所述上防撞框的下部；以及

多根辐条，连接于所述上防撞框和所述第二支承板之间，多根所述辐条沿所述上防撞框的周向方向间隔设置。

进一步的，所述防护空间内竖向设置有避震柱，所述避震柱的两端分别弹性安装于所述防护空间的侧壁。

进一步的，所述避震柱包括：

上柱体，所述上柱体的上端弹性安装于所述防护空间的侧壁，所述上柱体的下端开设有承插孔，所述承插孔沿所述上柱体的轴向方向设置；

下柱体，所述下柱体的下端弹性安装于所述防护空间的侧壁，所述下柱体的上端形成有插接头，所述插接头可拆卸地插设于所述承插孔中。

进一步的，所述防坠底座包括：

支承框，设置于所述下网罩的下方，所述支承框开设有竖向设置的多个喷气孔，多个所述喷气孔沿所述支承框的周向方向间隔设置；

多根支撑管，多个所述支撑管一一对应地连接于多个所述喷气孔的上端口和所述下网罩的下部，所述第三电动阀门安装于所述支撑管内，所述输气管连接于所述支撑管的上端。

本发明提供一种消费级无人机的助飞方法，包括以下步骤：

提供用于消费级无人机的助飞装置，将消费级无人机安装于防护空间内；

操控所述消费级无人机进行航测，在所述消费级无人机向上抬升时，开启第一电动阀门和气囊的进气孔的第二电动阀门、关闭气囊的出气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得密度小于空气的压缩气体输入气囊中，利用气囊的浮力，降低所述消费级无人机向上抬升的能耗，在所述消费级无人机向下降落时，开启气囊的出气孔的第二电动阀门、关闭第一电动阀门、气囊的进气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得所述气囊中的压缩气体排出所述气囊的外部，减小气囊的浮力，降低所述消费级无人机下落的能耗，在所述消费级无人机急速下降或失联坠机时，开启所述第一电动阀门和第三电动阀门，使得所述压缩空气经由所述喷气孔向上喷射，减缓所述消费级无人机的下降速度。

本发明的有益效果在于，本发明的用于消费级无人机的助飞装置，在将消费级无人机安装在其防护空间内，当消费级无人机执行航测任务时，使储气瓶内的密度小于空气的压缩气体充入气囊内，使得气囊产生浮力以令消费级无人机获得一个上升的力。在达到消费级无人机航测高度时，打开出气孔中的第二电动阀门，调整气囊的浮力，使得气囊浮力与消费级无人机与本发明的用于消费级无人机的助飞装置的重力相抵。消费级无人机可直接做前进与转向的操作，可节省电量，增加其航测时间。当消费级无人机下落时，则再次打开出气孔中的第二电动阀门，以减小气囊的浮力。在消费级无人机降落时，打开第一电动阀门和第三电动阀门，使储气瓶内的压缩气体防坠底座的喷气孔道向地面喷气，以减缓下降速度，随着速度减小，逐渐减小喷气速率，以起到防坠机效果。在消费级无人机过快下降至地面时，轻质的防护架可起到保护消费级无人机外围，降低消费级无人机受损概率。防坠底座的喷气孔道，在消费级无人机急速下降或失联坠机时，喷气孔道喷射向下的气体，提供下降方向的反作用力，减缓消费级无人机下降速度，使消费级无人机软着陆至地面。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的用于消费级无人机的助飞装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的防护架的结构示意图。

图3为本发明实施例的防护架的分解结构示意图。

图4为本发明实施例的防坠底座的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图4所示，本发明提供了一种用于消费级无人机的助飞装置，包括：防护架、储气瓶2、气囊3、防坠底座4和控制器。

其中，防护架，包括上网罩11和下网罩12。上网罩11的罩口可拆卸地连接于下网罩12的罩口。上网罩11与下网罩12围合形成供消费级无人机安装的防护空间。

储气瓶2内存储有密度小于空气的压缩气体。储气瓶安装于上网罩11的上部。储气瓶2的瓶口安装有第一电动阀门。第一电动阀门用于启闭储气瓶的瓶口。

气囊3连接于上网罩11。气囊3开设有进气孔和出气孔。进气孔和出气孔中分别安装有第二电动阀门。气囊3的进气孔通过第一输气管连接于储气瓶2；

防坠底座4连接于下网罩12的下部。防坠底座4的内部开设有多个喷气孔道410。喷气孔道410的一端通过第二输气管连接于储气瓶2。喷气孔道的另一端贯穿防坠底座4的底部且朝下设置。喷气孔道410的一端内安装有第三电动阀门。

控制器连接于第一电动阀门、进气孔和出气孔中的第二电动阀门和第三电动阀门。控制器用根据无人机的动作，联动控制第一电动阀门、进气孔和出气孔中的第二电动阀门和第三电动阀门以对气囊充气、气囊放气以及喷气孔道向下喷射压缩气体。

在将消费级无人机安装于防护空间后，消费级无人机升空作业。通过开启第一电动阀门和进气孔的第二电动阀门，关闭出气孔中的第二电动阀门和第三电动阀门，使得压缩气体输送至气囊内，增加气囊内部压缩气体的含量，提高气囊的浮力上升力，带动本发明的用于消费级无人机的助飞装置及消费级无人机向上抬升，降低消费级无人机抬升时的电能损耗，延长消费级无人机主体的滞空测绘时间。配合出气孔中的第二电动阀门的开启，对气囊内部进行排气，降低气囊内部压缩气体的含量，从而降低气囊的浮力，实现对消费级无人机的下落调节，降低消费级无人机下落时的电能损耗，进一步延长消费级无人机滞空测绘时间，从而实现对消费级无人机连续式升降调节，更好的满足消费级无人机航测需求。

具体的，在将消费级无人机安装在防护空间内，当消费级无人机执行航测任务时，使储气瓶内的密度小于空气的压缩气体充入气囊内，使得气囊产生浮力以令消费级无人机获得一个上升的力。在达到消费级无人机航测高度时，打开出气孔中的第二电动阀门，调整气囊的浮力，使得气囊浮力与消费级无人机与本发明的用于消费级无人机的助飞装置的重力相抵。消费级无人机可直接做前进与转向的操作，可节省电量，增加其航测时间。当消费级无人机下落时，则再次打开出气孔中的第二电动阀门，以减小气囊的浮力。

在消费级无人机降落时，打开第一电动阀门和第三电动阀门，使储气瓶内的压缩气体防坠底座的喷气孔道向地面喷气，以减缓下降速度，随着速度减小，逐渐减小喷气速率，以起到防坠机效果。

在消费级无人机过快下降至地面时，轻质的防护架可起到保护消费级无人机外围，降低消费级无人机受损概率。

防坠底座的喷气孔道，在消费级无人机急速下降或失联坠机时，喷气孔道喷射向下的气体，提供下降方向的反作用力，减缓消费级无人机下降速度，使消费级无人机软着陆至地面。

在本实施例中，上网罩11包括：下防撞框111、第一支承板112和多根辐条113。

具体的，下防撞框111可拆卸地连接于下网罩12的罩口。下防撞框111的内径大于消费级无人机的外径。第一支承板112设置于所述下防撞框111的上部。多根辐条113连接于下防撞框111的外缘和第一支承板112的外缘之间。多根辐条113沿下防撞框111的周向方向间隔设置。第一支承板的的尺寸小于下防撞框的尺寸，第一支承板为网格板。

作为一种较佳的实施方式，下网罩12包括：上防撞框121、第二支承板122和多根辐条。

其中，上防撞框121可拆卸地连接于下防撞框111。上防撞框121的形状和尺寸适配于下防撞框111的形状和尺寸。上防撞框121的内径适配于大于下防撞框111的内径。第二支承板122设置于上防撞框121的下部。多根辐条连接于上防撞框121的外缘和第二支承板122的外缘之间。多根辐条沿上防撞框121的周向方向间隔设置。第二支承板的的尺寸小于上防撞框的尺寸，第二支承板为网格板。

在本实施例中，防护架为碳纤维骨架，压缩气体为氦气。

作为一种较佳的实施方式，防护空间内竖向设置有避震柱。避震柱的两端分别弹性安装于防护空间的侧壁。

具体的，避震柱包括：上柱体51、下柱体52以及弹性件。

上柱体51的上端通过弹性件弹性安装于防护空间的侧壁，即上网罩的第一支承板的内侧。上柱体51的下端开设有承插孔。承插孔沿上柱体51的轴向方向设置。下柱体52的下端弹性安装于防护空间的侧壁，即下网罩的第二支承板的内侧。下柱体的上端形成有插接头。插接头可拆卸地插设于承插孔中。轻质的防护架内安装的减震弹簧，防护架的防护空间的上下两端进行柔性缓冲，降低下降冲击力对消费级无人机影响。

在本实施例中红，防坠底座4包括：支承框41和多根支撑管42。

支承框41设置于下网罩12的下方。支承框41开设有竖向设置的多个喷气孔。多个喷气孔沿支承框41的周向方向间隔设置。

多根支撑管42一一对应地连接于多个喷气孔的上端口和下网罩12的下部(即下网罩的第二支承板的底部)。第三电动阀门安装于支撑管42内，输气管连接于支撑管42的上端。

在本实施例中，控制器信号连接于消费级无人机，消费级无人机将向上抬升、下落以及降落等指令发送至控制器，控制器基于接收的指令联动控制第一电动阀门、第二电动阀门和第三电动阀门。

本发明提供一种消费级无人机的助飞方法，包括以下步骤：

S1：提供用于消费级无人机的助飞装置，将消费级无人机安装于防护空间内。

S2：操控消费级无人机进行航测，在消费级无人机向上抬升时，开启第一电动阀门和气囊3的进气孔的第二电动阀门、关闭气囊3的出气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得密度小于空气的压缩气体输入气囊3中，利用气囊3的浮力，降低消费级无人机向上抬升的能耗，在消费级无人机向下降落时，开启气囊3的出气孔的第二电动阀门、关闭第一电动阀门、气囊3的进气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得气囊3中的压缩气体排出气囊3的外部，减小气囊3的浮力，降低消费级无人机下落的能耗，在消费级无人机急速下降或失联坠机时，开启所述第一电动阀门和第三电动阀门，使得压缩空气经由喷气孔向上喷射，减缓消费级无人机的下降速度。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，包括：

防护架，包括上网罩和下网罩，所述上网罩的罩口可拆卸地连接于所述下网罩的罩口，所述上网罩与所述下网罩围合形成供消费级无人机安装的防护空间；

用于存储密度小于空气的压缩气体的储气瓶，安装于所述上网罩的上部，所述储气瓶安装有第一电动阀门；

气囊，连接于所述上网罩，所述气囊开设有进气孔和出气孔，所述进气孔和所述出气孔中分别安装有第二电动阀门，所述气囊的进气孔通过第一输气管连接于所述储气瓶；

防坠底座，连接于所述下网罩的下部，所述防坠底座的内部开设有多个喷气孔道，所述喷气孔道的一端通过第二输气管连接于所述储气瓶，所述喷气孔道的另一端贯穿所述防坠底座的底部且朝下设置，所述喷气孔道的一端内安装有第三电动阀门；以及

控制器，连接于所述第一电动阀门、所述进气孔和所述出气孔中的所述第二电动阀门和所述第三电动阀门。

2.根据权利要求1所述的用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，所述上网罩包括：

下防撞框，可拆卸地连接于下网罩的罩口，所述下防撞框的内径大于所述消费级无人机的外径；

第一支承板，设置于所述下防撞框的上部；以及

多根辐条，连接于所述下防撞框和所述第一支承板之间，多根所述辐条沿所述下防撞框的周向方向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，所述下网罩包括：

上防撞框，可拆卸地连接于所述下防撞框，所述上防撞框的内径适配于大于所述下防撞框的内径；

第二支承板，设置于所述上防撞框的下部；以及

多根辐条，连接于所述上防撞框和所述第二支承板之间，多根所述辐条沿所述上防撞框的周向方向间隔设置。

4.根据权利要求1所述的用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，所述防护空间内竖向设置有避震柱，所述避震柱的两端分别弹性安装于所述防护空间的侧壁。

5.根据权利要求4所述的用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，所述避震柱包括：

上柱体，所述上柱体的上端弹性安装于所述防护空间的侧壁，所述上柱体的下端开设有承插孔，所述承插孔沿所述上柱体的轴向方向设置；

下柱体，所述下柱体的下端弹性安装于所述防护空间的侧壁，所述下柱体的上端形成有插接头，所述插接头可拆卸地插设于所述承插孔中。

6.根据权利要求1所述的用于消费级无人机的助飞装置，其特征在于，所述防坠底座包括：

支承框，设置于所述下网罩的下方，所述支承框开设有竖向设置的多个喷气孔，多个所述喷气孔沿所述支承框的周向方向间隔设置；

多根支撑管，多个所述支撑管一一对应地连接于多个所述喷气孔的上端口和所述下网罩的下部，所述第三电动阀门安装于所述支撑管内，所述输气管连接于所述支撑管的上端。

7.一种消费级无人机的助飞方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供如权利要求1～6中任意一项所述的用于消费级无人机的助飞装置，将消费级无人机安装于防护空间内；

操控所述消费级无人机进行航测，在所述消费级无人机向上抬升时，开启第一电动阀门和气囊的进气孔的第二电动阀门、关闭气囊的出气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得密度小于空气的压缩气体输入气囊中，利用气囊的浮力，降低所述消费级无人机向上抬升的能耗，在所述消费级无人机向下降落时，开启气囊的出气孔的第二电动阀门、关闭第一电动阀门、气囊的进气孔的第二电动阀门和第三电动阀门，使得所述气囊中的压缩气体排出所述气囊的外部，减小气囊的浮力，降低所述消费级无人机下落的能耗，在所述消费级无人机急速下降或失联坠机时，开启所述第一电动阀门和第三电动阀门，使得所述压缩空气经由所述喷气孔向上喷射，减缓所述消费级无人机的下降速度。

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