CN113716060B - 一种带有摄像头保护装置的无人机 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种带有摄像头保护装置的无人机，包括无人机本体、摄像头组件、气囊、收纳机构、执行机构、集气机构和放气机构，摄像头组件包括摄像头本体，收纳机构的两侧均设置有定位组件，执行机构解除定位组件对收纳机构的限制，收纳机构运行将摄像头本体向上提起，集气机构收集外部气体并存放，执行机构还用于将放气机构的端口打开并将集气机构内的气体导至气囊的内部，然后气囊包裹在摄像头本体的两端。本发明采用执行机构的设计，执行机构在遇到摄像头组件先接触异物的情况下会立即执行，然后收纳机构的外部限制会立即被解除，放气机构同步执行为气囊进行充气，气囊充气将摄像头本体包裹住。

Description

一种带有摄像头保护装置的无人机

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种带有摄像头保护装置的无人机。

背景技术

随着无人机技术的快速发展，在人们不方便进行侦查的地形均能够通过无人机进行侦查，无人机侦查作业主要就是依靠摄像头而完成的，而处于未侦查的地形往往都具有不可判断性，从而可能会对无人机的摄像头造成损伤，甚至还会使得摄像头所采集的图像或视频信息丢失，进而还需要人们二次作业，同时摄像头本身较为昂贵，更换成本较高，故而对无人机的摄像头进行保护是必须的。

现有的带有摄像头保护装置的无人机在使用时常常是在无人机落地后方能将摄像头收纳保护起来，但是这种无人机在下落过程中，可能会遇到下方的摄像头会首先接触到异物的突发情况，进而无人机便会发生歪斜，无法正常落地并执行摄像头收纳的功能，最终便会导致摄像头损坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种带有摄像头保护装置的无人机，能够在摄像头组件先接触异物时将摄像头本体收纳，并且还能通过气囊进一步的将摄像头本体两端包裹起来，减小摄像头本体的损伤。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种带有摄像头保护装置的无人机，包括：

无人机本体，所述无人机本体用于航拍；

摄像头组件，所述摄像头组件安装于无人机本体的下方，所述摄像头组件包括保护壳，所述保护壳的内部安装有摄像头本体；

气囊，所述气囊安装于摄像头本体的两端；

收纳机构，所述收纳机构设置于保护壳的内部，所述收纳机构的两侧均设置有定位组件；

执行机构，所述执行机构设置于保护壳内腔的底部，所述执行机构用于解除定位组件对收纳机构的限制，然后收纳机构运行将摄像头本体向上提起；

集气机构，所述集气机构安装于摄像头组件的两侧，所述集气机构用于收集外部气体并存放；

放气机构，所述执行机构用于将放气机构的端口打开，并且将集气机构所收集的气体导入至气囊的内部，然后气囊内部充气并膨胀，最后气囊包裹在摄像头本体的两端。

所述无人机本体的底端固定安装有支撑架，所述支撑架与摄像头组件的顶端固定连接。

所述收纳机构包括收纳盒，所述收纳盒的内部设置有支撑板，所述支撑板固定安装于摄像头本体的顶端，所述支撑板的顶端固定安装有与收纳盒内壁固定连接的强力弹簧。

所述定位组件包括支撑环，所述支撑环固定安装于收纳盒的底部，所述支撑环的一侧固定安装有回位弹簧，所述回位弹簧的一端固定连接有卡接杆，所述卡接杆一侧的轴心处固定连接有延伸至收纳盒外部的固定杆，所述支撑板的一侧开设有与卡接杆相配合的卡接槽。

所述执行机构包括弧形块，所述弧形块固定安装于保护壳内腔的底端，所述弧形块的顶部开设有弧形槽，所述弧形块的中部开设有与弧形槽相连通的凹槽，所述凹槽的内部套设有联动块，所述联动块的中部开设有对接槽，所述联动块的两侧均设置有与对接槽相对应的磁铁块，且两个所述磁铁块相对的一侧磁极相反，所述磁铁块的一侧固定连接有弧形杆，所述弧形杆的顶端固定连接有与固定杆相平齐的联动挡块，所述联动块的底端固定连接有外接杆，所述外接杆的底端延伸至保护壳的外侧。

所述联动块的上方设置有与弧形块固定连接的固定挡板，所述外接杆的底端固定连接有配重块。

所述集气机构包括储气罐，所述储气罐的底端固定连接有进气管，所述进气管的底端固定连接有导流罩，所述储气罐中部的一侧固定连接有延伸至保护壳内部的出气管，所述出气管的一端固定连接有导气管，所述导气管的一端与气囊的一侧固定连接，所述气囊的外部套接有安装于摄像头本体两端的固定套环。

所述进气管的内部设置有活动杆，所述活动杆的顶端固定连接有用于密封进气管的封堵板，所述活动杆的底端固定连接有联动板，所述进气管的内部固定嵌设有位于封堵板和联动板之间的承载环，所述承载环的顶端固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的顶端与封堵板的底端固定连接。

所述放气机构包括联动杆，所述联动杆顶端固定连接有贯穿出气管的连接杆，所述出气管的下表面开设有套接于连接杆外部的通槽，所述出气管内腔的下表面设置有用于密封通槽的弧形板，所述出气管的内部固定嵌设有固定环，所述固定环的中部对应设置有与连接杆固定连接的密封板。

所述联动杆的底端固定连接有连接绳，所述连接绳贯穿保护壳和弧形块并与弧形杆固定连接。

本发明取得的技术效果为：

本发明采用执行机构的设计，执行机构在遇到摄像头组件先接触异物的突发情况下会立即执行，然后收纳机构的外部限制会立即被解除，同时放气机构同步执行为气囊进行充气，收纳机构能够将摄像头本体向上提起，使得摄像头本体不会与异物接触，气囊充气将摄像头本体的端部包裹住，以此防止无人机本体歪斜时，机身内部的组件不会直接碰撞摄像头本体；

本发明采用集气机构的设计，集气机构能够在无人机下降的过程之中自行收集气体，并且无人机下降的速度越快，集气机构所收集的气体越多，在无人机故障坠落的同时集气机构能够在储气罐内收集大量的气体并使得储气罐内部的压强增加，在无人机落地，执行机构将放气机构打开，储气罐内部的气体能瞬间向气囊内流动，最终气囊便会膨胀并将摄像头本体保护起来。

附图说明

图1是本发明的实施例所提供的无人机的立体图；

图2是本发明的实施例所提供的摄像头组件与支撑杆连接处的立体图；

图3是本发明的实施例所提供的摄像头组件正面剖视的立体图；

图4是本发明的实施例所提供的进气管内部剖视的立体图；

图5是本发明的实施例所提供的收纳盒与支撑板连接处的剖视立体图；

图6是本发明的实施例所提供的图5中A处放大结构示意图；

图7是本发明的实施例所提供的联动杆与出气管连接处的剖视立体图；

图8是本发明的实施例所提供的图7中B处放大结构示意图；

图9是本发明的实施例所提供的执行机构爆炸图；

图10是本发明的实施例所提供的气囊与固定套环连接处的立体图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、无人机本体；101、支撑架；2、摄像头组件；201、保护壳；202、摄像头本体；203、支撑板；204、强力弹簧；205、收纳盒；3、储气罐；301、进气管；3011、导流罩；3012、活动杆；3013、联动板；3014、承载环；3015、封堵板；3016、复位弹簧；302、出气管；3021、固定环；3022、通槽；4、联动杆；401、连接杆；402、密封板；403、弧形板；404、连接绳；5、弧形块；501、弧形槽；502、凹槽；503、固定挡板；6、联动块；601、对接槽；602、外接杆；603、配重块；7、磁铁块；8、弧形杆；801、联动挡块；9、支撑环；901、回位弹簧；902、卡接杆；9021、固定杆；10、导气管；11、固定套环；12、气囊。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。

如图1所示，一种带有摄像头保护装置的无人机，包括无人机本体1，无人机本体1用于航拍，无人机本体1为市场上常见的航拍无人机；

参照附图2和附图3，摄像头组件2，摄像头组件2安装于无人机本体1的下方，无人机本体1的底端固定安装有支撑架101，支撑架101与摄像头组件2的顶端固定连接，无人机本体1下方的两侧还安装有支撑腿，摄像头组件2位于支撑腿内部，在保证无人机本体1落地歪斜的情况下，摄像头组件2会受到支撑腿的阻挡，从而能减小摄像头组件2的损伤，摄像头组件2包括保护壳201，保护壳201的内部安装有摄像头本体202；

参照附图5和附图6，收纳机构，收纳机构设置于保护壳201的内部，收纳机构用于向上提起摄像头本体202，收纳机构包括收纳盒205，收纳盒205的内部设置有支撑板203，支撑板203固定安装于摄像头本体202的顶端，支撑板203的顶端固定安装有与收纳盒205内壁固定连接的强力弹簧204，强力弹簧204可根据摄像头本体202的重量选用，保证强力弹簧204具有提升摄像头本体202的能力，强力弹簧204初始处于延伸蓄力的状态，进而支撑板203在强力弹簧204的作用下始终具有一个向上运动的趋势，从而摄像头本体202也具有与支撑板203相同的运动趋势。

参照附图5和附图6，收纳机构的两侧均设置有定位组件，定位组件包括支撑环9，支撑环9固定安装于收纳盒205的底部，收纳盒205的顶部开设有一个通孔，支撑环9安装在通孔的内部，支撑环9的一侧固定安装有回位弹簧901，回位弹簧901初始为延伸蓄力的状态，回位弹簧901的一端固定连接有卡接杆902，卡接杆902始终受到回位弹簧901的牵引力，卡接杆902一侧的轴心处固定连接有延伸至收纳盒205外部的固定杆9021，固定杆9021可与卡接杆902加工为一体成型的结构，固定杆9021的宽度小于支撑环9的内径宽度，固定杆9021能够自由的在支撑环9的内部穿插，支撑板203的一侧开设有与卡接杆902相配合的卡接槽，卡接槽与通孔相互平齐，卡接杆902初始位于卡接槽的内部，进而支撑板203初始便被固定在收纳盒205的内部；

根据上述结构，初始定位组件将支撑板203固定在收纳盒205内腔的底部，此时摄像头本体202位于保护壳201的底部，此时的摄像头本体202能够正常的进行航拍工作。

参照附图3和附图9，执行机构，执行机构设置于保护壳201内腔的底部，执行机构用于解除定位组件对收纳机构的限制，然后收纳机构用于将摄像头本体202向上提起，执行机构包括弧形块5，弧形块5固定安装于保护壳201内腔的底端，弧形块5的顶部开设有弧形槽501，弧形块5的中部开设有与弧形槽501相连通的凹槽502，凹槽502的内部套设有联动块6，联动块6的中部开设有对接槽601，联动块6的两侧均设置有与对接槽601相对应的磁铁块7，对接槽601的孔径大于磁铁块7宽度，进而保证磁铁块7能够顺畅的进入对接槽601内，且两个磁铁块7相对的一侧磁极相反，相反磁极的两个磁铁块7初始位于联动块6的两侧，联动块6的顶部与两个磁铁块7的顶部相贴合在一起，使得初始的两个磁铁块7不会相互接触，同时两个磁铁块7也位于弧形槽501的内部，且两个磁铁块7的底面均呈圆弧状，且磁铁块7圆弧状的底面与弧形槽501内部的弧度一致，进而两个磁铁块7始终有一个相对运动的趋势；

进一步的，磁铁块7的一侧固定连接有弧形杆8，弧形杆8与弧形槽501的弧度一致，弧形杆8的顶端固定连接有与固定杆9021相平齐的联动挡块801，联动挡块801初始与固定杆9021的端部贴合在一起，从而限制了固定杆9021不会在回位弹簧901的作用下带动卡接杆902从卡接槽的内部移出，以此使得支撑板203被固定在收纳盒205的内部；

根据上述结构，初始位于联动块6两侧的磁铁块7具有相对运动的趋势，同时对接槽601能为磁铁块7提供足够的空间对接，故而在联动块6向上移动的瞬间，两个磁铁块7在相互的吸附力下会同步的向对接槽601的内部移动，最终使得两个磁铁块7能够固定在对接槽601的内部，此时弧形杆8便能够带动联动挡块801伴随磁铁块7同步运动，由于弧形杆8呈弧线形的运动，故而联动挡块801在运动的同时会伴随弧形杆8的端部相对向下位移一段距离，而此时联动挡块801便能够脱离固定杆9021的端部，以此使得与固定杆9021固定连接的卡接杆902在回位弹簧901的作用下向卡接槽的外部移动，最终使得支撑板203外部限制解除，再配合强力弹簧204的作用完成摄像头本体202的收纳；

更进一步的，联动块6的底端固定连接有外接杆602，外接杆602的底端延伸至保护壳201的外侧，外接杆602与保护壳201的接触面设置为粗糙状，以此使得外接杆602不会轻易上升，避免执行机构自行打开的状况发生，联动块6的上方设置有与弧形块5固定连接的固定挡板503，固定挡板503用于限制联动块6不会在向上移动的瞬间脱离凹槽502，使得联动块6上移的位置固定，以此使得两个磁铁块7能够在对接槽601的内部完成对接，外接杆602的底端固定连接有配重块603，配重块603端部加工为弧面，配重块603的作用是防止外界气流将外接杆602向上吹动，避免执行机构自运行的状况发生。

参照附图3和附图4，集气机构，集气机构安装于摄像头组件2的两侧，集气机构用于收集外部气体并存放，集气机构包括储气罐3，储气罐3的底端固定连接有进气管301，进气管301的底端固定连接有导流罩3011，导流罩3011可设置为漏斗状，以此加大进气管301接受对流空气的空间，进而能快速的完成气体的收集，并且储气罐3中部的一侧固定连接有延伸至保护壳201内部的出气管302，出气管302的一端固定连接有导气管10，导气管10设置为软管，导气管10的一端与气囊12的一侧固定连接；

进一步的，具体参照附图10，气囊12安装于摄像头本体202的两端，气囊12的外部套接有安装于摄像头本体202两端的固定套环11，固定套环11为气囊12提供一个初始的存放空间；

更进一步的，进气管301的内部设置有活动杆3012，活动杆3012的顶端固定连接有用于密封进气管301的封堵板3015，活动杆3012的底端固定连接有联动板3013，进气管301的内部固定嵌设有位于封堵板3015和联动板3013之间的承载环3014，承载环3014的顶端固定连接有复位弹簧3016，承载环3014不仅用于支撑复位弹簧3016，同时还能够通过限制联动板3013来限制活动杆3012和封堵板3015向上移动的行程，以此避免复位弹簧3016过度延伸而发生不可逆的形变，复位弹簧3016初始为不受力的状态，复位弹簧3016的顶端与封堵板3015的底端固定连接。

参照附图7和附图8，放气机构，执行机构用于将放气机构的端口打开，并且将集气机构所收集的气体导入至气囊12的内部，然后气囊12内部充气并膨胀，最后气囊12包裹在摄像头本体202的两端，放气机构包括联动杆4，联动杆4顶端固定连接有贯穿出气管302的连接杆401，连接杆401为L形杆，出气管302的下表面开设有套接于连接杆401外部的通槽3022，通槽3022为连接杆401提供一个滑动的空间，出气管302内腔的下表面设置有用于密封通槽3022的弧形板403，弧形板403能够始终封堵住通槽3022，避免流经出气管302的气体从通槽3022内泄露出去，出气管302的内部固定嵌设有固定环3021，固定环3021的中部对应设置有与连接杆401固定连接的密封板402，密封板402初始会受到储气罐3内部气体的挤压，然后密封板402便有一个向固定环3021外侧移动的趋势，同时密封板402还受到连接杆401的阻挡，故而密封板402初始便位于固定环3021的内部，以此避免储气罐3内部的气体经由出气管302发生外泄。

进一步的，联动杆4的底端固定连接有连接绳404，连接绳404贯穿保护壳201和弧形块5并与弧形杆8固定连接，联动杆4呈L状，执行机构运行，弧形杆8能带动连接绳404移动，连接绳404便会牵引联动杆4向弧形块5的内部平移，以此使得联动杆4通过连接杆401带动密封板402从固定环3021的内部移出，最终使得导气管10与出气管302接通，然后即可完成气囊12的充气工作。

本发明的工作原理为：无人机本体1在下降时，气流会相对无人机本体1上升，而进入到导流罩3011内部的气流会流入到进气管301的内部，而后气流冲击封堵板3015，封堵板3015带动复位弹簧3016延伸和活动杆3012上升，复位弹簧3016延伸并蓄力，活动杆3012带动联动板3013上升，最后当封堵板3015从进气管301的内部滑出之后，联动板3013受承载环3014的阻挡限制活动杆3012停止移动，活动杆3012限制封堵板3015不会继续移动，此时外部的气流将会逐渐的进入到储气罐3的内部，使得储气罐3内部的压强逐渐增加，最终储气罐3内部的压强将增加至与对流气体的压强一致；

当储气罐3内外压强一致，且无人机本体1下降的速度降低时，储气罐3内部的压强将会大于外界对流空气的压强，此时封堵板3015会受到复位弹簧3016和储气罐3内部气体挤压的双重作用，进而封堵板3015最后会恢复至进气管301的内部，以此保证储气罐3内部收集的气体的不会外泄，使得储气罐3内部相对外界处于高压的状态。

当无人机本体1带动摄像头组件2下降，且摄像头组件2碰撞到地面的异物时，位于保护壳201底端的配重块603将首先接触异物的碰撞，进而配重块603挤压外接杆602，外接杆602向上顶升联动块6，联动块6沿着凹槽502的内部上升，且联动块6受固定挡板503的阻挡不会瞬间从凹槽502的内部弹出，进而联动块6会带动对接槽601对齐两个磁铁块7，两个磁铁块7便会相互吸附在一起；

磁铁块7移动的同时会带动弧形杆8沿着弧形槽501的内部滑动，弧形杆8会带动联动挡块801从固定杆9021的端部脱离，然后回位弹簧901回弹并牵引卡接杆902，卡接杆902受力向卡接槽的外部移动，最后支撑板203的外部限制便被解除，此时强力弹簧204不受外力限制进行回弹，然后强力弹簧204牵引支撑板203向收纳盒205的内部移动，支撑板203带动摄像头本体202向收纳盒205的内部移动，进而保证摄像头本体202尽量不会碰撞到地面的异物。

弧形杆8移动的同时会牵引连接绳404向磁铁块7的方向移动，连接绳404牵引联动杆4向保护壳201的方向平移，联动杆4带动连接杆401沿着通槽3022的内部滑动，连接杆401带动密封板402和弧形板403同步移动，进而使得出气管302的内部与导气管10的内部连通在一起，然后储气罐3内部存放的气体将会瞬间流入到导气管10的内部，导气管10内部的气体又会瞬间流入到气囊12的内部，气囊12将会从固定套环11的内部膨胀而出，进而使得摄像头本体202的两端被有效的保护起来。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

Claims (8)

1.一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：包括：

无人机本体（1），所述无人机本体（1）用于航拍；

摄像头组件（2），所述摄像头组件（2）安装于无人机本体（1）的下方，所述摄像头组件（2）包括保护壳（201），所述保护壳（201）的内部安装有摄像头本体（202）；

气囊（12），所述气囊（12）安装于摄像头本体（202）的两端；

收纳机构，所述收纳机构设置于保护壳（201）的内部，所述收纳机构的两侧均设置有定位组件；

执行机构，所述执行机构设置于保护壳（201）内腔的底部，所述执行机构用于解除定位组件对收纳机构的限制，所述收纳机构用于将摄像头本体（202）向上提起；

集气机构，所述集气机构安装于摄像头组件（2）的两侧，所述集气机构用于收集外部气体并存放；

放气机构，所述执行机构用于将放气机构的端口打开，使气囊（12）充气包裹在摄像头本体（202）的两端；

所述执行机构包括弧形块（5），所述弧形块（5）固定安装于保护壳（201）内腔的底端，所述弧形块（5）的顶部开设有弧形槽（501），所述弧形块（5）的中部开设有与弧形槽（501）相连通的凹槽（502），所述凹槽（502）的内部套设有联动块（6），所述联动块（6）的中部开设有对接槽（601），所述联动块（6）的两侧均设置有与对接槽（601）相对应的磁铁块（7），且两个所述磁铁块（7）相对的一侧磁极相反，所述磁铁块（7）的一侧固定连接有弧形杆（8），所述弧形杆（8）的顶端固定连接有与固定杆（9021）相平齐的联动挡块（801），所述联动块（6）的底端固定连接有外接杆（602），所述外接杆（602）的底端延伸至保护壳（201）的外侧，所述联动块（6）的上方设置有与弧形块（5）固定连接的固定挡板（503），所述外接杆（602）的底端固定连接有配重块（603）。

2.根据权利要求1所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述无人机本体（1）的底端固定安装有支撑架（101），所述支撑架（101）与摄像头组件（2）的顶端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述收纳机构包括收纳盒（205），所述收纳盒（205）的内部设置有支撑板（203），所述支撑板（203）固定安装于摄像头本体（202）的顶端，所述支撑板（203）的顶端固定安装有与收纳盒（205）内壁固定连接的强力弹簧（204）。

4.根据权利要求3所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述定位组件包括支撑环（9），所述支撑环（9）固定安装于收纳盒（205）的底部，所述支撑环（9）的一侧固定安装有回位弹簧（901），所述回位弹簧（901）的一端固定连接有卡接杆（902），所述卡接杆（902）一侧的轴心处固定连接有延伸至收纳盒（205）外部的固定杆（9021），所述支撑板（203）的一侧开设有与卡接杆（902）相配合的卡接槽。

5.根据权利要求1所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述集气机构包括储气罐（3），所述储气罐（3）的底端固定连接有进气管（301），所述进气管（301）的底端固定连接有导流罩（3011），所述储气罐（3）中部的一侧固定连接有延伸至保护壳（201）内部的出气管（302），所述出气管（302）的一端固定连接有导气管（10），所述导气管（10）的一端与气囊（12）的一侧固定连接，所述气囊（12）的外部套接有安装于摄像头本体（202）两端的固定套环（11）。

6.根据权利要求5所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述进气管（301）的内部设置有活动杆（3012），所述活动杆（3012）的顶端固定连接有用于密封进气管（301）的封堵板（3015），所述活动杆（3012）的底端固定连接有联动板（3013），所述进气管（301）的内部固定嵌设有位于封堵板（3015）和联动板（3013）之间的承载环（3014），所述承载环（3014）的顶端固定连接有复位弹簧（3016），所述复位弹簧（3016）的顶端与封堵板（3015）的底端固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述放气机构包括联动杆（4），所述联动杆（4）顶端固定连接有贯穿出气管（302）的连接杆（401），所述出气管（302）的下表面开设有套接于连接杆（401）外部的通槽（3022），所述出气管（302）内腔的下表面设置有用于密封通槽（3022）的弧形板（403），所述出气管（302）的内部固定嵌设有固定环（3021），所述固定环（3021）的中部对应设置有与连接杆（401）固定连接的密封板（402）。

8.根据权利要求7所述的一种带有摄像头保护装置的无人机，其特征在于：所述联动杆（4）的底端固定连接有连接绳（404），所述连接绳（404）贯穿保护壳（201）和弧形块（5）并与弧形杆（8）固定连接。

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