CN114030629B - 一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，包括无人机本体、风力驱动高自由度式多方位调整机构、弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构和氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构，所述无人机本体下设有保护罩壳，所述无人机本体下设有起落架，所述风力驱动高自由度式多方位调整机构设于保护罩壳内，所述弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构设于风力驱动高自由度式多方位调整机构上，所述氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构设于起落架下。本发明属于监控无人机技术领域，具体是指一种可以高自由度进行监控角度的调整，增大监控范围，并且利用风力发电驱动调节监控角度，节能环保且减少成本的无人机用高自由度调节式的安防监控设备。

Description

一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备

技术领域

本发明属于监控无人机技术领域，具体是指一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备。

背景技术

无人驾驶飞机，俗称：无人飞机、无人机、无人航空载具、无人作战飞机、蜂型机；广义上为不需要驾驶员登机驾驶的各式遥控飞行器，一般特指军方的无人侦察飞机，无人机,机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输，无人侦察机可以深入阵地前沿和敌后一二百公里，甚至更远的距离。它依靠装在机上的可见光照相机、电影摄影机、标准或微光电视摄像机、红外扫描器和雷达等设备，完成各种侦察和监视任务。一般来说，一架无人机可携带一种或几种侦察设备，按预定的程序或地面指令进行工作，最后将所获得的信息和图像随时传送回地面，供有关部门使用；也可以将获得的所有信息记录下来，待无人机回收时一次取用。随着高新技术的发展和应用，无人机上的设备性能也在不断提高，同时还增加了一些新的装备，应用范围进一步扩大，安保设备和监控设备也得到了快速的发展，随着近几年无人机的快速发展，无人机的使用成本越来越低，无人机在民用领域的到了广泛的应用。在安防过程中对一些大型集会往往由于覆盖面积广，人员密集，仅仅依靠人力进行控制和搜索往往不能达到很好的效果，此时只能借助于无人机进行搜索监控。无人机具有操控方便、机动性好、视野广等特点，能及时获取低空高分辨率图像和其他近地面信息，减少人力物力资源消耗，能很好地应用于安保和监控技术领域，现有的安防监控用无人机在调节视角时，需要操控整个无人机进行转向，操作较为麻烦，同时在无人机飞行时经常会遇到一些外界因素的突发状况，导致无人机的损坏，为此，本发明提供了一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备。

发明内容

为了解决上述难题，本发明提供了一种可以高自由度进行监控角度的调整，增大监控范围，并且利用风力发电驱动调节监控角度，节能环保且减少成本的无人机用高自由度调节式的安防监控设备。

为了实现上述功能，本发明采取的技术方案如下：一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，包括无人机本体、风力驱动高自由度式多方位调整机构、弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构和氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构，所述无人机本体下设有保护罩壳，所述无人机本体下设有起落架，所述起落架以无人机本体的竖直中心线为对称轴设置两组，所述风力驱动高自由度式多方位调整机构设于保护罩壳内，可以利用风能驱动调整，节能环保且减少成本，所述弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构设于风力驱动高自由度式多方位调整机构上，可以在调整到合适的监控角度后立即锁止固定，所述氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构设于起落架下，在无人机降落时，利用氮气的流动力来减少弹簧的势能变化，从而使降落更加平稳；所述风力驱动高自由度式多方位调整机构包括转轴一、驱动叶轮一、转轴二、驱动叶轮二、齿轮一、齿轮二和监控摄像头，所述转轴一顶端转动贯穿保护罩壳顶壁和无人机本体设置，所述驱动叶轮一设于转轴一上，所述转轴一底端设有支架，所述支架两侧壁上转动贯穿设有连动轴，所述支架侧壁上设有支板，所述转轴二顶端转动设于支板下，所述齿轮一套设于转轴二上，所述齿轮二设于连动轴上，所述齿轮二啮合于齿轮一，所述驱动叶轮二设于转轴二下，所述连动轴上套设有连接柱，所述监控摄像头设于连接柱底端下，在无人机本体运作过程中，周围的风比较大，从而使驱动叶轮一转动，驱动叶轮一受风力作用转动带动转轴一下的支架以及监控摄像头水平方向上转动调整，同时风力驱使驱动叶轮二转动，驱动叶轮二带动转轴二上的齿轮一转动，齿轮一驱动齿轮一转动，齿轮一带动连动轴上的连接柱竖直方向上转动调整，从而连接柱带动监控摄像头在竖向方向上转动调整，可以调整的监控范围大，且整体采用风力驱动调整，更加的节能环保。

优选的，所述弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构包括固定摩擦块一、移动摩擦块一、弹簧线圈一、固定摩擦块二、移动摩擦块二和弹簧线圈二，所述固定摩擦块一固定套设于转轴一上，所述移动摩擦块一移动套接于转轴一上，所述弹簧线圈一套设于转轴一上，所述弹簧线圈一底端连接于支架顶壁上，所述弹簧线圈一顶端连接于移动摩擦块一底壁，所述固定摩擦块二固定套设于转轴二上，所述移动摩擦块二移动套接于转轴二上，所述转轴二上固定套设有固定套块，所述弹簧线圈二套设于转轴二上，所述弹簧线圈二底端连接于移动摩擦块二顶壁，所述弹簧线圈二顶端连接于固定套块底壁，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈一断电，弹簧线圈一则立即膨胀伸长将移动摩擦块一向上顶起，使移动摩擦块一与固定摩擦块一相接触，从而在摩擦力的作用下转轴一立即停止转动，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈二断电，弹簧线圈二则立即膨胀伸长将移动摩擦块二向上顶起，使移动摩擦块二与固定摩擦块二相接触，从而在摩擦力的作用下转轴二立即停止转动，从而将监控摄像头固定在此位置进行监控拍摄，对弹簧线圈一和弹簧线圈二通断电，会立即膨胀伸长，可以将转轴一和转轴二的即刻锁定。

优选的，所述氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构包括缓冲垫、固定套筒、移动柱和活塞板，所述起落架内设有空腔，所述缓冲垫移动贯穿起落架底壁设置，所述固定套筒设于空腔顶壁下，所述固定套筒以空腔的竖直中心线为对称轴设置两组，所述固定套筒内充填有氮气，所述移动柱设于缓冲垫顶壁上，所述移动柱与固定套筒一一对应设置，所述移动柱顶端移动贯穿固定套筒底壁设置，所述活塞板设于移动柱顶端上，所述活塞板移动设于固定套筒内，所述移动柱上套设有减震弹簧，所述减震弹簧一端连接于固定套筒内底壁上，所述减震弹簧另一端连接于活塞板，所述活塞板上设有气流孔，在无人机降落时起落架接触地面时会有一定的冲击力，缓冲垫接触地面时受到冲击力后会带动移动柱上的活塞板向上移动，同时减震弹簧受到拉伸力，活塞板向上运动的过程中氮气通过气流孔，会产生气流差，对活塞板有反作用力的作用，同时减少减震弹簧的形态变换，从而降落时振荡的幅度减小，降落时也更加平缓。

作为本发明的一种优选技术方案，所述保护罩壳为底端开口的中空腔体结构设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴二底端穿过保护罩壳底端开口设置，驱动叶轮二设置在转轴二下，从而就可以伸出保护罩壳，受到的风力作用更强。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支架为倒U型结构设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述缓冲垫为橡胶材料制成，缓冲垫自身有一定的缓冲力。

本发明采取上述结构取得有益效果如下：本发明提供的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备通过风力驱动高自由度式多方位调整机构的设置，在无人机本体运作过程中，周围的风比较大，从而使驱动叶轮一转动，驱动叶轮一受风力作用转动带动转轴一下的支架以及监控摄像头水平方向上转动调整，同时风力驱使驱动叶轮二转动，驱动叶轮二带动转轴二上的齿轮一转动，齿轮一驱动齿轮一转动，齿轮一带动连动轴上的连接柱竖直方向上转动调整，从而连接柱带动监控摄像头在竖向方向上转动调整，可以调整的监控范围大，且整体采用风力驱动调整，更加的节能环保，通过弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构的设置，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈一断电，弹簧线圈一则立即膨胀伸长将移动摩擦块一向上顶起，使移动摩擦块一与固定摩擦块一相接触，从而在摩擦力的作用下转轴一立即停止转动，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈二断电，弹簧线圈二则立即膨胀伸长将移动摩擦块二向上顶起，使移动摩擦块二与固定摩擦块二相接触，从而在摩擦力的作用下转轴二立即停止转动，从而将监控摄像头固定在此位置进行监控拍摄，对弹簧线圈一和弹簧线圈二通断电，会立即膨胀伸长，可以将转轴一和转轴二的即刻锁定，通过氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构的设置，在无人机降落时起落架接触地面时会有一定的冲击力，缓冲垫接触地面时受到冲击力后会带动移动柱上的活塞板向上移动，同时减震弹簧受到拉伸力，活塞板向上运动的过程中氮气通过气流孔，会产生气流差，对活塞板有反作用力的作用，同时减少减震弹簧的形态变换，从而降落时振荡的幅度减小，降落时也更加平缓。

附图说明

图1为本发明提出的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备的保护罩壳的内部结构示意图；

图3为图2中A处局部放大图；

图4为图2中B处局部放大图；

图5为本发明提出的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备的起落架的内部结构示意图；

图6为图4中C处局部放大图。

其中，1、无人机本体，2、风力驱动高自由度式多方位调整机构，3、弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构，4、氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构，5、保护罩壳，6、起落架，7、转轴一，8、驱动叶轮一，9、转轴二，10、驱动叶轮二，11、齿轮一，12、齿轮二，13、监控摄像头，14、支架，15、连动轴，16、支板，17、连接柱，18、固定摩擦块一，19、移动摩擦块一，20、弹簧线圈一，21、固定摩擦块二，22、移动摩擦块二，23、弹簧线圈二，24、固定套块，25、缓冲垫，26、固定套筒，27、移动柱，28、活塞板，29、减震弹簧，30、空腔，31、氮气，32、气流孔。

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；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。以下结合附图，对本发明做进一步详细说明。

如图1-6所示，本发明提供的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，包括无人机本体1、风力驱动高自由度式多方位调整机构2、弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构3和氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构4，无人机本体1下设有保护罩壳5，保护罩壳5为底端开口的中空腔体结构设置，无人机本体1下设有起落架6，起落架6以无人机本体1的竖直中心线为对称轴设置两组，风力驱动高自由度式多方位调整机构2设于保护罩壳5内，弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构3设于风力驱动高自由度式多方位调整机构2上，氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构4设于起落架6下；风力驱动高自由度式多方位调整机构2包括转轴一7、驱动叶轮一8、转轴二9、驱动叶轮二10、齿轮一11、齿轮二12和监控摄像头13，转轴一7顶端转动贯穿保护罩壳5顶壁和无人机本体1设置，驱动叶轮一8设于转轴一7上，转轴一7底端设有支架14，支架14为倒U型结构设置，支架14两侧壁上转动贯穿设有连动轴15，支架14侧壁上设有支板16，转轴二9顶端转动设于支板16下，转轴二9底端穿过保护罩壳5底端开口设置，齿轮一11套设于转轴二9上，齿轮二12设于连动轴15上，齿轮二12啮合于齿轮一11，驱动叶轮二10设于转轴二9下，连动轴15上套设有连接柱17，监控摄像头13设于连接柱17底端下。

弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构3包括固定摩擦块一18、移动摩擦块一19、弹簧线圈一20、固定摩擦块二21、移动摩擦块二22和弹簧线圈二23，固定摩擦块一18固定套设于转轴一7上，移动摩擦块一19移动套接于转轴一7上，弹簧线圈一20套设于转轴一7上，弹簧线圈一20底端连接于支架14顶壁上，弹簧线圈一20顶端连接于移动摩擦块一19底壁，固定摩擦块二21固定套设于转轴二9上，移动摩擦块二22移动套接于转轴二9上，转轴二9上固定套设有固定套块24，弹簧线圈二23套设于转轴二9上，弹簧线圈二23底端连接于移动摩擦块二22顶壁，弹簧线圈二23顶端连接于固定套块24底壁。

氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构4包括缓冲垫25、固定套筒26、移动柱27和活塞板28，起落架6内设有空腔30，缓冲垫25移动贯穿起落架6底壁设置，缓冲垫25为橡胶材料制成，固定套筒26设于空腔30顶壁下，固定套筒26以空腔30的竖直中心线为对称轴设置两组，固定套筒26内充填有氮气31，移动柱27设于缓冲垫25顶壁上，移动柱27与固定套筒26一一对应设置，移动柱27顶端移动贯穿固定套筒26底壁设置，活塞板28设于移动柱27顶端上，活塞板28移动设于固定套筒26内，移动柱27上套设有减震弹簧29，减震弹簧29一端连接于固定套筒26内底壁上，减震弹簧29另一端连接于活塞板28，活塞板28上设有气流孔32。

具体使用时，在无人机本体1运作过程中，周围的风比较大，从而使驱动叶轮一8转动，驱动叶轮一8受风力作用转动带动转轴一7下的支架14以及监控摄像头13水平方向上转动调整，同时风力驱使驱动叶轮二10转动，驱动叶轮二10带动转轴二9上的齿轮一11转动，齿轮一11驱动齿轮一11转动，齿轮一11带动连动轴15上的连接柱17竖直方向上转动调整，从而连接柱17带动监控摄像头13在竖向方向上转动调整，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈一20断电，弹簧线圈一20则立即膨胀伸长将移动摩擦块一19向上顶起，使移动摩擦块一19与固定摩擦块一18相接触，从而在摩擦力的作用下转轴一7立即停止转动，在水平方向上转动调节好后，立即对弹簧线圈二23断电，弹簧线圈二23则立即膨胀伸长将移动摩擦块二22向上顶起，使移动摩擦块二22与固定摩擦块二21相接触，从而在摩擦力的作用下转轴二9立即停止转动，从而将监控摄像头13固定在此位置进行监控拍摄，在无人机降落时起落架6接触地面时会有一定的冲击力，缓冲垫25接触地面时受到冲击力后会带动移动柱27上的活塞板28向上移动，同时减震弹簧29受到拉伸力，活塞板28向上运动的过程中氮气31通过气流孔32，会产生气流差，对活塞板28有反作用力的作用，同时减少减震弹簧29的形态变换，从而降落时振荡的幅度减小，降落时也更加平缓。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：包括无人机本体、风力驱动高自由度式多方位调整机构、弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构和氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构，所述无人机本体下设有保护罩壳，所述无人机本体下设有起落架，所述起落架以无人机本体的竖直中心线为对称轴设置两组，所述风力驱动高自由度式多方位调整机构设于保护罩壳内，所述弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构设于风力驱动高自由度式多方位调整机构上，所述氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构设于起落架下；所述风力驱动高自由度式多方位调整机构包括转轴一、驱动叶轮一、转轴二、驱动叶轮二、齿轮一、齿轮二和监控摄像头，所述转轴一顶端转动贯穿保护罩壳顶壁和无人机本体设置，所述驱动叶轮一设于转轴一上，所述转轴一底端设有支架，所述支架两侧壁上转动贯穿设有连动轴，所述支架侧壁上设有支板，所述转轴二顶端转动设于支板下，所述齿轮一套设于转轴二上，所述齿轮二设于连动轴上，所述齿轮二啮合于齿轮一，所述驱动叶轮二设于转轴二下，所述连动轴上套设有连接柱，所述监控摄像头设于连接柱底端下；

所述弹簧通断电控制摩擦块接触锁止机构包括固定摩擦块一、移动摩擦块一、弹簧线圈一、固定摩擦块二、移动摩擦块二和弹簧线圈二，所述固定摩擦块一固定套设于转轴一上，所述移动摩擦块一移动套接于转轴一上，所述弹簧线圈一套设于转轴一上，所述弹簧线圈一底端连接于支架顶壁上，所述弹簧线圈一顶端连接于移动摩擦块一底壁，所述固定摩擦块二固定套设于转轴二上，所述移动摩擦块二移动套接于转轴二上，所述转轴二上固定套设有固定套块，所述弹簧线圈二套设于转轴二上，所述弹簧线圈二底端连接于移动摩擦块二顶壁，所述弹簧线圈二顶端连接于固定套块底壁。

2.根据权利要求1所述的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：所述氮气流动力减缓弹簧势能平缓起落机构包括缓冲垫、固定套筒、移动柱和活塞板，所述起落架内设有空腔，所述缓冲垫移动贯穿起落架底壁设置，所述固定套筒设于空腔顶壁下，所述固定套筒以空腔的竖直中心线为对称轴设置两组，所述固定套筒内充填有氮气，所述移动柱设于缓冲垫顶壁上，所述移动柱与固定套筒一一对应设置，所述移动柱顶端移动贯穿固定套筒底壁设置，所述活塞板设于移动柱顶端上，所述活塞板移动设于固定套筒内，所述移动柱上套设有减震弹簧，所述减震弹簧一端连接于固定套筒内底壁上，所述减震弹簧另一端连接于活塞板，所述活塞板上设有气流孔。

3.根据权利要求2所述的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：所述保护罩壳为底端开口的中空腔体结构设置。

4.根据权利要求3所述的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：所述转轴二底端穿过保护罩壳底端开口设置。

5.根据权利要求4所述的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：所述支架为倒U型结构设置。

6.根据权利要求5所述的一种无人机用高自由度调节式的安防监控设备，其特征在于：所述缓冲垫为橡胶材料制成。