CN114104307A - 一种无人机用障碍报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机用障碍报警装置，属于无人机技术领域，一种无人机用障碍报警装置，包括机体机构，所述机体机构还包括控制机体，所述控制机体顶面四角均匀设置有支撑臂，所述支撑臂在远离所述控制机体一端底面设置用于紧急防护的隔离机构，所述支撑臂在远离所述控制机体一端顶面固定安装有驱动电机，所述驱动电机动力输出端固定安装有螺旋桨，所述控制机体四侧面中心均嵌入有测距雷达，所述控制机体边角侧面与所述支撑臂底面之间开设有收纳槽；它可以实现在无人机紧急撞击障碍物时，进行紧急制动，并启动隔离机构紧急避险，避免炸机的情况发生，同时起落支架可在起飞之后收起，并在紧急状态下对全景摄像头进行保护。

Description

一种无人机用障碍报警装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及一种无人机用障碍报警装置。

背景技术

无人机往往更适合在一些恶劣的环境中执行任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大地拓展了无人机本身的用途，发达国家同样在积极扩展无人机行业应用与发展无人机技术。

然而，现有的无人机在使用时存在以下缺陷：

无人机在紧急状况下遇到树枝等障碍物，在操纵者反应不过来时，只能被动向障碍物驶去，无法紧急避险；

现有的无人机起落支架基本都是无法进行收缩的，只能悬挂在机体底面，在无人机飞行的过程中很容易触碰到障碍物，对于无人机的飞行会产生阻碍。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无人机用障碍报警装置，它可以实现在无人机紧急撞击障碍物，操控者反应不过来的情况下，进行紧急制动，并启动隔离机构紧急避险，避免炸机的情况发生，同时起落支架可在起飞之后收起，并在紧急状态下对全景摄像头进行保护。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种无人机用障碍报警装置，包括机体机构，所述机体机构还包括控制机体，所述控制机体顶面四角均匀设置有支撑臂，所述支撑臂在远离所述控制机体一端底面设置用于紧急防护的隔离机构，所述支撑臂在远离所述控制机体一端顶面固定安装有驱动电机，所述驱动电机动力输出端固定安装有螺旋桨，所述控制机体四侧面中心均嵌入有测距雷达，所述控制机体边角侧面与所述支撑臂底面之间开设有收纳槽，所述收纳槽底端开设有旋转支撑槽，所述收纳槽与所述旋转支撑槽之间设置有用于提供支撑和防护的支撑机构，所述控制机体底面中心开设有缓冲槽，所述缓冲槽内部活动嵌入有用于环境观测的观测机构。

进一步的，所述观测机构包括固定嵌入于所述缓冲槽底面中心的电动伸缩杆，所述电动伸缩杆动力输出端固定安装有支撑座，所述支撑座滑动嵌入于所述缓冲槽内部，所述支撑座底面中心固定安装有全景摄像头，所述全景摄像头与所述控制机体电性连接。

进一步的，所述支撑座呈梅花状，所述缓冲槽与所述支撑座相匹配，所述支撑座顶面四角与所述缓冲槽顶壁之间均匀嵌入有缓冲弹簧。

进一步的，所述支撑机构包括活动安装于所述旋转支撑槽内部的旋转电机，所述旋转电机动力输出端固定嵌入于所述旋转支撑槽侧壁，所述旋转电机侧面固定安装有支撑腿。

进一步的，所述支撑腿呈“L”状结构，所述支撑腿与所述收纳槽相匹配。

所述支撑腿中心开设有减负槽，所述支撑腿底端开设有半圆状圆角，且表面包裹有缓冲橡胶层。

进一步的，所述隔离机构包括固定安装于所述支撑臂底面一端的隔离电机，所述隔离电机设置有两个，两个所述隔离电机分别设置于对称的两个所述支撑臂底面，所述隔离电机动力输出端固定安装有连接支轴，两个所述连接支轴之间环绕固定安装有隔离圈。

进一步的，所述隔离圈呈环状结构，且为弹性塑料材质制成，所述隔离圈两侧均开设有楔形坡口。

进一步的，所述隔离圈直径大于所述控制机体与所述螺旋桨水平状态下的最大延伸长度，所述隔离圈的半径大于所述控制机体和所述支撑腿的最大组合高度。

进一步的，所述控制机体无线通信连接有遥控装置，所述遥控装置用于实时控制所述控制机体和接收所述全景摄像头的拍摄画面。

本发明取得的技术效果为：

本发明设置有隔离机构，可通过测距雷达探测与障碍物的距离，可在紧急状态下启动紧急自救状态，通过连接支轴带动隔离圈快速旋转，形成防护罩，可将障碍物隔离在防护罩之外，同时在触碰到障碍物时，可利用相互作用力反向弹走，远离障碍物，进而操控者可及时的进行反应，关闭紧急自救状态，重新对该装置进行控制，同时隔离圈恢复初始状态，降低该装置在紧急状态下的炸机概率；

本发明设置有支撑机构，可在该装置起飞之后，通过旋转电机驱动支撑腿向上转动90度，收缩至收纳槽内部，使得支撑腿可收缩进控制机体和支撑臂内部，形成一体，使其不会妨碍该装置的正常飞行，使得该装置飞行过程更加顺畅，降低飞行阻力，提高飞行安全性；

本发明设置有观测机构和支撑机构相配合，可在紧急状态下，通过旋转电机带动支撑腿向下旋转180度，在全景摄像头四周形成防护圈，对全景摄像头进行防护，避免障碍物损伤全景摄像头，操控者无法观察四周的情况发生，同时电动伸缩杆会拉动支撑座和全景摄像头向缓冲槽内部收缩，减少裸露体积，进而减少损坏概率，提高该装置的生存能力，同时缓冲弹簧可缓冲飞行过程中的冲击力，降低全景摄像头所受的损伤，提高该装置的安全性能。

附图说明

图1为本发明的飞行状态立体结构示意图；

图2为本发明的机体机构底面结构示意图；

图3为本发明的观测机构结构示意图；

图4为本发明的支撑机构结构示意图；

图5为本发明的紧急自救状态结构示意图；

图6为本发明的地面启停状态结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、机体机构；101、控制机体；102、支撑臂；103、驱动电机；104、螺旋桨；105、测距雷达；106、收纳槽；107、旋转支撑槽；108、缓冲槽；2、观测机构；201、支撑座；202、全景摄像头；203、缓冲弹簧；204、电动伸缩杆；3、支撑机构；301、旋转电机；302、支撑腿；303、减负槽；4、隔离机构；401、隔离电机；402、隔离圈；403、连接支轴。

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1-3所示，一种无人机用障碍报警装置，包括机体机构1，机体机构1还包括控制机体101，控制机体101顶面四角均匀设置有支撑臂102，支撑臂102在远离控制机体101一端底面设置用于紧急防护的隔离机构4，支撑臂102在远离控制机体101一端顶面固定安装有驱动电机103，驱动电机103动力输出端固定安装有螺旋桨104，控制机体101四侧面中心均嵌入有测距雷达105，控制机体101边角侧面与支撑臂102底面之间开设有收纳槽106，收纳槽106底端开设有旋转支撑槽107，收纳槽106与旋转支撑槽107之间设置有用于提供支撑和防护的支撑机构3，控制机体101底面中心开设有缓冲槽108，缓冲槽108内部活动嵌入有用于环境观测的观测机构2。

参阅图2和图3，观测机构2包括固定嵌入于缓冲槽108底面中心的电动伸缩杆204，通过在电动伸缩杆204动力输出端固定安装有支撑座201，同时支撑座201滑动嵌入于缓冲槽108内部，并且支撑座201底面中心固定安装有全景摄像头202，可利用电动伸缩杆204拉动支撑座201和全景摄像头202向缓冲槽108内部收缩，减少裸露体积，进而减少损坏概率，提高该装置的生存能力，通过将全景摄像头202与控制机体101电性连接，可将全景摄像头202的拍摄信息传输至控制机体101。

参阅图2和图3，通过将支撑座201与缓冲槽108相互对位安装，同时将支撑座201顶面四角与缓冲槽108顶壁之间均匀嵌入有缓冲弹簧203，可缓冲飞行过程中的冲击力，降低全景摄像头202所受的损伤，提高该装置的安全性能。

参阅图1-4，支撑机构3包括活动安装于旋转支撑槽107内部的旋转电机301，旋转电机301动力输出端固定嵌入于旋转支撑槽107侧壁，旋转电机301侧面固定安装有支撑腿302，通过将支撑腿302设置呈“L”状结构，同时支撑腿302与收纳槽106相匹配，可利用旋转电机301驱动支撑腿302向上转动90度，收缩至收纳槽106内部，使得支撑腿302可收缩进控制机体101和支撑臂102内部，形成一体，使其不会妨碍该装置的正常飞行。

参阅图4和图6，其中，支撑腿302中心开设有减负槽303，可减小该装置的整体质量，提高该装置的续航，同时可在支撑腿302对全景摄像头202进行防护时，减少对全景摄像头202的遮挡，使得全景摄像头202在被保护状态下观测范围更广，通过将支撑腿302底端开设有半圆状圆角，且表面包裹有缓冲橡胶层，可提高支撑稳定性。

参阅图1和图6，隔离机构4包括固定安装于支撑臂102底面一端的隔离电机401，通过设置有两个隔离电机401，同时两个隔离电机401分别设置于对称的两个支撑臂102底面，并且隔离电机401动力输出端固定安装有连接支轴403，两个连接支轴403之间环绕固定安装有隔离圈402，可通过隔离电机401带动隔离圈402高速转动形成隔离罩。

参阅图1，其中，隔离圈402呈环状结构，且为弹性塑料材质制成，同时隔离圈402两侧均开设有楔形坡口，可使得隔离圈402高速旋转形成隔离罩，并且通过楔形坡口可对树枝等软质障碍物进行切割。

参阅图1和图5，隔离圈402直径大于控制机体101与螺旋桨104水平状态下的最大延伸长度，水平状态即为螺旋桨104与支撑臂102垂直时的状态，此状态即为螺旋桨104的初始状态，同时隔离圈402的半径大于控制机体101和支撑腿302的最大组合高度，可避免隔离圈402高速旋转时触碰到螺旋桨104和支撑腿302，以免相互损伤。

参阅图1，控制机体101无线通信连接有遥控装置，遥控装置用于实时控制控制机体101和接收全景摄像头202的拍摄画面，使得操控者可通过遥控装置经过控制机体101控制该装置的飞行。

本发明的工作原理为：

首先，可通过遥控装置经过控制机体101控制驱动电机103和驱动螺旋桨104，使得该装置进行起飞，同时旋转电机301驱动支撑腿302向上转动90度，收缩至收纳槽106内部，使得支撑腿302可收缩进控制机体101和支撑臂102内部，形成一体，使其不会妨碍该装置的正常飞行，使得该装置飞行过程更加顺畅；

其次，在飞行过程中测距雷达105可探测周围障碍物的距离，当该装置紧急情况下遇到障碍物时，操控人员可通过遥控装置启动紧急自救状态，进而通过控制机体101来控制螺旋桨104停止转动，恢复初始状态，同时启动隔离电机401，通过连接支轴403带动隔离圈402快速旋转，形成防护罩，可将障碍物隔离在防护罩之外，同时在触碰到障碍物时，可利用相互作用力反向弹走，远离障碍物，进而操控者可及时地进行反应，关闭紧急自救状态，重新对该装置进行控制，同时隔离圈402恢复初始状态，降低该装置在紧急状态下的炸机概率；

最后，在紧急状态下，旋转电机301可带动支撑腿302向下旋转180度，在全景摄像头202四周形成防护圈，对全景摄像头202进行防护，避免遇到障碍物损伤全景摄像头202，造成操控者无法观察周围的情况发生，同时电动伸缩杆204会拉动支撑座201和全景摄像头202向缓冲槽108内部收缩，减少裸露体积，进而减少损坏概率，提高该装置的生存能力。

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 (10)

1.一种无人机用障碍报警装置，包括机体机构（1），其特征在于：所述机体机构（1）还包括控制机体（101），所述控制机体（101）顶面四角均匀设置有支撑臂（102），所述支撑臂（102）在远离所述控制机体（101）一端底面设置用于紧急防护的隔离机构（4），所述支撑臂（102）在远离所述控制机体（101）一端顶面固定安装有驱动电机（103），所述驱动电机（103）动力输出端固定安装有螺旋桨（104），所述控制机体（101）四侧面中心均嵌入有测距雷达（105），所述控制机体（101）边角侧面与所述支撑臂（102）底面之间开设有收纳槽（106），所述收纳槽（106）底端开设有旋转支撑槽（107），所述收纳槽（106）与所述旋转支撑槽（107）之间设置有用于提供支撑和防护的支撑机构（3），所述控制机体（101）底面中心开设有缓冲槽（108），所述缓冲槽（108）内部活动嵌入有用于环境观测的观测机构（2）。

2.根据权利要求1所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述观测机构（2）包括固定嵌入于所述缓冲槽（108）底面中心的电动伸缩杆（204），所述电动伸缩杆（204）动力输出端固定安装有支撑座（201），所述支撑座（201）滑动嵌入于所述缓冲槽（108）内部，所述支撑座（201）底面中心固定安装有全景摄像头（202），所述全景摄像头（202）与所述控制机体（101）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述支撑座（201）呈梅花状，所述缓冲槽（108）与所述支撑座（201）相匹配，所述支撑座（201）顶面四角与所述缓冲槽（108）顶壁之间均匀嵌入有缓冲弹簧（203）。

4.根据权利要求 1所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述支撑机构（3）包括活动安装于所述旋转支撑槽（107）内部的旋转电机（301），所述旋转电机（301）动力输出端固定嵌入于所述旋转支撑槽（107）侧壁，所述旋转电机（301）侧面固定安装有支撑腿（302）。

5.根据权利要求4所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述支撑腿（302）呈“L”状结构，所述支撑腿（302）与所述收纳槽（106）相匹配。

6.根据权利要求4所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述支撑腿（302）中心开设有减负槽（303），所述支撑腿（302）底端开设有半圆状圆角，且表面包裹有缓冲橡胶层。

7.根据权利要求1所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述隔离机构（4）包括固定安装于所述支撑臂（102）底面一端的隔离电机（401），所述隔离电机（401）设置有两个，两个所述隔离电机（401）分别设置于对称的两个所述支撑臂（102）底面，所述隔离电机（401）动力输出端固定安装有连接支轴（403），两个所述连接支轴（403）之间环绕固定安装有隔离圈（402）。

8.根据权利要求7所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述隔离圈（402）呈环状结构，且为弹性塑料材质制成，所述隔离圈（402）两侧均开设有楔形坡口。

9.根据权利要求7所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述隔离圈（402）直径大于所述控制机体（101）与所述螺旋桨（104）水平状态下的最大延伸长度，所述隔离圈（402）的半径大于所述控制机体（101）和所述支撑腿（302）的最大组合高度。

10.根据权利要求1所述的一种无人机用障碍报警装置，其特征在于：所述控制机体（101）无线通信连接有遥控装置，所述遥控装置用于实时控制所述控制机体（101）和接收所述全景摄像头（202）的拍摄画面。

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