CN115339627A - 一种无人机防撞保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人机防撞保护装置，包括无人机主体、保护环、振动感应器、红外检测传感器、转动装置、摄像头、报警模块、GPS定位模块、通信模块、控制模块以及移动终端，无人机主体四周安装有保护环，保护环外侧壁均匀安装有多个振动感应器，保护环外壁且位于振动感应器之间均设有红外检测传感器，无人机主体底部安装有转动装置，转动装置底部安装有摄像头。本发明的有益效果包括：当无人机靠近障碍物靠近时，红外检测传感器将检测到障碍物并将信号发送到控制模块，控制模块控制报警模块报警并将报警信号通过通信模块发送到移动终端，及时通知操作人员控制无人机转向，以防止无人机撞到障碍物后导致无人机以及其附属部件损坏。

Description

一种无人机防撞保护装置

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种无人机防撞保护装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务，无人机按应用领域，可分为军用与民用，而民用无人机更为常见，无人机加行业应用，是民用无人机真正的刚需，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，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。

无人机以及其附属物品的成本往往较高，在使用时，本身的飞行状态受到操作因素、环境因素等因素的制约，有时会发生碰壁现象，导致其部分部件及附属物损坏，造成经济损失，而传统的无人机防撞保护装置保护效果有限。

中国发明专利CN212921992U公开了一种无人机防撞保护装置，包括无人机本体，所述无人机本体的外侧壁上设有若干安装座，所述安装座上均设有锁合装置，所述安装座上均开设有滑槽，所述滑槽内均滑动连接有连接杆的一端，所述连接杆的另一端均铰接有两个减震装置的一端，两个所述减震装置的另一端铰接有环形架，所述减震装置包括柱形套，所述柱形套与所述连接杆相铰接，所述柱形套内滑动连接有行程杆，所述行程杆与所述环形架相铰接，所述行程杆上设有弹簧座，所述行程杆上套设有压缩弹簧，所述压缩弹簧位于所述弹簧座与所述柱形套之间。该种无人机在飞行过程中受到的冲击由环形架传递至减震装置，减震装置对振动进行缓冲，避免了因碰撞导致的无人机以及其附属部件的损坏。但是存在以下缺点：1、在无人机将要与障碍物撞击时，不能及时预警，从而不能及时通知操作人员控制无人机，以防止无人机与障碍物发生碰撞；2、当无人机与障碍物发生碰撞时，也不能将障碍物的撞击部位拍摄下来，从而不方便对事故原因进行处理。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种无人机防撞保护装置，解决背景技术中的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种无人机防撞保护装置，包括无人机主体、保护环、振动感应器、红外检测传感器、转动装置、摄像头、报警模块、GPS定位模块、通信模块、控制模块以及移动终端，无人机主体四周安装有保护环，保护环外侧壁均匀安装有多个振动感应器，保护环外壁且位于振动感应器之间均设有红外检测传感器，无人机主体底部安装有转动装置，转动装置底部安装有摄像头，无人机主体顶部安装有报警模块、GPS定位模块、通信模块和控制模块，控制模块分别与振动感应器、红外检测传感器、转动装置、摄像头、报警模块、GPS定位模块和通信模块电连接，通信模块与移动终端无线通信连接。

进一步，保护环包括固定环、安装杆、安装扣、活动环以及第一弹簧，固定环内壁均匀安装有多根安装杆，每根安装杆上均安装有用于将安装杆固定安装在无人机主体的机臂上的安装扣，固定环外壁设有第一环形凹槽，活动环设在第一环形凹槽内，活动环内壁设有第二环形凹槽，第一环形凹槽内壁与第二环形凹槽内壁之间通过第一弹簧连接，振动感应器和红外检测传感器均安装在活动环外壁。

进一步，安装扣为多个且沿安装杆的长度方向均匀安装在安装杆的顶部。

进一步，安装扣包括夹板、耳板以及螺栓，夹板为两块，两块夹板为对称设置的两块弧形板，两块夹板一端均铰接在安装杆顶部，两块夹板另一端均安装有耳板，两块耳板通过螺栓连接。

进一步，两块夹板内壁均设有橡胶垫。

进一步，转动装置包括固定盘、从动齿轮、转轴、主动齿轮、电机以及转盘，固定盘安装在无人机主体底部，固定盘内设有安装腔，从动齿轮中心设有转轴，转轴上端和下端分别与安装腔顶部和底部转动连接，从动齿轮与主动齿轮啮合，主动齿轮与电机的输出轴连接，转轴下端安装有转盘，摄像头安装在转盘底部。

进一步，固定盘底部设有转动槽，转盘顶部设有与转动槽相配合的转动环，转动槽与转动环的截面均为T形。

进一步，还包括脚架、第一弹性杆以及第二弹性杆，脚架为两个且呈八字形设置，两个脚架均包括两根支脚、连接两根支脚的连接杆以及安装在两根支脚下端的滚轮，其中一个脚架的两根支脚上端分别与无人机主体底部一侧铰接，另一个脚架的两根支脚上端分别与无人机主机底部另一侧铰接，第一弹性杆两端分别与两根连接杆铰接，第二弹性杆一端与第一弹性杆连接，第二弹性杆另一端与无人机主体底部连接。

进一步，第一弹性杆包括第一内杆、第一套管以及第二弹簧，第一内杆为两根，两根第一内杆一端分别从第一套管两端伸入到第一套管内并通过第二弹簧连接，两根第一内杆另一端分别与两个脚架的连接杆铰接。

进一步，第二弹性杆包括第二内杆、第二套管以及第三弹簧，第二内杆一端与第一套管连接，第二内杆另一端从第二套管一端伸入到第二套管内并与第三弹簧一端连接，第二套管另一端安装在无人机主体底部，第三弹簧另一端无人机主体底部连接。

本发明的有益效果包括：

1、当无人机靠近障碍物靠近时，红外检测传感器将检测到障碍物并将信号发送到控制模块，控制模块控制报警模块报警并将报警信号通过通信模块发送到移动终端，及时通知操作人员控制无人机转向，以防止无人机撞到障碍物后导致无人机以及其附属部件损坏；

2、当操作人员不能及时控制无人机时，保护环可保护无人机，防止无人机主体撞击到障碍物后导致无人机以及其附属部件损坏，当保护环外壁某个位置的振动感应器被撞击时，振动感应器将感应的信号发送到控制模块，控制模块控制转动装置转动，并将摄像头镜头转动至朝向被撞击障碍物处对障碍物的被撞击部位进行拍照，同时通过GPS定位模块可定位无人机的位置，可方便对事故原因进行处理。

3、当保护环撞击到障碍物时，活动环在撞击作用下会发生移动，同时第一弹簧发生伸缩，具有很好的减震效果，从而可进一步避免因碰撞导致无人机以及其附属部件损坏。

4、当无人机降落时，通过第一弹性杆与第二弹性杆可减小无人机在降落时的振动，从而可避免无人机以及其附属部件因振动而损坏。

附图说明

图1是本发明的一种无人机防撞保护装置结构示意图；

图2是图1的A处放大图；

图3是本发明的一种无人机防撞保护装置正视图；

图4是本发明的一种无人机防撞保护装置正剖图；

图5是图4的B处放大图；

图6是图4的C处放大图；

图7是本发明的一种无人机防撞保护装置电路原理图；

图中：1、无人机主体；2、保护环；21、固定环；211、第一环形凹槽；22、安装杆；23、安装扣；231、夹板；2311、橡胶垫；232、耳板；233、螺栓；24、活动环；241、第二环形凹槽；25、第一弹簧；3、振动感应器；4、红外检测传感器；5、转动装置；51、固定盘；511、转动槽；52、从动齿轮；53、转轴；54、主动齿轮；54、电机；55、转盘；551、转动环；6、摄像头；7、报警模块；8、GPS定位模块；9、通信模块；10、控制模块；11、移动终端；12、脚架；121、支脚；122、连接杆；123、滚轮；13、第一弹性杆；131、第一内杆；132、第一套管；133、第二弹簧；14、第二弹性杆；141、第二内杆；142、第二套管；143；第三弹簧。.

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-7所示，本发明提供了一种无人机防撞保护装置，包括无人机主体1、保护环2、振动感应器3、红外检测传感器4、转动装置5、摄像头6、报警模块7、GPS定位模块8、通信模块9、控制模块10以及移动终端11，无人机主体1四周安装有保护环2，保护环2外侧壁均匀安装有多个振动感应器3，保护环2外壁且位于振动感应器3之间均设有红外检测传感器4，无人机主体1底部安装有转动装置5，转动装置5底部安装有摄像头6，无人机主体1顶部安装有报警模块7、GPS定位模块8、通信模块9和控制模块10，控制模块10分别与振动感应器3、红外检测传感器4、转动装置5、摄像头6、报警模块7、GPS定位模块8和通信模块9电连接，通信模块9与移动终端11无线通信连接。

当无人机靠近障碍物靠近时，红外检测传感器4将检测到障碍物并将信号发送到控制模块10，控制模块10控制报警模块7报警并将报警信号通过通信模块9发送到移动终端11，及时通知操作人员控制无人机转向，以防止无人机撞到障碍物上；当操作人员不能及时控制无人机时，保护环2可保护无人机，防止无人机主体1撞击到障碍物后损坏，当保护环2外壁某个位置的振动感应器3被撞击时，振动感应器3将感应的信号发送到控制模块10，控制模块10控制转动装置5转动，并将摄像头6镜头转动至朝向被撞击障碍物处对障碍物的被撞击部位进行拍照，同时通过GPS定位模块8可定位无人机的位置，从而可方便对事故原因进行处理。

更具体地，保护环2包括固定环21、安装杆22、安装扣23、活动环24以及第一弹簧25，固定环21内壁均匀安装有多根安装杆22，每根安装杆22上均安装有用于将安装杆22固定安装在无人机主体1的机臂上的安装扣23，固定环21外壁设有环形凹槽211，活动环24设在第一环形凹槽211内，活动环24内壁设有第二环形凹槽241，第一环形凹槽211内壁与第二环形凹槽241内壁之间通过第一弹簧25连接，振动感应器3和红外检测传感器4均安装在活动环24外壁。当保护环2撞击到障碍物时，活动环24在撞击作用下会发生移动，同时第一弹簧25发生伸缩，具有很好的减震效果，从而可进一步避免因碰撞导致无人机以及其附属部件损坏。

需要说明的是，安装扣23为多个且沿安装杆22的长度方向均匀安装在安装杆22的顶部。通过在安装杆22顶部且沿安装杆22的长度方向均匀安装多个安装扣22，可将安装杆22更加牢固安装在无人机本体1的机臂上。

更具体地，安装扣23包括夹板231、耳板232以及螺栓233，夹板231为两块，两块夹板231为对称设置的两块弧形板，两块夹板231一端均铰接在安装杆22顶部，两块夹板231另一端均安装有耳板232，两块耳板232通过螺栓233连接。

当将安装杆22安装在无人机主体1的机臂上时，将两块耳板上的螺栓233取下，然后将两块夹板231夹持在无人机主体1的机臂上，最后通过螺栓233将两块耳板235固定连接，即可将两块夹板231牢固夹持在无人机主体1的机臂上，从而可将安装杆22安装在无人机主体1的机臂上，当将安装杆22从无人机主体1的机臂上拆卸下来时，将螺栓233从两块耳板232上取下，即可将两块夹板231从无人机主体1的机臂上松开，即可将安装杆22从无人机主体1的机臂上拆下，拆装方便，从而可方便对无人机进行拆装，方便对无人机进行收纳和携带。

为了更加牢固将两块夹板231夹持并固定在无人机主体1的机臂上，两块夹板231内壁均设有橡胶垫2311。橡胶垫2311具有一定的弹性性能，可将两块夹板231更加牢固夹持并固定在无人机主体1的机臂上。

需要说明的是，第一弹簧25为多个且均匀设在固定环21和活动环24之间。

更具体地，转动装置5包括固定盘51、从动齿轮52、转轴53、主动齿轮54、电机55以及转盘56，固定盘51安装在无人机主体1底部，固定盘51内设有安装腔511，从动齿轮52中心设有转轴53，转轴53上端和下端分别与安装腔511顶部和底部转动连接，从动齿轮52与主动齿轮54啮合，主动齿轮54与电机55的输出轴连接，转轴53下端安装有转盘56，摄像头6安装在转盘56底部。通过电机55可带动主动齿轮54转动，主动齿轮54可带动从动齿轮52转动，从动齿轮52可带动转轴53转动，转轴53可带动转盘56转动，从而可带动摄像头6转动。

为了使摄像头6更加稳定转动，固定盘51底部设有转动槽511，转盘56顶部设有与转动槽511相配合的转动环561，转动槽511与转动环561的截面均为T形。通过转动槽511和转动环561配合，可防止转盘56在转动的过程中位置发生偏移，从而使摄像头6在转动的过程更加稳定。

还包括脚架12、第一弹性杆13以及第二弹性杆14，脚架12为两个且呈八字形设置，两个脚架均包括两根支脚121、连接两根支脚121的连接杆122以及安装在两根支脚121下端的滚轮123，其中一个脚架12的两根支脚121上端分别与无人机主体1底部一侧铰接，另一个脚架12的两根支脚121上端分别与无人机主机1底部另一侧铰接，第一弹性杆13两端分别与两根连接杆122铰接，第二弹性杆14一端与第一弹性杆13连接，第二弹性杆14另一端与无人机主体1底部连接。当无人机降落时，通过第一弹性杆13与第二弹性杆14可减小无人机在降落时的振动，从而可避免无人机以及其附属部件因振动而损坏。

本实施例中，第一弹性杆13包括第一内杆131、第一套管132以及第二弹簧133，第一内杆131为两根，两根第一内杆131一端分别从第一套管132两端伸入到第一套管132内并通过第二弹簧133连接，两根第一内杆131另一端分别与两个脚架12的连接杆122铰接。

本实施例中，第二弹性杆14包括第二内杆141、第二套管142以及第三弹簧143，第二内杆141一端与第一套管132连接，第二内杆141另一端从第二套管142一端伸入到第二套管142内并与第三弹簧143一端连接，第二套管142另一端安装在无人机主体1底部，第三弹簧143另一端无人机主体1底部连接。

本发明的有益效果包括：当无人机靠近障碍物靠近时，红外检测传感器4将检测到障碍物并将信号发送到控制模块10，控制模块10控制报警模块7报警并将报警信号通过通信模块9发送到移动终端11，及时通知操作人员控制无人机转向，以防止无人机撞到障碍物上；当操作人员不能及时控制无人机时，保护环2可保护无人机，防止无人机主体1撞击到障碍物后损坏，当保护环2外壁某个位置的振动感应器3被撞击时，振动感应器3将感应的信号发送到控制模块10，控制模块10控制转动装置5转动，并将摄像头6镜头转动至朝向被撞击障碍物处对障碍物的被撞击部位进行拍照，同时通过GPS定位模块8可定位无人机的位置，从而可方便对事故原因进行处理；当保护环2撞击到障碍物时，活动环24在撞击作用下会发生移动，同时第一弹簧25发生伸缩，具有很好的减震效果，从而可进一步避免因碰撞导致无人机以及其附属部件损坏；当无人机降落时，通过第一弹性杆13与第二弹性杆14可减小无人机在降落时的振动，从而可避免无人机以及其附属部件因振动而损坏。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种无人机防撞保护装置，其特征在于，包括无人机主体、保护环、振动感应器、红外检测传感器、转动装置、摄像头、报警模块、GPS定位模块、通信模块、控制模块以及移动终端，所述无人机主体四周安装有保护环，所述保护环外侧壁均匀安装有多个振动感应器，所述保护环外壁且位于振动感应器之间均设有红外检测传感器，所述无人机主体底部安装有转动装置，所述转动装置底部安装有摄像头，所述无人机主体顶部安装有报警模块、GPS定位模块、通信模块和控制模块，所述控制模块分别与振动感应器、红外检测传感器、转动装置、摄像头、报警模块、GPS定位模块和通信模块电连接，所述通信模块与移动终端无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述保护环包括固定环、安装杆、安装扣、活动环以及第一弹簧，所述固定环内壁均匀安装有多根安装杆，每根所述安装杆上均安装有用于将安装杆固定安装在无人机主体的机臂上的安装扣，所述固定环外壁设有第一环形凹槽，所述活动环设在第一环形凹槽内，所述活动环内壁设有第二环形凹槽，所述第一环形凹槽内壁与第二环形凹槽内壁之间通过第一弹簧连接，所述振动感应器和红外检测传感器均安装在活动环外壁。

3.根据权利要求2所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述安装扣为多个且沿安装杆的长度方向均匀安装在安装杆的顶部。

4.根据权利要求2所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述安装扣包括夹板、耳板以及螺栓，所述夹板为两块，两块所述夹板为对称设置的两块弧形板，两块所述夹板一端均铰接在安装杆顶部，两块所述夹板另一端均安装有耳板，两块所述耳板通过螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，两块所述夹板内壁均设有橡胶垫。

6.根据权利要求1所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述转动装置包括固定盘、从动齿轮、转轴、主动齿轮、电机以及转盘，所述固定盘安装在无人机主体底部，所述固定盘内设有安装腔，所述从动齿轮中心设有转轴，所述转轴上端和下端分别与安装腔顶部和底部转动连接，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，所述主动齿轮与电机的输出轴连接，所述转轴下端安装有转盘，所述摄像头安装在转盘底部。

7.根据权利要求6所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述固定盘底部设有转动槽，所述转盘顶部设有与转动槽相配合的转动环，所述转动槽与转动环的截面均为T形。

8.根据权利要求1所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，还包括脚架、第一弹性杆以及第二弹性杆，所述脚架为两个且呈八字形设置，两个脚架均包括两根支脚、连接两根支脚的连接杆以及安装在两根支脚下端的滚轮，其中一个所述脚架的两根支脚上端分别与无人机主体底部一侧铰接，另一个所述脚架的两根支脚上端分别与无人机主机底部另一侧铰接，所述第一弹性杆两端分别与两根连接杆铰接，所述第二弹性杆一端与第一弹性杆连接，所述第二弹性杆另一端与无人机主体底部连接。

9.根据权利要求8所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述第一弹性杆包括第一内杆、第一套管以及第二弹簧，所述第一内杆为两根，两根所述第一内杆一端分别从第一套管两端伸入到第一套管内并通过第二弹簧连接，两根所述第一内杆另一端分别与两个脚架的连接杆铰接。

10.根据权利要求9所述的一种无人机防撞保护装置，其特征在于，所述第二弹性杆包括第二内杆、第二套管以及第三弹簧，所述第二内杆一端与第一套管连接，所述第二内杆另一端从第二套管一端伸入到第二套管内并与第三弹簧一端连接，所述第二套管另一端安装在无人机主体底部，所述第三弹簧另一端无人机主体底部连接。

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