CN117360812B - 一种激光驱鸟无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光驱鸟无人机，涉及无人机技术领域，包括固定翼无人机以及设置在机身底部的摇篮支架，摇篮支架通过舵机驱动组件与基座连接，用于驱动基座绕舵机轴旋转；基座上设置有并排的电机驱动组件以及激光转动组件，电机驱动组件与激光转动组件连接，激光转动组件在电机驱动组件的带动下旋转，激光转动组件中发射出的激光经过不同的角度的反射，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业；在面对斜坡地形时可通过改变基座与地面的角度，使得在面对斜坡时依然有良好的驱鸟效果。利用反射面的角度，改变激光扫射的范围，让无人机的续航提升的同时还能够有效的增大激光驱鸟范围。

Description

一种激光驱鸟无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种激光驱鸟无人机。

背景技术

就目前市面上常见的驱鸟方法有利用太阳光反射驱鸟、通过声音驱鸟、通过超声波驱鸟、通过药物驱鸟、通过激光驱鸟等。

太阳光反射驱鸟的优势是此类装置成本低，体积小，但使用寿命短、安装麻烦、驱鸟范围小、受天气影响较大、驱鸟效果不明显等。

超声波驱鸟采用的是物理驱鸟的方式，利用超声波不能穿透障碍物、方向性强、衰减快等特性，使用较大功率的超声波通过无数次反射的方式传播，多个超声波驱鸟器相结合，形成超声波防护网覆盖整个驱鸟区域，其优点在于不会造成噪音污染，但是使用超声波脉冲干扰会刺激和破坏鸟类的神经系统、生理系统，使其生理紊乱，严重时甚至会导致鸟类死亡。

药物驱鸟是研究鸟类的嗅觉后研制的一种特殊气味的化学药剂，喷在驱鸟区域的地上，以达到驱鸟的效果，效果比较显著，但此方法药物停留时间短，且有些药物对环境并不友好，在林园或者果园使用时会对植物有影响，不环保。

现有的驱鸟方法几乎都是盲目式、被动防御式的驱鸟，且驱鸟范围非常有限，驱鸟范围稍微大点的驱鸟设备单个成本又比较高，且不能进行常态化的驱鸟作业，在面对大面积的驱鸟需求以及地形复杂的环境时就需要大量的设备进行覆盖，这会导致驱鸟的成本急剧增高。

目前常见的驱鸟方式有，固定式驱鸟、车载驱鸟、无人机驱鸟等。

固定式驱鸟是目前所有驱鸟方式里最普及最常见的驱鸟方式，把驱鸟设备固定在驱鸟区域内，对于复杂地形以及大面积驱鸟需求的地方，需要大量设备进行覆盖才能达到驱鸟的效果。

公开（公告）号CN219237397U，一种驱赶飞鸟无人机，包括无人机本体与转动安装在无人机本体底部的激光驱鸟装置，以及固定安装在无人机本体桨翼底部的多个支架，其中，所述支架底部转动安装有声音驱鸟装置及固定安装在声音驱鸟装置顶部侧面的镜面反射驱鸟装置，所述镜面反射驱鸟装置端部设有反光风叶，所述声音驱鸟装置边角处设有风哨。

存在以下缺陷；

1、采用四旋翼无人机搭载驱鸟设备进行驱鸟，此驱鸟方式的优点在于不受地形影响，但可搭载此类设备的四旋翼无人机都是大型四旋翼无人机了，大型四旋翼无人机因为他的功耗比较高，所以续航就比较短，一次只能飞行15分钟左右，这就导致不能进行大面积、远距离作业，而且一架大型四旋翼无人机的成本也很高。

2、声音驱鸟是利用人和鸟类都能听到的声音，如鸟类的天敌或猛禽的叫声等，对鸟类进行惊吓，从而达到驱鸟的效果，这种方式的缺点在于用于驱鸟的声音对于人类而言属于噪音，而且长期使用单一频率或规律的声波的惊吓，鸟类容易产生适应性，导致此驱鸟方式失去作用。

发明内容

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种激光驱鸟无人机，包括固定翼无人机以及设置在机身底部的摇篮支架，摇篮支架通过舵机驱动组件与基座连接，用于驱动基座绕舵机轴旋转；

基座上设置有并排的电机驱动组件以及激光转动组件，电机驱动组件与激光转动组件连接，激光转动组件在电机驱动组件的带动下旋转，激光转动组件中发射出的激光经过不同的角度的反射，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业；

所述基座包括容置板、第一装配板、第二装配板、圆盘以及定位环，第一装配板和第二装配板对称固定在容置板的两端边沿上，且第一装配板上开设的圆孔中嵌入轴承，传动转轴插入该轴承中，第二装配板的外壁与舵机轴连接，用于舵机驱动容置板绕舵机轴旋转；圆盘固定在容置板上，定位环同圆心的固定在圆盘上。

作为本申请优选的技术方案，摇篮支架包括水平横板、第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板对称固定在水平横板的两侧边上，并呈竖直方向，而水平横板与固定翼无人机的底部平台固定；

第一侧板的内侧面固定有传动转轴，第二侧板上加工出舵机孔。

作为本申请优选的技术方案，舵机驱动组件包括舵机、舵机轴和安装板，舵机的上、下固定有对称的安装板，舵机插入舵机孔中，安装板与第二侧板贴合并通过螺栓固定；舵机轴与传动转轴同轴线设置，且安装于舵机的输出轴上。

作为本申请优选的技术方案，所述电机驱动组件包括无刷电机、电机轴、皮带轮和同步齿形带，无刷电机安装在圆盘一旁的容置板上，电机轴一端与无刷电机的轴通过联轴器相接，电机轴的另一端上套有皮带轮，同步齿形带的一端套在皮带轮上；

所述激光转动组件包括旋转部件和激光部件，激光部件包括激光头安装座和激光头，激光头安装座与定位环内的圆盘固定，激光头嵌入激光头安装座中；

旋转部件包括激光反射环、环形沟槽和定位环轴承，定位环轴承套在定位环上，激光反射环的外周面上设有环形沟槽，环形沟槽被同步齿形带的另一端套住；

激光反射环的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环的内圈下侧套在定位环轴承上。

作为本申请优选的技术方案，电机驱动组件包括无刷电机、电机轴和齿轮，无刷电机安装在容置板上，电机轴一端与无刷电机的轴相接，电机轴的另一端连接齿轮；

旋转部件包括激光反射环、齿圈和定位环轴承，定位环轴承套在定位环上，激光反射环的外周面上套有与齿轮啮合的齿圈。

作为本申请优选的技术方案，所述电机驱动组件包括双轴电机、上电机轴、下电机轴、电机架和气缸，双轴电机贯穿圆盘一旁的容置板，气缸安装在容置板上，气缸的伸缩杆通过电机架与双轴电机的侧壁固定，用于气缸带动双轴电机上、下升降，上电机轴和下电机轴分别与双轴电机的两个轴连接，并在上电机轴和下电机轴的端口上均套有齿轮；

所述激光转动组件包括旋转部件和激光部件，激光部件包括激光头安装座、激光头、传动杆和导电杆，激光头安装座与圆盘固定，激光头嵌入激光头安装座中，激光头安装座与传动杆的一端固定，传动杆另一端贯穿圆盘和容置板与下齿圈固定，导电杆贯穿传动杆与激光头电连接；

旋转部件包括激光反射环、上齿圈和定位环轴承，激光反射环的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环的内圈下侧套在定位环轴承上，定位环轴承套在定位环上，激光反射环的外周面上套有上齿圈；

双轴电机在气缸的驱动下，向上移动则上电机轴的齿轮与上齿圈啮合，用于带动激光反射环旋转，激光头发出扇形区域的激光；向下移动则下电机轴的齿轮与下齿圈啮合，用于带动激光头旋转，激光头在旋转过程中发出激光经过激光反射环呈椭圆轨迹射出。

作为本申请优选的技术方案，固定翼无人机内还设有蓄电池，其中，蓄电池上引出的导线接在与气缸连接的气泵、舵机、无刷电机和激光头/导电杆上用于供电。

作为本申请优选的技术方案，固定翼无人机、气泵、舵机、无刷电机和激光头的控制都是通过机载的传感器根据鸟群分布情况给出指令，由飞控进行对设备进行自动控制，也可通过地面站进行人为直接控制。

作为本申请优选的技术方案，反射曲面为一圈成连续周期性变化的斜面，其中，激光反射环的高度为d，激光反射环的底面最大长度为a，最小长度为c，则通过三角函数可知，最小的角度为tanα=c/d，最大的角度为tanγ=a/d，其中，周期性变化的其余斜面的角度tanβ介于tanα和tanγ之间，并且长度设为b，则斜面的中间变化角度为tanβ=b/d，用于激光反射环在无刷电机的驱动下，激光头发射出的激光通过反射曲面反射后，反射的角度在tanα和tanγ之间不断呈扇形方式摆动。

作为本申请优选的技术方案，双轴电机56与电机架59对称的另一侧面上固定的导向杆穿过容置板41，用于为双轴电机56上、下升降提供导向。

一种激光驱鸟无人机的使用方法，包括以下步骤；

S1：固定翼无人机进行驱鸟作业时，首先激光转动组件会对地面形成左右往复横扫的轨迹，再由飞机搭载往前飞行，根据飞行速度，激光轨迹呈现Z字或S行轨迹，前后轨迹的距离由飞行速度与电机驱动组件的驱动速度共同决定，当飞行速度不变时，驱动激光转动组件的旋转速度越快，则前后光路轨迹间距越近；

S2：前后光路轨迹距离取值由所驱鸟区域鸟类密集程度决定，为达到良好的驱鸟效果，当鸟群分布较密集时，则光路前后间距也应更近，所以激光转动组件的旋转速度也会更快；

S3：固定翼无人机搭载有摄像头能观测无人机下方情况，当鸟群密集时，飞控得到指令对此区域进行密集性驱鸟，固定翼无人机会在此区域进行盘旋，激光会在此处进行反复扫射驱鸟，达到驱鸟的效果；

S4：当地形变为带坡度的地形时，飞控会根据所处地理位置，调取此处地理数据，舵机驱动组件控制带动基座进行偏转，从而控制基座旋转一定角度，使基座平行于地面，从而达到更好的驱鸟效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

反射环的内圈有一圈成连续周期性变化的反射曲面，当反射环旋转起来后会对激光头发射过来的激光往不同的角度进行反射，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业，前后光路轨迹距离取值由所驱鸟区域鸟类密集程度决定，为达到良好的驱鸟效果，当鸟群分布较密集时，则光路前后间距也应更近，所以激光转动组件的旋转速度也会更快，在相同速度直飞过程中激光形成的正弦曲线的振幅更短，对聚集鸟群的驱鸟效果更好，同时面对斜坡地形时可通过改变基座与地面的角度，使得在面对斜坡时依然有良好的驱鸟效果。

固定翼无人机腹部挂载此驱鸟设备，进行驱鸟作业，此驱鸟设备的用电由飞机内部的动力电池提供供电，激光反射环的旋转速度以及基座的偏转角度都由飞控根据飞行高度，飞行速度来控制，缩小驱鸟设备的结构，利用反射面的角度，改变激光扫射的范围，让无人机的续航提升的同时还能够有效的增大激光驱鸟范围。

采用激光头72旋转而激光反射环61不旋转的方式，让激光头72发射出的激光在旋转过程中不断与激光反射环61表面的连续面反射，则反射出的激光轨道与激光反射环61相似，实现近似于环状的椭圆轨迹，在针对部分鸟群的集中区域内，利用椭圆轨迹在固定翼无人机1移动幅度较小的情况下，即可驱除鸟群。

附图说明

图1为本发明实施例一中无人机驱鸟激光设备的整体结构图；

图2为本发明实施例一中无人机激光设备轴测图；

图3为本发明实施例一中无人机激光设备爆炸结构图；

图4为本发明的激光扫射角度示意图；

图5为本发明的激光扫射范围示意图；

图6为本发明实施例二中激光设备俯视结构图;

图7为本发明实施例二中激光设备侧视结构图；

图8为本发明实施例三中激光设备侧视结构图；

图9为本发明实施例四中激光设备侧视结构图。

图中标示：1、固定翼无人机；2、摇篮支架；21、水平横板；22、第一侧板；23、第二侧板；24、传动转轴；3、舵机驱动组件；31、舵机；32、舵机轴；33、安装板；4、基座；41、容置板；42、第一装配板；43、第二装配板；44、圆盘；45、定位环；5、电机驱动组件；51、无刷电机；52、电机轴；53、皮带轮；54、同步齿形带；55、齿轮；56、双轴电机；57、上电机轴；58、下电机轴；59、电机架；6、旋转部件；61、激光反射环；62、环形沟槽；63、齿圈；7、激光部件；71、激光头安装座；72、激光头；73、传动杆；74、导电杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

实施例一

参见图1至图8所示，本实施例提供的一种激光驱鸟无人机，包括固定翼无人机1以及设置在机身底部的摇篮支架2，摇篮支架2与激光设备连接，激光设备包括舵机驱动组件3、基座4、电机驱动组件5以及激光转动组件，摇篮支架2通过舵机驱动组件3与基座4连接，用于驱动基座4绕舵机轴32旋转；

基座4上设置有并排的电机驱动组件5以及激光转动组件，电机驱动组件5与激光转动组件连接，激光转动组件在电机驱动组件5的带动下旋转，激光转动组件中发射出的激光经过不同的角度的反射，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业；

其中，设置的固定翼无人机1腹部挂载此驱鸟设备，进行驱鸟作业，固定翼无人机1相较于大型四旋翼无人机来说，固定翼无人机1的续航会更久，成本更低，续航可达1小时，并考虑到复杂地形以及大面积作业的使用场景，采用固定翼无人机作为载体，可以不受地形影响，同时利用舵机驱动组件3驱动基座4调节的竖直方向，在面对斜坡地形时，通过舵机驱动组件3调整基座4的角度，使基座4于斜坡地面处于平行的关系，从而在面对斜坡的地形时依然有良好的驱鸟效果。

激光转动组件发射出的激光经过反射形成激光覆盖，从而进行驱鸟作业。

摇篮支架2包括水平横板21、第一侧板22和第二侧板23，第一侧板22和第二侧板23对称固定在水平横板21的两侧边上，并呈竖直方向，而水平横板21与固定翼无人机1的底部平台固定；

第一侧板22的内侧面固定有传动转轴24，第二侧板23上加工出舵机孔。

舵机驱动组件3包括舵机31、舵机轴32和安装板33，舵机31的上、下固定有对称的安装板33，舵机31插入舵机孔中，安装板33与第二侧板23贴合并通过螺栓固定；舵机轴32与传动转轴24同轴线设置，且安装于舵机31的输出轴上。

基座4包括容置板41、第一装配板42、第二装配板43、圆盘44以及定位环45，第一装配板42和第二装配板43对称固定在容置板41的两端边沿上，且第一装配板42上开设的圆孔中嵌入轴承，传动转轴24插入该轴承中，第二装配板43的外壁与舵机轴32连接，用于舵机31驱动容置板41绕舵机轴32旋转；圆盘44固定在容置板41上，定位环45同圆心的固定在圆盘44上。

具体的，摇篮支架2与固定翼无人机1底面腹部凸起的平台固定，用于作为装配的核心支架，舵机31插入舵机孔中，利用安装板33与第二侧板23固定，从而舵机31装配的位置稳定，利用舵机轴32的一端与第二装配板43连接，传动转轴24与第一装配板42连接，则舵机轴32在旋转的过程中即可驱动摇篮支架2旋转，则用于调整基座4的角度，让其面对斜坡地面，能够实时处于平行的位置，依然保持良好的驱鸟效果。

电机驱动组件5包括无刷电机51、电机轴52、皮带轮53和同步齿形带54，无刷电机51安装在圆盘44一旁的容置板41上，电机轴52一端与无刷电机51的轴通过联轴器相接，电机轴52的另一端上套有皮带轮53，同步齿形带54的一端套在皮带轮53上；

激光转动组件包括旋转部件6和激光部件7，激光部件7包括激光头安装座71和激光头72，激光头安装座71与定位环45内的圆盘44固定，激光头72嵌入激光头安装座71中；

旋转部件6包括激光反射环61、环形沟槽62和定位环轴承，定位环轴承套在定位环45上，激光反射环61的外周面上设有环形沟槽62，环形沟槽62被同步齿形带54的另一端套住；

激光反射环61的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环61的内圈下侧套在定位环轴承上。

具体的，电机驱动组件5与激光转动组件装配在基座4上，用于跟随基座4同步旋转，并且电机驱动组件5作为提供动力的结构，无刷电机51在接收固定翼无人机1的控制信号后，驱动电机轴52和皮带轮53同步旋转，带动同步齿形带54移动，利用摩擦力驱动激光反射环61同步旋转，而设置的环形沟槽62能够让同步齿形带54在移动过程中有所导向，不易脱离。

此机载驱鸟设备的激光反射覆盖方式是采用的是连续循环变换角度的反射斜面进行激光反射，形成扇形覆盖，反射激光的变换形式如图5所示，激光反射环61旋转一周，激光由左侧A号斜线经过B线逐渐往右侧C号斜线变换，再由右侧C号斜线往左侧A号斜向逐渐变换，如此往复，便形成了激光的扇形覆盖。

如图4所示，反射曲面为一圈成连续周期性变化的斜面，其中，激光反射环61的高度为d，激光反射环61的底面最大长度为a，最小长度为c，则通过三角函数可知，最小的角度为tanα=c/d，最大的角度为tanγ=a/d，其中，周期性变化的其余斜面的角度tanβ介于tanα和tanγ之间，并且长度设为b，则斜面的中间变化角度为tanβ=b/d，用于激光反射环61在无刷电机51的驱动下，激光头72发射出的激光通过反射曲面反射后，反射的角度在tanα和tanγ之间不断呈扇形方式摆动。

其中，固定翼无人机1在没有飞行的过程中，而处于不动的状态下，激光反射环61旋转，而激光头72保持不动的情况，则激光头72发射的激光经过激光反射环61的旋转，在一个平面内呈扇形区域，从而实现激光覆盖的目的，固定翼无人机1在飞行的过程中进行驱鸟，则激光头72发出的光经过转动的激光反射环61反射形成正弦轨迹，从而增大激光的照射面积。

步骤一：固定翼无人机1进行驱鸟作业时，首先激光转动组件会对地面形成左右往复横扫的轨迹，再由固定翼无人机1搭载往前飞行，根据飞行的设置，飞到一个位置后停下后，激光扫到一半为止位置后，向前飞行时，激光往回扫，则配合飞行让其激光射出的轨迹呈现Z字，若固定翼无人机1不停，则激光发出的光，则会呈S行的正旋轨迹，前后轨迹的距离由飞行速度与电机驱动组件5驱动皮带轮53旋转的驱动速度共同决定，当飞行速度不变时，驱动激光转动组件的旋转速度越快，则前后光路轨迹间距越近；

步骤二：前后光路轨迹距离取值由所驱鸟区域鸟类密集程度决定，为达到良好的驱鸟效果，当鸟群分布较密集时，则光路前后间距也应更近，所以激光转动组件的旋转速度也会更快；

步骤三：固定翼无人机1搭载有摄像头能观测无人机下方情况，当鸟群密集时，飞控得到指令对此区域进行密集性驱鸟，固定翼无人机1会在此区域进行盘旋，激光会在此处进行反复扫射驱鸟，达到驱鸟的效果；

步骤四：当地形变为带坡度的地形时，飞控会根据所处地理位置，调取此处地理数据，舵机驱动组件3控制带动基座4进行偏转，从而控制基座4旋转一定角度，使基座4平行于地面，从而达到更好的驱鸟效果。

实施例二

参见图6-7所示，本实施例相比实施例一，进一步阐述，本实施的电机驱动组件5以及激光转动组件与实施例一不同。

作为本申请优选的技术方案，电机驱动组件5包括无刷电机51、电机轴52和齿轮55，无刷电机51安装在容置板41上，电机轴52一端与无刷电机51的轴相接，电机轴52的另一端连接齿轮55；

激光转动组件包括旋转部件6和激光部件7，激光部件7包括激光头安装座71和激光头72，激光头安装座71与定位环45内的圆盘44固定，激光头72嵌入激光头安装座71中；

旋转部件6包括激光反射环61、齿圈63和定位环轴承，定位环轴承套在定位环45上，激光反射环61的外周面上套有与齿轮55啮合的齿圈63。

固定翼无人机1内还设有蓄电池，其中，蓄电池上引出的导线接在与气缸连接的气泵、舵机31、无刷电机51和激光头72上用于供电；

具体的，本实施例中，相较于实施例一的不同之处在于，本实施例利用齿啮合的方式，取代了实施例一中皮带传动的结构，利用齿啮合不易打滑，并在高速旋转的过程中，齿牙啮合，能够直接的传输动力，避免皮带在高速旋转下出现的打滑，导致动力损耗的问题。

步骤一：固定翼无人机1进行驱鸟作业时，首先激光转动组件会对地面形成左右往复横扫的轨迹，再由飞机搭载往前飞行，根据飞行速度，激光轨迹呈现Z字或S行轨迹，前后轨迹的距离由飞行速度与齿轮55的驱动速度共同决定，当飞行速度不变时，驱动激光转动组件的旋转速度越快，则前后光路轨迹间距越近；

步骤二：其余操作与实施例一相同。

实施例三

参见图8所示，本实施例相比实施例一，进一步阐述，本实施的电机驱动组件5以及激光转动组件与实施例一不同。

作为本申请优选的技术方案，电机驱动组件5包括无刷电机51、电机轴52和齿轮55，无刷电机51贯穿圆盘44一旁的容置板41通过电机轴52和齿轮55连接；

激光转动组件包括旋转部件6和激光部件7，激光部件7包括激光头安装座71、激光头72、传动杆73和导电杆74，激光头安装座71与圆盘44固定，激光头72嵌入激光头安装座71中，激光头安装座71与传动杆73的一端固定，传动杆73另一端贯穿圆盘44和容置板41与下齿圈固定，导电杆74贯穿传动杆73与激光头72电连接；

旋转部件6包括激光反射环61、激光反射环61的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环61套在定位环45上固定；

无刷电机51驱动齿轮55与下齿圈啮合，用于带动激光头72旋转，在旋转过程中发出激光经过激光反射环61呈椭圆轨迹射出。

固定翼无人机1内还设有蓄电池，其中，蓄电池上引出的导线接在与气缸连接的气泵、舵机31、无刷电机51和导电杆74上用于供电。

其中，本实施例采用激光头72旋转而激光反射环61不旋转的方式，让激光头72发射出的激光在旋转过程中不断与激光反射环61表面的连续面反射，而激光反射环61由于其角度连续变化，则反射出的激光轨道与激光反射环61相似，实现近似于环状的椭圆轨迹，在针对部分鸟群的集中区域内，利用椭圆轨迹在固定翼无人机1移动幅度较小的情况下，即可驱除鸟群。

步骤一：固定翼无人机1搭载有摄像头能观测无人机下方情况，当鸟群密集时，飞控得到指令对此区域进行密集性驱鸟，鸟群分布较密集时，固定翼无人机1飞至鸟群上方，激光头72旋转，发出的激光反射环61形成椭圆轨迹，通过控制固定翼无人机1的高低位置，控制椭圆轨迹的大小，从而实现驱鸟范围的控制；

步骤二：当地形变为带坡度的地形时，飞控会根据所处地理位置，调取此处地理数据，舵机驱动组件3控制带动基座4进行偏转，从而控制基座4旋转一定角度，使基座4平行于地面，从而达到更好的驱鸟效果。

实施例四

参见图9所示，本实施例相比实施例一，进一步阐述，本实施的电机驱动组件5以及激光转动组件与实施例一不同。

作为本申请优选的技术方案，电机驱动组件5包括双轴电机56、上电机轴57、下电机轴58、电机架59和气缸，双轴电机56贯穿圆盘44一旁的容置板41，气缸安装在容置板41上，气缸的伸缩杆通过电机架59与双轴电机56的侧壁固定，用于气缸带动双轴电机56上、下升降，上电机轴57和下电机轴58分别与双轴电机56的两个轴连接，并在上电机轴57和下电机轴58的端口上均套有齿轮55；双轴电机56与电机架59对称的另一侧面上固定的导向杆穿过容置板41，用于为双轴电机56上、下升降提供导向；

激光转动组件包括旋转部件6和激光部件7，激光部件7包括激光头安装座71、激光头72、传动杆73和导电杆74，激光头安装座71与圆盘44固定，激光头72嵌入激光头安装座71中，激光头安装座71与传动杆73的一端固定，传动杆73另一端贯穿圆盘44和容置板41与下齿圈固定，导电杆74贯穿传动杆73与激光头72电连接；

旋转部件6包括激光反射环61、上齿圈和定位环轴承，激光反射环61的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环61的内圈下侧套在定位环轴承上，定位环轴承套在定位环45上，激光反射环61的外周面上套有上齿圈；

双轴电机56在气缸的驱动下，向上移动则上电机轴57的齿轮55与上齿圈啮合，用于带动激光反射环61旋转，激光头72发出扇形区域的激光；向下移动则下电机轴58的齿轮55与下齿圈啮合，用于带动激光头72旋转，激光头72在旋转过程中发出激光经过激光反射环61呈椭圆轨迹射出。

固定翼无人机1内还设有蓄电池，其中，蓄电池上引出的导线接在与气缸连接的气泵、舵机31、无刷电机51和导电杆74上用于供电。

其中，本实施例结合实施二和实施例三的优势，本实施例通过可升降的双轴电机56，分别实施激光头72或激光反射环61独立旋转，利用切换的方式，在面对不同鸟群的分布情况，选择不同的模式，在鸟群处于散和大的情况下，切换至实施例二的模式，利用扫射的方式，对鸟群进行驱散，而针对鸟群集中时，则可以切换至实施例三的模式，利用封闭的激光轨迹，配合高度调节，实现集中鸟群的驱鸟操作。

工作原理：固定翼无人机1、气泵、舵机31、无刷电机51和激光头72的控制都是通过机载的传感器根据鸟群分布情况给出指令，由飞控进行对设备进行自动控制，也可通过地面站进行人为直接控制，利用激光反射的方式，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业，在面对斜坡地形时可通过改变基座与地面的角度，使得在面对斜坡时依然有良好的驱鸟效果。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种激光驱鸟无人机，其特征在于：包括固定翼无人机（1）以及设置在机身底部的摇篮支架（2），摇篮支架（2）通过舵机驱动组件（3）与基座（4）连接，用于驱动基座（4）绕舵机轴（32）旋转；

所述基座（4）上设置有并排的电机驱动组件（5）以及激光转动组件，电机驱动组件（5）与激光转动组件连接，激光转动组件在电机驱动组件（5）的带动下旋转，激光转动组件中发射出的激光经过不同的角度的反射，对地面形成覆盖式的扫射驱鸟作业；

所述基座（4）包括容置板（41）、第一装配板（42）、第二装配板（43）、圆盘（44）以及定位环（45），第一装配板（42）和第二装配板（43）对称固定在容置板（41）的两端边沿上，且第一装配板（42）上开设的圆孔中嵌入轴承，传动转轴（24）插入该轴承中，第二装配板（43）的外壁与舵机轴（32）连接，用于舵机（31）驱动容置板（41）绕舵机轴（32）旋转；圆盘（44）固定在容置板（41）上，定位环（45）同圆心的固定在圆盘（44）上。

2.如权利要求1所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：摇篮支架（2）包括水平横板（21）、第一侧板（22）和第二侧板（23），第一侧板（22）和第二侧板（23）对称固定在水平横板（21）的两侧边上，并呈竖直方向，而水平横板（21）与固定翼无人机（1）的底部平台固定；

第一侧板（22）的内侧面固定有传动转轴（24），第二侧板（23）上加工出舵机孔。

3.如权利要求1所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：舵机驱动组件（3）包括舵机（31）、舵机轴（32）和安装板（33），舵机（31）的上、下固定有对称的安装板（33），舵机（31）插入舵机孔中，安装板（33）与第二侧板（23）贴合并通过螺栓固定；舵机轴（32）与传动转轴（24）同轴线设置，且安装于舵机（31）的输出轴上。

4.如权利要求3所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：所述电机驱动组件（5）包括无刷电机（51）、电机轴（52）、皮带轮（53）和同步齿形带（54），无刷电机（51）安装在圆盘（44）一旁的容置板（41）上，电机轴（52）一端与无刷电机（51）的轴通过联轴器相接，电机轴（52）的另一端上套有皮带轮（53），同步齿形带（54）的一端套在皮带轮（53）上；

所述激光转动组件包括旋转部件（6）和激光部件（7），激光部件（7）包括激光头安装座（71）和激光头（72），激光头安装座（71）与定位环（45）内的圆盘（44）固定，激光头（72）嵌入激光头安装座（71）中；

旋转部件（6）包括激光反射环（61）、环形沟槽（62）和定位环轴承，定位环轴承套在定位环（45）上，激光反射环（61）的外周面上设有环形沟槽（62），环形沟槽（62）被同步齿形带（54）的另一端套住；

激光反射环（61）的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环（61）的内圈下侧套在定位环轴承上。

5.如权利要求3所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：电机驱动组件（5）包括无刷电机（51）、电机轴（52）和齿轮（55），无刷电机（51）安装在容置板（41）上，电机轴（52）一端与无刷电机（51）的轴相接，电机轴（52）的另一端连接齿轮（55）；

所述激光转动组件包括旋转部件（6）和激光部件（7），激光部件（7）包括激光头安装座（71）和激光头（72），激光头安装座（71）与定位环（45）内的圆盘（44）固定，激光头（72）嵌入激光头安装座（71）中；

旋转部件（6）包括激光反射环（61）、齿圈（63）和定位环轴承，定位环轴承套在定位环（45）上，激光反射环（61）的外周面上套有与齿轮（55）啮合的齿圈（63）。

6.如权利要求3所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：所述电机驱动组件（5）包括双轴电机（56）、上电机轴（57）、下电机轴（58）、电机架（59）和气缸，双轴电机（56）贯穿圆盘（44）一旁的容置板（41），气缸安装在容置板（41）上，气缸的伸缩杆通过电机架（59）与双轴电机（56）的侧壁固定，用于气缸带动双轴电机（56）上、下升降，上电机轴（57）和下电机轴（58）分别与双轴电机（56）的两个轴连接，并在上电机轴（57）和下电机轴（58）的端口上均套有齿轮（55）；

所述激光转动组件包括旋转部件（6）和激光部件（7），激光部件（7）包括激光头安装座（71）、激光头（72）、传动杆（73）和导电杆（74），激光头安装座（71）与圆盘（44）固定，激光头（72）嵌入激光头安装座（71）中，激光头安装座（71）与传动杆（73）的一端固定，传动杆（73）另一端贯穿圆盘（44）和容置板（41）与下齿圈固定，导电杆（74）贯穿传动杆（73）与激光头（72）电连接；

旋转部件（6）包括激光反射环（61）、上齿圈和定位环轴承，激光反射环（61）的内圈上侧设有反射曲面，激光反射环（61）的内圈下侧套在定位环轴承上，定位环轴承套在定位环（45）上，激光反射环（61）的外周面上套有上齿圈；

双轴电机（56）在气缸的驱动下，向上移动则上电机轴（57）的齿轮（55）与上齿圈啮合，用于带动激光反射环（61）旋转，激光头（72）发出扇形区域的激光；向下移动则下电机轴（58）的齿轮（55）与下齿圈啮合，用于带动激光头（72）旋转，激光头（72）在旋转过程中发出激光经过激光反射环（61）呈椭圆轨迹射出。

7.如权利要求6所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：固定翼无人机（1）内还设有蓄电池，其中，蓄电池上引出的导线接在与气缸连接的气泵、舵机（31）、无刷电机（51）和激光头（72）/导电杆（74）上用于供电。

8.如权利要求6所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：固定翼无人机（1）、气泵、舵机（31）、无刷电机（51）和激光头（72）的控制都是通过机载的传感器根据鸟群分布情况给出指令，由飞控进行对设备进行自动控制，也可通过地面站进行人为直接控制。

9.如权利要求6所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：反射曲面为一圈成连续周期性变化的斜面，其中，激光反射环（61）的高度为d，激光反射环（61）的底面最大长度为a，最小长度为c，则通过三角函数可知，最小的角度为tanα=c/d，最大的角度为tanγ=a/d，其中，周期性变化的其余斜面的角度tanβ介于tanα和tanγ之间，并且长度设为b，则斜面的中间变化角度为tanβ=b/d，用于激光反射环（61）在无刷电机（51）的驱动下，激光头（72）发射出的激光通过反射曲面反射后，反射的角度在tanα和tanγ之间不断摆动。

10.如权利要求6所述的一种激光驱鸟无人机，其特征在于：双轴电机（56）与电机架（59）对称的另一侧面上固定的导向杆穿过容置板（41），用于为双轴电机（56）上、下升降提供导向。