CN206719537U - 一种安全型无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安全型无人机，解决了解决现有技术遇到恶劣天气时无法及时发现而出现无人机坠落等安全事故的问题。本实用新型包括无人机主体、一对停机架、四个螺旋桨臂、驱动电机和螺旋桨，无人机主体上设太阳能电池片和风杯，无人机主体内腔设能量腔室和预警腔室，能量腔室内设微处理器、蓄电池、电源板和微型风能发电机；预警腔室内设用于采集无人机本身及其周围环境信息的信号采集装置和出现异常情况时进行预警的预警装置。本实用新型结构简单、设计科学合理，体积小、质量轻，能及时预警。

Description

一种安全型无人机

技术领域

本实用新型涉及一种安全型无人机。

背景技术

太阳能的利用是21世纪新型能源开发的重点课题。目前太阳能已应用于许多民用领域：如太阳能汽车、太阳能游艇、太阳能收音机、太阳能计算机、太阳能乡村电站等。太阳能是一种清洁、“绿色”能源，因此，世界各国十分重视对太阳能电池的研究和利用。

现代社会是一个科技型社会，军事实力科技化水平已经成为一个国家科技实力的最好体现，诸多国家都将最先进的技术、最尖端的人才应用于军事领域，研发科技含量高、作战能力强的新型军事作战设备，现阶段军事设备以轻巧善战、科技化水平高为研发目标，并试图将新型能源应用技术与最新军事科研成果相结合，既环保节能又可满足新型作战需要。

无人机能广泛适用于航拍、勘探、交通、军事、数据采集、森林防火等各个领域，是现代科技的尖端课题。但现有技术中的无人机一般采用燃油作为无人机的动力来源，导致其动力部分质量较大，其燃油箱等设备同时影响无人机的体积，进而影响无人机的灵活性和飞行高度，同时还不利于环保事业。

无人机在飞行过程中经常会遇到恶劣天气，由于操作人员无法及时发现而经常会出现坠落等安全事故。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种安全型无人机，解决现有技术遇到恶劣天气时无法及时发现而出现无人机坠落等安全事故的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种安全型无人机，包括设内腔的方形无人机主体、可拆卸连接于所述无人机主体底部两端的一对停机架、可拆卸连接于无人机主体两侧的四个螺旋桨臂、分别设于每个螺旋桨臂自由端的驱动电机、以及设于每个所述驱动电机的驱动轴上的螺旋桨，所述无人机主体除底部外的其余五个面的外表面上均固定有太阳能电池片，所述无人机主体底部设有风杯，所述无人机主体的内腔分设能量腔室和预警腔室，所述能量腔室内设有微处理器、蓄电池、电源板和与风杯功能连接的微型风能发电机，所述微处理器分别与蓄电池、微型风能发电机、太阳能电池片和电源板电连接；

所述预警腔室内设信号采集装置和预警装置，所述信号采集装置包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块连接的速度检测模块、高度检测模块、GPS 定位模块、飞行状态测量模块和气象测量模块，所述预警装置包括与数据处理模块连接的模数转换器、与数模转换器输出端连接的比较电路、以及与比较电路连接的无线信号发送模块，所述无线信号发送模块与无人机操控室内连接有报警器的无线信号接收模块信号连接；

所述电源板分别与GPS定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及所有驱动电机电连接。

进一步地，所述数据处理模块由滤波电路以及输出端与模数转换器的输入端连接的信号放大电路构成，所述滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，所述滤波电路输入端与GPS定位模块输出端连接，所述速度检测模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的速度传感器和加速度传感器，所述高度检测模块为输出端与滤波电路输入端连接的气压传感器，所述飞行状态测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的磁力传感器和陀螺仪，所述气象测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的风速传感器、风向传感器和湿度传感器。

进一步地，所述无线信号发送模块和无线信号接收模块为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块，并且无线信号接收模块接收无线信号发送模块发出的无线信号。

进一步地，所述比较电路由相互连接的锁存器和比较器构成，并且比较器的输入端和输出端分别与模数转换器和无线信号发送模块连接。

进一步地，所述能量腔室内还设有稳压器，所述电源板通过稳压器分别与 GPS定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及所有驱动电机电连接。

进一步地，四个所述螺旋桨分别位于所述无人机主体上方四角。

进一步地，所述一对停机架相互对称分布。

进一步地，所述太阳能电池片为单晶硅电池片。

进一步地，所述微处理器为基于ARM架构的32位微处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、设计科学合理，体积小、质量轻，具备遇到恶劣环境天气时进行报警的功能，本实用新型采用太阳能电池片和微型风能发电机同时发电无人机提供电能，太阳能电池片发电和风能发电均为清洁绿色能源，能有效节约能源，利于环保；同时本实用新型卸去了传统笨重的燃油箱，极大地减轻了本实用新型的整体重量和体积，从而使本安全型无人机能飞得更高，并且也提高了本安全型无人机的灵活性。

本实用新型在报警腔室内设信号采集装置和预警装置，信号采集装置实时采集无人机的飞行信息以及其周围环境中的天气信息，并将所采集到的信息实时传送至预警装置，预警装置将接收到的信息实时与其内所存储的信息进行比对，当发现异常时，会实时通过其内的无线信号发送模块将异常信息发送至地面操控室内的无线信号接收模块，无线信号接收模块接收到异常信息后及时触动地面操控室内与无线信号接收模块相连接的报警器进行预警。

本实用新型由信号采集装置的速度传感器、加速度传感器、气压传感器、磁力传感器、陀螺仪、风速传感器、风向传感器和湿度传感器实时的采集本安全型无人机自身的飞行参数信息及其周围环境的天气信息，并将所采集的信息传送至数据处理模块的滤波电路进行滤波，经过滤波后的信息传送至放大电路放大后再传送至预警装置13的模数转换器进行转换，转换后的数据信息传送至比较电路的比较器，比较器将接收到的信息与锁存器内预设的安全阈值进行比较，当比较出超出安全阈值的信息后及时通过无线信号发送模块将信息发送至地面操控室内与报警器连接的无线信号接收模块，同时报警器进行预警。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型俯视图。

图3为本实用新型内部器件连接框图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-无人机主体、2-停机架、3-螺旋桨臂、4-螺旋桨、5-太阳能电池片、6- 驱动电机、7-风杯、8-微处理器、9-蓄电池、10-微型风能发电机、11-稳压器、 12-信号采集装置、13-预警装置、14-电源板。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提供的一种安全型无人机，本实用新型结构简单、设计科学合理，体积小、质量轻，具备遇到恶劣环境天气时进行报警的功能，相比于传统采用燃油箱供能的无人机，极大地提高了本身的灵活性及飞行高度，同时还能有效节约能源，利于环保事业。

本实用新型包括设内腔的方形无人机主体1、可拆卸连接于所述无人机主体 1底部两端的一对停机架2、可拆卸连接于无人机主体1两侧的四个螺旋桨臂3、分别设于每个螺旋桨臂3自由端的驱动电机6、以及设于每个所述驱动电机6的驱动轴上的螺旋桨4，四个所述螺旋桨4分别位于所述无人机主体1上方四角，所述一对停机架2相互对称分布，所述无人机主体1除底部外的其余五个面的外表面上均固定有太阳能电池片5，所述太阳能电池片5为单晶硅电池片，所述无人机主体1底部设有风杯7，所述无人机主体1的内腔分设能量腔室和预警腔室，所述能量腔室内设有微处理器8、蓄电池9、稳压器11、电源板14和与风杯7功能连接的微型风能发电机10，所述微处理器8为基于ARM架构的32位微处理器，所述微处理器8分别与蓄电池9、微型风能发电机10、太阳能电池片5 和电源板14电连接。

本安全型无人机采用太阳能电池片和微型风能发电机同时发电无人机提供电能，太阳能电池片发电和风能发电均为清洁绿色能源，能有效节约能源，利于环保；同时本实用新型卸去了传统笨重的燃油箱，极大地减轻了本实用新型的整体重量和体积，从而使本安全型无人机能飞得更高，并且也提高了本安全型无人机的灵活性。

所述预警腔室内设信号采集装置12和预警装置13，所述信号采集装置12 包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块连接的速度检测模块、高度检测模块、GPS定位模块、飞行状态测量模块和气象测量模块，所述预警装置13包括与数据处理模块连接的模数转换器、与数模转换器输出端连接的比较电路、以及与比较电路连接的无线信号发送模块，所述无线信号发送模块与无人机操控室内连接有报警器的无线信号接收模块信号连接；

所述电源板14通过稳压器11分别与GPS定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及所有驱动电机6电连接。

本实用新型采用太阳能电池片和微型风能发电机同时发电无人机提供电能，太阳能电池片发电和风能发电均为清洁绿色能源，能有效节约能源，利于环保；同时本实用新型卸去了传统笨重的燃油箱，极大地减轻了本实用新型的整体重量和体积，从而使本安全型无人机能飞得更高，并且也提高了本安全型无人机的灵活性。

本实用新型在报警腔室内设信号采集装置和预警装置，信号采集装置实时采集无人机的飞行信息以及其周围环境中的天气信息，并将所采集到的信息实时传送至预警装置，预警装置将接收到的信息实时与其内所存储的信息进行比对，当发现异常时，会实时通过其内的无线信号发送模块将异常信息发送至地面操控室内的无线信号接收模块，无线信号接收模块接收到异常信息后及时触动地面操控室内与无线信号接收模块相连接的报警器进行预警。

所述数据处理模块由滤波电路以及输出端与模数转换器的输入端连接的信号放大电路构成，所述滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，所述滤波电路输入端与GPS定位模块输出端连接，所述速度检测模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的速度传感器和加速度传感器，所述高度检测模块为输出端与滤波电路输入端连接的气压传感器，所述飞行状态测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的磁力传感器和陀螺仪，所述气象测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的风速传感器、风向传感器和湿度传感器。

所述无线信号发送模块和无线信号接收模块为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块，并且无线信号接收模块接收无线信号发送模块发出的无线信号。

所述比较电路由相互连接的锁存器和比较器构成，并且比较器的输入端和输出端分别与模数转换器和无线信号发送模块连接。

本实用新型由信号采集装置的速度传感器、加速度传感器、气压传感器、磁力传感器、陀螺仪、风速传感器、风向传感器和湿度传感器实时的采集本安全型无人机自身的飞行参数信息及其周围环境的天气信息，并将所采集的信息传送至数据处理模块的滤波电路进行滤波，经过滤波后的信息传送至放大电路放大后再传送至预警装置13的模数转换器进行转换，转换后的数据信息传送至比较电路的比较器，比较器将接收到的信息与锁存器内预设的安全阈值进行比较，当比较出超出安全阈值的信息后及时通过无线信号发送模块将信息发送至地面操控室内与报警器连接的无线信号接收模块，同时报警器进行预警。

本实用新型节能环保、体积小、质量轻、能实时精准地对恶劣环境进行预警并消除安全隐患，本实用新型所用各电子器件均为现有常规器件，通过对一些常规器件的精妙组合，有效实现了节能环保和消除安全隐患的目的，适于在本技术领域推广应用。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种安全型无人机，其特征在于：包括设内腔的方形无人机主体(1)、可拆卸连接于所述无人机主体(1)底部两端的一对停机架(2)、可拆卸连接于无人机主体(1)两侧的四个螺旋桨臂(3)、分别设于每个螺旋桨臂(3)自由端的驱动电机(6)、以及设于每个所述驱动电机(6)的驱动轴上的螺旋桨(4)，所述无人机主体(1)除底部外的其余五个面的外表面上均固定有太阳能电池片(5)，所述无人机主体(1)底部设有风杯(7)，所述无人机主体(1)的内腔分设能量腔室和预警腔室，所述能量腔室内设有微处理器(8)、蓄电池(9)、电源板(14)和与风杯(7)功能连接的微型风能发电机(10)，所述微处理器(8)分别与蓄电池(9)、微型风能发电机(10)、太阳能电池片(5)和电源板(14)电连接；

所述预警腔室内设信号采集装置(12)和预警装置(13)，所述信号采集装置(12)包括数据处理模块和分别与所述数据处理模块连接的速度检测模块、高度检测模块、GPS定位模块、飞行状态测量模块和气象测量模块，所述预警装置(13)包括与数据处理模块连接的模数转换器、与数模转换器输出端连接的比较电路、以及与比较电路连接的无线信号发送模块，所述无线信号发送模块与无人机操控室内连接有报警器的无线信号接收模块信号连接；

所述电源板(14)分别与GPS定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及所有驱动电机(6)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述数据处理模块由滤波电路以及输出端与模数转换器的输入端连接的信号放大电路构成，所述滤波电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，所述滤波电路输入端与GPS定位模块输出端连接，所述速度检测模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的速度传感器和加速度传感器，所述高度检测模块为输出端与滤波电路输入端连接的气压传感器，所述飞行状态测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的磁力传感器和陀螺仪，所述气象测量模块包括输出端均与滤波电路输入端连接的风速传感器、风向传感器和湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述无线信号发送模块和无线信号接收模块为相匹配的北斗通信模块和移动无线通信模块，并且无线信号接收模块接收无线信号发送模块发出的无线信号。

4.根据权利要求3所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述比较电路由相互连接的锁存器和比较器构成，并且比较器的输入端和输出端分别与模数转换器和无线信号发送模块连接。

5.根据权利要求4所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述能量腔室内还设有稳压器(11)，所述电源板(14)通过稳压器(11)分别与GPS定位模块、数据处理模块、模数转换器、比较电路、无线信号发送模块、以及所有驱动电机(6)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种安全型无人机，其特征在于：四个所述螺旋桨(4)分别位于所述无人机主体(1)上方四角。

7.根据权利要求6所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述一对停机架(2)相互对称分布。

8.根据权利要求7所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述太阳能电池片(5)为单晶硅电池片。

9.根据权利要求8所述的一种安全型无人机，其特征在于：所述微处理器(8)为基于ARM架构的32位微处理器。