CN209051595U - 一种多功能无人机挂载套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能无人机挂载套件，包括：设于无人机下方的设备下挂承重板、用于安装摄像头的轴云台、用于投放物品的抛投器、以及通过旋转支架安装在设备下挂承重板上的远程喊话器，所述设备下挂承重板与无人机可拆卸连接,所述轴云台、抛投器、远程喊话器依序设置在设备下挂承重板的下方。本实用新型将高空监控、高空喊话、高空投掷、爆闪灯警示集为一体，可以同时实现多个功能，在高空监控到异常情况时可以同时进行高空喊话、投掷及报警警示，极大地提高了施救效率，且更加方便快捷。

Description

一种多功能无人机挂载套件

技术领域

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种多功能无人机挂载套件。

背景技术

传统无人机挂载套件比较单一,航拍摄影的只能航拍摄影,高空投掷的只能高空投掷,高空喊话的也只能高空喊话。如果有消防任务必须多架无人机同时高空作业,这样不仅浪费人力,财力,物力,关键还浪费了宝贵的搜救时间受影响的直接就是受灾群众的生命安全。

据不完全统计, 国内的挂载设备都是比较单一的设备，国内几乎没有可以同时完成高空监控、高空喊话、高空投掷、爆闪灯警示的无人机挂载设备。无人机在空中无障碍物遮挡,飞去哪都很快捷,抵达灾区现场快速,那么无人机在空中要最大化拓展自己的能力,去灾区现场辅助消防,公安人员完成任务。当无人机下方搭载了多种设备时,可以完成更多的任务。因此,研发一款集成高空监控高空喊话,高空投掷,爆闪灯警示的多元化警用消防四合一通用挂载套件是很有必要的。

现有中国专利文件CN201710953844-公布了一种无人机挂载系统,其主要技术方案为:一种无人机挂载系统,包括设置在无人机底部的通用挂载板:所述通用挂载板上设置有用于挂载连接的连接结构:所述连接结构包括连接槽组:所述连接槽组包括在所述通用挂载板周向上均布的若干个连接槽:所述连接槽为渐开线式,即连接槽的中心线的极径长度随着极角改变逐渐增大或者减小。该无人机挂载系统无法同时完成高空监控、高空喊话、高空投掷、爆闪灯警示。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能无人机挂载套件，集高空监控、高空喊话、高空投掷、爆闪灯警示为一体，具有多元化、可同时实现多个功能。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种多功能无人机挂载套件，包括：设于无人机下方的设备下挂承重板、用于安装摄像头的轴云台、用于投放物品的抛投器、以及通过旋转支架安装在设备下挂承重板上的远程喊话器，所述设备下挂承重板与无人机可拆卸连接,所述轴云台、抛投器、远程喊话器依序设置在设备下挂承重板的下方；

所述旋转支架包括水平安装板、设置在水平安装板上表面的竖直连接板、固定在设备下挂承重板底部的固定件，所述固定件上设有供竖直连接板顶端插入的插槽，所述竖直连接板与固定件通过旋转轴连接，所述旋转轴与竖直连接板固定连接，所述固定件上设有用于安装旋转轴的轴承；

所述旋转轴通过动力机构驱动，所述竖直连接板与旋转轴同步转动。

作为本实用新型的进一步改进，还包括位于远程喊话装置两侧的爆闪警示灯，所述爆闪警示灯安装在设备下挂承重板的下方。

作为本实用新型的进一步改进，所述摄像头的输出端与地面控制设备的LED屏无线连接，所述LED屏实时显示摄像头拍摄的画面；所述摄像头、抛投器、远程喊话器、爆闪警示灯均与无人机的控制系统连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴云台与设备下挂承重板之间设有减震垫。

作为本实用新型的进一步改进，所述轴云台包括：安装在设备下挂承重板上的安装架、位于安装架下方的升降导向臂、沿升降导向臂做升降运动的升降滑块、与升降滑块固定连接的U型连接架、用于安装摄像机的固定架，所述固定架插入U型连接架的U型口内并与该U型连接架通过水平旋转轴连接，所述U型连接架的侧壁上固定有翻转舵机，所述翻转舵机的输出轴与水平旋转轴连接；

所述升降导向臂内设有驱动升降滑块上升或下降的升降驱动组件；

所述减震垫设置在安装架与设备下挂承重板之间，所述安装架上设有竖向旋转轴，所述升降导向臂的顶端具有向竖向旋转轴方向延伸的水平臂，所述竖向旋转轴穿过水平臂并与该水平臂固定连接，所述水平臂上固定有水平旋转舵机，所述水平旋转舵机的输出轴与竖向旋转轴的末端连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述爆闪警示灯包括警用爆闪蓝灯和警用爆闪红灯，所述警用爆闪蓝灯和警用爆闪红灯分别位于远程喊话装置的两侧。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将高空监控、高空喊话、高空投掷、爆闪灯警示集为一体， 可以同时实现多个功能，在高空监控到异常情况时可以同时进行高空喊话、投掷及报警警示，极大地提高了施救效率，且更加方便快捷；

2、本实用新型所采用的摄像头、抛投器、远程喊话器、爆闪警示灯均为通用设备，实用性更高。

附图说明

图1为能无人机挂载套件的结构示意图；

图2为图1中的A向示意图；

图3为轴云台的结构示意图；

图4为远程喊话装置的结构示意图。

图中，1、无人机；2、设备下挂承重板；3、轴云台；32、安装架；33、升降导向臂；34、升降滑块；35、U型连接架；36、固定架；37、水平旋转轴；38、竖向旋转轴；39、水平臂；310、轴承；311、水平旋转舵机；312、摄像机；4、抛投器；5、远程喊话器；51、水平安装板；52、竖直连接板；53、固定件；54、旋转轴；55、喊话器；6、警用爆闪蓝灯；7、警用爆闪红灯。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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创造和简化描述，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创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

如图1和图2所示，本实施例公开了一种多功能无人机挂载套件，包括：设于无人机下方的设备下挂承重板2、用于安装摄像机312的轴云台3、用于投放物品的抛投器4、以及通过旋转支架安装在设备下挂承重板2上的远程喊话器5，设备下挂承重板2与无人机可拆卸连接,轴云台3、抛投器4、远程喊话器5依序设置在设备下挂承重板2的下方；旋转支架包括水平安装板51、设置在水平安装板51上表面的竖直连接板52、固定在设备下挂承重板2底部的固定件53，固定件53上设有供竖直连接板52顶端插入的插槽，竖直连接板52与固定件53通过旋转轴54连接，旋转轴54与竖直连接板52固定连接，固定件53上设有用于安装旋转轴54的轴承310；旋转轴54通过动力机构驱动，竖直连接板52与旋转轴54同步转动。

考虑到无人机需要对地面上的人员进行警示，本实施例的多功能无人机挂载套件还包括位于远程喊话装置两侧的爆闪警示灯，爆闪警示灯安装在设备下挂承重板2的下方。

使用时，无人机在空中对灾区侦察，由于无人机挂载了摄像机312、抛投器4、远程喊话装置及警报器这些设备，在手中的LED屏看到灾区详情的同时，还可以对受灾群众进行喊话或者警用(对歹徒进行警示喊话)，如果说有人困在水里可以通过抛投器4拋投泳圈等物资救人，而爆闪灯在空中同时闪烁给人警示。

优选摄像机312的输出端与地面控制设备的LED屏无线连接，LED屏实时显示摄像机312拍摄的画面；摄像机312、抛投器4、远程喊话器5、爆闪警示灯均与无人机的控制系统连接。

为了防止无人机在飞行时晃动对摄像机312拍摄的画面造成影响，本实施例还在轴云台3与设备下挂承重板2之间设有减震垫。

优选爆闪警示灯包括警用爆闪蓝灯6和警用爆闪红灯7，警用爆闪蓝灯6和警用爆闪红灯7分别位于远程喊话装置的两侧。抛投器4为双挂钩拋投器。

需要说明的是，本实施例所采用的摄像机312、抛投器4、远程喊话器5、爆闪警示灯均为通用设备，在市面上均可购买，实用性更高。

本实施例将高空监控、高空喊话、高空投掷、煤闪灯警示集为一体，可以同时实现多个功能，在极大地提高了施救效率，且更加方便快捷;同时本实施例所采用设备均为通用设备，具有更高的实用性。

实施例2：

在实施例1的基础上，参照图3，本实施例还公开了轴云台3的详细结构。该轴云台3包括：安装在无人机机体上的安装架32、位于安装架32下方的升降导向臂33、沿升降导向臂33做升降运动的升降滑块34、与升降滑块34固定连接的U型连接架35、用于安装摄像机312的固定架36，固定架36插入U型连接架35的U型口内并与该U型连接架35通过水平旋转轴37连接，U型连接架35的侧壁上固定有翻转舵机，翻转舵机的输出轴与水平旋转轴37连接；升降导向臂33内设有驱动升降滑块34上升或下降的升降驱动组件；安装架32上设有水平旋转轴38，升降导向臂33的顶端具有向水平旋转轴38方向延伸的水平臂39，水平旋转轴38穿过水平臂39并与该水平臂39固定连接，水平臂39上固定有水平旋转舵机311，水平旋转舵机311的输出轴与水平旋转轴38的末端连接。

本实施例通过水平旋转舵机311控制水平旋转轴38的360°旋转，使轴云台3能够360°周向旋转；通过翻转舵机控制水平旋转轴37旋转，使摄像机312与固定架36能够俯仰旋转；通过升降滑块34与升降导向臂33的配合实现摄像机312和固定架36的升降运动，本实施例的轴云台3能够随意旋转，摄像机312的调整角度不受限制。

在本实施方式中，升降导向臂33一般竖直放置，升降导向臂33内设置的驱动电机为可升降的轴云台3提供动力，需要说明的是，本实施例的升降驱动组件可以为任何结构，只要能实现摄像机312升降的任何驱动机构，都可以在本实施例中使用。

本实施例中的水平旋转舵机311和翻转舵机，优选机为电动舵机，电动舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。本实施例的水平旋转舵机311和翻转舵机，主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给水平旋转舵机311或翻转舵机，经由舵机电路板上的 IC驱动无核心马达开始转动，透过减速齿轮将动力传至输出轴，同时由位置检测元件送回讯号，判断是否已经到达定位。位置检测器其实就是可变电阻，当舵机转动时电阻值也会随之改变，由检测电阻值便可知转动的角度。

在实际使用中，可以根据扭矩大小选用不同型号的舵机，原则上来说，本实施例在舵机型号上不做任何限制，只要能驱动水平旋转轴37和水平旋转轴38工作的任何舵机，都可在本实施例的轴云台3上使用。

由于无人机在飞行过程中会产生晃动，为了防止轴云台3长久使用后水平旋转轴38与安装架32松动甚至脱落的情况发生，在本实施例中，安装架32与水平旋转轴38通过轴承310连接，水平旋转舵机311的输出轴位于水平旋转轴38的正下方，水平旋转轴38与水平旋转舵机311的输出轴通过联轴器连接。本实施例的安装架32与水平旋转轴38通过轴承310连接，具有连接可靠、 使用方便的特点。

在本实施例中，翻转舵机的输出轴与水平旋转轴37通过齿轮组连接。本实施例的翻转舵机与水平旋转轴37通过齿轮组连接，具有传动平稳、传动精度高、工作可靠的特点。

在本实施例中，安装架32、U型连接架35、固定架36的结构不做限制，只要能实现安装架32、U型连接架35、固定架36中各自功能的所有详细结构，都可以在本实施例中使用。

本实施例的升降驱动组件可以应用在升降精度要求不高的场合，本实施例通过在凹槽上安装接近开关，当升降滑块34运动到接近开关的位置时，接近开关给控制器发出一个控制信号，控制器控制电机停止工作，使得升降滑块34停止在接近开关的位置。

在本实施例中，升降导向臂33沿长度方向设有侧部开口的凹槽，升降驱动组件嵌设在凹槽内，升降驱动组件包括带轮皮带传动机构、驱动带轮皮带传动机构工作的电机，凹槽内设有与升降滑块34配合的滑轨，滑轨位于带轮皮带传动机构的外侧，升降滑块34的侧壁与带轮皮带传动机构的皮带固定连接。本实施例将升降驱动组件嵌设在凹槽内，皮带绕主动带轮、从动带轮形成环形，升降滑块34与皮带固定连接，电机带动主动带轮旋转，皮带带动升降滑块34运动。本实施例的升降驱动组件结构简单、传动平稳、造价低廉、无需润滑、维护容易等优点。

升降导向臂33的侧壁设有至少一个接近开关，接近开关的感应部贯穿凹槽的槽壁，接近开关感应部上的感应面与滑块的外壁可接触。本实施例在升降导向臂33上设置接近开关的目的，是控制升降滑块34运动到接近开关的位置后，接近开关给控制器发送信号，控制器控制电机停止运动，使升降滑块34停止在预设位置。接近开关是一种无需与运动部件进行机械直接接触而可以操作的位置开关。当物体接近开关的感应面到动作距离时，即可使开关动作，从而给控制器提供控制指令。本实施例通过设置接近开关，快速、准确的将升降滑块34停止在预设位置，使用效果好。

需指出，本实施例中接近开关的个数，可以是一个、两个、三个甚至更多，接近开关沿升降导向臂33的高度方向依序排列，当升降滑块34运动到最下方接近开关的位置后，最下方的接近开关给控制器发送一个控制信号，控制器控制电机停止工作，随后操作者手动给控制器一个电机启动的信号，控制器控制电机继续工作，升降滑块34运动到倒数第二个接近开关的位置后，倒数第二个接近开关给控制器发送一个控制信号，控制器再次控制电机停止工作，以此类推，直至升降滑块34运动到最上方的接近开关处，随后升降滑块34向下运动。当然，升降滑块34运动到最下方接近开关的位置后，控制器也可以控制电机反向旋转，升降滑块34向下运动。

在本实施例的升降驱动组件可以应用在升降精度要求较高的场合，升降导向臂33沿长度方向设有侧部开口的凹槽，升降驱动组件嵌设在凹槽内，升降驱动组件包括螺母螺杆传动机构、驱动螺母螺杆传动机构中螺杆旋转的电机，螺母螺杆传动机构的螺杆沿凹槽的长度方向分布，螺杆与凹槽通过轴承310固定，电机的输出轴伸入凹槽内并与螺杆连接；螺母螺杆传动机构的螺母与驱动滑块固定连接。由于带传动精确度低、无法实时得出升降滑块34运动位移，因此带传动无法应用在对摄像机312运动位移要求高的场合，本实施例的升降驱动组件选用螺母螺杆传动的形式，通过电机带动螺杆旋转，升降滑块34与螺母固定连接，螺母沿螺杆上下运动，带动升降滑块34沿滑轨上下运动。在实际使用中，只需根据螺杆旋转的圈数和螺纹设计尺寸即可得到升降滑块34运动位移，便于控制。

实施例3：

在实施例1和实施例2的基础上，本实施例公开了远程喊话器5的详细结构。如图4所示，远程喊话器5通过旋转支架安装在设备下挂承重板2上，旋转支架包括水平安装板51、设置在水平安装板51上表面的竖直连接板52、固定在设备下挂承重板2底部的固定件53，固定件53上设有供竖直连接板52顶端插入的插槽，竖直连接板52与固定件53通过旋转轴54连接，旋转轴54与竖直连接板52固定连接，固定件53上设有用于安装旋转轴54的轴承310；旋转轴54通过动力机构驱动，竖直连接板52与旋转轴54同步转动。本实施例通过旋转支架将喊话器55安装在无人机本体上，动力机构驱动旋转支架旋转，喊话器55随旋转支架一并旋转。当无人机飞至高空后，地面上的操作人员可通过地面上的控制器调整喊话筒的角度，便于实现空中的定向喊话。

动力机构包括联轴器和舵机，舵机安装在固定件53上，舵机的输出轴与旋转轴54通过联轴器连接。本实施例通过舵机驱动旋转轴54旋转，舵机主要是由外壳、电路板、驱动马达、减速器与位置检测元件所构成。其工作原理是由接收机发出讯号给舵机，经由舵机电路板上的 IC驱动无核心马达开始转动，通过减速齿轮将动力传至输出轴，输出轴带动旋转轴54旋转，与此同时，由位置检测元件送回讯号，判断旋转轴54是否已经旋转到预设角度。本实施例通过舵机控制旋转轴54旋转，具有结构紧凑、易于安装、控制简单、稳定性好的优点。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种多功能无人机挂载套件，其特征在于，包括：设于无人机下方的设备下挂承重板（2）、用于安装摄像头的轴云台（3）、用于投放物品的抛投器（4）、以及通过旋转支架安装在设备下挂承重板（2）上的远程喊话器（5），所述设备下挂承重板（2）与无人机可拆卸连接,所述轴云台（3）、抛投器（4）、远程喊话器（5）依序设置在设备下挂承重板（2）的下方；

所述旋转支架包括水平安装板、设置在水平安装板上表面的竖直连接板、固定在设备下挂承重板（2）底部的固定件，所述固定件上设有供竖直连接板顶端插入的插槽，所述竖直连接板与固定件通过旋转轴连接，所述旋转轴与竖直连接板固定连接，所述固定件上设有用于安装旋转轴的轴承；

所述旋转轴通过动力机构驱动，所述竖直连接板与旋转轴同步转动。

2.根据权利要求1所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，还包括位于远程喊话装置两侧的爆闪警示灯，所述爆闪警示灯安装在设备下挂承重板（2）的下方。

3.根据权利要求2所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，所述摄像头的输出端与地面控制设备的LED屏无线连接，所述LED屏实时显示摄像头拍摄的画面；所述摄像头、抛投器（4）、远程喊话器（5）、爆闪警示灯均与无人机的控制系统连接。

4.根据权利要求1所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，所述轴云台（3）与设备下挂承重板（2）之间设有减震垫。

5.根据权利要求4所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，所述轴云台（3）包括：安装在设备下挂承重板（2）上的安装架、位于安装架下方的升降导向臂、沿升降导向臂做升降运动的升降滑块、与升降滑块固定连接的U型连接架、用于安装摄像机的固定架，所述固定架插入U型连接架的U型口内并与该U型连接架通过水平旋转轴连接，所述U型连接架的侧壁上固定有翻转舵机，所述翻转舵机的输出轴与水平旋转轴连接；

所述升降导向臂内设有驱动升降滑块上升或下降的升降驱动组件；

所述减震垫设置在安装架与设备下挂承重板（2）之间，所述安装架上设有竖向旋转轴，所述升降导向臂的顶端具有向竖向旋转轴方向延伸的水平臂，所述竖向旋转轴穿过水平臂并与该水平臂固定连接，所述水平臂上固定有水平旋转舵机，所述水平旋转舵机的输出轴与竖向旋转轴的末端连接。

6.根据权利要求2所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，所述爆闪警示灯包括警用爆闪蓝灯（6）和警用爆闪红灯（7），所述警用爆闪蓝灯（6）和警用爆闪红灯（7）分别位于远程喊话装置的两侧。

7.根据权利要求1所述的多功能无人机挂载套件，其特征在于，所述抛投器（4）为双挂钩拋投器。