CN210126639U - 无人机的保护结构和无人机保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机的保护结构和无人机保护系统。无人机的保护结构包括支撑部和驱动部，驱动部包括升降驱动机构、平移驱动机构和连接机构，升降驱动机构安装在支撑部，连接机构包括升降件和平移件，升降驱动机构连接升降件并用于驱动升降件升降，平移驱动机构和平移件均连接升降件并能够随升降件的升降而升降，平移件用于连接无人机，平移驱动机构用于驱动平移件带动无人机平移。如此，无人机的运动范围可由升降驱动机构和平移驱动机构所限定，使得无人机不会飞离所限定的范围，同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构和/或升降驱动机构来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

Description

无人机的保护结构和无人机保护系统

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，特别涉及一种无人机的保护结构和无人机保护系统。

背景技术

目前，在机器人大赛中，参赛队所控制的空中机器人(如无人机)在场地的上空进行竞技。然而，由于参赛队做出的空中机器人水平参差不齐，有较大可能存在空中机器人飞出场外伤人、空中机器人炸机跌落而造成损坏。因此，为了避免空中机器人飞出场外伤人、减小空中机器人炸机跌落的损坏程度以及减小空中机器人落在赛场内对比赛的影响，有必要提供一种空中机器人的保护方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种无人机的保护结构和无人机保护系统。

本实用新型的实施方式的无人机的保护结构包括支撑部和驱动部，所述驱动部包括升降驱动机构、平移驱动机构和连接机构，所述升降驱动机构安装在所述支撑部，所述连接机构包括升降件和平移件，所述升降驱动机构连接所述升降件并用于驱动所述升降件升降，所述平移驱动机构和所述平移件均连接所述升降件并能够随所述升降件的升降而升降，所述平移件用于连接所述无人机，所述平移驱动机构用于驱动所述平移件带动所述无人机平移。

上述实施方式的无人机的保护结构中，无人机的运动范围可由升降驱动机构和平移驱动机构所限定，使得无人机不会飞离所限定的范围，同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构和/或升降驱动机构来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

在某些实施方式中，所述支撑部包括间隔设置的第一杆和第二杆，所述第一杆平行于所述第二杆；

所述升降驱动机构的数量是两个，所述升降件的数量是两个，两个所述升降驱动机构分别设在所述第一杆和所述第二杆，两个所述升降件分别设在所述第一杆和所述第二杆，所述平移件和所述平移驱动机构位于所述第一杆和所述第二杆之间并连接两个所述升降件。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构通过第一拉绳与所述升降件连接。

在某些实施方式中，所述升降件上安装有第一滑轮，所述支撑部设有第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮沿竖直方向设置，所述第一滑轮能够相对所述升降件转动，所述第一拉绳缠绕所述第一滑轮，所述无人机的保护结构包括第二拉绳，所述第二拉绳的一端连接所述第一滑轮，所述第二拉绳的另一端经所述第二滑轮转向后与所述升降件连接，所述第一滑轮用于收放所述第二拉绳。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构包括第一电机、传动组件、第一滚筒和第二滚筒，所述第一拉绳的一端连接所述第一滚筒，所述第一拉绳的另一端连接所述第二滚筒，所述第一电机通过所述传动组件连接所述第一滚筒和所述第二滚筒；

所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述第一滚筒收所述第一拉绳和所述第二滚筒放所述第一拉绳，以及带动所述第一滚筒放所述第一拉绳和所述第二滚筒收所述第一拉绳。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构包括导向组件，所述第一拉绳穿设所述导向组件，所述传动组件连接所述导向组件，所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述导向组件引导所述第一拉绳在所述第一滚筒的收放，以及在所述第二滚筒的收放。

在某些实施方式中，所述传动组件包括主动齿轮和从动齿轮组，所述主动齿轮与所述第一电机的电机轴连接，所述从动齿轮组连接所述主动齿轮、所述第一滚筒、所述第二滚筒和所述导向组件。

在某些实施方式中，所述导向组件包括滑部、丝杆和导向杆，所述丝杆和所述导向杆平行设置，所述滑部与所述导向杆滑动地连接，所述丝杆连接所述滑部和所述传动组件，所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述丝杆转动以驱动所述滑部在所述导向杆上滑动。

在某些实施方式中，所述滑部包括两个直线轴承和螺纹部，所述导向杆的数量是两个，所述螺纹部位于所述两个直线轴承之间，所述丝杆与所述螺纹部螺纹连接，每个所述直线轴承滑动地设在每个所述导向杆。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构包括抱死装置，所述抱死装置连接所述传动组件并用于在所述升降件升降至预设高度时锁定所述传动组件。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构还包括固定侧板和安装座，所述安装座可拆卸地安装在所述固定侧板，所述第一电机和所述抱死装置分别安装在所述安装座的两侧，所述第一滚筒和所述第二滚筒位于所述固定侧板背离所述抱死装置的一侧；所述传动组件包括主动齿轮，所述主动齿轮至少部分地设在所述安装座内并与所述第一电机的电机轴连接。

在某些实施方式中，所述升降驱动机构包括第一壳体以及设于所述第一壳体内的第一主控板、第一电子调速器和第二电子调速器，所述第一主控板连接所述第一电子调速器和所述第二电子调速器，所述第一电子调速器连接所述第一电机，所述第二电子调速器连接所述抱死装置；

所述第一壳体上设有与所述第一主控板连接的电源接口，所述电源接口用于与外部电源电连接。

在某些实施方式中，所述平移驱动机构和所述平移件通过第三拉绳与所述升降件连接。

在某些实施方式中，所述平移驱动机构包括第二电机和滚轮组件，所述滚轮组件连接所述第二电机，所述第三拉绳缠绕所述滚轮组件，所述第二电机用于驱动所述滚轮组件在所述第三拉绳上运动以推动所述平移件运动。

在某些实施方式中，所述平移驱动机构还包括位置传感器和第三电子调速器，所述第三电子调速器连接所述第二电机，所述位置传感器用于检测所述平移驱动机构的位置，所述第三电子调速器用于在所述位置传感器检测到所述平移驱动机构位于所述第三拉绳的预设位置时控制所述第二电机关闭。

在某些实施方式中，所述滚轮组件包括间隔设置的主动轮和从动轮，所述主动轮连接所述第二电机，所述第三拉绳缠绕所述主动轮和所述从动轮。

在某些实施方式中，所述从动轮的数量是两个，所述两个从动轮位于所述主动轮的相背两侧且沿所述主动轮的转动中心对称布置。

在某些实施方式中，所述平移驱动机构还包括支架、第二壳体、第二主控板和电池组件，所述滚轮组件和所述第二电机安装在所述支架，所述支架安装在所述第二壳体的表面，所述电池组件至少部分地位于所述第二壳体内并与所述第二壳体可拆卸的连接，所述第二主控板安装在所述第二壳体内并用于控制所述第二电机。

在某些实施方式中，所述第二壳体内开设第一容置空间，所述第二壳体的一端开设有连通所述第一容置空间的开口，所述电池组件穿设所述开口并至少部分位于所述第一容置空间，所述电池组件设有第一卡扣件，所述第二壳体的一端在所述开口的边缘设有第二卡扣件，所述第一卡扣件与所述第二卡扣件卡接；

所述第二壳体内还开设第二容置空间，所述第二主控板位于所述第二容置空间，所述第一容置空间与所述第二容置空间连通。

在某些实施方式中，所述保护结构还包括安装在所述支撑部的拉紧件，所述拉紧件连接所述第三拉绳并用于拉紧所述第三拉绳。

在某些实施方式中，所述拉紧件通过第四拉绳与所述第三拉绳连接；

所述升降件上设有沿竖直方向并列设置的第三滑轮和第四滑轮，所述第四拉绳的一端通过所述第三滑轮固定于所述支撑部的一端，所述第四拉绳的另一端通过所述第四滑轮连接于所述支撑部的另一端的所述拉紧件。

本实用新型的实施方式的无人机保护系统包括上述任意实施方式所述的无人机的保护结构和控制装置，所述控制装置连接所述升降驱动机构和所述平移驱动机构并用于控制所述升降驱动机构驱动所述升降件升降和控制所述平移驱动机构驱动所述平移件带动所述无人机平移。

上述实施方式的无人机保护系统中，无人机的运动范围可由升降驱动机构和平移驱动机构所限定，使得无人机不会飞离所限定的范围，同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构和/或升降驱动机构来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的分解示意图；

图4是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的部分结构示意图；

图5是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的另一部分结构示意图；

图6是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的又一部分结构示意图；

图7是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的再一部分结构示意图；

图8是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的再一部分结构示意图；

图9是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的部分结构的分解示意图；

图10是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的升降驱动机构的另一部分结构的分解示意图；

图11是图1中XI处的放大示意图；

图12是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的平移驱动机构的结构示意图；

图13是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的平移驱动机构的分解示意图；

图14是本实用新型实施方式的无人机的保护结构的平移驱动机构的部分结构示意图；

图15是图1中XVI出的放大示意图；

图16是本实用新型实施方式的无人机保护系统的模块示意图。

主要元件符号说明：

保护结构100、支撑部101、第一杆1011、第二杆1012、配重部1013、驱动部102；

升降驱动机构20、第一壳体21、固定侧板211、电源接口212、第一电机22、传动组件23、主动齿轮231、从动齿轮组232、第一齿轮2321、第二齿轮2322、第三齿轮 2323、第一滚筒24、第一齿部241、第二滚筒25、第二齿部251、第一拉绳26、导向组件27、滑部271、安装板2711、直线轴承2712、螺纹部2713、凸出轴2714、滑轮2715、丝杆272、导向杆273、轴承274、固定板275、抱死装置28、法兰轴281、安装座29、第一主控板201、第一电子调速器202、第一滑轮204、第二滑轮203、第二拉绳205；

连接机构30、升降件31、平移件33、第三拉绳32；

平移驱动机构40、支架41、第二壳体42、第一容置空间421、第二容置空间422、第二卡扣件423、第二主控板43、电池组件44、第一卡扣件441、第二电机45、滚轮组件46、主动轮461、从动轮462、位置传感器47、第三电子调速器48；

拉紧件50、第四拉绳60、第三滑轮70、第四滑轮80。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型实施方式的保护结构100包括支撑部101和驱动部102，支撑部101主要用于对驱动部102起支撑作用以及保持驱动部102的平衡和稳定。

支撑部101包括第一杆1011和第二杆1012，第一杆1011和第二杆1012间隔且平行设置，第一杆1011和第二杆1012均沿竖直设置。可以理解的是，在本实施方式中，为了保持第一杆1011和第二杆1012的稳定以防止第一杆1011和第二杆1012倾倒，可在第一杆1011和第二杆1012的底部均设置配重部1013。驱动部102包括升降驱动机构 20、平移驱动机构40和连接机构30。

在本实施方式中，升降驱动机构20安装在支撑部101。具体地，升降驱动机构20 的数量为两个，两个升降驱动机构20分别设在第一杆1011和第二杆1012。

需要说明的是，在本实施方式中，两个升降驱动机构20的结构一致。本实用新型实施方式将以其中一个升降驱动机构20为例进行说明。

请参阅图2至图4，升降驱动机构20包括第一壳体21、第一电机22、传动组件23、第一滚筒24、第二滚筒25、第一拉绳26、导向组件27和抱死装置28。第一壳体21包括固定侧板211，第一电机22、传动组件23、第一滚筒24、第二滚筒25和抱死装置28 均安装在固定侧板211。第一壳体21可由金属材料或者强度较高的塑料材料制成。

请结合图5和图6，在本实施方式中，第一电机22通过传动组件23连接第一滚筒 24和第二滚筒25。第一拉绳26的一端与第一滚筒24固定连接，另一端与第二滚筒25 固定连接，第一电机22用于驱动传动组件23带动第一滚筒24收第一拉绳26和第二滚筒25放第一拉绳26，以及带动所述第一滚筒24放所述第一拉绳26和所述第二滚筒25 收所述第一拉绳26。上述第一拉绳26可以是钢丝绳、锁链或者是由其他抗拉强度较高的材料制成的绳索。

具体地，由于第一拉绳26的两端分别固定连接第一滚筒24和第二滚筒25，因此，在第一滚筒24收第一拉绳26时，第二滚筒25放第一拉绳26，在第一滚筒24放第一拉绳26时，第二滚筒25收第一拉绳26。可以理解的是，在本实施方式中，第一拉绳26 一直处于张紧状态。因此，为了使得第一拉绳26一直处于张紧状态，第一拉绳26在收放过程中应处于收放平衡的稳定状态，第一滚筒24和第二滚筒25的直径大小相同，并且两者的转动速度基本一致且两者的转动方向相反或相同，取决于第一拉绳26的端部如何与滚筒固定连接。当然，在一些其他实施方式中，第一滚筒24和第二滚筒25的直径大小也可以不一致，可用过调整两者的转速也同样能够到达使得第一拉绳26保持收放平衡，例如，在一个例子中，第一滚筒24的直径可大于第二滚筒25的直径，此时，可以通过调节第二滚筒25或者第一滚筒24的转动速度来保持第一拉绳26的收放平衡。具体设置方式在此不作限制，只需要能够保持第一拉绳26处于收放平衡的稳定状态即可。可通过传动组件的设计来实现不同尺寸的两个滚筒的转速相同或不同。

需要说明的是，上述“收放平衡的稳定状态”是指在同一时间段内，第一滚筒24 收第一拉绳26的长度与第二拉绳205放第一拉绳26的长度保持一致，以及第一滚筒24 放第一拉绳26的长度与第二拉绳205收第一拉绳26的长度保持一致。

请一并参阅图3至图6，在本实施方式中，传动组件23包括主动齿轮231和从动齿轮组232，主动齿轮231设置在第一电机22的电机轴，从动齿轮组232连接主动齿轮 231、第一滚筒24和第二滚筒25。主动齿轮231能够跟随第一电机22的电机轴转动，从动齿轮组232与主动齿轮231啮合，第一滚筒24和第二滚筒25分别位于从动齿轮组 232的两侧，第一滚筒24上形成有第一齿部241，第二滚筒25上形成有第二齿部251，第一齿部241和第二齿部251分别与从动齿轮组232啮合。这样，第一电机22能够带动主动齿轮231转动，从而通过从动齿轮组232驱动第一滚筒24和第二滚筒25转动以实现对第一拉绳26的收放。同时，由于第一滚筒24和第二滚筒25位于从动齿轮组232 的两侧，因此，在从动齿轮组232转动时能够驱动第一滚筒24和第二滚筒25两者向相反的方向转动，从而实现使得第一拉绳26处于收放平衡的稳定状态。可以理解的是，第一滚筒24上形成第一齿部241的方式可以是在第一滚筒24上直接加工形成齿部或者是在第一滚筒24上之间固定安装齿轮。第二滚筒25上形成第二齿部251的方式也类似，具体方式在此不作限制。

具体地，在图示的实施方式中，从动齿轮组232包括第一齿轮2321、第二齿轮2322和第三齿轮2323，第一齿轮2321与主动齿轮231啮合连接，第三齿轮2323与第一齿轮 2321固定连接且同轴设置，第二齿轮2322与第三齿轮2323啮合连接，第一滚筒24和第二滚筒25分居在第三齿轮2323的两侧，第三齿轮2323分别与第一滚筒24的第一齿部241和第二滚筒25的第二齿部251啮合。如此，主动齿轮231可带动第一齿轮2321 转动，从而带动第三齿轮2323转动以带动第一滚筒24和第二滚筒25向相反的方向转动以实现对第一拉绳26的收放。可以理解的是，在其他实施方式中，从动齿轮组232 也可设置更多的齿轮或者较少的齿轮，例如另外再设置一个传动齿轮或者是不设置上述第三齿轮2323，而是第一齿轮2321与第一齿部241和第二齿部251直接啮合，具体设置方式在此不作限制。

请参阅图5至图8，在本实施方式中，第一拉绳26穿设导向组件27，传动组件23 连接导向组件27，第一电机22用于驱动传动组件23带动导向组件27引导第一拉绳26 在第一滚筒24的收放，以及在第二滚筒25的收放。

导向组件27包括滑部271、丝杆272和导向杆273。丝杆272和导向杆273平行设置，滑部271与导向杆273滑动地连接，丝杆272连接滑部271和传动组件23，第一电机22用于驱动传动组件23带动丝杆272转动以驱动滑部271在导向杆273上滑动。

具体地，请结合图9和图10，在本实施方式中，滑部271包括安装板2711、两个直线轴承2712、螺纹部2713和四个滑轮2715，两个直线轴承2712和螺纹部2713均通过螺钉等固定元件固定安装在安装板2711上，丝杆272与从动齿轮组232的第二齿轮 2322同轴且固定连接，丝杆272可转动地安装在固定侧板211上。丝杆272穿设螺纹部2713，丝杆272和螺纹部2713上均形成螺纹，丝杆272与螺纹部2713通过螺纹连接。螺纹部2713的两侧均形成有两个凸出轴2714，每个凸出轴2714上均安装有一个滑轮 2715，滑轮2715能够在凸出轴2714上转动，也即是说，螺纹部2713的每一侧均安装有两个滑轮2715。位于同一侧的滑轮2715之间存在间隙，第一拉绳26的一端穿设安装板2711并穿过螺纹部2713一侧的两个滑轮2715之间的间隙后与第一滚筒24固定连接，第一拉绳26的另一端穿设安装板2711并穿过螺纹部2713另一侧的两个滑轮2715之间的间隙后与第二滚筒25固定连接。

导向杆273的数量为两个，螺纹部2713位于两个直线轴承2712之间，每个直线轴承2712滑动地设在每个导向杆273上。

如此，在第一电机22启动时，主动齿轮231驱动从动齿轮组232转动，从而带动丝杆272转动，丝杆272驱动螺纹部2713在丝杆272上移动，安装在螺纹部2713上滑轮2715跟随移动，在移动过程中，滑轮2715会抵持第一拉绳26并推动第一拉绳26沿螺纹部2713运动的方向移动，这样，在第一滚筒24和第二滚筒25收放第一拉绳26时，螺纹部2713和滑轮2715会推动第一拉绳26运动，从而使得第一拉绳26能够往一个方向有序的缠绕在第一滚筒24或者第二滚筒25上，避免第一拉绳26由于相互缠绕而导致磨损。同时，由于螺纹部2713移动时，安装在安装板2711上的直线轴承2712也会跟随在导向杆273上移动，这样，导向杆273能够对螺纹部2713的移动方向进行导向，从而使得第一拉绳26能够平稳地往一个方向缠绕。

可以理解的是，为了保持滑轮2715能够稳定安装在凸出轴2714上而不会在凸出轴2714上滑动，本实施方式还在每个滑轮2715的两侧各设置有一个导向杆273，导向杆 273同样套设在凸出轴2714上并能够相对于凸出轴2714转动，两个导向杆273夹紧滑轮2715以防止滑轮2715在凸出轴2714上滑动。需要说明的是，上述只是对一个滑轮 2715进行了说明，其他的滑轮2715也同样如此设置，在次不作重复阐述。

此外，为了防止导向杆273和滑轮2715滑出凸出轴2714，导向组件27还设置有固定板275，固定板275通过螺钉等固定元件固定在凸出轴2714的一端。固定板275能够抵持并挡住导向杆273以防止导向杆273滑出凸出轴2714。具体地，在图示的实施方式中，一个固定板275可以同时固定安装在位于同一侧的两个凸出轴2714上。这样，可以节省材料和制造时间，降低成本。可以理解的是，在其他实施方式中，也可以是每个凸出轴2714的一端均安装有一个固定板275，具体设置方式在此不作限制。

请参阅图3和图4，升降驱动机构20还包括安装座29，安装座29可通过螺钉等固定元件可拆卸地安装在固定侧板211上。抱死装置28和第一电机22分别安装在安装座 29的两侧，第一滚筒24和第二滚筒25位于固定侧板211背离抱死装置28的一侧。传动组件23的主动齿轮231设在安装座29内并至少部分地从安装座29内露出以与从动齿轮组232啮合。抱死装置28连接传动组件23的主动齿轮231并用于在升降件31升降至预设高度(预设高度可以通过传动组件23的相关参数确定)时锁定传动组件23，此时第一电机22可以关闭。如此，在第一电机22关闭时，抱死装置28能够锁定传动组件23，传动组件23将处于静止稳定状态，从而使得第一拉绳26能够处于稳定的张紧状态以防止第一拉绳26出现上下窜动的现象。

请参阅图4至图6，在本实施方式中，升降驱动机构20还包括第一主控板201、第一电子调速器202和第二电子调速器(图未示出)，第一主控板201、第一电子调速器 202和第二电子调速器均设在第一壳体21内。第一主控板201连接第一电子调速器202 和第二电子调速器，第一电子调速器202连接第一电机22，第二电子调速器连接抱死装置28。此外，第一壳体21上还设有与第一主控板201连接的电源接口212，电源接口 212用户与外部电源电连接。可以理解的是，第一主控板201可包括电路板和设置在电路板上的控制元件，例如单片机和MCU等。

具体地，在本实施方式中，第一电子调速器202用于控制调节第一电机22的转速从而控制第一滚筒24和第二滚筒25的转速，进而控制第一拉绳26的收放速度。第二电子调速器用于控制抱死装置28开启和关闭。具体地，抱死装置28可为电磁抱死装置28，抱死装置28通过法兰轴281与主动齿轮231可拆卸地连接，在正常情况下，抱死装置28的法兰轴281正常跟随主动齿轮231转动，在抱死装置28开启时，法兰轴281 处于固定状态，从而将主动齿轮231锁住。第一主控板201用于根据接收到信号(例如用户的输入信号)控制第一电子调速器202和第二电子调速器的运行状态从而实现对第一电机22和抱死装置28的控制。可以理解，在其它实施方式中，抱死装置还可为其它类型的抱死装置。

请一并参阅图1、图11，在本实施方式中，连接机构30包括升降件31、平移件33 和第二拉绳205，升降驱动机构20通过第一拉绳26连接升降件31并用于驱动升降件 31升降。

请结合图1，升降件31的数量是两个，一方面，两个升降件31分别设在第一杆1011和第二杆1012并能够相对第一杆1011和第二杆1012上下移动，另一方面，在本实施方式中，每个升降件31上均安装有第一滑轮204(见图11)，支撑部101设有第二滑轮203(见图1)，第一滑轮204能够相对升降件31转动，每个第一拉绳26均缠绕第一滑轮204后分别与第一滚筒24和第二滚筒25连接。此外，请参图11，无人机的保护结构100包括第二拉绳205，第二拉绳205的一端与第一滑轮204连接，第二拉绳205 的另一端经第二滑轮203转向后与升降件31连接，第二拉绳205可缠绕在第一滑轮204 上，第一滑轮204用于收放第二拉绳205以带动升降件31上下升降。这样，在第一拉绳26收放时，第一拉绳26能够带动第一滑轮204转动，第一滑轮204转动时可收放第二拉绳205，从而带动升降件31上下升降。具体地，两个第二滑轮203分别安装在第一杆1011和第二杆1012的顶端，如此，可实现升降件31的较大行程。

可以理解的是，在本实施方式中，升降件31可以是滑车或者是直线轴承。此外，还可以理解的是，在一些实施方式中，在第一杆1011和第二杆1012上可形成有用于引导升降件31上下升降的轨道。这样，可以保证升降件31沿轨道平稳的上下升降而不会出现晃动。另外，在一些实施方式中，也可以是将升降件31套设在第一杆1011和第二杆1012上，在升降件31上装设滑轮，从而使得升降件31稳定的沿第一杆1011和第二杆1012的高度方向上下升降。

此外，在本实施方式中，为了使得第一拉绳26和第二拉绳205缠绕第一滑轮204 时不发生干涉，可在第一滑轮204上形成隔开的第一缠绕槽和第二缠绕槽，第一拉绳26 绕过第一缠绕槽后与第一滚筒24和第二滚筒25连接，第二拉绳205缠绕在第二缠绕槽中，在收第二拉绳205时，第一滑轮204转动，第二拉绳205缠绕在第二缠绕槽中。

另外，还可以理解的是，在其他实施方式中，也可不设置第二拉绳205，而是将升降件31直接与第一拉绳26固定连接，或者是在升降件31上设置第一滑轮204并将第一滑轮204与第一拉绳26固定连接。这样，在第一拉绳26收放时，升降件31同样也能够根随第一拉绳26上下升降。具体设置方式在此不作限制。

请参阅图1，平移件33位于第一杆1011和第二杆1012之间并通过第三拉绳32连接两个升降件31，平移件33可连接无人机并能够在第三拉绳32上做平移运动。具体地，在本实施方式中，平移件33可以是拉线盒，拉线盒中包括有拉线，无人机可与拉线盒的拉线固定连接，无人机在飞行时可通过拉线拉动拉线和在第三拉绳32上移动。

请继续参阅图1，平移驱动机构40也通过第三拉绳32与升降件31连接并位于第一杆1011和第二之间。具体地，平移驱动机构40设置在第三拉绳32上并能够整体地在第三拉绳32上进行平移运动。平移驱动机构40用于推动平移件33以带动无人机平移。

请结合图12和图13，平移驱动机构40包括支架41、第二壳体42、第二主控板43、电池组件44、第二电机45、滚轮组件46和位置传感器47。

滚轮组件46和第二电机45安装在支架41上，支架41安装在第二壳体42的表面，电池组件44至少部分地位于第二壳体42内并与第二壳体42可拆卸地连接，电池组件 44与第二电机45电性连接并作为第二电机45的电源。第二主控板43安装在第二壳体 42内并用于控制第二电机45。

具体地，请参阅图14第二壳体42内开设第一容置空间421和第二容置空间422。第二壳体42的一端开设有连通第一容置空间421的开口，电池组件44穿设开口并至少部分位于第一容置空间421内。第二容置空间422与第一容置空间421连通，第二主控板43位于第二容置空间422内。第二壳体42可由金属材料或者强度较高的塑料材料制成。

此外，请参参阅图11至图13，电池组件44设有第一卡扣件441，第二壳体42的一端在开口的边缘设有第二卡扣件423，第一卡扣件441与第二卡扣件423卡接。这样可以更加方便的拆卸电池组件44以对电池组件44进更换。

滚轮组件46连接第二电机45，第三拉绳32缠绕滚轮组件46，第二电机45用于驱动滚轮组件46在第三拉绳32上运动以推动平移件33运动。

具体地，滚轮组件46包括主动轮461和两个从动轮462，主动轮461连接第二电机45，第三拉绳32缠绕主动轮461和从动轮462。两个从动轮462位于主动轮461的相背两侧并沿主动轮461的转动中心对称布置。第三拉绳32绕过一个从动轮462后然后绕过主动轮461，最后绕过另一个从动轮462。

需要说明的是，为了保证平移驱动机构40能够在第三拉绳32上移动，第三拉绳32一直处于张紧状态，也即是说，主动轮461转动时，主动轮461与第三拉绳32之间的正压力应该足够的大以使得平移驱动机构40能够在第三拉绳32上顺利的移动。

此外，在本实施方式中，主动轮461与两个从动轮462呈等腰三角形布置，这样，通过对主动轮461和从动轮462的合理布局可以增强对第三拉绳32的张紧以增大主动轮461与第三拉绳32之间的正压力，从而使得主动轮461能够在第三拉绳32上稳定的运动而不会出现打滑现象。

在本实施方式中，在需要推动平移件33时，可开启第二电机45，第二电机45的电机轴带动主动轮461转动，由于第三拉绳32处于张紧状态，主动轮461与第三拉绳32 之间的正压足够大，从而使得平移驱动机构40整体能够在第三拉绳32上运动，在移动过程中，平移驱动机构40接触平移件33并推动平移件33在第三拉绳32上运动。

需要说明的是，在图示的实施方式中，平移驱动机构40可以将平移件33向一个方向推动，当平移驱动机构40位于平移件33的左侧时，平移驱动机构40可以驱动平移件33往右侧运动，当平移驱动机构40位于平移件33的右侧时，平移驱动机构40可以驱动平移件33往左侧运动。当然，可以理解的是，在一些实施方式中，也可以将平移驱动机构40与平移件33直接固定连接在一起或者通过其他方式间接的固定连接在一起。这样，平移驱动机构40可以带动平移件33在第三拉绳32在左右任意移动。

可以理解的是，在本实施方式中，无人机的运动范围可由升降驱动机构20的升降高度、平移驱动机构40的运动行程以及第三拉绳32的长度所限定，从而使得无人机不会飞离所限定的范围。同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构40和/或升降驱动机构20来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

请结合图12、图14，位置传感器47可安装在第二壳体42或者支架41上，位置传感器47用于检测平移驱动机构40的位置。位置传感器47可以是光传感器、超声波长传感器和红外传感器等传感器元件。以光电传感器为例，通常地，光电传感器包括有发射器和接收器，发射器和接收器间隔且平行设置，在平移驱动机构40运动时，发射器发射出光，接收器不断的接收到光信号并将其处理为电信号，在平移驱动机构40运动到位于第二拉绳205的预设位置时，例如，在第二拉绳205上设置有挡板或者是直接与第一杆1011或者第二杆1012接触，此时，第二拉绳205上的挡板或者第一杆1011或者第二杆1012将挡住接收器和发射器之间的间隔，接收器接收不到信号，此时，光电传感器将信号发送至第二主控板43，由第二主控板43生成控制指令以控制第二电机45 的关闭。

具体地，平移驱动机构40还包括第三电子调速器48，第三电子调速器48与第二主控板43电连接，第三电子调速器48用于在位置检测传感器检测到平移驱动机构40位于第三拉绳32的预设位置时控制第二电机45关闭。也就是说，在位置传感器47检测到平移驱动机构40位于第三拉绳32的预设位置时，第二主控板43处理位置传感器47 的信号并生成控制指令，然后通过第三电子调速器48控制第二电机45关闭。

另外，请参阅图1和图15，在本实施方式中，上述保护结构100还可包括安装在支撑部101的拉紧件50，拉紧件50连接第三拉绳32并用于拉紧第三拉绳32。

进一步地，请参图15，拉紧件50可通过第四拉绳60与第三拉绳32连接，升降件 31上可设有沿竖直方向并且设置的第三滑轮70和第四滑轮80，第四拉绳60的一端通过第三滑轮70固定于支撑部101的一端，第四拉绳60的另一端通过第四滑轮80连接于支撑部101的另一端的拉紧件50。

如此，在第三拉绳32出现松弛现象时，可通过拉紧件50可以拉紧第三拉绳32以使得第三拉绳32一直处于张紧的状态，从而使得滚轮组件46的主动轮461与第三拉绳 32之间的正压力足够的大以使得平移驱动机构40能够稳定的在第三拉绳32上移动。

在本实施方式中，拉紧件50数量均为两个，第四拉绳60的数量为两根，两个拉紧件50分别安装在第一杆1011和第二杆1012。下面，以安装在第一杆1011上的第四拉绳60为例进行说明，具体地，第四拉绳60中的一端通过一个第三滑轮70与第一杆1011 的顶部固定连接，另一端通过第四滑轮80与拉紧件50固定连接，第四拉绳60与第三拉绳32固定连接。在拉紧件50拉紧第四拉绳60时，第四拉绳60也可将第三拉绳32 拉紧。

可以理解的是，在一些实施方式中，也可使用一个拉紧件50和一根第四拉绳60即可实现对第三拉绳32的张紧，然而，仅设置一个拉紧件50和一根第四拉绳60时，若拉紧件50出现损坏或者拉紧件50失效时，第三拉绳32将会出现松弛。因此，设置有两个拉紧件50可以防止当其中一个拉紧件50损坏或者失效时可以采用另外一个拉紧件 50实现对第二拉绳205的张紧。

可以理解的是，在本实施方式中，上述拉紧件50可以是绞盘等拉紧元件。

下面，对本实用新型实施方式的保护结构100的具体工作原理进行详细介绍。

首先，在初始状态时，平移驱动机构40位于第三拉绳32的一端，无人机连接在平移件33上，在无人机出现故障或者炸机并需要对无人机进行回收时，可开启升降驱动机构20的第一电机22，主动齿轮231带动从动齿轮组232转动，第一滚筒24收第一拉绳26，第二滚筒25放第一拉绳26，在此过程中，第一拉绳26带动第一滑轮204转动，滚动收第二拉绳205，第二拉绳205带动升降件31向上运动，从而带动第三拉绳32、平移件33以及平移驱动机构40向上运动，在运动到一定高度时，关闭第一电机22，同时，抱死装置28断电以防止第一拉绳26运动而使得无人机受到二次伤害。

然后，可开启平移驱动机构40的第二电机45，第二电机45驱动滚轮组件46的主动轮461转动，从而使得平移驱动机构40在第三拉绳32上运动，在平移驱动机构40 与平移件33接触时，平移驱动机构40推动平移件33往第三拉绳32的一端运动，从而带动无人机往第三拉绳32的一端运动。在平移驱动机构40运动到第三拉绳32的预设位置时，位置检测装置发出检测信号，平移驱动机构40的第二主控板43根据检测信号生成控制指令控制第二电机45关闭。最后，可重新启动第一电机22并反转，此时，第一滚动放第一拉绳26，第二滚筒25收第一拉绳26，滚动反转并放第二拉绳205，升降件31带动平移件33以及无人机向下运动以实现对无人机的回收。

综上所述，本实用新型实施方式的无人机的保护结构100包括支撑部101和驱动部102，驱动部102包括升降驱动机构20、平移驱动机构40和连接机构30，升降驱动机构20安装在支撑部101，连接机构30包括升降件31和平移件33，升降驱动机构20连接升降件31并用于驱动升降件31升降，平移驱动机构40和平移件33均连接升降件31 并能够随升降件31的升降而升降，平移件33用于连接无人机，平移驱动机构40用于驱动所述平移件33带动所述无人机平移。

在上述实施方式的无人机的保护结构100中，无人机的运动范围可由升降驱动机构 20和平移驱动机构40所限定，使得无人机不会飞离所限定的范围，同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构40和/或升降驱动机构20来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

请参阅图16，本实用新型的实施方式还提供一种无人机保护系统1000，无人机保护系统1000包括上述实施方式中的保护结构100和控制装置200，控制装置200连接升降驱动机构20和平移驱动机构40并用于控制升降驱动机构20驱动升降件31升降和控制平移驱动机构40用于驱动平移件33带动无人机平移。

控制装置200可以是遥控器或者是其他带有与能够与升降驱动机构20的第一主控板201和平移驱动机构40的第二主控板43通信的其他电子装置，例如手机、电脑和平板电脑等等。

具体地，用户可通过控制装置200发出控制指令控制第一电机22和第二电机45的开启和关闭，可以控制第一电机22和第二电机45的正反转以及转速。也即是说，用户可以通过控制装置200实现对上述实施方式中的保护结构100的工作流程的控制。

在上述实施方式的无人机保护系统1000中，无人机的运动范围可由升降驱动机构20和平移驱动机构40所限定，使得无人机不会飞离所限定的范围，同时，在无人机跌落时，可通过平移驱动机构40和/或升降驱动机构20来带动无人机到达期望的位置，而且，也可减少无人机跌落时的损坏程度。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，本文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (22)

1.一种无人机的保护结构，其特征在于，包括支撑部和驱动部，所述驱动部包括升降驱动机构、平移驱动机构和连接机构，所述升降驱动机构安装在所述支撑部，所述连接机构包括升降件和平移件，所述升降驱动机构连接所述升降件并用于驱动所述升降件升降，所述平移驱动机构和所述平移件均连接所述升降件并能够随所述升降件的升降而升降，所述平移件用于连接所述无人机，所述平移驱动机构用于驱动所述平移件带动所述无人机平移。

2.根据权利要求1所述无人机的保护结构，其特征在于，所述支撑部包括间隔设置的第一杆和第二杆，所述第一杆平行于所述第二杆；

所述升降驱动机构的数量是两个，所述升降件的数量是两个，两个所述升降驱动机构分别设在所述第一杆和所述第二杆，两个所述升降件分别设在所述第一杆和所述第二杆，所述平移件和所述平移驱动机构位于所述第一杆和所述第二杆之间并连接两个所述升降件。

3.根据权利要求1所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构通过第一拉绳与所述升降件连接。

4.根据权利要求3所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降件上安装有第一滑轮，所述支撑部设有第二滑轮，所述第一滑轮和所述第二滑轮沿竖直方向设置，所述第一滑轮能够相对所述升降件转动，所述第一拉绳缠绕所述第一滑轮，所述无人机的保护结构包括第二拉绳，所述第二拉绳的一端连接所述第一滑轮，所述第二拉绳的另一端经所述第二滑轮转向后与所述升降件连接，所述第一滑轮用于收放所述第二拉绳。

5.根据权利要求3所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构包括第一电机、传动组件、第一滚筒和第二滚筒，所述第一拉绳的一端连接所述第一滚筒，所述第一拉绳的另一端连接所述第二滚筒，所述第一电机通过所述传动组件连接所述第一滚筒和所述第二滚筒；

所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述第一滚筒收所述第一拉绳和所述第二滚筒放所述第一拉绳，以及带动所述第一滚筒放所述第一拉绳和所述第二滚筒收所述第一拉绳。

6.根据权利要求5所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构包括导向组件，所述第一拉绳穿设所述导向组件，所述传动组件连接所述导向组件，所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述导向组件引导所述第一拉绳在所述第一滚筒的收放，以及在所述第二滚筒的收放。

7.根据权利要求6所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述传动组件包括主动齿轮和从动齿轮组，所述主动齿轮与所述第一电机的电机轴连接，所述从动齿轮组连接所述主动齿轮、所述第一滚筒、所述第二滚筒和所述导向组件。

8.根据权利要求6所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述导向组件包括滑部、丝杆和导向杆，所述丝杆和所述导向杆平行设置，所述滑部与所述导向杆滑动地连接，所述丝杆连接所述滑部和所述传动组件，所述第一电机用于驱动所述传动组件带动所述丝杆转动以驱动所述滑部在所述导向杆上滑动。

9.根据权利要求8所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述滑部包括两个直线轴承和螺纹部，所述导向杆的数量是两个，所述螺纹部位于所述两个直线轴承之间，所述丝杆与所述螺纹部螺纹连接，每个所述直线轴承滑动地设在每个所述导向杆。

10.根据权利要求5所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构包括抱死装置，所述抱死装置连接所述传动组件并用于在所述升降件升降至预设高度时锁定所述传动组件。

11.根据权利要求10所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构还包括固定侧板和安装座，所述安装座可拆卸地安装在所述固定侧板，所述第一电机和所述抱死装置分别安装在所述安装座的两侧，所述第一滚筒和所述第二滚筒位于所述固定侧板背离所述抱死装置的一侧；所述传动组件包括主动齿轮，所述主动齿轮至少部分地设在所述安装座内并与所述第一电机的电机轴连接。

12.根据权利要求10所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述升降驱动机构包括第一壳体以及设于所述第一壳体内的第一主控板、第一电子调速器和第二电子调速器，所述第一主控板连接所述第一电子调速器和所述第二电子调速器，所述第一电子调速器连接所述第一电机，所述第二电子调速器连接所述抱死装置；

所述第一壳体上设有与所述第一主控板连接的电源接口，所述电源接口用于与外部电源电连接。

13.根据权利要求1所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述平移驱动机构和所述平移件通过第三拉绳与所述升降件连接。

14.根据权利要求13所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述平移驱动机构包括第二电机和滚轮组件，所述滚轮组件连接所述第二电机，所述第三拉绳缠绕所述滚轮组件，所述第二电机用于驱动所述滚轮组件在所述第三拉绳上运动以推动所述平移件运动。

15.根据权利要求14所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述平移驱动机构还包括位置传感器和第三电子调速器，所述第三电子调速器连接所述第二电机，所述位置传感器用于检测所述平移驱动机构的位置，所述第三电子调速器用于在所述位置传感器检测到所述平移驱动机构位于所述第三拉绳的预设位置时控制所述第二电机关闭。

16.根据权利要求14所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述滚轮组件包括间隔设置的主动轮和从动轮，所述主动轮连接所述第二电机，所述第三拉绳缠绕所述主动轮和所述从动轮。

17.根据权利要求16所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述从动轮的数量是两个，所述两个从动轮位于所述主动轮的相背两侧且沿所述主动轮的转动中心对称布置。

18.根据权利要求14所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述平移驱动机构还包括支架、第二壳体、第二主控板和电池组件，所述滚轮组件和所述第二电机安装在所述支架，所述支架安装在所述第二壳体的表面，所述电池组件至少部分地位于所述第二壳体内并与所述第二壳体可拆卸的连接，所述第二主控板安装在所述第二壳体内并用于控制所述第二电机。

19.根据权利要求18所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述第二壳体内开设第一容置空间，所述第二壳体的一端开设有连通所述第一容置空间的开口，所述电池组件穿设所述开口并至少部分位于所述第一容置空间，所述电池组件设有第一卡扣件，所述第二壳体的一端在所述开口的边缘设有第二卡扣件，所述第一卡扣件与所述第二卡扣件卡接；

所述第二壳体内还开设第二容置空间，所述第二主控板位于所述第二容置空间，所述第一容置空间与所述第二容置空间连通。

20.根据权利要求13所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述保护结构还包括安装在所述支撑部的拉紧件，所述拉紧件连接所述第三拉绳并用于拉紧所述第三拉绳。

21.根据权利要求20所述的无人机的保护结构，其特征在于，所述拉紧件通过第四拉绳与所述第三拉绳连接；

所述升降件上设有沿竖直方向并列设置的第三滑轮和第四滑轮，所述第四拉绳的一端通过所述第三滑轮固定于所述支撑部的一端，所述第四拉绳的另一端通过所述第四滑轮连接于所述支撑部的另一端的所述拉紧件。

22.一种无人机保护系统，其特征在于，包括：

权利要求1-21任一项所述的无人机的保护结构；和

控制装置，所述控制装置连接所述升降驱动机构和所述平移驱动机构并用于控制所述升降驱动机构驱动所述升降件升降和控制所述平移驱动机构驱动所述平移件带动所述无人机平移。

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