CN210653670U - 一种防护型无人机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种防护型无人机，包括无人机主体，还包括，由合金焊接或碳纤维编织的防护架、分别设置在无人机主体前后面上的高清摄像头、分别设置在无人机主体的前后和上下四个底面上的红外摄像头和飞行翼。所述防护架包括经环和纬环，所述经环和纬环垂直设置，所述经环的外缘直径的顶点分别与对应纬环的外缘直径顶点固定；所述防护架由可拆卸的上、下半体组装而成。本实用新型，防护架对无人机形成整体防护，避免无人机的摄像头、飞行翼和无人机主体受到损害；同时防护架为碳纤维固件或合金骨架，包括垂直设置的经环和纬环，生产和安装工序简单，同时防护架具有重量轻、强度大、韧性强的特点，增强了防护型无人机的灵活性和可操控性。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机领域，具体涉及一种防护型无人机。
背景技术
无人机，英文简称“UAV”,是利用遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。随着民用无人机技术的发展，中小型民用无人机被广泛应用于航拍、农业、植保等多个行业。工程勘测是为查明建筑或其他工程建设区内的地质地理环境特征及其他与工程建设相关的自然条件而进行的实地勘查和测绘工作，经常面临复杂的工作环境，这些勘测工作对人来说非常困难，因此，无人机常被应用于工程勘测领域。
中国专利CN109911228A公开了一种具有勘测摄像头自动收缩保护的无人机，包括无人机主体、转轴、无人机飞行翼、转轴连接座、摄像头保护装置，摄像头保护装置上方与无人机主体下方相连接，无人机飞行翼固定安装于转轴上端，转轴与转轴连接座机械连接，转轴连接座固定安装于无人机主体上，当无人机下落的过程中通电触发机构首先接触地面通过自身重力触发通电使得保护机构上的电磁铁触发通电将摄像头收缩机构向上吸附，使得摄像头收缩机构内的摄像头首先收缩到收缩筒内部，接着摄像头收缩机构被吸附到保护机构内部，防止摄像头在凹凸不平的山地上被碎石磕碰到而损坏。但是这种具有勘测摄像头自动收缩保护装置的无人机具有以下缺点：
(1)摄像头设置在无人机主机的底部，勘测范围有限，不适用于隧道、山洞等工作环境；
(2)缺少无人机飞行翼的保护装置，无人机飞行翼可能在飞行过程中受碎石磕碰或树枝剐蹭发生损坏，造成无人机坠落；
(3)没有无人机机体坠落缓冲装置，当无人机发生坠落时没有任何缓冲保护，可能导致无人机坠落损毁。
有鉴于此，急需对现有无人机结构进行改进，以扩大无人机的勘测范围，对无人机的主体和飞行翼进行保护，防止无人机在飞行过程中受到损伤。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是现有无人机保护性差、勘测范围小的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
一种防护型无人机，包括无人机主体，还包括：
防护架，是由合金焊接或碳纤维编织的球形骨架，包括多组经环和多组纬环，所述经环和纬环垂直设置，所述经环的外缘直径的顶点分别与对应纬环的外缘直径顶点固定；所述防护架由可拆卸的上、下半体组装而成；
红外摄像头，设置在所述防护架内侧，所述红外摄像头的镜头端设置曲面板，所述红外摄像头的另一端通过支杆固定在无人机主体的前后和上下四个底面上，用于监控无人机飞行轨迹附近障碍物的情况；
高清摄像头，设置在无人机主体的前侧面和后侧面，用于实时采集工区情况；
飞行翼，设置在所述无人机主体上，用于为所述无人机主体提供升力。
在本方案中，所述无人机主体上设置电缆接口，所述防护型无人机可以通过电缆与控制端连接。
在本方案中，所述无人机主体上设置探照灯。
在本方案中，所述曲面板的凹面与所述红外摄像头的镜头端固定，所述曲面板的凸面与所述防护架固定。
在本方案中，所述无人机主体上设置传感器，用于采集工区内隧道宽度、温度以及其他工程所需的数据。
在本方案中，所述防护架的底部设置有支脚。
在本方案中，所述支脚上设置配重铅块。
与现有技术相比，防护型无人机设置防护架，可以形成无人机的整体防护，防止无人机的摄像头、飞行翼和无人机主体暴露受到碎石或树枝的损坏。防护架为碳纤维骨架或合金骨架，具有重量轻、强度大、韧性强的特点，在碰到障碍物或受到撞击后反弹起到缓冲作用，防止对无人机造成直接伤害。
另外，防护架是由合金焊接或碳纤维编织的球形骨架，包括经环和纬环，生产工艺和安装工艺简单，可以提高生产和安装效率，有利于防护型无人机的大规模生产。
防护型无人机设置高清摄像头和红外线摄像头，可以从多个方位对隧道、山洞等工作环境进行勘测监控，扩大了无人机的勘测范围；无人机主体的底部设置探照灯，可以对工作环境进行照明，通过电缆将勘测画面传回控制端，实现可视化操作。
附图说明
图1为本实用新型中防护型无人机的立体图；
图2为本实用新型中防护架的立体图；
图3为本实用新型中无人机的立体图；
图4为本实用新型中防护型无人机的主视图；
图5为图3中A的放大图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种防护型无人机，通过防护架对无人机形成保护，防止无人机在复杂工作环境如隧道、山洞中受到岩石磕碰或树枝剐蹭发生损坏。下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型做出详细说明。
如图1所示，本实用新型提供的防护型无人机包括防护架10、无人机主体20和飞行翼30。
如图2、图3所示，防护架10为合金焊接或碳纤维编织的球形骨架，包括多组经环11和多组纬环12，在本方案中，每组经环11关于球形骨架的中心轴线对称设置，每组纬环12关于球形骨架的中心轴线对称设置。经环11与纬环12垂直设置，各经环11的外缘直径的顶点分别与对应纬环12 的外缘直径顶点固定。防护架10的底部设置支脚13，支脚13设置配重铅块，使防护型无人机能够平稳地放置在平面上而不发生滚动。防护架10由可拆卸的上、下半体组装而成，上、下半体上设置固定组件14，用于连接固定。
如图3和图4所示，无人机主体20为长方形的盒体，盒体内设置无人机驱动。无人机主体20的四个侧棱向外伸出四个飞行翼安装座21，飞行翼 30通过转轴设置在飞行翼安装座21上。
无人机可以采用有线和无线两种控制方式，对于无线方式，无人机主体通过无线模块与地面中继器、控制终端连接，控制终端发送控制命令到地面中继器，地面中继器将控制信号发送到无人机主体的无线模块，无人机主体的无线模块通过UART将控制信号发送到飞控系统飞控系统以同样的方式将无人机主体的状态信息发送到控制终端；对于有线控制方式，通过系留电缆将控制终端与无人机主体连接起来，有系留电缆向无人机主体供电和传输控制信号，无人机主体根据控制信号调整飞行状态，并将飞行状态信息通过系留电缆回传到控制终端。
无人机主体20上设置电缆接口，可以通过电缆将无人机主体20与控制端连接起来，并通过电缆向无人机主体20供电和进行信号传输。
无人机主体20的各个侧面设置一根垂直于各侧面的支杆22，无人机主体20的下底面上设置的支杆22上设置探照灯29。无人机主体20的上下底面和前后侧面的支杆22的末端分别设置两个第一红外摄像头23和两个第二红外摄像头24，第一红外摄像头23的镜头侧设置第一经环111的内侧，第二红外摄像头24的镜头侧设置在第一纬环121的内侧，每个第一红外摄像头23和第二红外摄像头24的镜头顶端各设置一块曲面板25，如图5所示，曲面板25的凸面与第一经环111和第一纬环121的内缘固定，曲面板 25的凹面与第一红外摄像头23和第二红外摄像头24的镜头顶端固定，防止红外线摄像头发生损坏。第一红外摄像头23和第二红外摄像头24用于监控无人机飞行轨迹附近障碍物的情况。
无人机主体20的前侧面和后侧面各设置一个高清摄像头26，可以实时采集工区情况。
无人机主体20的左右侧面各设置一个固定板27，固定板27通过螺钉与支杆22连接，将防护架10固定在无人机主体20上。无人机主体20上设置传感器28，用于采集工区内的数据如隧道宽度、温度和湿度等。
在本方案中，防护型无人机安装时，首先将无人机主体20通过曲面板 25和固定板27将无人机主体20固定在下半体上，再将上半体与无人机主体20连接固定，最后通过固定组件14可以实现上半体和下半体的固定连接。防护架10拆装方便，操作简单。
本实用新型的使用方法(工作过程)如下：
无人机通过电缆或无线的方式将无人机主体20和控制端连接起来，并向无人机主体20供电和发出控制信号。飞行翼30旋转产生向上的力将无人机托起。当对隧道、矿坑等复杂工区进行勘测时，无人机主体20下方的支杆上设置的探照灯29照亮工区，高清摄像头26采集工区内的环境情况，并通过电缆或无线传输的方式将采集到的的数据传送到控制端，作业人员可以根据控制端上显示的画面，对无人机进行可视化操控。第一红外线摄像头23和第二红外线摄像头24监控无人机飞行轨迹附近的障碍物与无人机的距离，障碍物与无人机的距离小于系统预设的安全距离范围时，操作端发出警告信号，操作人员根据警告信号对无人机的飞行轨迹进行调整。
无人机主体左右两侧设置的传感器28，采集隧道宽度数据、隧道内温度和湿度数据，为接下来的工程提供必要数据。
防护架10在无人机的周围形成一定范围的保护区域，可以防止隧道内凸出的岩石或树枝剐蹭摄像头和飞行翼。当无人机受到撞击时，防护架10 具有一定的弹性，可以起到缓冲作用，防止无人机主体免受损害。
与现有的无人机相比，本实用新型中的无人机设置有探照灯和多个方位设置的红外线摄像机，无人机通过电缆将实时画面传送到控制端，可以对隧道内复杂的环境情况进行可视化描述，方便操作人员准确控制无人机。
对于复杂工作环境如隧道、矿坑等，常存在地质环境复杂、工区情况不明等问题。现有的常规无人机，一方面，采用的常规无线电通信，很容易受山体岩石的无线电信号屏蔽作用影响，信息传输不稳定；另一方面，采用无线电通信的无人机往往耗电量大，而无人机本身承载力有限，不能承载重量较大的大功率蓄电池，因此，无线电通信的无人机在勘测长距离、地质情况复杂的隧道具有明显的劣势。
本实用新型中，无人机主体设置电缆插口，可以通过电缆向无人机主体供电和进行信号传输，供电和信号传输稳定；同时，无人机设置探照灯和多个方位的摄像头，实现了复杂洞内情况的可视化操作，具有较强的可控制性。
防护架采用框架式结构，是合金焊接或碳纤维编织而成，具有良好的弹性和强度，同时具备轻巧的重量，减轻了无人机的负重负担，提高无人机的灵活性。防护架的底部设置支脚，支脚上设置配重铅块，可以使无人机平稳地停放，防止防护架发生滚动。
无人机的摄像头对称设置，当某一方位的摄像头发生故障，操作人员可以通过调整无人机的朝向，尽可能实现采集画面的完整全面。
本实用新型并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种防护型无人机，包括无人机主体，其特征在于，还包括：
防护架，是由合金焊接或碳纤维编织的球形骨架，包括多组经环和多组纬环，所述经环和纬环垂直设置，所述经环的外缘直径的顶点分别与对应纬环的外缘直径顶点固定；所述防护架由可拆卸的上、下半体组装而成；
红外摄像头，设置在所述防护架内侧，所述红外摄像头的镜头端设置曲面板，所述红外摄像头的另一端通过支杆固定在无人机主体的前后和上下四个底面上，用于监控无人机飞行轨迹附近障碍物的情况；
高清摄像头，设置在无人机主体的前侧面和后侧面，用于实时采集工区情况；
飞行翼，设置在所述无人机主体上，用于为所述无人机主体提供升力。
2.根据权利要求1所述的防护型无人机，其特征在于，所述无人机主体上设置有电缆接口，可以通过电缆与控制端连接。
3.根据权利要求1所述的防护型无人机，其特征在于，所述无人机主体上设置探照灯。
4.根据权利要求1所述的防护型无人机，其特征在于，所述曲面板的凹面与所述红外摄像头的镜头端固定，所述曲面板的凸面与所述防护架固定。
5.根据权利要求1所述的防护型无人机，其特征在于，所述无人机主体上设置传感器，用于采集工区内隧道宽度、温度。
6.根据权利要求1所述的防护型无人机，其特征在于，所述防护架的底部设置有支脚。
7.根据权利要求6所述的防护型无人机，其特征在于，所述支脚上设置配重铅块。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN113716043A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-30 | 北京京能能源技术研究有限责任公司 | 一种检测无人机 |
-
2019
- 2019-10-16 CN CN201921751184.XU patent/CN210653670U/zh active Active
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