CN212354409U - 一种无人机的安全气囊装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种无人机的安全气囊装置，包括：固设在无人机体底部上的仓体，仓体的内部设置有输气组件、加速度传感器以及处理器；其中，处理器分别与加速度传感器、输气组件电性连接；气囊存储件，气囊存储件固定在仓体的侧壁上，气囊存储件内设置有容置腔，且气囊存储件远离仓体的一端设置有开缝隙弹性体，开缝隙弹性体具有不受力的闭合状态，以及具有受力的张开状态；开缝隙弹性体内设置有通槽，通槽与容置腔连通；设置在容置腔内的气囊，气囊的进气口与仓体内的输气组件连通。当气囊未充气时，开缝隙弹性体不会受到由于气囊弹出产生的冲击力，从而处于闭合状态，实现了对气囊储存件进行密闭，避免灰尘或雨水进入气囊储存件中。

Description

一种无人机的安全气囊装置

技术领域

本实用新型涉及安全气囊技术领域，特别涉及一种无人机的安全气囊装置。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人固定翼飞机、无人垂直起降飞机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。

目前，无人机得到了极大发展，并且被专业级市场和消费级市场同时看好。多旋翼式无人飞行器的发展更是迅猛，是因为相关电子技术的进步使得这种飞行器的成本迅速降低，同时安全性迅速提升。然而，小型无人飞行器在飞行过程中，任何一个部件或环节的失常都可能造成飞行器失控并坠毁，从而造成机体本身和机载设备的损害，有些无人飞行器在机体的顶端中部设置降落伞，往往无人机高空坠机时通常是机体底部或机翼先坠地，导致降落伞的保护效果差。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种无人机的安全气囊装置，包括：固设在无人机体底部上的仓体，所述仓体的内部设置有输气组件、加速度传感器以及处理器；其中，所述处理器分别与所述加速度传感器、所述输气组件电性连接；气囊存储件，所述气囊存储件固定在所述仓体的侧壁上，所述气囊存储件内设置有容置腔，且所述气囊存储件远离所述仓体的一端设置有开缝隙弹性体，所述开缝隙弹性体具有不受力的闭合状态，以及具有受力的张开状态；所述开缝隙弹性体内设置有通槽，所述通槽与所述容置腔连通，且所述通槽的直径沿靠近所述仓体的方向逐渐增大；设置在所述容置腔内的气囊，所述气囊的进气口与所述仓体内的输气组件连通。

应用本实施例的技术方案，仓体采用卡扣安装在无人机体的底部上，仓体内的输气组件与气囊的进气口连通，加速度传感器用于获取无人机竖直方向上的加速度，处理器与加速度传感器电性连接，使得处理器能够实时接收加速度传感器输送无人机竖直方向的加速度值，当获取的加速度值达到预设的阀值时，处理器控制与处理器电连接的输气组件进行输气工作，使得对气囊进行充气，进而气囊经由通槽从容置腔中弹出，对无人机的机体及机翼进行防护。

其中，在气囊未充气时，气囊存储件远离所述仓体的一端设置的开缝隙弹性体不会受到由于气囊弹出产生的冲击力，从而处于闭合状态，实现了对气囊储存件进行密闭，避免灰尘或雨水进入气囊储存件中，从而有效地提高了气囊储存件的实用性，在气囊充气时，开缝隙弹性体会受到由于气囊弹出产生的冲击力，进而开缝隙弹性体会处于张开状态，使得气囊能够沿通槽方向向外伸展。

而且通槽的直径沿靠近所述仓体的方向逐渐增大，与容置腔的连接处为通槽的最大直径，能够避免开缝隙弹性体厚度过小造成环境中的杂质容易挤开开缝隙弹性体，进入气囊存储件以及开缝隙弹性体厚度过大造成气囊弹出产生的冲击力无法挤开开缝隙弹性体的问题。

在本实用新型的一些实施方式中，所述容置腔的直径沿远离所述仓体的方向逐渐增大。这样，能够对充气状态的气囊进行导向，便于气囊弹出。

具体地，所述气囊的直径a小于无人机的两个机翼的最小间距b。

由于气囊充气弹开是在很短的一个时间段完成的，此时无人机的机翼有可能还在转动，该种结构设计，当气囊完成充气，处于最大化状态时，气囊的直径a小于无人机的两个机翼的最小间距b，能够避免气囊与转动机翼接触，造成转动的机翼受到气囊的阻碍，发生折断的现象。

所述气囊至机体的最大间距c大于机翼至机体的最大间距e。这样，能够在发生无人机侧向与地面接触时，气囊先与地面接触，从而能够对机翼达到防护的效果，有效地提高了气囊的使用效果。

针对输气组件的具体结构，所述输气组件包括二氧化碳压缩瓶、五通接头、输气管以及电磁阀；所述输气管的一端通过所述五通接头与所述二氧化碳压缩瓶连通，另一端与所述气囊的进气口螺纹连接；所述电磁阀设置在所述二氧化碳压缩瓶与所述五通接头连接的管路上。电磁阀与处理器电连接，使得处理器能够控制电磁阀的开闭，在需要输气时，处理器控制电磁阀处于打开状态，二氧化碳压缩瓶中的二氧化碳经由五通接头，分别进入四根与气囊连通的输气管，实现了对无人机机体周向设置的气囊进行充气的效果。

在本实用新型的一些实施方式中，所述二氧化碳压缩瓶与所述五通接头的一端通过承台与所述仓体连接，另一端通过紧固盖安装在所述仓体的内壁上。这样，实现了对二氧化碳压缩瓶的稳定支撑。

针对气囊的具体结构，所述气囊包括外层囊体以及内层囊体；所述内层囊体与所述进气口连通；所述外层囊体包裹在所述内层囊体上，且所述外层囊体的内壁与所述内层囊体靠近所述进气口的一侧外壁固定连接。这样，采用内外双层结构的气囊，能够提高充满气体状态下的气囊的耐撞击性。

具体地，所述外层囊体远离所述进气口的一侧的内壁与所述外层囊体的外壁之间设置有间隙。所述内层囊体的外壁上开设有通气孔，所述通气孔与所述外层囊体的内壁连通。

在无人机下落的冲击力过大时，充满气体的气囊容易反弹，从而造成侧翻的问题，本实用新型的气囊采用内外双层结构，使得气体分别填充内层囊体以及外层囊体，当冲击力过大时，外层囊体会发生破损，使得内侧囊体实现泄气的效果，从而降低了气囊受到的反弹力，避免发生侧翻的问题。

本实用新型提供的无人机的安全气囊装置，具有以下有益效果：

1、在气囊存储件远离仓体的一端设置开缝隙弹性体，当气囊未充气时，开缝隙弹性体不会受到由于气囊弹出产生的冲击力，从而处于闭合状态，实现了对气囊储存件进行密闭，避免灰尘或雨水进入气囊储存件中，有效地提高了安全气囊装置的实用性。

2、采用合适的气囊设计尺寸，有效地提高了气囊的使用效果。

3、采用内外双层结构的气囊，使得气体分别填充内层囊体以及外层囊体，当冲击力过大时，外层囊体发生破损，使得内侧囊体实现泄气的效果，从而降低了气囊受到的反弹力，避免发生侧翻对无人机造成二次损坏的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的整体示意图(未弹出气囊)；

图2为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的整体示意图图(弹出气囊)；

图3为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的状态示意图；

图4为本实用新型一实施方式的另一种无人机的安全气囊装置的状态示意图；

图5为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的机体的内部部分结构图；

图6为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的气囊存储件的内部结构图；

图7为图6的A处的放大图；

图8为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的气囊存储件的侧视图；

图9为本实用新型一实施方式的一种无人机的安全气囊装置的气囊结构图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、仓体；11、二氧化碳压缩瓶；12、紧固盖；13、五通接头；14、输气管；15、电磁阀；16、加速度传感器；17、处理器；20、气囊存储件；21、容置腔；22、开缝隙弹性体；2201、通槽；30、气囊；31、外层囊体；32、内层囊体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关实用新型相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参阅图1，其示出了本申请的一实施例的一种无人机的安全气囊装置未弹出气囊时的整体示意图。

如图1所示，仓体10采用卡扣安装的方式安装在无人机体的底部上，沿着仓体10的四周分别采用塑注的方式固设四个气囊存储件20，气囊30通过折叠的方式放置在气囊存储件20的容置腔21内。

参阅图2，其示出了本申请的一实施例的一种无人机的安全气囊装置的弹出气囊后的整体示意图。

如图2所示，气囊30的进气口与仓体10的输气组件连通，通过对气囊30充气，气囊30能够实现从气囊存储件20中弹出的效果。

参阅图3，其示出了本申请的一实施例的无人机的机翼的一状态示意图。

如图3所示，由于气囊30充气弹开是在很短的一个时间段完成的，此时无人机的机翼有可能还在转动，当气囊30完成充气，处于最大化状态时，气囊30的直径a小于无人机的两个机翼的最小间距b，能够避免气囊30与转动机翼接触，造成转动的机翼受到气囊30的阻碍，发生折断的现象。

参阅图4，其示出了本申请的一实施例的无人机的机翼的另一状态示意图。

如图4所示，气囊30至机体的最大间距c大于机翼至机体的最大间距e。这样，能够在发生无人机侧向与地面接触时，气囊30先与地面接触，从而能够对机翼达到防护的效果，有效地提高了气囊30的使用效果。

进一步地，请参阅图5，其示出了本申请的一种无人机的安全气囊装置的机体的内部部分结构图。

如图5所示，仓体10的内部设置有输气组件、加速度传感器16以及处理器17，输气组件包括二氧化碳压缩瓶11、五通接头13、输气管14以及电磁阀15；输气管14的一端通过五通接头13与二氧化碳压缩瓶11连通，另一端与气囊30的进气口螺纹连接；电磁阀15设置在二氧化碳压缩瓶11与五通接头13连接的管路上。

其中，处理器17分别与加速度传感器16、电磁阀15电性连接。

型号为JY-61的加速度传感器16用于获取无人机竖直方向上的加速度，型号为AMDfx8300的处理器17与加速度传感器16电性连接，使得处理器17能够实时接收加速度传感器16输送无人机竖直方向的加速度值，型号为2W-160-15的电磁阀15与处理器17电连接，使得处理器17能够控制电磁阀15的开闭，当获取的加速度值达到预设的阀值时，处理器17控制电磁阀15处于打开状态，二氧化碳压缩瓶11中的二氧化碳经由五通接头13，分别进入四根与气囊30连通的输气管14，使得对气囊30进行充气，进而气囊30从气囊存储件20中弹出，对无人机的机体及机翼进行防护。

如图6所示，气囊30通过折叠放置在容置腔21中，在气囊30未充气时，气囊存储件20远离仓体10的一端设置的开缝隙弹性体22不会受到由于气囊30弹出产生的冲击力，从而处于闭合状态，实现了对气囊储存件20进行密闭，避免灰尘或雨水进入气囊储存件20中，从而有效地提高了气囊储存件20的实用性，在气囊30充气时，开缝隙弹性体22会受到由于气囊30弹出产生的冲击力，进而开缝隙弹性体22会处于张开状态，使得气囊30能够沿通槽2201方向向外伸展。

如图7和图8所示，通槽2201的直径沿靠近仓体10的方向逐渐增大，与容置腔21的连接处为通槽2201的最大直径，能够避免开缝隙弹性体22厚度过小造成环境中的杂质容易挤开开缝隙弹性体22，进入气囊存储件20以及开缝隙弹性体22厚度过大造成气囊30弹出产生的冲击力无法挤开开缝隙弹性体22的问题。

如图9所示，气囊30包括外层囊体31以及内层囊体32；内层囊体32与进气口连通；外层囊体31包裹在内层囊体32上，且外层囊体31的内壁与内层囊体32靠近进气口的一侧外壁固定连接。这样，采用内外双层结构的气囊30，能够提高充满气体状态下的气囊30的耐撞击性。

具体地，外层囊体31远离进气口的一侧的内壁与外层囊体31的外壁之间设置有间隙。内层囊体32的外壁上开设有通气孔，通气孔与外层囊体31的内壁连通。

在无人机下落的冲击力过大时，充满气体的气囊30容易反弹，从而造成侧翻的问题，本实用新型的气囊30采用内外双层结构，使得气体分别填充内层囊体32以及外层囊体31，当冲击力过大时，外层囊体31会发生破损，使得内侧囊体32实现泄气的效果，从而降低了气囊30受到的反弹力，避免发生侧翻的问题。

在一个具体的实施例中，通过无人机处于1.6m的高度模拟无人机着落，当无人机着陆时的垂直加速度为5m/s²时,撕裂强度为N10的外层囊体31发生撕裂。

以上的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种无人机的安全气囊装置，其特征在于，包括：

固设在无人机体底部上的仓体(10)，所述仓体(10)的内部设置有输气组件、加速度传感器(16)以及处理器(17)；

其中，所述处理器(17)分别与所述加速度传感器(16)、所述输气组件电性连接；

气囊存储件(20)，所述气囊存储件(20)固定在所述仓体(10)的侧壁上，所述气囊存储件(20)内设置有容置腔(21)，且所述气囊存储件(20)远离所述仓体(10)的一端设置有开缝隙弹性体(22)，所述开缝隙弹性体(22)具有不受力的闭合状态，以及具有受力的张开状态；

所述开缝隙弹性体(22)内设置有通槽(2201)，所述通槽(2201)与所述容置腔(21)连通，且所述通槽(2201)的直径沿靠近所述仓体(10)的方向逐渐增大；

设置在所述容置腔(21)内的气囊(30)，所述气囊(30)的进气口与所述仓体(10)内的输气组件连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述容置腔(21)的直径沿远离所述仓体(10)的方向逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气囊(30)的直径a小于无人机的两个机翼的最小间距b。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气囊(30)至机体的最大间距c大于机翼至机体的最大间距e。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述输气组件包括二氧化碳压缩瓶(11)、五通接头(13)、输气管(14)以及电磁阀(15)；

所述输气管(14)的一端通过所述五通接头(13)与所述二氧化碳压缩瓶(11)连通，另一端与所述气囊(30)的进气口螺纹连接；

所述电磁阀(15)设置在所述二氧化碳压缩瓶(11)与所述五通接头(13)连接的管路上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述二氧化碳压缩瓶(11)与所述五通接头(13)的一端通过承台与所述仓体(10)连接，另一端通过紧固盖(12)安装在所述仓体(10)的内壁上。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气囊(30)包括外层囊体(31)以及内层囊体(32)；

所述内层囊体(32)与所述进气口连通；

所述外层囊体(31)包裹在所述内层囊体(32)上，且所述外层囊体(31)的内壁与所述内层囊体(32)靠近所述进气口的一侧外壁固定连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述外层囊体(31)远离所述进气口的一侧的内壁与所述外层囊体(31)的外壁之间设置有间隙。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述内层囊体(32)的外壁上开设有通气孔，所述通气孔与所述外层囊体(31)的内壁连通。

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