一种工厂管道巡检用无人机

文档序号:125626 发布日期:2021-10-22 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 一种工厂管道巡检用无人机 (Unmanned aerial vehicle for factory pipeline inspection ) 是由 沈润杰 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种工厂管道巡检用无人机,涉及无人机领域,包括固定组件、若干根连接杆、若干根防撞杆、若干根铰接杆和若干根推杆,若干根防撞杆分别设置在相邻的两个旋翼之间,并与若干根铰接杆交替铰接形成一个环状,铰接杆通过固定组件与机身相连,连接杆分别铰接在机身四周,若干个旋翼分别设置在连接杆上,若干根推杆的一端分别设置在防撞杆上,另一端穿过机身,与机身滑动连接,机身内设置有固定块,推杆的一端与固定块之间设置有弹簧一,推杆位于机身一端的两侧分别与相邻的两根连接杆之间通过伸缩杆二铰接。该发明实现了无人机在撞击时自动将撞击处的两个旋翼向两侧打开,从而有效避免撞击时对旋翼的损坏,可以有效的保护无人机。(The invention provides an unmanned aerial vehicle for factory pipeline inspection, which relates to the field of unmanned aerial vehicles and comprises a fixing component, a plurality of connecting rods, a plurality of crash bars, a plurality of hinge rods and a plurality of push rods, wherein the crash bars are respectively arranged between two adjacent rotor wings and are alternately hinged with the hinge rods to form a ring shape, the hinge rods are connected with a machine body through the fixing component, the connecting rods are respectively hinged around the machine body, the rotor wings are respectively arranged on the connecting rods, one ends of the push rods are respectively arranged on the crash bars, the other ends of the push rods penetrate through the machine body and are in sliding connection with the machine body, a fixing block is arranged in the machine body, a first spring is arranged between one end of each push rod and the fixing block, and two sides of each push rod, which are positioned at one end of the machine body, are respectively hinged with the two adjacent connecting rods through a second telescopic rod. The unmanned aerial vehicle can automatically open the two rotors at the impact position to two sides when the unmanned aerial vehicle is impacted, so that the damage to the rotors during the impact can be effectively avoided, and the unmanned aerial vehicle can be effectively protected.)

一种工厂管道巡检用无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域,具体为一种工厂管道巡检用无人机。

背景技术

在传统的人工监测巡检方面,不仅工作量大,而且巡检难度较大,特别是在一些工厂管道中的巡检,若采用人工巡检,往往需要多次攀爬至高处,对各个管道进行观察,且很难观察到一些细微的泄露。但随着科技的发展,无人机技术也慢慢渗透进了巡检领域,由于无人机具有高空,远距离、图像清晰等特点,因此也加入了一些设备和管道巡检中,但是在一些相对较为复杂、狭窄的区域内巡检时,往往会出现突然的碰撞,尤其是在一些工厂的较昏暗的高处,无人机巡检时虽然能提高一定的摄像所需的光源,但无人机这种昏暗且情况复杂的地方高速飞行时,及其容易导致无人机与管道相撞,最终导致无人机的损坏,最终导致巨大的损失。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种工厂管道巡检用无人机,解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种工厂管道巡检用无人机,包括机身、检测组件和若干个旋翼,所述检测组件设置在机身的顶部,若干个旋翼设置在机身四周,还包括固定组件、若干根连接杆、若干根防撞杆、若干根铰接杆和若干根推杆,所述连接杆、防撞杆和推杆与旋翼的数量相同,若干根防撞杆分别设置在相邻的两个旋翼之间,并与若干根铰接杆交替铰接形成一个环状,所述铰接杆通过固定组件与机身相连,所述连接杆分别铰接在机身四周,若干个旋翼分别设置在连接杆上,所述推杆和连接杆交替布置,若干根所述推杆的一端分别设置在防撞杆上,另一端穿过机身,与机身滑动连接,所述机身内中心处设置有固定块,所述推杆位于机身的一端与固定块之间设置有弹簧一,所述推杆位于机身一端的两侧分别与相邻的两根连接杆之间通过伸缩杆二铰接。

优选的,所述固定组件包括若干根伸缩杆一和若干根固定杆,若干根伸缩杆一的一端固定在机身的顶部,另一端与固定杆相连,若干根铰接杆均与固定杆相连接,所述铰接杆和防撞杆所形成的环状直径大于固定杆距离机身的距离。

优选的,所述伸缩杆二包括前杆二、后杆二和滑板,所述后杆二为中空状,所述滑板和前杆二依次滑动适配在后杆二内,所述滑板的底部与后杆之间设置有弹簧四,所述滑板与前杆二通过弹簧五相连,所述前杆二和滑板之间形成密闭腔室,所述腔室内设置有非牛顿流体,所述前杆二远离滑板的一端与推杆铰接,所述后杆二远离前杆二的一端与连接杆的底端铰接。

优选的,所述伸缩杆一包括前杆一和后杆一,所述前杆一设置在后杆一内,并与后杆一滑动连接,所述前杆一和后杆一之间设置有弹簧三,所述前杆一远离后杆一的一端与机身相连,所述后杆一远离前杆一的一端与固定杆相连。

优选的,所述固定杆的外侧沿圆周方向枢接有若干个防撞轮。

优选的,所述夹紧机构和两个支架,所述夹紧机构设置在机身底部,两个支架分别与夹紧机构相连,用于在机身降落至管道上时,触发夹紧机构,使两个支架夹持住管道。

优选的,夹紧机构包括套筒和推动块,所述套筒设置在机身底部,所述推动块位于套筒内,并与套筒滑动连接,所述推动块的顶部与机身之间设置有弹簧二,两个支架分别铰接在套筒的两侧,所述推动块上沿高度方向设置有若干个卡齿一,所述支架靠近推动块的一端,沿圆周方向设置有若干卡齿二,所述卡齿一和卡齿二相互啮合。

优选的,所述推动块的底部设置有滑轮,所述推动块上设置有电机二,所述电机二的输出端与滑轮相连,所述支架的底部沿水平方向枢接有侧轮。

优选的,所述机身内设置有控制器,所述推杆靠近固定块的一端设置有距离传感器,所述距离传感器和旋翼与控制器相连,当推杆快速靠近固定块时,通过控制器调整各个旋翼转速。

优选的,所述检测组件为摄像头。

(三)有益效果

本发明提供了一种工厂管道巡检用无人机。具备以下有益效果:

1、该工厂管道巡检用无人机,通过在旋翼外侧设置了由若干根防撞杆和若干根铰接杆所形成的环状,使得无人机飞行时侧面与管道快要碰撞时,可以使防撞杆与管道相接触,从而有效避免旋翼直接与管道相接触,对旋翼造成损害。在各个防撞杆上均设置有推杆,且推杆的一端位于机身中,并通过伸缩杆二使得推杆和相邻的连接杆相连,使得防撞杆与管道相撞时,带动推杆向机身内移动,从而使得靠近相撞处的两个旋翼向外打开,防止旋翼与撞击处相接触,并且也可以使机身远离撞击处,有效的避免了无人机在撞击时可能对无人机造成的损害。

附图说明

图1为本发明结构示意图;

图2为本发明中机身内部结构示意图;

图3为本发明中伸缩杆二的剖视图;

图4为本发明中夹持机构的剖视图;

图5为本发明中伸缩杆一的剖视图。

图中:1机身、2摄像头、3电机一、4固定杆、5伸缩杆一、51前杆一、52后杆一、53弹簧三、6防撞杆、7铰接杆、8推杆、9LED灯、10旋翼、11连接杆、12防撞轮、13支架、14侧轮、15固定块、16伸缩杆二、161前杆二、162后杆二、163滑板、164非牛顿流体、165弹簧四、166弹簧五、17弹簧一、18套筒、19弹簧二、20推动块、21卡齿一、22卡齿二、23滑轮、24电机二。

具体实施方式

本发明实施例提供一种工厂管道巡检用无人机,如图1-5所示,包括机身1、摄像头2、电机一3、若干个旋翼10、若干根连接杆11、固定组件、若干根防撞杆6、若干根铰接杆7和若干根推杆8,摄像头2铰接在机身1的顶部,电机一3的输出端和摄像头2相连,通过电机一3输出端的转动,从而来调节摄像头2的角度,以此来获得各个方位影像,同时在摄像头2上设置有若干个LED灯9,通过LED灯9来对所要拍摄处进行拍摄,来保证拍摄的清晰度。若干个旋翼10设置在机身1的四周,通过旋翼10的转动来带动整个机身1的上升、下降、前进和后退。在本实施例中旋翼10的数量为四个,其中连接杆11、防撞杆6和推杆8的数量与旋翼10的数量相同均为四个,四根连接杆11分别铰接设置在机身1的四个角上,同时各个旋翼10分别设置在各个连接杆11远离机身1的一端上,从而带动机身1飞行。四个防撞杆6分别位于两个旋翼10之间,且位于旋翼10外侧,同时防撞杆6与若干根铰接杆7相互交错铰接,并且头尾相连,形成一个环状,同时若干根铰接杆7通过固定组件固定在机身1上。固定组件包括了若干根伸缩杆一5和若干根固定杆4,在实施例中伸缩杆一5和固定杆4的数量为两个,其中伸缩杆一5的一端机身1固定连接,另一端与固定杆4相连,从而通过伸缩杆一5将固定杆4固定在机身1上。从而使得防撞杆6和铰接杆7所形成的环状通过固定杆4固定在机身1上,且防撞杆6和铰接杆7所形成的环状的直径大于固定杆4距离机身1的距离,使得无人机与管道撞击时防撞杆6先于固定杆4与管道相接触,防止对固定杆4造成损害。

四根推杆8的一端分别设置在四根防撞杆6的中点处,推杆8的另一端穿过机身1,并与机身1滑动连接,使得防撞杆6与管道撞击时,使防撞杆6向机身1内靠近,从而推杆8跟随着防撞杆6向机身1内滑动。在机身1内设置有固定块15,且推杆8位于机身1内的一端与固定块15之间设置有弹簧一17,通过弹簧一17的弹力,使得推杆8向机身1外移动,并带动防撞杆6向外移动,使得防撞杆6与铰接杆7形成环状。位于机身1内推杆8与相邻的两个连接杆11之间通过伸缩杆二16相连,并且伸缩杆二16的两端分别与推杆8和连接杆11相互铰接。当无人机的一侧发生撞击时,通过防撞杆6带动推杆8向机身1内移动,在推杆8向机身1内移动时,通过伸缩杆二16使得相邻两侧的连接杆11向两侧打开,两侧连接杆11在打开时,通过连接杆11上的另一个伸缩杆二16进行收缩,从而使得连接杆11打开时,不会产生干涉;在撞击处的两个连接杆11打开后,连接杆11上的旋翼10也同时向两侧打开,防止撞击时撞击到旋翼10使无人机无法飞行,在防撞杆6未受到撞击后,通过弹簧一17的弹力使得推杆8一复位,同时带动防撞杆6和连接杆11复位,使得无人机可以再次正常飞行。

伸缩杆二16包括了前杆二161、后杆二162和滑板163,同时后杆二162为中空状,使得滑板163可以滑动适配在后杆二162内,使滑板163可以在后杆二162中滑动,同时滑板163与后杆二162之间设置有弹簧四165,通过弹簧四165的弹力,使得滑板163箱后杆二162外移动。前杆二161也滑动适配在后杆二162内,并且位于滑板163的上方,同时前杆二161与后杆二162之间通过弹簧五166相连,通过弹簧五166的弹力使得前杆二161向后杆二162外弹出,同时前杆二161和滑板163之间设置有非牛顿流体164。前杆远离滑板163的一端与推杆8铰接,同时后杆远离前杆的一端铰接在连接杆11的底端,因此在突然撞击时,推杆8迅速下压,使得前杆二161迅速下压,从而使得非牛顿流体164变硬,推动滑板163和后杆二162,使得连接杆11发生转动,同时连接杆11上的另一个后杆二162由于受到撞击力小,非牛顿流体164未变硬,使得前杆二161与滑板163距离变长,从而连接杆11完成一定角度的旋转。

同时在推杆8靠近固定块15的一端设置有距离传感器,同时在机身1内设置有控制器,并且距离传感器和旋翼10与控制器相连,从而当发生撞击时推杆8迅速向固定块15移动时,距离传感器发出信号,从而通过控制器控制各个旋翼的转速,从而使无人机远离撞击处。

对于一些管道需要进行贴边滑行时,因此在固定杆4上沿圆周方向设置枢接有若干防撞轮12,当需要贴管道飞行时,无人机慢慢靠近管道,从而使防撞杆6向内靠近,由于防撞杆6与管道并非直接快速的接触,使得推杆8滑入机身1速度较慢,不会引起对非牛顿流体164的撞击,从而使得伸缩杆二16的长度变短,但不引起连接杆11转动,同时也可保证固定杆4上的防撞轮12可以紧贴着管道飞行。

由于工厂中管道往往相对较长,因此有时需要在管道上滑行,但由于管道的粗细往往各不相同,因此为了保证无人机在可以管道上滑行,需要使无人机夹持在管道上,从而保证无人机可以在管道上滑行。在本实施例中还包括了夹紧机构和两个支架13,将夹紧机构设置在机身1的底部,同时将两个支架13与夹紧机构相连,使得无人机降落至管道上时,触发夹紧机构,从而带动两个支架13夹紧管道,使得无人机夹持在管道上,从而可以使无人机在管道上滑行,同时在降落至地面时,不触发夹紧机构,使得支架13可以保护机身1直接与地面撞击而产生对机身1的破坏。

夹紧机构包括套筒18和推动块20,套筒18设置在机身1的底部,且套筒18为中空状,推动块20设置在套筒18内,并与套筒18滑动连接,同时推动块20顶部与机身1之间设置有弹簧二19,通过弹簧二19的弹力使得推动块20向下滑动。两个支架13分别铰接在套筒18的两侧,在推动块20上沿高度方向设置若干个卡齿一21,同时在支架13靠近推动块20的一端沿圆周方向设置有若干个卡齿二22,并且卡齿一21和卡齿二22相互啮合。在推动块20底部设置有滑轮23,同时在推动块20上设置有电机二24,且电机二24的输出端与滑轮23相连,通过电机二24来驱动滑轮23进行转动,同时在支架13的底部沿水平方向枢接有侧轮14。当无人机需要在管道顶部滑行时,下降至管道顶部时,再次下降,使得滑轮23抵住管道的顶部,同时带动推动块20向上运动,从而带动两个支架13相互靠近时,使得支架13夹持住管道,然后通过电机二24带动无人机在管道上滑行,需要脱离时,仅需使无人机上升,在弹簧二19的作用下推动块20向下运动,使得两个支架13向外打开,从而可以使无人机再次正常飞行。

伸缩杆一5包括了前杆一51和后杆一52,并且前杆一51设置在后杆一52内,并与后杆滑动连接,同时在前杆一51和后杆一52之间设置了弹簧三53,通过弹簧三53的弹力使得前杆一51远离后杆一52,同时前杆一51远离后杆一52的一端与机身1相连,后杆一52远离前杆一51的一端与固定杆4相连,使得防撞杆6在受到猛烈撞击时,伸缩杆一5可以进行一定回缩,使得固定杆4可以减少一定伤害。

工作原理:当工厂管道巡检用无人机使用时,通过连接杆11上的旋翼10带动整个机身1在空中飞行,在机身1遇到失控时,机身1的一侧向管道撞击而去时,防撞杆6先于管道所接触,使得防撞杆6相机身1侧旋转,同时带动推杆8向机身1内滑动。推杆8在快速向机身1内滑动时,前杆二161迅速撞击非牛顿流体164,使其变硬,从而通过伸缩杆二16将撞击侧的两个连接杆11向两侧打开,并使得连接杆11上的旋翼10向两侧打开,防止旋翼10与撞击处相接触,导致旋翼10损坏,在远离撞击处后,推杆8复原,并带动防撞杆6和连接杆11复位,使得无人机可以进行正常飞行。该发明实现了无人机在飞行时发生碰撞,可以自行将碰撞处的旋翼10向向两侧打开,从而实现使旋翼10远离碰撞区,并保证飞行,从而有效避免无人机碰撞所造成的损害。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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