阅读说明：本技术 一种无噪音智能避障无人机 (Noise-free intelligent obstacle-avoiding unmanned aerial vehicle ) 是由 辜晓平 于 2018-07-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无噪音智能避障无人机,解决了现有技术易出现坠机事故,飞行时噪音大,以及探照灯照明效果差和浪费能源的问题。本发明包括无人机主体、起落架、机翼、尾翼、驱动电机、三维扫描仪、旋转照明装置、正反转电机、安装座、探照灯、亮度传感器、微处理器、灯壳、灯罩、灯座、线路板、LED灯组、散热器、LED灯珠、反射板、通孔、多路控制开关、散热基板、散热翅柱、U型凸起、竖向凹槽、横向凹槽、防噪音装置、内层薄金属层、外层薄金属层和吸音棉层。本发明能有效自动躲避障碍物,可以自动启动照明装置,以使无人机能够有效躲避障碍物,探照灯节能环保、照明效果佳,飞行时能有效去除噪音。(The invention discloses a noise-free intelligent obstacle avoidance unmanned aerial vehicle, which solves the problems that in the prior art, a crash accident is easy to occur, the noise is high during flight, the illumination effect of a searchlight is poor, and energy is wasted. The unmanned aerial vehicle comprises an unmanned aerial vehicle main body, an undercarriage, wings, an empennage, a driving motor, a three-dimensional scanner, a rotary lighting device, a forward and reverse rotating motor, a mounting seat, a searchlight, a brightness sensor, a microprocessor, a lamp shell, a lamp shade, a lamp holder, a circuit board, an LED lamp group, a radiator, an LED lamp bead, a reflecting plate, a through hole, a multi-way control switch, a radiating substrate, a radiating fin column, a U-shaped bulge, a vertical groove, a transverse groove, an anti-noise device, an inner thin metal layer, an outer thin metal layer and a sound absorption cotton. The invention can effectively and automatically avoid the obstacle, can automatically start the lighting device, enables the unmanned aerial vehicle to effectively avoid the obstacle, has energy-saving and environment-friendly searchlight and good lighting effect, and can effectively remove noise during flight.)

一种无噪音智能避障无人机

技术领域

本发明涉及一种无噪音智能避障无人机。

背景技术

随着无人机技术的迅速发展，其应用领域越来越广泛，无人机在飞行过程中经常会碰到障碍物，如果不能有效地躲避障碍物，很容易出现坠机事故，从而造成不必要的损失，并且在亮度较暗的环境下不能有效获取障碍物位置，从而给无人机躲避障碍物带来困难，现有的探照灯照明效果不佳，LED灯珠所发光的利用率不高，散热效果不佳缩短LED灯珠寿命，现有技术无人机在飞行时噪音大，会对环境形成噪音污染。

因此，设计一种无噪音智能避障无人机，在亮度较暗环境中能有效启动自照明装置进行照明，以更好地躲避障碍物，且能有效除噪音，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种无噪音智能避障无人机，解决现有技术不能自动躲避障碍物从而很容易出现坠机事故，在较暗环境中不能自动照明以更好躲避障碍物，飞行时噪音大，以及探照灯散热不畅缩短LED灯珠使用寿命、对LED灯珠发光利用率不高和浪费能源的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种无噪音智能避障无人机，包括呈空心椭球体的无人机主体、设于所述无人机主体底部的起落架、设于所述无人机主体顶部的机翼、以及设于所述无人机主体后端用于保持所述无人机主体平衡的尾翼，所述无人机主体的顶面为平面，并且在所述无人机主体顶面上固定有驱动电机，所述驱动电机的驱动轴与所述机翼固定连接，所述无人机主体的前端面为平面，并且在该前端面设有三维扫描仪和旋转照明装置，所述旋转照明装置包括固定于所述无人机主体前端面上的正反转电机、固定于所述正反转电机的固定轴上的四方体形安装座、以及安装于所述安装座上的探照灯，所述探照灯在所述正反转电机的作用下可在上下180°的范围内转动，所述尾翼上设有亮度传感器；所述无人机主体内设有微处理器，并且所述微处理器分别与所述三维扫描仪、所述驱动电机、所述正反转电机、所述探照灯和所述亮度传感器电连接；所述探照灯包括上下端均开口的喇叭形灯壳、分别设于灯壳上端和下端的灯罩和灯座、设于灯壳内靠近灯座的线路板，所述灯壳内壁上均布有向内凹陷的竖向凹槽，所述灯罩内壁上均布有向内凹陷的横向凹槽，所述线路板的上板面上设有LED灯组和与所述微处理器电连接的多路控制开关，所述LED灯组包括3个并联的LED灯珠，各个所述LED灯珠分别与多路控制开关各路控制输出端电连接，所述LED灯组上套设有反射板，所述反射板上开设有3个与3个LED灯珠相配合且一一对应的通孔；所述线路板的下板面设有散热器，所述散热器包括通过导热绝缘胶粘接在线路板下表面上的散热基板、以及均匀分布在散热基板下表面上的两个以上针状散热翅柱，所述散热基板下表面设有向下延伸用于增加表面积的U型凸起；所述正反转电机和所述驱动电机的外周分别罩设有一层防噪音装置，所述防噪音装置包括内层薄金属层、外层薄金属层和设于所述内层薄金属层和外层薄金属层之间的吸音棉层。

进一步地，所述驱动电机的驱动轴与所述所述机翼之间设有联轴器，所述驱动电机的驱动轴与所述所述机翼通过所述联轴器固定连接。

进一步地，所述微处理器为Intel Xeon E5-2687W v3微处理器。

进一步地，所述散热翅柱与散热基板为固为一体结构且相互垂直。

进一步地，所述散热基板和散热翅柱均采用导热系数大的铜质板材制成。

进一步地，所述反射板由不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，能有效自动躲避障碍物，以保证无人机的安全飞行，当无人机飞行至较暗环境中时，可以自动启动照明装置，以使无人机能够有效躲避障碍物，从而保障无人机在较暗环境中的安全飞行，探照灯节能环保、照明效果佳，飞行时能有效去除噪音。

(2)本发明在无人机主体内设微处理器，在无人机主体前端设三维扫描仪，并且微处理器分别与三维扫描仪和驱动电机电连接，在无人机飞行过程中，三维扫描仪实时三位扫描成像，并将成像信息实时传送至微处理器，微处理器接收到前方有障碍成像信息时，控制驱动电机改变飞行路线以躲避障碍，可有效保证无人机飞行安全。

(3)本发明驱动电机与机翼通过联轴器固接，连接牢固，拆卸方便，便于维修，并且本发明在无人机主体后端设尾翼，可进一步保证本发明无人机平稳安全飞行。

(4)本发明通过在无人机主体前端设旋转照明装置，该旋转照明装置包括正反转电机、安装座和探照灯，在尾翼上设亮度传感器，亮度传感器实时检测无人机周围环境中的亮度信息，并将该亮度信息实时传送至微处理器，微处理器接收到亮度信息异常时，实时控制正反转电机和探照灯运行，正反转电机正反循环运行，探照灯则在上下180°范围内循环探照进行照明，三维扫描仪则在探照灯照明下有效完成成像并传送至微处理器进行障碍躲避。

(5)本发明探照灯散热器紧贴线路板且设多个散热翅柱，大大增加了散热面积，增强了散热器的散热能力，有效散热延长LED灯珠使用寿命；在散热器下表面增设向下延伸的U型凸起，有效地增加了散热面积，进一步增加了散热器的散热能力，另一方面在灯壳和灯罩的内表面上均布向内凹陷的凹槽，利用透光体反射与折射原理，使LED灯组发出的光非常均匀，同时反射板采用照度高的不锈钢材料制成，增加了LED灯珠发光的利用率。

(6)本发明通过在正反转电机和驱动电机的外周分别罩设一层防噪音装置，防噪音装置包括内层薄金属层、外层薄金属层吸音棉层，当无人机在飞行时，能有效降低正反转电机和驱动电机所发出的噪音，从而避免因噪音大而对环境形成噪音污染。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明侧视图。

图3为本发明内部器件连接框图。

图4为本发明旋转照明装置结构示意图。

图5为本发明探照灯结构示意图。

图6为本发明探照灯的灯壳和灯罩截面图。

图7为本发明防噪音装置结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-无人机主体、2-起落架、3-机翼、4-尾翼、5-驱动电机、6-三维扫描仪、7-微处理器、8-联轴器、9-正反转电机、10-安装座、11-探照灯、12-亮度传感器、13-旋转照明装置、14-防噪音装置、141-内层薄金属层、142-外层薄金属层、143-吸音棉层、1111-灯壳、1112-灯罩、1113-灯座、1114-线路板、1115-LED灯组、1116-散热器、1117-LED灯珠、1118-反射板、1119-通孔、1120-多路控制开关、1121-散热基板、1122-散热翅柱、1123-U型凸起、1124-竖向凹槽、1125-横向凹槽。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

实施例

如图1-7所示，本发明提供的一种无噪音智能避障无人机，本发明结构简单、设计科学合理，使用方便，能有效自动躲避障碍物，以保证无人机的安全飞行，当无人机飞行至较暗环境中时，可以自动启动照明装置，以使无人机能够有效躲避障碍物，从而保障无人机在较暗环境中的安全飞行，探照灯节能环保、照明效果佳，飞行时能有效去除噪音。本发明括呈空心椭球体的无人机主体1、设于所述无人机主体1底部的起落架2、设于所述无人机主体1顶部的机翼3、以及设于所述无人机主体1后端用于保持所述无人机主体1平衡的尾翼4，所述无人机主体1的顶面为平面，并且在所述无人机主体1顶面上固定有驱动电机5，所述驱动电机5的驱动轴与所述机翼3固定连接，所述无人机主体1的前端面为平面，并且在该前端面设有三维扫描仪6和旋转照明装置13，所述旋转照明装置13包括固定于所述无人机主体1前端面上的正反转电机9、固定于所述正反转电机9的固定轴上的四方体形安装座10、以及安装于所述安装座10上的探照灯11，所述探照灯11在所述正反转电机9的作用下可在上下180°的范围内转动，所述尾翼4上设有亮度传感器12；所述无人机主体1内设有微处理器7，并且所述微处理器7分别与所述三维扫描仪6、所述驱动电机5、所述正反转电机9、所述探照灯11和所述亮度传感器12电连接；所述探照灯11包括上下端均开口的喇叭形灯壳1111、分别设于灯壳1111上端和下端的灯罩1112和灯座1113、设于灯壳1111内靠近灯座1113的线路板1114，所述灯壳1111内壁上均布有向内凹陷的竖向凹槽1124，所述灯罩1112内壁上均布有向内凹陷的横向凹槽1125，所述线路板1114的上板面上设有LED灯组1115和与所述微处理器7电连接的多路控制开关1120，所述LED灯组1115包括3个并联的LED灯珠1117，各个所述LED灯珠1117分别与多路控制开关1120各路控制输出端电连接，所述LED灯组1115上套设有反射板1118，所述反射板1118上开设有3个与3个LED灯珠1117相配合且一一对应的通孔1119；所述线路板1114的下板面设有散热器1116，所述散热器1116包括通过导热绝缘胶粘接在线路板1114下表面上的散热基板1121、以及均匀分布在散热基板1121下表面上的两个以上针状散热翅柱1122，所述散热基板1121下表面设有向下延伸用于增加表面积的U型凸起1123。

本发明所述正反转电机9和所述驱动电机5的外周分别罩设有一层防噪音装置14，所述防噪音装置14包括内层薄金属层141、外层薄金属层142和设于所述内层薄金属层141和外层薄金属层142之间的吸音棉层143。

本发明所述驱动电机5的驱动轴与所述所述机翼3之间设有联轴器8，所述驱动电机5的驱动轴与所述所述机翼3通过所述联轴器8固定连接，所述微处理器7为Intel XeonE5-2687W v3微处理器。

本发明所述散热翅柱1122与散热基板1121为固为一体结构且相互垂直，所述散热基板1121和散热翅柱1122均采用导热系数大的铜质板材制成，所述反射板1118由不锈钢材料制成。

本发明在无人机主体内设微处理器，在无人机主体前端设三维扫描仪，并且微处理器分别与三维扫描仪和驱动电机电连接，在无人机飞行过程中，三维扫描仪实时三位扫描成像，并将成像信息实时传送至微处理器，微处理器接收到前方有障碍成像信息时，控制驱动电机改变飞行路线以躲避障碍，可有效保证无人机飞行安全。

本发明驱动电机与机翼通过联轴器固接，连接牢固，拆卸方便，便于维修，并且本发明在无人机主体后端设尾翼，可进一步保证本发明无人机平稳安全飞行。

本发明通过在无人机主体前端设旋转照明装置，该旋转照明装置包括正反转电机、安装座和探照灯，在尾翼上设亮度传感器，亮度传感器实时检测无人机周围环境中的亮度信息，并将该亮度信息实时传送至微处理器，微处理器接收到亮度信息异常时，实时控制正反转电机和探照灯运行，正反转电机正反循环运行，探照灯则在上下180°范围内循环探照进行照明，三维扫描仪则在探照灯照明下有效完成成像并传送至微处理器进行障碍躲避。

本发明探照灯散热器紧贴线路板且设多个散热翅柱，大大增加了散热面积，增强了散热器的散热能力，有效散热延长LED灯珠使用寿命；在散热器下表面增设向下延伸的U型凸起，有效地增加了散热面积，进一步增加了散热器的散热能力，另一方面在灯壳和灯罩的内表面上均布向内凹陷的凹槽，利用透光体反射与折射原理，使LED灯组发出的光非常均匀，同时反射板采用照度高的不锈钢材料制成，增加了LED灯珠发光的利用率。

本发明通过在正反转电机和驱动电机的外周分别罩设一层防噪音装置，防噪音装置包括内层薄金属层、外层薄金属层吸音棉层，当无人机在飞行时，能有效降低正反转电机和驱动电机所发出的噪音，从而避免因噪音大而对环境形成噪音污染。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。