一种用于人员追踪的无人飞行器

文档序号:1946774 发布日期:2021-12-10 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种用于人员追踪的无人飞行器 (Unmanned aerial vehicle for personnel tracking ) 是由 李建英 李建奇 杨民生 曾志豪 杨智 孙健 于 2021-10-22 设计创作,主要内容包括:本发明涉及无人飞行设备技术领域,公开了一种用于人员追踪的无人飞行器,包括机身、机臂、旋翼,机身上设置有防撞装置;防撞装置包括设置于机身外的防护环套、设置于机臂下端面的支杆、设置于防护环套内并与支杆连接的缓冲机构;通过防撞装置对飞行器进行保护,将飞行器撞击所受的力通过缓冲机构进行缓冲,在飞行器与障碍物发生碰撞时,能够具有一定的缓冲能力,有效减小机身受到的强烈撞击。(The invention relates to the technical field of unmanned flight equipment, and discloses an unmanned aerial vehicle for personnel tracking, which comprises a body, a horn and a rotor wing, wherein an anti-collision device is arranged on the body; the anti-collision device comprises a protective ring sleeve arranged outside the machine body, a support rod arranged on the lower end surface of the machine arm and a buffer mechanism arranged in the protective ring sleeve and connected with the support rod; the aircraft is protected by the anti-collision device, the force applied to the impact of the aircraft is buffered by the buffer mechanism, and the anti-collision device has certain buffer capacity when the aircraft collides with an obstacle, so that the strong impact on the fuselage is effectively reduced.)

一种用于人员追踪的无人飞行器

技术领域

本发明涉及无人飞行设备技术领域,尤其涉及一种用于人员追踪的无人飞行器。

背景技术

飞行器是近年来发展起来的一种无人飞行设备,其具有四个呈十字布置的旋翼,每一旋翼都具有一个单独的电机,通过改变电机的转速获得旋转机身的力,以调整飞行姿态,实现前进、后退、上升、下降、悬停等功能,被广泛应用在侦查、巡线、航拍等领域,同时也作为飞行玩具广受用户青睐。

针对上述相关技术,本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中,发现至少存在以下技术问题:在飞行器飞出视野范围内时,容易与障碍物发生碰撞,机身受到强烈撞击容易损坏,从而导致安全隐患。

发明内容

本申请实施例通过提供一种用于人员追踪的无人飞行器,解决了现有技术中,飞行器在视野范围之外容易与障碍物发生碰撞而产生安全隐患的问题,实现了提高对飞行器的保护效果,提高安全性能。

本申请实施例提供了一种用于人员追踪的无人飞行器,包括机身、设置于机身上的机臂、设置于机臂上的旋翼,所述机身上设置有防撞装置;所述防撞装置包括设置于机身外的防护环套、设置于机臂下端面的支杆、设置于防护环套内并与支杆连接的缓冲机构;所述防护环套的内侧具有两个相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及两个相对设置的第三侧壁和第四侧壁;所述缓冲机构包括设置于第一侧壁和第二侧壁之间的两个第一固定杆、设置于第三侧壁和第四侧壁之间的两个第二固定杆;两个所述第一固定杆对称设置于机身的相对两侧;两个所述第二固定杆对称设置于机身的其余两侧;所述第一固定杆和第二固定杆之间设置有间隔;所述第一固定杆上滑动连接有两个间隔的第一缓冲套;所述第二固定杆上滑动连接有两个间隔的第二缓冲套;所述第一缓冲套与对应位置上的支杆固定连接;所述第二缓冲套与对应位置上的支杆固定连接。

进一步的,所述第一固定杆上且位于第一缓冲套的两侧均设置有第一挡片;所述第一挡片与第一缓冲套之间设置有第一缓冲弹簧;所述第二固定杆上且位于第二缓冲套的两侧均设置有第二挡片;所述第二挡片与第二缓冲套之间设置有第二缓冲弹簧。

进一步的,所述机身的下方设置有减震装置;所述减震装置包括两个相互平行设置的底板、活动设置于底板下方的减震板;一个所述底板与两个并排设置的支杆下端固定连接;所述底板的下端面设置有缓冲槽;所述缓冲槽内滑动连接有减震杆;所述减震板与减震杆的下端固定连接;所述减震杆上套设有减震弹簧;所述减震弹簧的两端分别固定连接底板和减震板。

进一步的,所述机身下端面的中心处设置有摄像头;所述机身下方设置有用于清理摄像头的清洁装置。

进一步的,所述清洁装置包括活动设置于摄像头下方的移动环、设置于移动环内的环形海绵套、设置于机身下方的驱动机构;所述海绵套内径小于摄像头的外径;所述海绵套的外径大于摄像头的外径。

进一步的,所述驱动机构包括固定安装于减震板上端面的驱动杆、固定安装于移动环外侧壁上的安装杆;所述驱动杆的上端穿过底板并与安装杆的一端固定连接;所述驱动杆与底板滑动配合。

进一步的,所述底板和减震板的长度方向与第一固定杆的长度方向一致;所述底板和减震板的两端均设置有弧形板;所述弧形板远离底板或减震板的一端朝向机身的方向弯曲。

进一步的,所述机臂上设置有安装槽;所述安装槽内设置有电机;所述电机的输出轴连接有转轴;所述转轴与旋翼的中心固定连接。

进一步的,所述机臂上设置有避障装置;所述避障装置包括固定于机臂上端的连接座、套设于转轴外并位于连接座上方的调节杆、设置于调节杆下端的球头;所述转轴为软轴,转轴的上端依次穿过机臂、球头、调节杆并与旋翼的中心固定;所述连接座的中心开设有球形槽;所述球头卡设于球形槽内;所述调节杆上套设有第一连接环和第二连接环;所述第一连接环的一侧设置有第一连接杆;所述第二连接环的一侧设置有第二连接杆;所述第一连接杆的一端设置有第一橡胶条;所述第二连接杆的一端设置有第二橡胶条;所述第一橡胶条的一端设置有第一L型杆;所述第二橡胶条的一端设置有第二L型杆;所述第一L型杆与相邻的第一固定杆通过第三连接杆连接;所述第二L型杆与相邻的第二固定杆通过第四连接杆连接。

进一步的,所述旋翼外设置有防护罩;所述防护罩包括沿旋翼高度方向间隔设置的防护环、连接两个防护环的定位杆、连接位于下方的防护环与机臂的撑杆;所述防护环位于所述旋翼外侧;所述定位杆沿所述防护环的周向间隔设置有多个;所述撑杆的两端分别固定连接位于下方的防护环和机臂。

本申请实施例中提供的一个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

1、通过设置防撞装置,能够对整体进行有效防护,减少由于撞击而造成的损坏,多重减震缓冲结构,能够大大提高飞行器的安全性能,有利于提高飞行器的使用寿命。

2、由于采用了避障装置的结构,所以能够在飞行器遇到障碍物时,通过防护环套将撞击所受的力作用于转轴上,改变旋翼的方向,使得旋翼转动时,能够带动飞行器远离障碍物,有效解决了现有技术中飞行器容易撞击上障碍物而发生损坏的问题,进而实现了大大提高对飞行器的保护。

3、由于采用了减震装置的结构,所以能够在飞行器降落时,对飞行器进行有效地减震缓冲,使得飞行器能够平稳落地,另外通过减震装置的作用,能够带动清洁装置对摄像头进行清洁,一举两得,有效提高飞行器的多功能性,减少摄像头表面的浮灰,提高摄像头表面的清洁度。

附图说明

图1为本申请实施例中的整体的结构示意图;

图2为本申请实施例中的清洁装置的结构示意图;

图3为图2中A处的放大示意图;

图4为图1中B处的放大示意图;

图5为图2中C处的放大示意图;

图中:1、机身;11、机臂;111、安装槽;12、旋翼;13、电机;14、转轴;15、摄像头;2、防护罩;21、防护环;22、定位杆;23、撑杆;3、防撞装置;31、防护环套;311、第一U型架;312、第二U型架;313、橡胶柱;314、橡胶垫;32、支杆;4、缓冲机构;41、第一固定杆;42、第二固定杆;43、第一缓冲套;44、第二缓冲套;45、第一挡片;46、第二挡片;47、第一缓冲弹簧;48、第二缓冲弹簧;5、避障装置;51、连接座;511、球形槽;52、调节杆;521、第一连接环;522、第二连接环;53、球头;54、第一连接杆;541、第一橡胶条;542、第一L型杆;543、第三连接杆;55、第二连接杆;551、第二橡胶条;552、第二L型杆;553、第四连接杆;6、减震装置;61、底板;611、缓冲槽;62、减震板;63、减震杆;64、减震弹簧;65、弧形板;7、清洁装置;71、移动环;72、海绵套;8、驱动机构;81、安装杆;82、驱动杆。

具体实施方式

本申请实施例公开提供了一种用于人员追踪的无人飞行器,通过在机身1外侧设置防撞装置3,能够对飞行器多方面进行保护,在飞行器与障碍物发生碰撞时,能够具有一定的缓冲能力,有效减小机身1受到强烈的撞击,解决了现有技术中,飞行器在视野范围之外容易与障碍物发生碰撞而产生安全隐患的问题,实现了提高对飞行器的保护效果,提高安全性能。

为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

参照图1、图2和图3,一种用于人员追踪的无人飞行器,包括机身1、机臂11、旋翼12,机身1为对称结构,机臂11的一端与机身1的一侧固定连接,在机臂11上开设有安装槽111,安装槽111内固定安装有电机13,电机13的输出轴竖直向上伸出并固定连接有转轴14,转轴14与旋翼12的中心固定连接。将旋翼12转动安装在机臂11远离机身1一端上,以用于提供无人机飞行所需的动力。在旋翼12外固定安装有防护罩2,防护罩2包括防护环21、定位杆22、撑杆23,防护环21套设于旋翼12外侧并与旋翼12间隔设置,防护环21沿旋翼12高度方向间隔设置有两个,定位杆22和撑杆23均沿防护环21的周向间隔设置有多个,且定位杆22的上下两端分别固定连接相邻的两个防护环21,撑杆23倾斜设置,一端固定于位于下方的防护环21上,另一端固定安装于机臂11上,能够对防护环21进行支撑,提高防护罩2整体结构的稳定性。在本申请实施例中,优先选择四个机臂11,与机身1形成十字状,四个机臂11关于机身1的中心均匀布置,能够提高飞行器整体的平衡性。在机身1下端面的中心处安装有摄像头15,该摄像头15为旋转式摄像头15,可多方面捕捉画面。

参照图1,为了提高对飞行器的保护,在机身1上安装有防撞装置3,防撞装置3包括防护环21套、支杆32、缓冲机构4,防护环21套位于机身1外,包括第一U型架311和第二U型架312,第一U型架311和第二U型架312均设置有两个,两个第一U型架311关于机身1的中心对称设置于机身1的相对两侧,两个第一U型架311的开口相向设置,且两者之间设置有间隔,两个第二U型架312关于机身1的中心对称设置于机身1的另外两侧,两个第二U型架312开口相向设置,且两者之间设置有间隔,第一U型架311和第二U型架312围设形成矩形框架状,第一U型架311位于第二U型架312的上方,且第一U型架311与第二U型架312的外侧壁平齐。位于防护环21套的四个拐角处均设置有橡胶柱313,橡胶柱313的上下两端分别固定连接第一U型架311和第二U型架312。在防护环21套受到撞击时,橡胶柱313的设置,能够允许防护环21套整体具有细微的变形,提高防护环21套的缓冲性能。另外,在第一U型架311和第二U型架312的外侧壁上均粘接有橡胶垫314。防护环21套的内侧具有两个相对设置的第一侧壁和第二侧壁、以及两个相对设置的第三侧壁和第四侧壁。每个机臂11远离机身1的端部的下端面均竖直固定安装有一个支杆32。缓冲机构4安装于防护环21套的内侧,通过支杆32连接防护环21套与缓冲机构4,在飞行器受到撞击或者冲击时,能及时将所受撞击力通过缓冲机构4进行缓冲,减少对机身1结构的冲击。

参照图1和图4,缓冲机构4包括第一固定杆41、第二固定杆42、第一缓冲套43、第二缓冲套44、第一挡片45、第二挡片46、第一缓冲弹簧47和第二缓冲弹簧48,第一固定杆41平行设置有两个,两个第一固定杆41均固定安装于第一侧壁和第二侧壁之间,并且,两个第一固定杆41对称设置于机身1的相对两侧,第二固定杆42平行设置有两个,两个第二固定杆42均固定安装于第三侧壁和第四侧壁之间,且两个第二固定杆42对称设置于机身1的其余两侧,第一固定杆41和第二固定杆42之间设置有间隔,具体地,将第一固定杆41设置于第二固定杆42的上方,为了提高结构的紧凑性,将第一固定杆41和第二固定杆42的位置设置于防护环21套内靠近支杆32的位置处,第一缓冲套43在每个第一固定杆41上间隔设置有两个,位于第一固定杆41上的两个第一缓冲套43与靠近第一固定杆41的两个支杆32一一对应,第一缓冲套43与第一固定杆41滑动配合,第一缓冲套43另一侧与对应的支杆32固定连接,在受到撞击时,能够使得第一缓冲套43沿着第一固定杆41产生较小的位移,对整体进行缓冲,为了进一步提高缓冲减震效果,在第一固定杆41上且位于第一缓冲套43的两侧均固定安装有一个第一挡片45,第一缓冲弹簧47套设于第一固定杆41上,且每个第一缓冲弹簧47的两端分别与第一挡片45和第一缓冲套43相向的侧壁固定连接。第二缓冲套44在每个第二固定杆42上间隔设置有两个,位于第二固定杆42上的两个第二缓冲套44与靠近第二固定杆42的两个支杆32一一对应,第二缓冲套44与第二固定杆42滑动配合,第二缓冲套44另一侧与对应的支杆32固定连接,在受到撞击时,能够使得第二缓冲套44沿着第二固定杆42产生较小的位移,对整体进行缓冲,为了进一步提高缓冲减震效果,在第二固定杆42上且位于第二缓冲套44的两侧均固定安装有一个第二挡片46,第二缓冲弹簧48套设于第二固定杆42上,且每个第二缓冲弹簧48的两端分别与第二挡片46和第二缓冲套44相向的侧壁固定连接。

参照图1和图3,为了提高整体的安全性能,在机臂11上安装有避障装置5,通过避障装置5能够在飞行器遇障碍物时,能够自动调节飞行器的飞行方向,使得飞行器远离障碍物。避障装置5包括连接座51、调节杆52、球头53,连接座51固定安装于机臂11远离机身1的上端,且在连接座51的上端面位于中心处开设有球形槽511,球形槽511的形状与球头53的形状相适配,球头53卡设于球形槽511内与连接座51形成球连接,调节杆52固定安装于球头53上,且调节杆52的延伸线经过球头53的中心处。旋翼12的转轴14为软轴,具体可选择为橡胶材质所制成的软轴,转轴14的上端依次穿过机臂11、球头53、调节杆52并与旋翼12的中心固定,转轴14与连接座51为活动连接,调节杆52的上端与旋翼12的中心转动连接,减少电机13驱动旋翼12转动时产生的磨损。在调节杆52上套设有第一连接环521和第二连接环522,第一连接环521和第二连接环522均与调节杆52活动配合。第一连接环521的一侧固定连接有水平设置的第一连接杆54,第一连接杆54的一端固定安装有第一橡胶条541,第一橡胶条541的一端固定连接有第一L型杆542,第一连接杆54、第一橡胶条541、第一L型杆542的水平部均设置于同一条直线上,且该直线与第一固定杆41的长度方向相互平行,第一L型杆542的竖直部向下延伸并与相邻的第一固定杆41通过第三连接杆543固定连接。第二连接环522的一侧固定连接有水平设置的第二连接杆55,第二连接杆55的一端固定安装有第二橡胶条551,第二橡胶条551的一端固定连接有第二L型杆552,第二连接杆55、第二橡胶条551、第二L型杆552的水平部均设置于同一条直线上,且该直线与第二固定杆42的长度方向相互平行,第二L型杆552的竖直部向下延伸并与相邻的第二固定杆42通过第四连接杆553固定连接。沿第一固定杆41长度方向设置的两个第一连接杆54位于两个支杆32相向的两侧。在飞行器受到沿第一固定杆41长度方向上的撞击时,在第一固定杆41的作用下,带动与第一固定杆41连接的第一L型杆542向防护环21套的一侧移动,由于第一L型杆542与第一橡胶条541连接,使得第一橡胶条541推动第一连接杆54,进而推动调节杆52向远离受力的方向倾斜,在调节杆52的作用下,使得旋翼12向远离受力的方向倾斜,由于转轴14为软轴,驱动电机13,即可带动旋翼12转动,使得旋翼12产生一个沿着转轴14长度方向的风力,且飞行器的风力倾斜向下,风力可分解为竖直向下的分力和水平向靠近受力方向一侧的分力,使得飞行器能够远离障碍物,自动避障,提高飞行器的安全性能。由于第一L型杆542与调节杆52的连接之间设置有第一橡胶条541,能够允许与该调节杆52连接的第二L型杆552与调节杆52之间夹角具有微量变化,不会影响其他位置的连接结构运动效果。在飞行器受到沿第二固定杆42的长度方向上的撞击或与第一固定杆41长度方向倾斜的撞击时,其分析过程如上述原理,能够带动第一L型杆542或第二L型杆552带动软轴向相应的方向倾斜,使得旋翼12的方向改变,从而带动飞行器远离障碍物。

参照图2和图5,在机身1的下方安装有减震装置6,在飞行器下降时能够进行缓冲,减少对机身1整体结构的冲击,提高飞行器的稳定性。减震装置6包括底板61、减震板62、减震杆63、减震弹簧64,底板61和减震板62均设置有两个,底板61和减震板62的长度方向均与第一固定杆41的长度方向一致,底板61和减震板62的两端均成型有弧形板65,弧形板65远离底板61或减震板62的一端朝向机身1的方向弯曲。一个底板61与两个并排设置的支杆32的下端固定连接,另一个底板61与另外两个并排设置的支杆32下端固定连接。在底板61的下端面开设有两个间隔设置的缓冲槽611,每个缓冲槽611内均滑动连接有一个减震杆63,每个减震板62的上端面均与对应的底板61下方设置的减震杆63固定连接,减震弹簧64套设于减震杆63外,减震弹簧64的两端分别固定连接底板61的下端面和减震板62的上端面,在飞行器降落时,减震板62先于地面接触,减震杆63沿着缓冲槽611向上滑动,使得减震弹簧64被压缩,对减震板62受到的冲击进行缓冲减震。

参照图2,为了方便对机身1下方的摄像头15及时清理,去除摄像头15表面的浮灰,在机身1的下方安装有清洁装置7。清洁装置7包括移动环71、海绵套72、驱动机构8,移动环71活动安装于摄像头15的正下方,移动环71的内径大于摄像头15的外径,海绵套72呈环形,海绵套72的外侧壁与移动环71的内侧壁固定连接,海绵套72内径小于摄像头15的外径,海绵套72的外径大于摄像头15的外径。为了便于提高海绵套72的清洁能力,在海绵套72的内侧壁上成型有多个缺口,以方便使得海绵套72与摄像头15贴合时,使得海绵套72能够灵活对摄像头15的表面进行擦拭。驱动机构8安装于机身1下方,驱动机构8包括安装杆81、驱动杆82,安装杆81和驱动杆82均关于移动环71的中心对称设置有两个,安装杆81的一端固定于移动环71的外侧壁上,安装杆81的另一端向远离移动环71的方向水平延伸,安装杆81的长度方向与减震板62的长度方向相互垂直,两个驱动杆82分别与两个减震板62对应,驱动杆82的下端与减震板62的上端面固定连接,驱动杆82的上端穿过底板61并与安装杆81远离移动环71的一端固定连接,且驱动杆82与底板61滑动配合。在飞行器下降时,减震板62与底板61之间的间距减小,使得移动环71沿着竖直方向移动,带动海绵套72对摄像头15的表面进行擦拭,减少摄像头15表面的浮灰,提高摄像头15表面的清洁度,通过该种方式,能够有效提高飞行器整体的多功能性。

本申请实施例的工作原理是:在飞行器飞出视野范围内遭遇障碍物时,障碍物与防护环21套抵触,防护环21套表面的橡胶垫314能够为飞行器提供一定的缓冲力,当障碍物对飞行器的冲击力较大时,会使得防护环21套的表面撞击变形,带动第一固定杆41或第二固定杆42向远离受力的方向变形,当第一固定杆41或第二固定杆42变形移动时,会带动调节杆52发生偏移,使得旋翼12的角度变化,旋翼12的风力可分解为竖直向下的分力和水平向靠近受力方向一侧的分力,使得飞行器能够远离障碍物,自动避障。

以上所述的,仅为本申请实施例较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,根据本申请的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本申请的保护范围之内。

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