高空安装传感器的无人机装置及其安装方法制造方法及图纸

发明专利技术提供一种高空安装传感器的无人机装置及其安装方法，所述无人机装置包括无人机和安装机构。安装机构包括可收缩和伸展的左脚架和右脚架，在其中一个脚架上安装一持有传感器的臂。所述持有传感器的臂可以完成收缩和伸展动作，通过安全开关和永磁铁的作用，可实现传感器与臂的分离以及与待安装面的贴合。

Unmanned aerial vehicle device with high altitude mounting sensor and installation method thereof

The invention provides an unmanned aerial vehicle device for installing sensors at high altitude and an installation method thereof, wherein the unmanned aerial vehicle device comprises an unmanned aerial vehicle and an installation mechanism. The mounting mechanism comprises a retractable left foot frame and a right foot rest, wherein one of the foot rests is provided with an arm holding a sensor. The holding arm sensor can complete contraction and stretching, the safety switch and a permanent magnet, can realize separation of sensor and arm and with mounting surface fitting.

【技术实现步骤摘要】
高空安装传感器的无人机装置及其安装方法
本专利技术涉及无人机领域，特别涉及一种高空安装传感器的无人机装置及其安装方法。
技术介绍
建筑行业属于关系到人民群众生命安全的行业，安全性至关重要，对于地震洪水等自然灾害过后的建筑，需要测试数据验证安全，需要在建筑物不同地点安装采集信息的传感器，通过无线传输数据到系统，经过数据处理计算，评估建造物的安全性能以及指标。目前传感器的安装多使用人工攀爬，或者出动特种设备进行安装，危险系数比较高，成本也比较高，很多特殊领域无法操作如带幕墙的建筑物，危桥，危楼等。虽然已有无人机安装方式，但现有的无人机搭载的设备比较大，形状不规则，对于无人机飞行的稳定性有影响，对飞控的调节能力要求比较高，对于系统抗风调节能力要求比较大，不便于实际施工操作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种高空安装传感器的方法，使用无人机携带安装机构，通过飞手操控无人机达到安装位置，控制安装机构,远程遥控安装机构工作，完成贴装。自主设计的自断安装装置，减少了飞行贴装过程中对飞手的干扰，通过云台相机、图传实施查看目标物体所在位置，调整无人机的移动幅度，也可以实时观测周围障碍物的位置，起到蔽障的目的。为实现上述目的，专利技术提供如下技术方案：一种高空安装传感器的无人机装置，包括无人机和安装机构。进一步的，无人机为四轴无人机，在无人机中心机体上设置有GPS模块、接收机和电池，在四轴上设置桨，通过飞控和接收机对无人机的飞行状态进行调整。进一步的，安装机构包括可收缩和伸展的左脚架和右脚架，在其中一个脚架上安装一持有传感器的臂。进一步的，所述持有传感器的臂可以完成收缩和伸展动作，通过安全开关、电磁铁和永磁铁的作用，可实现传感器与臂的分离以及与待安装面的贴合。本专利技术还提供一种高空安装传感器的方法，采用上述高空安装传感器的无人机装置，所述方法包括：(1)、地面状态时，持有传感器的安装机构处于折叠状态，并且安装机构折叠在无人机重心位置；(2)、起飞后，工作人员操作无人机到指定地点；(3)、开始工作时，左右脚架先打开到180°的姿态，飞控调节无人机到稳步姿态后，再使弯折模块工作，平稳的打开弯折模块；(4)、弯折模块平缓的打开后，使传感器超出桨，准备安装姿态；(5)、通过控制器手动微调，找正方向后，平移贴装，触动安全开关，电磁铁断开，传感器分离，安装完毕；(6)、而后，无人机由于传感器离开后重量失衡，需要飞控自动调节移动，空出安全距离，控制无人机下降，整个安装过程结束。附图说明图1为本专利技术的起飞前飞行机器人姿态示意图。图2为本专利技术的贴装姿态示意图。图3为本专利技术的各部件示意图。(注意：附图中的所示结构只是为了说明专利技术特征的示意，并非是要依据附图所示结构。具体实施方式根据专利技术所述的高空安装传感器的方法，通过自主调教不同部件的重量位置，结合运动过程中飞控调节桨转动速度，对动平衡的控制，达到在高空飞行过程中，转动机构对飞行稳定性影响减小。其中，自主设计的弯折机构，计算转动扭矩，转动速度，选取部件进行安装测试，经过多次实际验证确认机构设计参数。如图1所示的起飞前飞行机器人姿态，其中包括左弯折蜗杆模块5，弯折模块10和传感器11。其中，图中所示的左脚架6和右脚架3着地，弯折系统收缩，传感器11位置位于重心位置，动平衡满足起飞条件，无人机可以垂直起飞，起飞后飞控自动调整姿态。如图2所示的贴装姿态，其中包括GPS模块1，桨2，右脚架3，右弯折蜗杆模块4，左弯折蜗杆模块5，左脚架6，电磁铁7，安全开关8，永磁铁9，弯折模块10。具体的，飞行机器人包括四轴飞行无人机，在无人机中心机体上设置有GPS座12，在GPS座上安装有GPS模块1，四轴上设置桨2。在中心机体下部左右各设置一对用于支撑的脚架，包括左脚架6和右脚架3。其中，左右脚架采用“T”字形结构，便于在无人机降落到底面时发挥起落架的作用，其中两边对称安装的“T”字形结构可以起到稳固的支撑作用。进一步的，每个脚架的杆部包括弯折蜗杆模块，如图2或图3所示，左脚架6在其杆部的端部具有左弯折蜗杆模块5，右脚架3在其杆部的端部具有右弯折蜗杆模块4。通过上述左弯折蜗杆模块5和右弯折蜗杆模块4，左脚架6和右脚架3被固定到无人机的中心机体的下部。优选的，左弯折蜗杆模块5和右弯折蜗杆模块4与无人机中心机体可通过紧固件固定连接。并且，由于左弯折蜗杆模块5和右弯折蜗杆模块4的关节作用，使得左脚架6和右脚架3可以产生收缩和伸展动作。其中，在其中一个脚架的末端设置另一弯折模块，如图2或图3所示，在左脚架6的末端设置一弯折模块10，用于持有传感器11的臂的收缩和伸展动作。优选的，弯折模块10与左脚架6的末端可通过紧固件固定连接。进一步的，持有传感器11的臂通过所述弯折模块10与左脚架6的末端连接，其中弯折模块10的作用与上述左弯折蜗杆模块5和右弯折蜗杆模块4的作用相同。在弯折模块10的关节作用下，持有传感器11的臂可以产生收缩和伸展动作。其中，持有传感器11的臂的末端包括一“L”形的平台，用于安放传感器11。具体的，“L”形的平台包括一电磁铁7，用于吸附传感器11。传感器11的外侧包括多个永磁铁9和一个安全开关8，用于与建筑物吸附。优选的，永磁铁9为四个，分别设置在传感器11的四角位置。当传感器11贴近被贴附表面时，永磁铁9与贴附面的铁材质表面在吸力作用下紧紧的贴附，安全开关8与永磁铁9有段差，当触动安全开关8后，安全开关8连接的两根电线断开连接，使得电磁铁7断电消磁，电磁铁7不再对传感器11具有吸附作用，使得传感器11分离，达到贴附安装的效果。如图3所示，在无人机中心机体上还设置有接收机13和电池14。操作时，无人机首先处于图1所示的脚架折叠状态，安装机构折叠在无人机重心位置。起飞后工作人员操作无人机到指定地点，开始工作时，左右脚架先打开到180°的姿态，飞控调节到稳步姿态后，再使弯折模块10工作，平稳的打开弯折模块10。弯折模块10平缓的打开后，使传感器11超出桨2，准备安装姿态。通过遥控器的微调，找正方向后，平移贴装，触动安全开关8，电磁铁7断开，传感器11分离，安装完毕。而后，无人机由于传感器11离开后重量失衡，需要飞控自动调节移动，空出安全距离，控制无人机下降，整个安装过程结束。根据本专利技术所述的高空安装传感器的方法，具有以下有点：(1)通过对无人机与安装机构的结合，达到对传统安装方式的革新，降低目前安装的成本，减少人力物力，可以在特殊环境超视距安装。(2)不受特殊环境限制，在人力无法攀爬的场所也容易安装使用，在复杂的环境下可以实现快速贴装工作。(3)提供了一种新的传感器安装解决方案，扩展了无人机使用方向，在目前众多传感器安装使用中最环保、高效。以上所述，仅为专利技术的较佳实施例而已，并非用于限定专利技术的保护范围，凡在专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高空安装传感器的无人机装置，包括无人机和安装机构，其特征在于：无人机为四轴无人机，在无人机中心机体上设置有GPS模块(1)、接收机(13)和电池(14)，在四轴上设置桨(2)，通过飞控和接收机(13)对无人机的飞行状态进行调整；安装机构包括可收缩和伸展的左脚架(6)和右脚架(3)，在其中一个脚架上安装一持有传感器(11)的臂；所述持有传感器(11)的臂可以完成收缩和伸展动作，通过安全开关(8)和永磁铁(9)的作用，可实现传感器(11)与臂的分离以及与待安装面的贴合。

【技术特征摘要】
1.一种高空安装传感器的无人机装置，包括无人机和安装机构，其特征在于：无人机为四轴无人机，在无人机中心机体上设置有GPS模块(1)、接收机(13)和电池(14)，在四轴上设置桨(2)，通过飞控和接收机(13)对无人机的飞行状态进行调整；安装机构包括可收缩和伸展的左脚架(6)和右脚架(3)，在其中一个脚架上安装一持有传感器(11)的臂；所述持有传感器(11)的臂可以完成收缩和伸展动作，通过安全开关(8)和永磁铁(9)的作用，可实现传感器(11)与臂的分离以及与待安装面的贴合。2.根据权利要求1所述的高空安装传感器的无人机装置，其特征在于：左脚架(6)和右脚架(3)对称安装，分别包括用于实现收缩和伸展动作的左弯折蜗杆模块(5)和右弯折蜗杆模块(4)。3.根据权利要求2所述的高空安装传感器的无人机装置，其特征在于：左脚架(6)和右脚架(3)采用“T”字形结构。4.根据权利要求3所述的高空安装传感器的无人机装置，其特征在于：在左脚架(6)上设置所述臂，并且在左脚架(6)的末端设置一弯折模块(10)，用于持有传感器(11)的臂的收缩和伸展动作。5.根据权利要求4所述的高空安装传感器的无人机装置，其特征在于：持有传感器(11)的臂的末端包括一“L”形的平台，用于安放传感器(11)；“...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋再男，隋金鑫，刘畅，
申请(专利权)人：哈尔滨云控机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23