一种陆空两用矿井救援飞行器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种陆空两用矿井救援飞行器，包括飞行器、电源及底座小车，飞行器安装在底座小车上；飞行器或底座小车上设有微处理器、九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器，九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器分别与微处理器连接；电源设置在底座小车上，分别与飞行器、底座小车及微处理连接。本实用新型专利技术具备垂直起降、自主导航的功能，本实用新型专利技术的飞行器安装在底座小车上，可陆空两用，具有续航时间长、体积小、重量轻，使用快捷、机动灵活的优点，本实用新型专利技术还具有结构简单，操作方便，维护成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于飞行器
，具体是涉及一种陆空两用矿井救援飞行器。
技术介绍
我国的矿产资源储量大，分布广，在国民经济发展中占有非常重要的位置。但由于自身的特点，矿山企业发生各种灾害和人身伤亡事故的几率较高，采矿安全生产一直是我国采矿业工作的重点。我国作为煤炭资源大国，煤矿事故频繁发生，一旦发生事故，不能很快了解井下人员的数量、分布和位置，给救灾工作带来困难。尤其是瓦斯煤尘爆炸事故发生后，矿井环境十分危险和复杂，井下受困和受伤人员面临极其危险的状况，需要尽快救援。但在救援期间，受灾区域的具体范围、爆源的位置、瓦斯与CO浓度、巷道破坏情况均几乎一无所知，抢险救护人员时刻面临着二次爆炸、CO中毒、顶板塌落及高温的威胁。此时，就非常需要有救援机器人代替或者部分代替救护人员及时、快速深入矿井灾区进行环境探测和搜救工作。但矿井一旦发生事故后，由于地面不平整，矿井被水淹或有泥浆地等，机器人难于适应井下恶劣环境，无法行进工作，因此研制一种能适应矿井复杂救援环境的飞行器具有十分重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种结构简单，操作方便，维护成本低，且能够实现井下探测的陆空两用矿井救援飞行器。本技术采用的技术方案是：包括飞行器、电源及底座小车，飞行器安装在底座小车上；飞行器或底座小车上设有微处理器、九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器，九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器分别与微处理器连接；电源设置在底座小车上，分别与飞行器、底座小车及微处理连接。上述的陆空两用矿井救援飞行器中，所述的飞行器包括电动推杆、固定座及多根导杆；所述的电动推杆一端固定安装在底座小车上，另一端与固定座连接；所述的多根导杆安装在固定座上，多根导杆沿圆周方向均匀布置；每根导杆上分别设有导套，导套套装在导杆上，导套与电动推杆之间通过支撑杆连接，电动推杆与微处理器连接；导套上固定安装有无刷电机，无刷电机的输出轴上设有旋翼，无刷电机通过导线与电源连接，导线上设有无刷电调，无刷电调与微处理器连接。上述的陆空两用矿井救援飞行器中，支撑杆的一端与导套铰接，另一端与电动推杆铰接。上述的陆空两用矿井救援飞行器中，九轴运动传感器含三轴加速度传感器、三轴陀螺仪、电子罗盘。上述的陆空两用矿井救援飞行器中，导套上无刷电机的无刷电调设置在与该导套连接的支撑杆上。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1.本技术具备垂直起降、自主导航飞行功能，特别针对矿井救援环境增加了相应传感器，可实现对井下信息采集，为矿井下救援提供信息支持。2.本技术将飞行器和底座小车有机的结合，实现了陆空两用，在矿井隧道中可通过小车进行移动，具有稳定性强，节省电量，安全系数高等优点，当遇到不适宜地面行进的情况时，自动切换到飞行器模式，可直接越过地面不平整，矿井被水淹或有泥浆地等环境，在遇到巷道变窄时，本技术能够通过电动推杆伸长，自动调节旋翼之间距离以适应环境，提高了飞行器的适应性。3.本技术的机体大部分采用碳纤维材料制造，具有密度低，强度高，耐疲劳性能好，耐腐蚀性能强，能够满足结构设计要求和环境应用要求。4.本技术的飞控与导航系统集成了三轴加速度计、三轴陀螺仪、磁力计等多种高精度传感器，具备较高的稳定性和安全性。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术正常飞行时旋翼在导杆上的结构图。图3是本技术通过狭窄巷道时旋翼在导杆上的结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。如图1所示，包括飞行器和底座小车10，飞行器安装在底座小车10上。底座小车10上设有微处理器1、九轴运动传感器2、无线模块3、超声波传感器6、GPS模块8、电源9、甲烷传感器11及红外热释电传感器13，所述的微处理器1与电源9连接，九轴运动传感器2、无线模块3、超声波传感器6、GPS模块8、甲烷传感器11及红外热释电传感器13分别与微处理器1连接。所述的微处理器1、九轴运动传感器2、无线模块3、超声波传感器6、GPS模块8、甲烷传感器11及红外热释电传感器13还可以安装在飞行器上。所述的九轴运动传感器2包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和电子罗盘，用于对运动数据进行采集。所述的无线模块3既可接收由控制终端发出的信号并传送给微处理器1，且能够将微处理器1分析后的数据传回控制终端。所述的GPS模块8能连续接收卫星信号，可实现对飞行器的精准定位。所述的超声波传感器6用于测量本技术与周围障碍物之间的距离，并将信号传给所述微处理器1，由微处理器1进行分析处理后，控制本技术改变姿态和方位，从而实现本技术的自动避障功能。所述的甲烷传感器11采用红外吸收原理，进行扩散式采样和数字式温度补偿等技术，具有检测精度高、环境适应能力强等特点，且能够连续采集环境中甲烷浓度，并将信号传给所述微处理器1。述的红外热释电传感器13是一种用于探测人体辐射的高灵敏传感器，当感应到人体时，会将信号传给所述微处理器1。所述的飞行器包括四根支撑杆4、四根导杆5、电动推杆7、四个固无刷电调12、四个旋翼14、固定座15、四个导套16及四个无刷电机17，所述的电动推杆7的下端固定安装在底座小车10上，上端与固定座15连接；电动推杆7与微处理器1连接，能够在微处理器1的控制下伸长或缩短。固定座15上设有四根导杆5，每根导杆15上分别套装有一导套16，导套16可以在导杆15上滑动。导套15与支撑杆4的一端铰接；支撑杆4的另一端与电动推杆7铰接。导套15上固定安装有无刷电机17，无刷电机17的输出轴与旋翼14连接。当微处理器1控制电动推杆7伸长时，导套16在支撑杆4的拉动下向着电动推杆7移动，相反的，当微处理器1控制电动推杆7缩短时，导套16会沿着导杆15向着远离电动推杆7的方向移动，进而达到调节旋翼14之间距离的目的。无刷电机17通过导线与电源9连接，导线上设有无刷电调12，无刷电调12与微处理1连接。无刷电调12安装在对应的支撑杆4上。微处理器1可以对无刷电调12进行调节，从而实时无刷电机17的转速的调节。本技术使用时，当接通电源9与遥控电源之后，本技术进入待飞状态，此时，无刷电机17处于被保护的状态，不可以操作。通过控制终端向无线模块3发送解锁信息，由无线模块3将解锁信号传递给微处理器1后，微处理器1再将解锁信号传给无刷电调12，此时无刷电机17已被激活，进入可控状态。在此情形，使用者可以通过控制终端实现对本技术的控制。在工作过程中，一般情况下为陆地模式，此时电动推杆7为最大行程状态，旋翼14之间达到最小距离，整机为最大高度，可避免在行进过程中与周围物体发生碰撞，采用类似机器人方式运动，实时采集井下信息，经微处理器1分析处理后通过无线模块3传回控制终端，以便决策人员了解井下状况。当出现不适宜地面行进的情况时，自动切换到飞行器模式，此时电动推杆7为最小行程状态，旋翼14之间达到最大距离，整机为最小高度，因此避免了各个旋翼14之间的干扰，使本技术的飞行效率提高，此时可直接越过地面不平整，矿井被水淹或有泥浆地等环境。当遇到巷道变窄时，微处理器1会通过电动推杆7控制固定座15与底座小车10之间的距离，从而支撑杆4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陆空两用矿井救援飞行器，其特征在于：包括飞行器、电源及底座小车，飞行器安装在底座小车上；飞行器或底座小车上设有微处理器、九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器，九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器分别与微处理器连接；电源设置在底座小车上，分别与飞行器、底座小车及微处理连接。

【技术特征摘要】
1.一种陆空两用矿井救援飞行器，其特征在于：包括飞行器、电源及底座小车，飞行器安装在底座小车上；飞行器或底座小车上设有微处理器、九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器，九轴运动传感器、GPS模块、无线模块、甲烷传感器和红外热释电传感器分别与微处理器连接；电源设置在底座小车上，分别与飞行器、底座小车及微处理连接。2.根据权利要求1所述的陆空两用矿井救援飞行器，其特征是：所述的飞行器包括电动推杆、固定座及多根导杆；所述的电动推杆一端固定安装在底座小车上，另一端与固定座连接；所述的多根导杆安装在固定座上，多根导杆沿圆周方向均匀布置...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍俏平，傅志强，曾照福，姜博宇，黎波，尹晖，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南;43