一种提高无人机物理层安全的防护方法技术

本发明专利技术公开了一种提高无人机物理层安全的防护方法，包括以下步骤：S1、无人机的意外状态检测；S2、控制喷气嘴产生反向冲力：无人机的控制器控制第一电磁阀打开，使喷气嘴喷气产生反向冲击力；S3、向缓冲气囊充气：无人机的控制器控制第二电磁阀打开，向缓冲气囊中充气，在无人机着陆时通过缓冲气囊，降低无人机坠机时造成的损坏程度，提高无人机的安全性能。提高无人机的安全性能。提高无人机的安全性能。

【技术实现步骤摘要】
一种提高无人机物理层安全的防护方法


[0001]本专利技术属于无人机意外状况下的防护
，尤其涉及一种提高无人机物理层安全的防护方法。

技术介绍

[0002]随着人工智能等科技的发展，无人机越来越多的走进人们的生活，其不但用于拍摄、摄影、监控安防、地形勘察等，而且还用于喷洒农药、物流派送等众多
无人机一般是通过遥控设备或者是自带的自动行驶技术，以实现拍摄、摄影、监控安防、地形勘察、喷洒农药、物流派送等目的。
[0003]但是由于无人机是通过无线控制进行信息的传输和交互，其易受到程序故障、硬件故障、电磁干扰、黑客入侵等影响。在受到严重影响时，甚至可能会导致坠机等重大事故。此时无人机不但不能完成既定的目标任务，甚至还会对无人机造成物理损坏。特别是农药喷洒无人机，其体积较大、质量较重，而且携带有有毒物质，如果发生意外坠机，不但会损坏无人机，还有可能对对面的人身、财产等造成损失。
[0004]基于现有技术中存在的上述技术问题，本申请从物理安全防护出发，从物理层面对无人机，特别是农药喷洒无人机进行保护，防止无人机在受到意外影响导致坠机时，对无人机造成的严重损坏，提高无人机的安全性能，公开了一种提高无人机物理层安全的防护方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种提高无人机物理层安全的防护方法，通过设置物理防护措施，无人机在受到意外影响导致坠机时，从物理层面对无人机进行保护，防止、减轻在意外坠落时对无人机造成严重损坏，提高无人机的安全性能。
[0006]为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种提高无人机物理层安全的防护方法，包括以下步骤：S1、无人机的意外状态检测：所述意外状态，是指无人机在通过遥控器控制时，无法与遥控器进行信息交互，导致无人机失控；或/和通过自行飞行时无法与后控制台进行信息交互，导致无人机失控；或/和无人机的倾角或/和速度超过预设的阈值；或/和无人机自身发出警报信息等；S2、控制喷气嘴产生反向冲力：无人机的控制器控制第一电磁阀打开，使喷气嘴喷气产生反向冲击力；S3、向缓冲气囊充气：无人机的控制器控制第二电磁阀打开，向缓冲气囊中充气，在无人机着陆时通过缓冲气囊，降低无人机坠机时造成的损坏程度，提高无人机的安全性能。
[0007]优选的，所述步骤S3后还有步骤S4：缓冲翅展开，使无人机受到较大的空气阻力，实现无人机的降速，以降低无人机坠机时造成的损坏程度，提高无人机的安全性能。
[0008]优选的，在所述步骤S2中，无人机的控制器控制第一电磁阀打开，高压气瓶中气体经过第一气管到喷气嘴处喷出产生冲击力。
[0009]优选的，在所述步骤S3中，无人机的控制器控制第二电磁阀打开，高压气瓶中气体经过第二气管充入到缓冲气囊中。
[0010]优选的，本专利技术还公开了一种提高无人机物理层安全的防护系统，包括无人机；所述无人机具有支撑架、旋转翼；所述支撑架包括支腿，相邻两个所述支腿之间连接有横梁；所述支腿底部设置有缓冲层，所述缓冲层由具有弹性的材质制成；所述缓冲层包括有多层：第一缓冲层、第二缓冲层和耐磨层；所述第一缓冲层为橡胶层，第二缓冲层为聚氨酯泡沫层，所述耐磨层为三聚氰胺树脂层；所述聚氨酯层设置在橡胶层的底部；所述三聚氰胺树脂喷涂是聚氨酯泡沫层的底部，由此从上到下依次为橡胶层、聚氨酯泡沫层和三聚氰胺树脂层。
[0011]优选的，所述支腿为多个，特别是四个，设置在无人机的底部四周，用于无人机着陆时的支撑。
[0012]优选的，所述第一缓冲层的厚度h1为3
‑
4mm；所述第二缓冲层的厚度h2为2
‑
3.5mm；所述耐磨层的厚度h3为0.2
‑
0.4mm；特别的，为了提高对无人机着陆时的缓冲作用，降低冲击对无人机机体造成的损害，所述第一缓冲层的厚度h1、第二缓冲层的厚度h2和耐磨层的厚度h3之间满足以下关系：h3=α1
·
(h2+h3)/π；其中，α1为耐磨层厚度系数，取值范围为0.12
‑
0.17。
[0013]优选的，所述无人机机身的两侧设置有缓冲翅，所述缓冲翅在无人机上能够旋转，所述缓冲翅上设置有缓冲布，所述缓冲布的另一端与无人机连接。
[0014]优选的，所述缓冲翅通过转轴与无人机连接，所述转轴通过齿轮结构与电机连接。
[0015]优选的，所述齿轮结构为蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与转轴连接，所述电机的输出轴与蜗杆连接，所述蜗轮和蜗杆啮合。
[0016]优选的，所述无人机内设置有高压气瓶，所述无人机上设置有喷气嘴，所述喷气嘴的喷气口竖直向下设置，所述喷气嘴通过第一气管与高压气瓶连接。
[0017]优选的，所述无人机机身的左右两侧均设置有喷气嘴，两侧的喷气嘴对称设置。所述喷气嘴有四个，均在无人机的底部。
[0018]优选的，所述高压气瓶内的气体为空气，所述高压气瓶内的压力为2.0
‑
5.6bar。
[0019]优选的，所述无人机上设置有测距传感器，所述测距传感器用于测量无人机与地面之间的距离。
[0020]优选的，所述无人机的机身上设置有防护条，所述防护条包括防护板，所述防护板数量为两个，两个所述防护板之间设置有弹簧，所述弹簧的两端均与相应的防护板连接。
[0021]优选的，所述缓冲布的为扇形结构，所述缓冲布的夹角α为1/3
‑
1/2rad。
[0022]优选的，所述第一气管上设置有第一电磁阀，所述电第一磁阀与无人机的控制器连接，以控制第一电磁阀的通断。
[0023]优选的，所述无人机上还设置有陀螺仪和气压式高度传感器；所述陀螺仪和气压式高度传感器均与无人机的控制器连接。所述陀螺仪用于检测无人机飞行时的速度V、加速度a、倾角β等飞行信息。
[0024]优选的，所述无人机设置有支撑架，所述支撑架上设置有缓冲气囊，所述缓冲气囊通过第二气管与高压气瓶连通；所述第二气管上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀与无人机的控制器连接。无人机正常飞行和待机时，缓冲气囊中不填充气体。
[0025]优选的，当无人机出现意外时，所述控制器控制第一电磁阀和/或第二电磁阀打开。
[0026]优选的，当第一电磁阀打开时，高压气瓶中的气体通过喷气嘴喷出，形成与无人机坠落方向相反的冲击力，以实现对无人机的缓冲作用。
[0027]优选的，控制器通过采集无人机此时的速度V，根据无人机此时所述的速度V开控制第一电磁阀的开启大小，所述的速度V越大，第一电磁阀的开启幅度越大，即第一电磁阀的开启大小与速度V正相关，由此防止、减轻在意外坠落时对无人机造成严重损坏，提高无人机的安全性能。优选的，所述控制器根据倾角β判断无人机的此时的姿态，选择打开相应的第一电磁阀并控制打开的大小，实现形成与无人机坠落相反的冲击力，而不是造成无人机倾斜更严重。
[0028]优选的，当第二电磁阀打开时，高压气瓶中的气体进入到缓冲气囊，使缓冲气囊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高无人机物理层安全的防护方法，其特征在于，该防护方法包括以下步骤：S1、无人机的意外状态检测：所述意外状态，是指无人机在通过遥控器控制时，无法与遥控器进行信息交互，导致无人机失控；或/和通过自行飞行时无法与后控制台进行信息交互，导致无人机失控；或/和无人机的倾角或/和速度超过预设的阈值；或/和无人机自身发出警报信息；S2、控制喷气嘴产生反向冲力：无人机的控制器控制第一电磁阀打开，使喷气嘴喷气产生反向冲击力；S3、向缓冲气囊充气：无人机的控制器控制第二电磁阀打开，向缓冲气囊中充气，在无人机着陆时通过缓冲气囊，降低无人机坠机时造成的损坏程度，提高无人机的安全性能。2.根据权利要求1所述一种提高无人机物理层安全的防护方法，其特征在于，所述步骤S3后还有步骤S4：缓冲翅展开，使无人机受到较大的空气阻力，实现无人机的降速，以降低无人机坠机时造成的损坏程度，提高无人机的安全性能。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪艳，刘芳华，丁子航，翟乾之，李甜甜，徐倩倩，崔启昂，黄珑琳，刘志华，
申请(专利权)人：郑州轻工业大学，
类型：发明
国别省市：