一种垂直起降无人机及其系统技术方案

本发明专利技术涉及无人机技术领域，具体涉及一种垂直起降无人机及其系统，包括安装于平衡翼端部的连接轴，连接轴可旋转连接有第一防护环，第一防护环上固定安装有两组安装筒，安装筒固定连接有两组第二防护环，第二防护环两侧分别安装有移动防护环，移动防护环与第二防护环之间连接有收缩布，移动防护环两端连接有扭力轴，安装筒中设有安装腔，安装腔中还设有卡板，卡板两端分别一体成型有限位板，卡板至少具有一个锁紧位置和一个避让位置，卡板处于锁紧位置时，限位板对限位销进行限位，卡板处于避让位置时，限位板解除对限位销的限位，移动防护环向着第一防护环的运动趋势不受抑制。坠落时对无人机全方位防护，同时不易挂在树梢，方便回收。回收。回收。

【技术实现步骤摘要】
一种垂直起降无人机及其系统


[0001]本专利技术涉及无人机
，尤其涉及一种垂直起降无人机及其系统。

技术介绍

[0002]现阶段无人机技术已经发展至一定水平，各领域的应用已经相对成熟。其中无人机在农业领域的应用主要是进行植保喷药等，林业领域主要利用无人机进行森林防火的观测以及森林喷药，而无人机飞行过程中故障，则会导致无人机从高空坠落，严重时致使无人机坠毁。申请号为CN202210279441.4的中国专利提供一种具备螺旋桨防护机构的可折叠式无人机，通过在螺旋桨周围设置弹性绑带以及防护气囊，对无人机可能发生的碰撞进行防护。
[0003]但是，本申请人发现现有技术至少存在以为问题：
[0004]无人机在森林上空执行任务，遇到故障后坠落时，森林中茂密的植被会穿过弹性绑带与无人机机体发生碰撞，同时将无人机叉在树木顶部，不方便操作人员进行回收。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种垂直起降无人机及其系统，以解决无人机故障后坠落森林中时，不方便操作人员进行回收的问题。
[0006]基于上述目的，本专利技术提供了一种垂直起降无人机，包括机体，机体内安装有控制模块，控制模块电性连接有遥控端，机体上安装有多组螺旋支架，螺旋支架上分别安装有螺旋桨，机体侧面还安装有至少两组平衡翼，所述平衡翼端部安装有连接轴，连接轴可旋转连接有第一防护环，所述第一防护环上固定安装有两组安装筒，两组安装筒设置于第一防护环的同一条直径上，所述安装筒固定连接有两组第二防护环，第二防护环两侧分别安装有移动防护环，移动防护环与第二防护环之间连接有收缩布，移动防护环两端连接有扭力轴，安装筒中设有安装腔，扭力轴端部与安装腔的内壁可旋转连接，扭力轴上套设有扭力弹簧，扭力弹簧使得移动防护环具有向着第一防护环旋转的趋势，扭力轴上连接有安装柱，安装柱侧面安装有限位销，安装腔中还设有卡板，卡板两端分别一体成型有限位板，卡板至少具有一个锁紧位置和一个避让位置，卡板处于锁紧位置时，限位板对限位销进行限位，卡板处于避让位置时，限位板解除对限位销的限位，移动防护环向着第一防护环的运动趋势不受抑制。
[0007]使用时，螺旋桨为无人机提供飞行动力，平衡翼对无人机的飞行姿态进行微调，并为无人机飞行提供助力，正常飞行状态下，卡板处于锁紧位置时，限位板对限位销进行限位，抑制移动防护环向着第一防护环的运动趋势，第一防护环配合第二防护环对无人机机身进行防护，防止无人机机身直接与物体发生碰撞，当无人机处于异常飞行状态，则无人机控制模块发送信号至卡板，卡板移动至避让位置，限位板解除对限位销的限位，在扭力弹簧的弹力作用下，扭力轴旋转使得移动防护环向着第一防护环旋转，旋转的同时，收缩布被拉开，使得机体完全被收缩布包裹住，由于收缩布的整体打开，提升了无人机坠落的风阻，降
低无人机的坠落速度，减轻碰撞，当无人机掉落至树木上时，第一防护环、第二防护环、移动防护环以及收缩布构成球状，不易被挂在树木上，方便操作人员进行无人机回收。
[0008]可选的，所述移动防护环与第二防护环之间还安装有多组支撑肋条，多组支撑肋条两端可旋转安装于安装筒中，支撑肋条与收缩布固定连接。
[0009]可选的，所述卡板固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆固定安装于安装腔的内壁上，电动伸缩杆与控制模块电性连接，控制模块检测到无人机飞行异常则控制电动伸缩杆缩短，使得卡板从锁紧位置移动至避让位置。
[0010]可选的，所述卡板与安装腔的内壁之间固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆使得卡板具有从锁紧位置移动至避让位置的趋势。
[0011]可选的，所述安装筒中还设有弹射腔，弹射腔中安装有弹射筒，弹射筒开口朝向远离机体的一侧，所述弹射筒内部安装有弹射弹簧，所述弹射弹簧连接有推板，推板抵触连接有重力球，弹射弹簧被压缩，推板具有将重力球弹出的趋势，所述重力球连接有拉线，弹射筒侧壁上开设有通孔，拉线自通孔延伸至弹射腔中，所述弹射腔中安装有可旋转的收线辊，拉线绕卷于收线辊上，收线辊连接有限位单元，拉线端部固定连接有拉力计，所述安装柱端部安装有按压开关，移动防护环自第二防护环向第一防护环旋转过程中，两组相对的按压开关相互挤压触发，按压开关与限位单元电性连接，控制模块实时记录无人机飞行高度，并根据飞行高度计算无人机坠落时间t，限位单元电性连接有延时单元，延时单元设定有延时时间T，则T＝t+t
设
，其中t
设
为设定值，排除无人机下坠过程中碰撞时间的影响，按压开关触发后，延时单元启动计时，在延时时间T后，限位单元解除对收线辊的限位，拉力计检测拉线拉力大小并判断无人机的位置状态。
[0012]当无人机飞行状态异常，第二防护环两侧的移动防护环自第二防护环向第一防护环旋转，同时扭力轴旋转，带动按压开关旋转，两组按压开关旋转接触，延时单元开始计时，当计时至延时时间T时，则限位单元解除对收线辊的限位，在弹射弹簧的弹力作用下，推板将重力球自弹射筒中弹出，此时，两组安装筒中的重力球都被弹出，两组拉力计分别检测其连接的拉线的拉力数据，并根据拉力数据判断无人机的位置状态，能够判断无人机被挂在树木上还是已经坠落地面，对于茂密的丛林环境，能够帮助工作人员缩小搜索范围，只在地面寻找或者树梢寻找，提升找回速度。
[0013]可选的，两组所述拉力计分别检测其连接的拉线的拉力数据F1、F2，拉力计电性连接有比较单元，比较单元中设有标准重力M，标准重力M为重力球的重力，若F1≥M与F2≥M成立至少一项，则判定无人机悬空，进一步判定F1≥M与F2≥M是否仅成立其中一项，若是，且判定悬空高度低于拉线长度，否则不判定无人机悬空高度，若F1≥M或F2≥M都不成立，则判定无人机坠地，判断单元将判断结果发送至控制模块，控制模块将无人机GPS定位以及判断结果发送至遥控端。
[0014]可选的，所述限位单元包括安装于收线辊两端的安装轴，所述弹射腔内部安装有安装座，安装轴安装于安装座上，安装轴一端端部连接有限位座，所述限位座端面上开设有限位孔，弹射腔内壁上安装有伸缩限位杆，所述伸缩限位杆端部设有与限位孔相适配的限位柱，限位柱插入限位孔中限制收线辊旋转。
[0015]可选的，所述安装轴远离限位座的端部延伸至弹射腔外部，安装轴位于弹射腔外部的端部固定连接有手柄。
[0016]一种垂直起降无人机系统，包括：
[0017]飞行动力模块，用于提供飞行动力；
[0018]控制模块，用于控制无人机的整体飞行，包括飞行参数单元和故障检测单元，所述飞行参数单元记录并测量无人机飞行数据，包括飞行高度、飞行速度数据；所述故障检测单元用于检测无人机是否处于故障状态；
[0019]防护模块，用于对无人机机身进行防护；
[0020]遥控端，用于与控制模块建立信号连接，向控制单元发送指令，控制飞行动力模块改变无人机飞行状态；
[0021]故障检测单元判定无人机处于故障状态时，将信号发送至防护模块，防护模块由飞行防撞状态切换至坠落防撞状态，其中飞行防撞状态下，防护本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种垂直起降无人机，包括机体(101)，机体(101)内安装有控制模块，控制模块电性连接有遥控端，机体(101)上安装有多组螺旋支架(102)，螺旋支架(102)上分别安装有螺旋桨(103)，机体(101)侧面还安装有至少两组平衡翼(104)，其特征在于，所述平衡翼(104)端部安装有连接轴(105)，连接轴(105)可旋转连接有第一防护环(201)，第一防护环(201)上固定安装有两组安装筒(301)，两组安装筒(301)设置于第一防护环(201)的同一条直径上，安装筒(301)固定连接有两组第二防护环(202)，第二防护环(202)两侧分别安装有移动防护环(203)，移动防护环(203)具有向着第一防护环(201)旋转的趋势，移动防护环(203)与第二防护环(202)之间连接有收缩布(205)，安装筒(301)中设有安装腔(302)，安装腔(302)中还设有限位组件，限位组件至少具有一个锁紧位置和一个避让位置，限位组件处于锁紧位置时，移动防护环(203)的旋转趋势被抑制，限位组件处于避让位置时，移动防护环(203)向着第一防护环(201)的运动趋势不受抑制，收缩布打开。2.根据权利要求1所述的一种垂直起降无人机，其特征在于，所述移动防护环(203)两端连接有扭力轴(206)，扭力轴(206)端部与安装腔(302)的内壁可旋转连接，扭力轴(206)上套设有扭力弹簧(207)，扭力弹簧(207)使得移动防护环(203)具有向着第一防护环(201)旋转的趋势，扭力轴(206)上连接有安装柱，安装柱侧面安装有限位销(305)，所述限位组件包括安装于安装腔(302)中的卡板(307)，卡板(307)两端分别一体成型有限位板(308)，限位板(308)限制限位销(305)运动。3.根据权利要求2所述的一种垂直起降无人机，其特征在于，所述卡板(307)固定连接有电动伸缩杆(323)，电动伸缩杆(323)固定安装于安装腔(302)的内壁上，电动伸缩杆(323)与控制模块电性连接，控制模块检测到无人机飞行异常则控制电动伸缩杆(323)缩短，使得卡板(307)从锁紧位置移动至避让位置。4.根据权利要求2所述的一种垂直起降无人机，其特征在于，所述卡板(307)与安装腔(302)的内壁之间固定连接有回缩弹簧(322)，回缩弹簧(322)使得卡板(307)具有从锁紧位置移动至避让位置的趋势。5.根据权利要求1所述的一种垂直起降无人机，其特征在于，所述安装筒(301)中还设有弹射腔(309)，弹射腔(309)中安装有弹射筒(310)，弹射筒(310)开口朝向远离机体(101)的一侧，所述弹射筒(310)内部安装有弹射弹簧(324)，所述弹射弹簧(324)连接有推板(311)，推板(311)抵触连接有重力球(312)，弹射弹簧(324)被压缩，推板(311)具有将重力球(312)弹出的趋势，所述重力球(312)连接有拉线(318)，弹射筒(310)侧壁上开设有通孔(313)，拉线(318)自通孔(313)延伸至弹射腔(309)中，所述弹射腔(309)中安装有可旋转的收线辊(316)，拉线(318)绕卷于收线辊(316)上，收线辊(316)连接有限位单元，拉线(318)端部固定连接有拉力计(317)，所述安装柱端部安装有按压开关(304)，移动防护环(203)自第二防护环(202)向第一防护环(201)旋转过程中，两组相对的按压开关(304)相互挤压触发，按压开关(304)与限位单元电性连接，控制模块实时记录无人机飞行高度，并根据飞行高度计算无人机坠落时间t，限位单元电性连接有延时单元，延时单元设定有延时时间T，则T＝t+t<...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖阔，孔凤，赵明琛，
申请(专利权)人：徐州芒原智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：