一种旋翼无人机的水平气囊保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术专利公开一种旋翼无人机的水平气囊保护装置，包括无人机机体

【技术实现步骤摘要】
一种旋翼无人机的水平气囊保护装置


[0001]本技术专利涉及旋翼无人机
，尤其是一种旋翼无人机的水平气囊保护装置
。

技术介绍

[0002]多旋翼无人机通常由三个或更多旋翼组成，旋翼的设计和控制对飞行性能至关重要
。
旋翼的形状
、
尺寸
、
叶片材料以及电机的选择和控制系统的设计都会影响无人机的悬停能力
、
机动性和稳定性
。
多旋翼无人机在飞行过程中可能会受到各种干扰，需通过感知周围环境的物理障碍物，并采取相应的动作来规避碰撞
。
在无人机的飞行过程中，物理避障技术对于保证飞行的安全性和稳定性至关重要
。
随着社会经济的发展，无人机以其灵巧性
、
便捷性及易操控性，已逐渐被广泛应用于各行各业，保障无人机的飞行安全也是十分值得关注的
。
[0003]目前，现有多旋翼无人机的物理防撞装置大多使用弹簧以及防撞杆等材料，在增加机身重量的同时，防撞装置受到碰撞时易于损坏；使用弹簧作为缓冲时，无人机飞行姿态会产生影响，且弹簧易于氧化，进而缩短了物理防撞装置的使用寿命
。
防撞装置的易损，寿命短，总重量大无异于增加无人机成本和能耗，同时不能更好的保证无人机机身安全
。
而如今气囊
、
碳纤维等新型材料的出现，不仅能起到很好防撞作用，还可以减少无人机飞行的损耗，提高无人机的续航能力
。
为此，我们提出一种旋翼无人机的水平气囊保护装置来解决上述问题
。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种旋翼无人机的水平气囊保护装置，通过转动模块和气囊保护模块相互配合作用
。
水平气囊保护装置由于自身产生的浮力，抵消无人机垂直方向上的重力，提高了无人机的续航能力；当无人机飞行受到撞击时，水平气囊保护装置发挥作用，将碰撞所产生的能量转换成弹性势能和动能，实现撞击力的缓冲，水平气囊保护装置保护过程中使无人机不受撞击力的影响，通过无人机
、
六轴姿态传感器和喷气装置相互配合保持稳定的飞行姿态，提高无人机飞行的稳定性和安全性
。
[0005]本技术的一种旋翼无人机的水平气囊保护装置，包括无人机机体
、
转动模块和气囊保护模块
。
转动模块包括安装座
、
内环
、
塑料小球
、
外环
、
连接杆和轴向轴承
。
安装座与无人机机体底部相连接
。
气囊保护模块包括连接框
、
方形气囊
、
球形气囊
、
圆环杆
、
喷气装置和六轴姿态传感器
。
连接框包括限位环
、
滑轨
、
连接环和圆柱气囊
。
连接框与转动模块相连接
。
[0006]所述的无人机机体的底部有螺纹槽，用于与安装座相连接
。
[0007]所述的转动模块包括安装座
、
内环
、
塑料小球
、
外环
、
连接杆和轴向轴承
。
安装座上有螺纹头与无人机机体底部的螺纹槽相连接
。
内环和外环放置于安装座上，内环和外环之间放置塑料小球，三者组成转动装置，将无人机受到碰撞时产生的能量转换成动能，从而减
少无人机机体所受的撞击力，提高无人机的飞行安全性
。
外环上有四个连接杆，连接杆顶端有连接头，用于套接轴向轴承
。
[0008]所述的轴向轴承为使连接杆轴向旋转的轴承，其外壳两侧镶嵌有小球珠，使轴向轴承在滑轨内平滑地滑动
。
轴向轴承从取下限位环的滑轨上方的开口进入滑轨
。
[0009]所述的气囊保护模块包括连接框
、
方形气囊
、
球形气囊
、
圆环杆
、
喷气装置和六轴姿态传感器
。
连接框通过滑轨与转动模块连接，通过连接环固定圆环杆，圆环杆用于套接方形气囊和球形气囊
。
[0010]所述的连接框包括限位环
、
滑轨
、
连接环和圆柱气囊
。
限位环安装在滑轨顶部和底部，限位环在两个滑轨之间套接有圆柱气囊，提高无人机飞行安全性
。
滑轨上方有限位环，防止无人机倾斜角度过大脱离滑轨；滑轨镶嵌在连接环上，连接模块通过轴向轴承在滑轨内滑动；滑轨同时替代脚架，滑轨下方有垫片，使无人机着陆时与地面接触
。
[0011]所述的方形气囊和球形气囊内部充满氮气，通过其产生的浮力，抵消无人机竖直方向上受到的重力，增加无人机的飞行时间；方形气囊放置在两个不同的连接环之间，球形气囊放置在连接环内侧，方形气囊和球形气囊上有通道，用于套接在圆环杆上
。
[0012]所述的圆环杆由4个碳纤维材料所制的圆弧杆拼接而成，圆弧杆头部有拼接口，尾部有拼接头，两个圆弧杆分别穿过方形气囊的通道后，穿过连接框左右两侧的连接环，再插入球形气囊，在球形气囊通道中心完成拼接
。
[0013]所述的喷气装置外侧有螺纹分别安装在连接环底部左右两侧，一侧喷气装置内有小型锂电池
、
电机和风扇，另一侧喷气装置内有蓝牙模块
、
电机和风扇，两个喷气装置外侧都有接线口，通过接线口使两个喷气装置共用一个电源；蓝牙模块通电后在无人机发送信号前不会将电源输送给电机，无人机通过蓝牙模块下达指令后喷气装置使电机旋转进行喷气来调节气囊保护模块平衡
。
[0014]所述的六轴姿态传感器安装在喷气装置内部，该传感器以水平角度为基准，向无人机发送检测数据；当无人机调整自身姿态角时不会影响六轴姿态角误检测，六轴姿态传感器通过蓝牙模块实时向无人机发送气囊保护模块的水平状态信息，使无人机发送喷气指令调整气囊保护模块达到水平状态
。
[0015]在不受撞击时，旋翼无人机维持水平气囊保护装置水平位置的方法，包括以下步骤：
[0016]步骤一
、
当无人机飞行时，无人机需改变自身的俯仰角和横滚角，且俯仰角和横滚角控制在
‑
30
°
～
30
°
。
以无人机机头为准，无人机机头向前俯仰前进为正，向左做横滚为正，规定气囊保护模块自身姿态角变化时的四个正方向：在机头侧向下俯仰为正，在机头左侧向下做横滚为正，在机尾侧向下俯仰为正，在机头右侧向下横滚为正
。
[0017]步骤二
、
当无人机改变俯仰角时，无人机和转动模块通过连接杆以机头左侧和机头右侧的轴向轴承基点顺时针旋转；同时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种旋翼无人机的水平气囊保护装置，其特征在于：包括无人机机体
、
转动模块和气囊保护模块；所述的无人机机体的底部有螺纹槽，用于与安装座相连接；所述的转动模块包括安装座
、
内环
、
塑料小球
、
外环
、
连接杆和轴向轴承；安装座与无人机机体底部相连接；气囊保护模块包括连接框
、
方形气囊
、
球形气囊
、
圆环杆
、
喷气装置和六轴姿态传感器；连接框包括限位环
、
滑轨
、
连接环和圆柱气囊；连接块与转动模块相连接；所述转动模块的安装座上有螺纹头与无人机机体底部的螺纹槽相连接；内环和外环放置于安装座上，内环和外环之间放置塑料小球，三者组成转动装置，将无人机受到碰撞时产生的能量转换成动能，减少无人机机体所受的撞击力，提高无人机的飞行安全性；外环上有四个连接杆，连接杆顶端有连接头，用于套接轴向轴承；所述的轴向轴承外壳两侧镶嵌有小球珠，使轴向轴承可以在滑轨内平滑的滑动；轴向轴承从取下限位杆的滑轨上方的开口进入滑轨；所述的气囊保护模块包括连接框
、
方形气囊
、
球形气囊
、
圆环杆
、
喷气装置和六轴姿态传感器；连接框通过滑轨与转动模块连接，通过连接环固定圆环杆，圆环杆用于套接方形气囊和球形气囊；所述的连接框包括限位环
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈忠林，邬玲伟，沈宇军，王海涛，范聪聪，吴雨航，何家俊，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：新型
国别省市：