CN108177787A - 一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，涉及无人机技术领域。一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，包括机体，机体上设置控制器和压力传感器，机体内设置供电电源，机体底部设置连接杆，第一壳体内部设置支撑座，支撑座上设置电机，电机的输出轴上设置齿轮，齿轮一侧设置齿条，第一壳体底端设置第一通孔，第二壳体顶壁上设置第二通孔，齿条底端设置压板，压板上设置连接环，第二壳体外壁设置凹槽，凹槽内设置支撑条，调节杆上设置圆孔，第二壳体底部设置缺口，调节杆底端设置托板，托板底部设置缓冲件。本发明的有益效果在于：本发明能够在无人机检测桥梁发生故障时，能够安全降落到水面上，有效保护无人机。

Description

一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置

技术领域

本发明主要涉及无人机技术领域，具体是一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置。

背景技术

随着无人机技术的不断成熟与发展，其应用领域也越来越广泛。在桥梁检测领域，也出现了专门的无人机，用于拍摄桥梁的底面、柱面、横梁、斜拉索等部位，供专家进行检测，省时省力，检测更加全面。但是，桥梁大都设置在河面上，一旦无人机与桥梁发生碰撞，出现故障需要紧急降落，会掉落在水中。现有技术中，针对无人机的紧急安全降落，出现了安全气囊、助降伞等结构，但这些结构只能保证无人机平稳降落在地面上，当无人机在桥梁检测的过程中紧急降落时，依然会掉进水中，发生损坏。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，它能够在无人机检测桥梁发生故障时，能够安全降落到水面上，有效保护无人机。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，包括机体，所述机体上设置控制器和压力传感器，所述压力传感器为多个，多个所述压力传感器在机体上均匀分布，所述机体内设置供电电源，所述压力传感器与控制器电连接，所述机体底部设置连接杆，所述连接杆顶端与机体铰接，所述连接杆底端设置第一壳体，所述第一壳体内部设置支撑座，所述支撑座上设置电机，所述电机与传感器电连接，所述控制器、压力传感器、电机均与供电电源电连接，所述电机的输出轴上设置齿轮，所述齿轮一侧设置齿条，所述第一壳体底端设置第一通孔，所述第一壳体下方设置第二壳体，所述第二壳体底部设置开口，所述第二壳体顶壁上设置第二通孔，所述齿条底端穿过第一通孔和第二通孔后位于第二壳体内，所述齿条底端设置压板，所述压板上设置连接环，所述连接环为多个，多个所述连接环上设置调节杆，所述第二壳体外壁设置凹槽，所述凹槽内设置支撑条，所述调节杆上设置圆孔，所述支撑条穿过圆孔后首尾相接，所述第二壳体底部设置缺口，所述缺口为多个，多个所述缺口的位置与调节杆相适应，所述调节杆底端设置托板，所述托板底部设置缓冲件，所述缓冲件与托板之间铰接。

所述支撑座位于第一壳体右侧，所述支撑座与第一壳体底壁固定连接，所述电机的输出轴上设置联轴器，所述联轴器远离电机输出轴一端设置第一传动杆，所述第一传动杆上套设第一锥齿轮，所述第一锥齿轮一侧设置第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相适应，所述第二锥齿轮的中心孔内设置第二传动杆，所述第二传动杆与齿轮相连接，所述齿轮位于第一壳体左侧，所述第一通孔位于第一壳体中部。

所述压板上设置压缩弹簧，所述齿条底端位于压缩弹簧内，所述压缩弹簧顶端与第二壳体顶壁固定连接。

所述第一壳体内设置轴承，所述第一传动杆远离联轴器一端位于轴承内。

所述第二壳体上设置连接鼻，所述连接鼻为多个，所述支撑条位于连接鼻内。

所述缓冲件为减振弹簧。

对比现有技术，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置托板，当桥梁检测无人机发生故障需要紧急降落时，托板能够张开，确保无人机落到水面时，能够浮在水面上，确保无人机的安全。

2、采用锥齿轮结构在电机与齿轮之间进行调节，能够提高电机带动齿轮转动的平稳性，便于合理分布电机位置，使第一壳体在无人机底部保持平衡。

3、压缩弹簧对压板起到缓冲作用，提高压板下压带动托板张开的稳定性。

4、轴承的设置，提高了第一锥齿轮和第二锥齿轮之间传动的稳定性。

5、连接鼻将支撑条固定在凹槽处，能够防止支撑条从凹槽内脱出，给托板的调节带来不便。

6、缓冲件采用减振弹簧，能够提高无人机紧急安全降落的缓冲效果，确保无人机降落到地面时能够保持稳定，减少损害。

附图说明

附图1是本发明主视图结构示意图；

附图2是本发明使用状态参考图；

附图3是本发明调节装置内部结构示意图；

附图4是本发明调节装置俯视图结构示意图。

附图中所示标号：1、机体；2、控制器；3、压力传感器；4、连接杆；5、第一壳体；6、支撑座；7、电机；8、齿轮；9、齿条；10、第一通孔；11、第二壳体；12、第二通孔；13、压板；14、连接环；15、调节杆；16、凹槽；17、支撑条；18、圆孔；19、缺口；20、托板；21、缓冲件；22、联轴器；23、第一传动杆；24、第一锥齿轮；25、第二锥齿轮；26、第二传动杆；27、压缩弹簧；28、轴承；29、连接鼻。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语左右指的是附图3中的方向。而且本申请文件中，控制器根据压力传感器检测到的信号对电机进行控制，属于已知控制***程序的常规的、适应性的应用，发出信号控制电机，也只涉及到对参数的调整来控制电机，不涉及到程序的改进，属于本领域技术人员的常规技术手段。

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，所采用的电路连接均为现有技术中的常规型号，在此不再详述。

一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，包括机体1，如附图1所示，无人机为现有用于桥梁检测的无人机，为四旋翼结构，拍摄相机位于无人机上方。所述机体1上设置控制器2和压力传感器3，控制器采用现有控制器，如单片机、PLC等，能够接收信号控制电机进行转动。所述压力传感器3为多个，多个所述压力传感器3在机体1上均匀分布，所述机体1内设置供电电源，供电电源压力传感器、控制器和电机采用供电电源单独供电，型号与无人机旋翼的蓄电池、锂电池等相同。所述压力传感器3与控制器2电连接，所述机体1底部设置连接杆4，所述连接杆4顶端与机体1铰接，所述连接杆4底端设置第一壳体5，所述第一壳体5内部设置支撑座6，支撑座用于调节电机的位置，确保电机的输出轴位于齿轮中心孔位置，所述支撑座6上设置电机7，如附图3所示，电机能够进行正反转，从而带动连接杆的收缩与张开。可优选安川伺服电机，体积小，控制精度高。所述电机7与传感器电连接，所述控制器2、压力传感器3、电机7均与供电电源电连接，所述电机7的输出轴上设置齿轮8，所述齿轮8一侧设置齿条9，所述第一壳体5底端设置第一通孔10，所述第一壳体5下方设置第二壳体11，所述第二壳体11底部设置开口，所述第二壳体11顶壁上设置第二通孔12，所述齿条9底端穿过第一通孔10和第二通孔12后位于第二壳体11内，所述齿条9底端设置压板13，所述压板13上设置连接环14，所述连接环14为多个，多个所述连接环14上设置调节杆15，所述第二壳体11外壁设置凹槽16，所述凹槽16内设置支撑条17，所述调节杆15上设置圆孔18，所述支撑条17穿过圆孔18后首尾相接，如附图3所示，第二壳体可优选为圆柱形，凹槽为第二壳体上的圆槽，支撑条为圆环结构，套设在圆槽内，提高支撑条与第二壳体贴合的紧密度。所述第二壳体11底部设置缺口19，所述缺口19为多个，多个所述缺口19的位置与调节杆15相适应，所述调节杆15底端设置托板20，作为优选，可将调节杆设置为3个，如附图1所示，呈180°平均分布，或者呈360°平均分布，或者设置为4个，呈360°分布，确保托板张开时有足够的支撑力，支撑无人机浮在水面上。相应的，托板采用木质或塑料材质等能够浮在水面上的材料。所述托板20底部设置缓冲件21，所述缓冲件21与托板20之间铰接。缓冲件为备用结构，确保无人机发生故障掉落砸地面时，也能保持平稳。而且缓冲件与托板之间铰接，当托板处于收缩状态时，正常降落对无人机起到缓冲作用，当托板处于张开状态时，如附图2所示，在重力作用下，无人机降落时也能起到缓冲作用。本发明通过设置托板，当桥梁检测无人机发生故障需要紧急降落时，托板能够张开，确保无人机落到水面时，能够浮在水面上，确保无人机的安全。

为了提高电机带动齿轮转动的平稳性，合理分布电机位置，所述支撑座6位于第一壳体5右侧，所述支撑座6与第一壳体5底壁固定连接，所述电机7的输出轴上设置联轴器22，联轴器可优选梅花联轴器，所述联轴器22远离电机7输出轴一端设置第一传动杆23，所述第一传动杆23上套设第一锥齿轮24，所述第一锥齿轮24一侧设置第二锥齿轮25，如附图3所示，支撑座与电机位于第一壳体左侧，第一锥齿轮、第二锥齿轮、第二传动杆、齿轮等结构位于第一壳体左侧，结构设置更加盒体，第一壳体在无人机底部的平衡也更加便于调节。所述第一锥齿轮24与第二锥齿轮25相适应，所述第二锥齿轮25的中心孔内设置第二传动杆26，所述第二传动杆26与齿轮8相连接，所述齿轮8位于第一壳体5左侧，所述第一通孔10位于第一壳体5中部。采用锥齿轮结构在电机与齿轮之间进行调节，能够提高电机带动齿轮转动的平稳性，便于合理分布电机位置，使第一壳体在无人机底部保持平衡。

为了提高压板下压带动托板张开的稳定性，所述压板13上设置压缩弹簧27，所述齿条9底端位于压缩弹簧27内，所述压缩弹簧27顶端与第二壳体11顶壁固定连接。压缩弹簧对压板起到缓冲作用，提高压板下压带动托板张开的稳定性。

为了提高第一锥齿轮和第二锥齿轮之间传动的稳定性，所述第一壳体5内设置轴承28，如附图3所示，轴承可优选为滚动轴承。所述第一传动杆23远离联轴器22一端位于轴承28内。轴承的设置，提高了第一锥齿轮和第二锥齿轮之间传动的稳定性。

为了使支撑条能够固定在凹槽位置处，所述第二壳体11上设置连接鼻29，所述连接鼻29为多个，所述支撑条17位于连接鼻29内。连接鼻将支撑条固定在凹槽处，能够防止支撑条从凹槽内脱出，给托板的调节带来不便。

缓冲件可以设置橡胶垫，作为优选，所述缓冲件21为减振弹簧。缓冲件采用减振弹簧，能够提高无人机紧急安全降落的缓冲效果，确保无人机降落到地面时能够保持稳定，减少损害。

使用方法：

本发明在使用时，处于图1状态，第一壳体和第二壳体端部位于无人机端部内，避免对无人机检测桥梁造成干扰，一旦无人机与桥梁发生碰撞，压力传感器检测到碰撞力以后，将信号传递给控制器，控制器控制电机进行转动，电机控制齿轮、齿条运行，下压压板，托板张开，无人机紧急安全降落到水面，在托板的作用下，无人机能够漂浮在水面上，从而有效保护无人机。

作为优化，若桥梁长度较短，操作人员能够目测到无人机，可以通过无线遥控方法控制电机的转动，从而控制托板的张开与收缩。

Claims (6)

1.一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)上设置控制器(2)和压力传感器(3)，所述压力传感器(3)为多个，多个所述压力传感器(3)在机体(1)上均匀分布，所述机体(1)内设置供电电源，所述压力传感器(3)与控制器(2)电连接，所述机体(1)底部设置连接杆(4)，所述连接杆(4)顶端与机体(1)铰接，所述连接杆(4)底端设置第一壳体(5)，所述第一壳体(5)内部设置支撑座(6)，所述支撑座(6)上设置电机(7)，所述电机(7)与传感器电连接，所述控制器(2)、压力传感器(3)、电机(7)均与供电电源电连接，所述电机(7)的输出轴上设置齿轮(8)，所述齿轮(8)一侧设置齿条(9)，所述第一壳体(5)底端设置第一通孔(10)，所述第一壳体(5)下方设置第二壳体(11)，所述第二壳体(11)底部设置开口，所述第二壳体(11)顶壁上设置第二通孔(12)，所述齿条(9)底端穿过第一通孔(10)和第二通孔(12)后位于第二壳体(11)内，所述齿条(9)底端设置压板(13)，所述压板(13)上设置连接环(14)，所述连接环(14)为多个，多个所述连接环(14)上设置调节杆(15)，所述第二壳体(11)外壁设置凹槽(16)，所述凹槽(16)内设置支撑条(17)，所述调节杆(15)上设置圆孔(18)，所述支撑条(17)穿过圆孔(18)后首尾相接，所述第二壳体(11)底部设置缺口(19)，所述缺口(19)为多个，多个所述缺口(19)的位置与调节杆(15)相适应，所述调节杆(15)底端设置托板(20)，所述托板(20)底部设置缓冲件(21)，所述缓冲件(21)与托板(20)之间铰接。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，其特征在于：所述支撑座(6)位于第一壳体(5)右侧，所述支撑座(6)与第一壳体(5)底壁固定连接，所述电机(7)的输出轴上设置联轴器(22)，所述联轴器(22)远离电机(7)输出轴一端设置第一传动杆(23)，所述第一传动杆(23)上套设第一锥齿轮(24)，所述第一锥齿轮(24)一侧设置第二锥齿轮(25)，所述第一锥齿轮(24)与第二锥齿轮(25)相适应，所述第二锥齿轮(25)的中心孔内设置第二传动杆(26)，所述第二传动杆(26)与齿轮(8)相连接，所述齿轮(8)位于第一壳体(5)左侧，所述第一通孔(10)位于第一壳体(5)中部。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，其特征在于：所述压板(13)上设置压缩弹簧(27)，所述齿条(9)底端位于压缩弹簧(27)内，所述压缩弹簧(27)顶端与第二壳体(11)顶壁固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，其特征在于：所述第一壳体(5)内设置轴承(28)，所述第一传动杆(23)远离联轴器(22)一端位于轴承(28)内。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，其特征在于：所述第二壳体(11)上设置连接鼻(29)，所述连接鼻(29)为多个，所述支撑条(17)位于连接鼻(29)内。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁检测无人机紧急安全降落装置，其特征在于：所述缓冲件(21)为减振弹簧。