CN113277092A

CN113277092A - 一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置

Info

Publication number: CN113277092A
Application number: CN202110628107.0A
Authority: CN
Inventors: 黄海宝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-06
Filing date: 2021-06-06
Publication date: 2021-08-20

Abstract

本发明公开了一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，包括无人机、动力装置和减速装置，所述无人机下端固定安装动力装置，动力装置下端固定安装减速装置，本发明通过模块化设计的吸气加压装置和弹出式减速装置，可灵活安装在无人机的下方，在无人机失控后通过对储气罐进行加压，并通过气压将降落伞弹出，达到无人机减速降落的目的，防止无人机直接坠落损毁；在吸气加压装置内设置有喇叭排风罩，通过弧形设计的喇叭排风罩将储气罐内的气体定向排出，通过调节阀控制两个喇叭排风罩的出风量，可改变无人机降落的方向和速度，在打开降落伞后推动无人机向路边空地移动，避免无人机坠落到公路上引发交通事故。

Description

一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置

技术领域

本发明涉及一种无人机坠机自我保护及危害补救装置，具体为一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，属于电力检测无人机保护技术领域。

背景技术

无人机已广泛应用于民用和军事领域，如灾区灾情监测、电视台航拍、电力巡线、气象探测、目标侦查等。

在电力巡线中，无人机的应用带来很多方便。在高速公路、国道、省道、以及特殊道路的路边电线进行电力巡查时，因环境影响、无人机自身设备故障影响、或者操作人员失误导致的无人机失控和坠落，不仅会对无人机机体本身和机载设备造成损坏，最重要的是，在道路上有高速行驶的车辆，坠落的无人机如果与高速行驶的车辆发生碰撞，将会造成非常大的车辆事故，甚至会造成生命危险；即使没有发生碰撞，只坠落在道路上，也会对来往的车辆造成影响，轻则堵塞公路交通，重则引发交通事故。

综上所述，提出一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，通过在无人机下方安装动力装置和减速装置，在无人机失控时弹出降落伞并通过动力装置喷气推动无人机移动，避免跌落到公路上且降落速度低可防止无人机损毁。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，包括动力装置和减速装置，所述动力装置和减速装置固定安装在无人机下端，动力装置下端固定安装减速装置；

所述动力装置包括动力装置外罩，所述动力装置外罩内通过隔板分隔为集风腔和工作腔，集风腔一侧的动力装置外罩两角侧壁均设置有进风口，工作腔一侧的动力装置外罩侧壁上设置有两个出风口，集风腔两端进风口处固定安装进风装置，集风腔中部固定安装加压装置，加压装置一侧连通设置在工作腔内的储气罐，储气罐另一侧固定安装两组排风装置，每个排风装置连通一个出风口，动力装置外罩上端四周设置有凸耳固定片，凸耳固定片内穿入螺钉将动力装置固定在无人机下端；

所述减速装置中部设置有降落伞收纳槽，所述降落伞收纳槽内放置降落伞，降落伞下端设置有四根牵拉绳，牵拉绳另一端固定在降落伞收纳槽底面，降落伞下端设置有弹出装置，弹出装置安装在降落伞收纳槽底面，弹出装置与储气罐连接，降落伞收纳槽上端设置有盖板槽，盖板槽内嵌入安装盖板，盖板和盖板槽为过盈配合；

还包括控制动力***，控制动力***包括控制芯片、继电器、通讯模块、遥控器和电池，电池为各电机和控制芯片供电，控制芯片通过继电器连接各电机和阀门，控制芯片采用嵌入式芯片，控制芯片与通讯模块连接，通讯模块与遥控器连接。

优选的，所述弹出装置包括弹出管和开关阀，所述弹出管下端连通储气罐，弹出管中部安装开关阀。

优选的，所述进风装置包括进风罩，所述进风罩固定安装在进风口内，相邻两个进风罩内侧分别转动安装主动轴和从动轴，主动轴和从动轴靠近进风口一端固定安装风扇，主动轴中部固定安装主动锥齿轮，从动轴末端固定安装从动锥齿轮，所述主动锥齿轮和从动锥齿轮啮合，所述主动轴末端穿过隔板转动连接电机，两端主动轴通过皮带转动连接。

优选的，所述加压装置包括加压装置外壳，加压装置外壳两侧固定安装进气管，进气管内滑动安装活塞，活塞另一端固定连接驱动机构，进气管一侧固定安装进气歧管，进气歧管另一端伸出加压装置外壳外连通送气管，送气管固定安装在加压装置外壳外侧，送气管另一端连通储气罐，送气管和进气管上固定安装单向进气阀。

优选的，所述驱动机构包括固定杆一，固定杆一一端固定连接在活塞一侧，固定杆一另一端通过转轴一转动连接固定杆二，固定杆二中间设置有滑槽，滑槽内滑动配合固定轴一，固定轴一固定在加压装置外壳底面，两端的固定杆二另一端均通过转轴二转动连接固定杆三，固定杆三另一端转动安装在固定轴二上，固定轴二固定安装在转盘上，转盘下端的伸出杆转动连接转动电机，转动电机固定安装在加压装置外壳底面。

优选的，所述储气罐上设置有压力传感器。

优选的，所述排风装置包括喇叭出风罩，喇叭出风罩内部管道为弧形结构，所述喇叭出风罩一端固定安装在出风口内，喇叭出风罩另一端连通储气罐，喇叭出风罩靠近储气罐的一侧设置有调节阀，调节阀通过调节电机控制喇叭出风罩的出风量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过模块化设计的吸气加压装置和弹出式减速装置，可灵活安装在无人机的下方，在无人机失控后通过对储气罐进行加压，并通过气压将降落伞弹出，达到无人机减速降落的目的，防止无人机直接坠落损毁；

2.本发明在吸气加压装置内设置有喇叭排风罩，通过弧形设计的喇叭排风罩将储气罐内的气体定向排出，通过调节阀控制两个喇叭排风罩的出风量，可改变无人机降落的方向和速度，在打开降落伞后推动无人机向路边空地移动，避免无人机坠落到公路上引发交通事故。

附图说明

图1为本发明坠落保护装置打开状态的主要结构示意图；

图2为本发明动力装置的内部结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明减速装置的半剖结构示意图；

图5为本发明加压装置的内部结构示意图。

图中：1、无人机，2、动力装置，21、动力装置外罩，2101、进风口，2102、出风口，22、进风装置，2201、进风罩，2202、风扇，2203、从动轴，2204、主动轴，2205、从动锥齿轮，2206、主动锥齿轮，2207、皮带，2208、电机，23、加压装置，2301、加压装置外壳，2302、进气管，2303、进气歧管，2304、送气管，2305、单向进气阀，2306、活塞，2307、固定杆一，2308、转轴一，2309、固定杆二，2310、固定轴一，2311、转轴二，2312、固定杆三，2313、固定轴二，2314、转盘，2315、转动电机，2316、滑槽，24、储气罐，2401、压力传感器，25、排风装置，2501、喇叭出风罩，2502、调节阀，2503、调节电机，26、凸耳固定片，27、集风腔，28、隔板，29、工作腔，3、减速装置，31、降落伞，32、牵拉绳，33、盖板，34、弹出管，35、开关阀，36、降落伞收纳槽，37、盖板槽，4、控制动力***。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，包括动力装置2和减速装置3，动力装置2和减速装置3固定安装在无人机1下端，动力装置2下端固定安装减速装置3；动力装置2包括动力装置外罩21，动力装置外罩21内通过隔板28分隔为集风腔27和工作腔29，集风腔27一侧的动力装置外罩21两角侧壁均设置有进风口2101，进风口2101用于进风，工作腔29一侧的动力装置外罩21侧壁上设置有两个出风口2102，出风口2102用于排风提供推力，集风腔27两端进风口2101处固定安装进风装置22，集风腔27中部固定安装加压装置23，加压装置23一侧连通设置在工作腔29内的储气罐24，加压装置23将气体加压储存在储气罐24内，储气罐24另一侧固定安装两组排风装置25，每个排风装置25连通一个出风口2102，动力装置外罩21上端四周设置有凸耳固定片26，凸耳固定片26内穿入螺钉将动力装置2固定在无人机1下端；减速装置3中部设置有降落伞收纳槽36，降落伞收纳槽36内放置降落伞31，降落伞31下端设置有四根牵拉绳32，牵拉绳32另一端固定在降落伞收纳槽36底面，降落伞31下端设置有弹出装置，弹出装置安装在降落伞收纳槽36底面，弹出装置与储气罐24连接，降落伞收纳槽36上端设置有盖板槽37，盖板槽37内嵌入安装盖板33，盖板33和盖板槽37为过盈配合，盖板33为一次性物品；还包括控制动力***4，控制动力***4包括控制芯片、继电器、通讯模块、遥控器和电池，电池为各电机和控制芯片供电，控制芯片通过继电器连接各电机和阀门，控制芯片采用嵌入式芯片，控制芯片与通讯模块连接，通讯模块与遥控器连接。弹出装置包括弹出管34和开关阀35，弹出管34下端连通储气罐24，弹出管34中部安装开关阀35。进风装置22包括进风罩2201，进风罩2201固定安装在进风口2101内，相邻两个进风罩2201内侧分别转动安装主动轴2204和从动轴2203，主动轴2204和从动轴2203靠近进风口一端固定安装风扇2202，主动轴2204中部固定安装主动锥齿轮2206，从动轴2203末端固定安装从动锥齿轮2205，主动锥齿轮2206和从动锥齿轮2205啮合，，主动轴2204末端穿过隔板28转动连接电机2208，两端主动轴2204通过皮带2207转动连接，通过皮带2207、主动锥齿轮2206和从动锥齿轮2205的设置从而使主动轴2204转动带动所有风扇2202同时转动。加压装置23包括加压装置外壳2301，加压装置外壳2301两侧固定安装进气管2302，进气管2302内滑动安装活塞2306，活塞2036另一端固定连接驱动机构，进气管2302一侧固定安装进气歧管2303，通过活塞2306的在进气管2302内的前后滑动将气体吸入进气歧管2303内，进气歧管2303另一端伸出加压装置外壳2301外连通送气管2304，送气管2304固定安装在加压装置外壳2301外侧，送气管2304另一端连通储气罐24，送气管2304和进气管2302上固定安装单向进气阀2305，单向进气阀2305只允许外侧空气进入。驱动机构包括固定杆一2307，固定杆一2307一端固定连接在活塞2306一侧，固定杆一2307另一端通过转轴一2308转动连接固定杆二2309，固定杆二2309中间设置有滑槽2316，滑槽2316内滑动配合固定轴一2310，固定轴一2310固定在加压装置外壳2301底面，两端的固定杆二2309另一端均通过转轴二2311转动连接固定杆三2312，固定杆三2312另一端转动安装在固定轴二2313上，固定轴二2313固定安装在转盘2314上，转盘2314下端的伸出杆转动连接转动电机2315，转动电机2315固定安装在加压装置外壳2301底面。储气罐24外侧设置有压力传感器2401，监测储气罐24内的气体压力。排风装置25包括喇叭出风罩2501，喇叭出风罩2501内部管道为弧形结构，改变出风的方向，喇叭出风罩2501一端固定安装在出风口2102内，喇叭出风罩2501另一端连通储气罐24，喇叭出风罩2501靠近储气罐24的一侧设置有调节阀2502，调节阀2502通过调节电机2503控制喇叭出风罩2501的出风量。

本发明的工作原理为：无人机1失控开始坠落后，通过遥控器远程控制电机2208启动，带动主动轴2204转动并通过皮带2207带动另一端的主动轴2204转动，主动轴2204带动风扇2202转动，同时主动轴2204上的主动锥齿轮2206带动啮合的从动锥齿轮2205转动，带动从动轴2203转动，从而带动从动轴2203上固定安装的风扇2202转动，风扇2202将外面的风向集风腔27内汇集，同时启动转动电机2315，带动转盘2314及固定轴二2313转动，带动固定杆三2312跟随转动前后移动，带动转动连接的固定杆二2309通过滑槽2316在固定轴一2310上滑动，带动固定杆一2307和活塞2306在进气管2302内前后移动，不断将集风腔27内的气体吸入进气歧管2303并通过送气管2304进入储气罐24内，当压力传感器2401感应到储气罐24内压力达到目标数值时，控制开关阀35打开，将加压气体通过弹出管34排出，将降落伞31和盖板33弹出，盖板33脱落，降落伞31打开通过牵拉绳32将坠落保护装置和无人机1悬吊在空中缓缓降落，降落伞31弹出后关闭开关阀35，根据无人机1下方的地形，启动调节电机2503，控制调节阀2502的开闭，当无人机1在公路上方时，打开调节阀2502，储气罐24内气体从喇叭出风罩2501内喷出，推动无人机1向公路两侧飞行，当无人机方向沿公路行进方向时，控制一个喇叭出风罩2501喷气，另一个喇叭出风罩2501停止，当方向改变后控制两个喇叭出风罩2501同时喷气向前移动，最后无人机1降落到公路旁边的地面上。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，包括动力装置（2）和减速装置（3），其特征在于：所述动力装置（2）和减速装置（3）固定安装在无人机（1）下端，动力装置（2）下端固定安装减速装置（3）；

所述动力装置（2）包括动力装置外罩（21），所述动力装置外罩（21）内通过隔板（28）分隔为集风腔（27）和工作腔（29），集风腔（27）一侧的动力装置外罩（21）两角侧壁均设置有进风口（2101），工作腔（29）一侧的动力装置外罩（21）侧壁上设置有两个出风口（2102），集风腔（27）两端进风口（2101）处固定安装进风装置（22），集风腔（27）中部固定安装加压装置（23），加压装置（23）一侧连通设置在工作腔（29）内的储气罐（24），储气罐（24）另一侧固定安装两组排风装置（25），每个排风装置（25）连通一个出风口（2102），动力装置外罩（21）上端四周设置有凸耳固定片（26），凸耳固定片（26）内穿入螺钉将动力装置（2）固定在无人机（1）下端；

所述减速装置（3）中部设置有降落伞收纳槽（36），所述降落伞收纳槽（36）内放置降落伞（31），降落伞（31）下端设置有四根牵拉绳（32），牵拉绳（32）另一端固定在降落伞收纳槽（36）底面，降落伞（31）下端设置有弹出装置，弹出装置安装在降落伞收纳槽（36）底面，弹出装置与储气罐（24）连接，降落伞收纳槽（36）上端设置有盖板槽（37），盖板槽（37）内嵌入安装盖板（33），盖板（33）和盖板槽（37）为过盈配合；

还包括控制动力***（4），控制动力***（4）包括控制芯片、继电器、通讯模块、遥控器和电池，电池为各电机和控制芯片供电，控制芯片通过继电器连接各电机和阀门，控制芯片采用嵌入式芯片，控制芯片与通讯模块连接，通讯模块与遥控器连接。

2.根据权利要求1所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述弹出装置包括弹出管（34）和开关阀（35），所述弹出管（34）下端连通储气罐（24），弹出管（34）中部安装开关阀（35）。

3.根据权利要求1所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述进风装置（22）包括进风罩（2201），所述进风罩（2201）固定安装在进风口（2101）内，相邻两个进风罩（2201）内侧分别转动安装主动轴（2204）和从动轴（2203），主动轴（2204）和从动轴（2203）靠近进风口一端固定安装风扇（2202），主动轴（2204）中部固定安装主动锥齿轮（2206），从动轴（2203）末端固定安装从动锥齿轮（2205），所述主动锥齿轮（2206）和从动锥齿轮（2205）啮合，所述主动轴（2204）末端穿过隔板（28）转动连接电机（2208），两端主动轴（2204）通过皮带（2207）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述加压装置（23）包括加压装置外壳（2301），加压装置外壳（2301）两侧固定安装进气管（2302），进气管（2302）内滑动安装活塞（2306），活塞（2036）另一端固定连接驱动机构，进气管（2302）一侧固定安装进气歧管（2303），进气歧管（2303）另一端伸出加压装置外壳（2301）外连通送气管（2304），送气管（2304）固定安装在加压装置外壳（2301）外侧，送气管（2304）另一端连通储气罐（24），送气管（2304）和进气管（2302）上固定安装单向进气阀（2305）。

5.根据权利要求4所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定杆一（2307），固定杆一（2307）一端固定连接在活塞（2306）一侧，固定杆一（2307）另一端通过转轴一（2308）转动连接固定杆二（2309），固定杆二（2309）中间设置有滑槽（2316），滑槽（2316）内滑动配合固定轴一（2310），固定轴一（2310）固定在加压装置外壳（2301）底面，两端的固定杆二（2309）另一端均通过转轴二（2311）转动连接固定杆三（2312），固定杆三（2312）另一端转动安装在固定轴二（2313）上，固定轴二（2313）固定安装在转盘（2314）上，转盘（2314）下端的伸出杆转动连接转动电机（2315），转动电机（2315）固定安装在加压装置外壳（2301）底面。

6.根据权利要求1所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述储气罐（24）上设置有压力传感器（2401）。

7.根据权利要求1所述的一种电力无人机失控坠落后自我保护及危害补救装置，其特征在于：所述排风装置（25）包括喇叭出风罩（2501），喇叭出风罩（2501）内部管道为弧形结构，所述喇叭出风罩（2501）一端固定安装在出风口（2102）内，喇叭出风罩（2501）另一端连通储气罐（24），喇叭出风罩（2501）靠近储气罐（24）的一侧设置有调节阀（2502），调节阀（2502）通过调节电机（2503）控制喇叭出风罩（2501）的出风量。