一种用于无人机的避障装置及其避障方法与流程

专利2025-03-28  6


本发明涉及用于无人机的避障设备,具体为一种用于无人机的避障装置及其避障方法。


背景技术:

1、近年来无人机市场飞速增长,避障技术作为增加无人机安全飞行的保障也随着技术的发展日新月异。无人机在飞行过程中,通过其传感器收集周边环境的信息,测量距离从而做出相对应的动作指令,从而达到避障的作用,无人机外置式的激光雷达,激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。

2、现有无人机雷达避障装置均固定于机身下方,无人机主体及其他构件会遮挡住一部分雷达发射出的波束,使得无人机正上方的空域得不到有效避障,当无人机向上攀升时,可能会撞击到障碍物,从而使得无人机的安全性降低。因此,本领域技术人员提供了一种用于无人机的避障装置,以解决上述背景技术中提出的问题。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于无人机的避障装置及其避障方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:

3、本发明为一种用于无人机的避障装置及其避障方法,包括无人机主体,无人机主体的侧壁固定连接有若干个无人机悬臂,无人机悬臂远离无人机主体的一端固定连接有驱动电机,驱动电机的输出端固定连接有旋转轴,旋转轴远离驱动电机的一端固定连接有旋转扇,还包括:

4、降落保护机构包括固定连接在无人机悬臂底部的连接柱一,连接柱一远离无人机悬臂的一端固定连接有伸缩杆,伸缩杆靠近连接柱一的一端套设有缓冲弹簧。

5、进一步地,降落保护机构还包括固定连接在伸缩杆底部的支撑腿,伸缩杆的中部固定连接有滑动杆,无人机主体的底部固定连接有保护罩,保护罩的侧壁开设有若干个滑槽,滑动杆的顶部固定连接有移动杆。

6、进一步地,降落保护机构还包括滑动连接在滑槽内部的固定板,移动杆远离滑动杆的一端与固定板固定连接,固定板远离移动杆的一端固定连接有摄像头。

7、进一步地,驱动电机的正上方设置有防护机构,防护机构包括固定连接在无人机悬臂正上方的连接柱二,连接柱二的正上方固定连接有防护环一,连接柱一的中部固定连接有防护环二,防护环二的顶部固定连接有若干个防护杆。

8、进一步地,防护环一的底部设置有联动机构,联动机构包括滑动连接防护杆远离防护环二一端的滑动管,滑动管远离防护杆的一端固定连接有防撞架,滑动管靠近防护杆的一端固定连接有限位块,防护杆上套设有压缩弹簧。

9、进一步地,联动机构还包括转动连接在限位块底部的若干个联动杆一,无人机悬臂的侧壁固定连接有若干个滑槽架,滑槽架内部滑动连接有滑动块,联动杆一远离限位块的一端与滑动块转动连接,滑动块的顶部和底部均转动连接有联动杆二。

10、进一步地,旋转轴的外壁设置有摩擦机构,摩擦机构包括转动连接在联动杆二远离滑动块一端的连接块,连接块远离联动杆二的一端固定连接有摩擦块,旋转轴靠近旋转扇的一端固定连接有挤压摩擦套。

11、进一步地,无人机主体的正上方设置有稳定机构,稳定机构包括固定连接在限位块侧壁的连接板,连接板远离限位块的一端固定连接有带动圆板。

12、该用于无人机的避障装置的避障方法,包括以下几个步骤:

13、s1:降落保护,当该无人机降落时,通过降落保护机构中的支撑腿接触地面,这时在无人机惯性的作用下,伸缩杆发生收缩并带动滑动杆上的移动杆向上运动,这时移动杆带动固定板上的摄像头向保护罩内部收缩,这样设置有利于保护摄像头在降落时避免与地面障碍发生碰撞;

14、s2:外部防护,当该无人机在飞行时,通过设置防护机构,防护机构中的防护环一和防护环二有利于防止空中障碍与旋转扇发生碰撞;

15、s3:顶部避障,当无人机爬高时,无人机的顶部碰撞到障碍,联动机构中的防撞架首先接触到障碍,这时滑动管沿着防护杆向下滑动,通过联动机构带动摩擦机构中的摩擦块向上滑动并与挤压摩擦套产生挤压,这时无人机的旋转轴旋转速度减慢,无人机的高度下降,从而达到避障的效果。

16、本发明具有以下有益效果:

17、(1)、本发明,通过设置联动机构,当无人机爬高时,无人机的顶部碰撞到障碍,联动机构中的防撞架首先接触到障碍,防撞架受到障碍的挤压带动滑动管沿着防护杆向下滑动,滑动管带动限位块沿着防护杆挤压压缩弹簧,限位块带动联动杆一一端的滑动块沿着滑槽架向内部滑动,滑动块带动联动杆二一端的摩擦块向上沿着旋转轴移动,当摩擦块与挤压摩擦套相挤压时,摩擦块与挤压摩擦套产生摩擦,这样设置有利于挤压摩擦套上的旋转轴的转速降低,当该无人机的顶部装机到障碍物时,旋转轴受到摩擦机构的作用下旋转速度降低,旋转扇的旋转速度降低,此时该无人机的上升的高度降低,这样设置有利于避免该无人机持续向上方的障碍物撞击,从而提高该无人机的稳定性。

18、(2)、本发明,使用该无人机的避障装置,通常无人机主体的正下方设置有摄像头,无人机在降落时由于降落的地形不可控,从而导致降落地面上的障碍物与无人机主体底部的摄像头发生碰撞,导致无人机主体底部的摄像头造成损坏,通过设置降落保护机构,当该无人机降落时,通过降落保护机构中的支撑腿接触地面,这时在无人机惯性的作用下,伸缩杆发生收缩并带动滑动杆上的移动杆向上运动,这时移动杆带动固定板上的摄像头向保护罩内部收缩,这样设置有利于保护摄像头在降落时避免与地面障碍发生碰撞;当无人机起飞时,滑动杆向下运动带动移动杆上的固定板向下运动,固定板向下运动带动摄像头从保护罩内部伸出,从而保证摄像头的摄像范围更加广阔。

19、(3)、本发明,通过设置防护机构,当该无人机在飞行时,防护机构中的防护环一和防护环二可以对旋转轴上的旋转扇进行防护,当该无人机通过障碍时,防护环一与防护环二有利于提前与障碍发生直接接触,防止旋转中的旋转扇与障碍发生接触,这样设置有利于防止旋转扇发生损坏,从而提高该无人机的稳定性。

20、(4)、本发明,通过设置稳定机构,当无人机爬高时,无人机的顶部碰撞到障碍,联动机构中的防撞架首先接触到障碍,防撞架受到障碍的挤压带动滑动管沿着防护杆向下滑动,滑动管带动限位块沿着防护杆挤压压缩弹簧,限位块向下移动带动连接板向下移动,此时连接板带动带动圆板向下移动,带动圆板向下移动带动带动圆板上若干个连接板同时向下移动,若干个连接板同时向下移动带动若干个旋转扇同时减速,这样设置有利于该无人机受旋转扇的上升力保持均衡,从而使得无人机在撞击到障碍物时保持稳定,避免无人机撞击到障碍物时产生失控的现象。

21、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。



技术特征:

1.一种用于无人机的避障装置,包括无人机主体(1),所述无人机主体(1)的侧壁固定连接有若干个无人机悬臂(11),所述无人机悬臂(11)远离无人机主体(1)的一端固定连接有驱动电机(12),所述驱动电机(12)的输出端固定连接有旋转轴(13),所述旋转轴(13)远离驱动电机(12)的一端固定连接有旋转扇(14),其特征在于,还包括:

2.根据权利要求1所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述降落保护机构(2)还包括固定连接在伸缩杆(202)底部的支撑腿(204),所述伸缩杆(202)的中部固定连接有滑动杆(205),所述无人机主体(1)的底部固定连接有保护罩(206),所述保护罩(206)的侧壁开设有若干个滑槽(207),所述滑动杆(205)的顶部固定连接有移动杆(208)。

3.根据权利要求2所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述降落保护机构(2)还包括滑动连接在滑槽(207)内部的固定板(209),所述移动杆(208)远离滑动杆(205)的一端与固定板(209)固定连接,所述固定板(209)远离移动杆(208)的一端固定连接有摄像头(210)。

4.根据权利要求3所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述驱动电机(12)的正上方设置有防护机构(3),所述防护机构(3)包括固定连接在无人机悬臂(11)正上方的连接柱二(301),所述连接柱二(301)的正上方固定连接有防护环一(302),所述连接柱一(201)的中部固定连接有防护环二(304),所述防护环二(304)的顶部固定连接有若干个防护杆(303)。

5.根据权利要求4所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述防护环一(302)的底部设置有联动机构(4),所述联动机构(4)包括滑动连接防护杆(303)远离防护环二(304)一端的滑动管(401),所述滑动管(401)远离防护杆(303)的一端固定连接有防撞架(402),所述滑动管(401)靠近防护杆(303)的一端固定连接有限位块(403),所述防护杆(303)上套设有压缩弹簧(404)。

6.根据权利要求5所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述联动机构(4)还包括转动连接在限位块(403)底部的若干个联动杆一(405),所述无人机悬臂(11)的侧壁固定连接有若干个滑槽架(407),所述滑槽架(407)内部滑动连接有滑动块(406),所述联动杆一(405)远离限位块(403)的一端与滑动块(406)转动连接,所述滑动块(406)的顶部和底部均转动连接有联动杆二(408)。

7.根据权利要求6所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述旋转轴(13)的外壁设置有摩擦机构(5),所述摩擦机构(5)包括转动连接在联动杆二(408)远离滑动块(406)一端的连接块(501),所述连接块(501)远离联动杆二(408)的一端固定连接有摩擦块(502),所述旋转轴(13)靠近旋转扇(14)的一端固定连接有挤压摩擦套(503)。

8.根据权利要求7所述的一种用于无人机的避障装置,其特征在于:所述无人机主体(1)的正上方设置有稳定机构(6),所述稳定机构(6)包括固定连接在限位块(403)侧壁的连接板(601),所述连接板(601)远离限位块(403)的一端固定连接有带动圆板(602)。

9.一种用于无人机的避障装置的避障方法,采用如权利要求8所述的用于无人机的避障装置,其特征在于,包括以下几个步骤:


技术总结
本发明涉及用于无人机的避障技术领域,且公开了一种用于无人机的避障装置及其避障方法,包括无人机主体,无人机主体的侧壁固定连接有若干个无人机悬臂。本发明通过设置联动机构,当无人机爬高时,无人机的顶部碰撞到障碍,联动机构中的防撞架首先接触到障碍,防撞架受到障碍的挤压带动滑动管沿着防护杆向下滑动,滑动管带动限位块沿着防护杆挤压压缩弹簧,限位块带动联动杆一一端的滑动块沿着滑槽架向内部滑动,滑动块带动联动杆二一端的摩擦块向上沿着旋转轴移动,当摩擦块与挤压摩擦套相挤压时,摩擦块与挤压摩擦套产生摩擦,这样设置有利于挤压摩擦套上的旋转轴的转速降低。

技术研发人员:庄肖波,金晶,庄比太
受保护的技术使用者:江苏太航信息科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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