一种无人机坠落安全保护装置的制作方法

本实用新型属于无人机的技术领域，具体涉及一种无人机坠落安全保护装置。

背景技术：

目前，无人机已广泛应用于工业、农业、军事等各个行业，例如：无人机可应用于植保领域，利用无人机作为飞行平台搭载药箱、喷洒设备或者监测设备对农田进行喷药或者数据采集；无人机可应用于街景拍摄，利用携带摄像机装置的无人机开展大规模航拍，实现空中俯瞰的效果；无人机可应用于电力巡检，利用装配有高清数码摄像机和照相机以及GPS定位系统的无人机可沿电网进行定位自主巡航，实时传送拍摄影像，监控人员可在电脑上同步收看与操控；无人机可应用于环保领域，利用搭载分析与采集设备的无人机进行环境监测、环境执法和环境治理：观测空气、土壤、植被和水质状况、监测企业工厂的废气与废水排放寻找污染源、利用携带了催化剂和气象探测设的柔翼无人机在空中进行喷撒，可以在一定区域内消除雾霾；无人机可应用于灾后救援领域，利用搭载了高清拍摄装置的无人机对受灾地区进行航拍，提供最新的影像信息。

但是，无人机在空中飞行过程中很容易受到很多因素的干扰导致无人机失去动力或失去平衡而坠落，造成飞行器自身损坏和地面人员伤害及财产损失的现象时有发生。一些昂贵的无人机价格都在几万甚至几十万元，如果发生故障坠落损失将无比惨重。现有技术主要采用降落伞对无人机进行保护，但是降落伞的打开速度比较慢，如果无人机在低空发生故障，则会由于降落伞未及时打开而造成很大损失。

技术实现要素：

本实用新型克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种利用安全气囊对无人机坠落进行保护的无人机坠落安全保护装置，可以有效防止无人机坠落造成的飞行器自身损坏、地面人员伤害及财产损失。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种无人机坠落安全保护装置，包括无人机本体，所述无人机本体上设置有无线信号接收器、飞行控制器、视频监控装置、图像显示器、安全保护装置和供电电源，所述无线信号接收器的输出端与飞行控制器的输入端相连，所述飞行控制器的输出端分别与视频监控装置和安全保护装置的输入端相连，所述视频监控装置的输出端与图像显示器的输入端相连，所述供电电源为整个装置供电；

所述安全保护装置包括气囊控制器、触发装置和气囊装置，所述气囊控制器输出端分别与飞行控制器的输入端和触发装置的输入端相连，所述触发装置的输出端与气囊装置相连。

所述视频监控装置包括用于控制摄像头工作的摄像头云台、视频叠加单元和图像发射机，所述摄像头与视频叠加单元电连接，所述视频叠加单元的输出端与图像发射机的输入端相连，所述图像发射机通过无线模块与图像显示器相连。

所述气囊控制器包括陀螺仪和加速度传感器。

所述无人机本体上还设置有用于控制螺旋桨上电机转速的调速器。

所述触发装置包括姿态感应触发、加速度阈值触发和人工手动触发。

所述气囊装置弹出的安全气囊采用半圆型结构。

所述无人机包括多旋翼飞行器、固定翼飞行器和无人直升机。

所述陀螺仪的型号为MPU-6000。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

本实用新型一种无人机坠落安全保护装置，包括无人机本体、所述无人机本体上设置有无线信号接收器、飞行控制器、视频监控装置、图像显示器、安全保护装置和供电电源，安全保护装置包括气囊控制器、触发装置和气囊装置；无人机飞行时，气囊控制器实时监测无人机的倾斜角度和自身加速度，当检测到无人机的倾斜角度超过阈值或加速度接近自由落体时，气囊控制器启动触发装置将气囊装置内的安全气囊弹出，安全气囊打开后将无人机全部包裹，防止无人机坠落造成不必要的财产损失，同时，气囊控制器将故障信号发送给飞行控制器，飞行控制器控制电机的停止工作，螺旋桨停止转动，防止螺旋桨将气囊打破；与传统降落伞保护装置相比，本实用新型所述的一种无人机坠落安全保护装置的安全气囊打开时间为0.03s，可以有效防止无人机低空坠落时因降落伞打开速度较慢而造成的财产损失和人员伤害。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明；

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型视频监控装置的结构示意图；

图3为本实用新型无人机的结构示意图；

图4为本实用新型气囊装置弹出的剖面立体图；

图5为本实用新型气囊装置弹出的结构示意图；

图中：1为无人机本体，2为无线信号接收器，3为飞行控制器，4为视频监控装置，401为控制摄像头，402为摄像头云台，403为视频叠加单元，404为图像发射机，5为图像显示器，6为安全保护装置，601为气囊控制器，602为触发装置，603为气囊装置，7为供电电源，8为电机，9为调速器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图3所示，一种无人机坠落安全保护装置，包括无人机本体1，所述无人机本体1上设置有无线信号接收器2、飞行控制器3、视频监控装置4、图像显示器5、安全保护装置6和供电电源7，所述无线信号接收器2的输出端与飞行控制器3的输入端相连，所述飞行控制器3的输出端分别与视频监控装置4和安全保护装置6的输入端相连，所述视频监控装置4的输出端与图像显示器5的输入端相连，所述供电电源7为整个装置供电；

所述安全保护装置6包括气囊控制器601、触发装置602和气囊装置603，所述气囊控制器601输出端分别与飞行控制器3的输入端和触发装置602的输入端相连，所述触发装置602的输出端与气囊装置603相连，所述气囊装置603弹出的安全气囊采用半圆型结构。

如图2所示，所述视频监控装置4包括用于控制摄像头401工作的摄像头云台402、视频叠加单元403和图像发射机404，所述摄像头401与视频叠加单元403电连接，所述视频叠加单元403的输出端与图像发射机404的输入端相连，所述图像发射机404通过无线模块与图像显示器5相连；视频监控装置4用于将航拍图像、飞行器航速、航向、高度等飞行器信息发送给图像显示器5，图像显示器5将上述信息进行显示；所述摄像头云台402控制摄像头401转动，视频叠加单元403将摄像头401获得的图像信息与无人机的飞行参数等信息进行叠加并发送给图像发射机404，图像发射机404将信息通过无线模块传输给图像显示器5。

所述无人机本体1上还设置有用于控制螺旋桨上电机8转速的调速器9。

所述气囊控制器601包括型号为MPU-6000的陀螺仪和加速度传感器，陀螺仪实时检测无人机倾斜角度的变化，加速度传感器用于监测无人机的加速度是否接近自由落体；所述触发装置602包括姿态感应触发、加速度阈值触发和人工手动触发等；所述触发装置602采用与机身相连的碳纤维脚架连接管中的点火线和膨胀剂触发气囊装置603内的安全气囊弹出，气囊装置603的打开时间为30ms，速度非常快，可以有效防止无人机低空坠落时因降落伞打开速度较慢而造成的人员财产损失。

本实用新型中无人机机身顶部和底部各安装有一个气囊装置603，安全气囊折叠放置于气囊装置603中，当飞行器发生故障时，气囊控制器601启动触发装置602将气囊装置603中的安全气囊弹出，安全气囊将无人机全部包围，可以有效防止飞行器坠落造成的人员财产损失。

所述无人机包括多旋翼飞行器、固定翼飞行器和无人直升机，本实用新型以多旋翼飞行器为例进行说明。

具体地，地面遥控信号将飞行命令和云台控制命令发送给无线信号接收器2，无线信号接收器2将信号传输给飞行控制器3，飞行控制器3将无人机飞行的航速、航向、高度等飞行参数信息发送给视频监控装置4中的视频叠加单元403，飞行控制器3通过调速器10实现电机9转速的控制，从而控制电机9轴上螺旋桨的转速，最终达到对飞行器的飞行速度和飞行方向的控制，视频监控装置4用于将航拍图像、飞行器航速、航向、高度等飞行器信息发送给图像显示器5，图像显示器5将上述信息进行显示。

如图4、图5所示，当气囊控制器601检测到无人机的倾斜角度或加速度接近自由落体时，气囊控制器601启动触发装置602，将气囊装置603内的安全气囊触发打开，安全气囊打开后将无人机全部包裹，防止无人机坠落造成不必要的财产损失，同时，气囊控制器601将故障信号发送给飞行控制器5，飞行控制器5控制电机8的停止工作，螺旋桨停止转动，防止螺旋桨将气囊打破；与传统降落伞保护装置相比，本实用新型所述的一种无人机坠落安全保护装置的安全气囊打开时间为0.03s，可以有效防止无人机低空坠落时因降落伞打开速度较慢而造成的财产损失和人员伤害。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。