无人机超声波测距保护系统的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，特别涉及一种无人机超声波测距保护系统。

背景技术：

随着智能硬件的发展，无人机在越来越多的领域得到了使用，各种功能的无人机相继出现，但是无人机大部分是无线操作的，因此在飞行中很容易出现问题，且操控的人不一定能反应过来，这时需要无人机能够在出现问题时对自己进行保护，现有的保护系统原理大部分是对飞行器的电力、飞行姿态、加速度或者信号传输进行监测来判断是否打开保护系统，但是这些系统都是在无人机出现相关故障时才会打开保护系统，而在寻常的使用中假如无人机在正常的飞行中撞击障碍物，这些系统就无法在撞击前正常启动，只有在撞击后才会启动。而且正常飞行时无人机的旋螺桨的正常工作的，如果不对无人机断电直接打开气囊，螺旋桨可能会切破气囊，且撞击后可能会造成电路短路。无人机若在高空发生撞击，单纯使用气囊作用不大，因为还有后续的高空坠落过程，若单纯使用降落伞，在短距离撞击时降落伞来不及打开，作用也不大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种无人机正常飞行时撞击也能启动，气囊打开更安全且具有双重保护的无人机保护系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种无人机超声波测距保护系统，包括电源、保护装置、传感控制器和电磁继电器；所述电源分别与保护装置、传感控制器和电磁继电器电连接；所述传感控制器分别与保护装置和电磁继电器电连接；所述传感控制器包括超声波测距仪、集成控制中心和陀螺仪；所述陀螺仪和超声波测距仪均与集成控制中心电连接；所述保护装置包括压缩气瓶、二位二通电磁阀、气囊和降落伞；压缩气瓶(11)与气囊(13)相连，二位二通电磁阀串联在压缩气瓶和气囊的连接管路上，所述降落伞连接在气囊上。

进一步的，气囊为两个，一个安装在无人机上部，一个在安装在无人机下部，降落伞安装在上部的气囊上。

进一步的，气囊为碟状。

进一步的，气囊中间根据无人机的形状和大小设有环形凹陷。

进一步的，压缩气瓶内的气体为氦气。

本实用新型的有益之处在于：

无人机的系统原理是利用障碍物测距、飞行方向与反应距离三者的联合判断，克服了其它传感器例如对电力、信号或者飞行姿态进行监测的传感器在无人机正常飞行时撞上障碍物无法自动反应的缺陷。

无人机在飞行中若超声波测距仪探测到无人机一定距离内有障碍物后并测出方位和距离，再根据陀螺仪对无人机的方向进行监测，若传感控制器判定障碍物在飞行路线上，且当距离已经小于设定的飞行纠偏距离后无线信号仍然未对无人机的飞行方向进行操控，碰撞已经无法规避的情况下，传感控制器会先控制电磁继电器切断无人机的动力系统电源，为气囊的打开创造条件，避免螺旋桨对气囊造成损伤甚至切破气囊，而且断电可以保护电路。

断电后传感控制器会控制二位二通电磁阀打开，压缩气瓶在瞬间对气囊引爆式充气从而保护无人机，当撞击后，若无人机在高空，坠落过程中连接在气囊上的降落伞会因为空气灌入而自动打开，让无人机安全落地，避免了单纯使用气囊从高空坠落依然造成较大撞击的缺陷，也避免了单纯使用降落伞在短距离撞击时降落伞打开不及时的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为降落伞和气囊打开示意图；

图中：1-保护装置，11-压缩气瓶，12-二位二通电磁阀，13-气囊，14-降落伞，2-传感控制器，21-陀螺仪，22-集成控制中心，23-超声波测距仪，3-电源，4-电磁继电器，5-无人机动力系统，6-无人机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-2所示：

一种无人机超声波测距保护系统，包括电源3、保护装置1、传感控制器2和电磁继电器4；电源3分别与保护装置1、传感控制器2和电磁继电器4电连接；传感控制器2分别与保护装置1和电磁继电器4电连接；传感控制器2包括超声波测距仪23、集成控制中心22和陀螺仪21；陀螺仪21和超声波测距仪23均与集成控制中心22电连接；保护装置1包括压缩气瓶11、二位二通电磁阀12、气囊13和降落伞14；压缩气瓶11与气囊13相连，二位二通电磁阀12串联在压缩气瓶11和气囊13的连接管路上，降落伞14连接在气囊13上。

作为优选的，为了气囊13能够全面保护飞行器，气囊13为两个，一个安装在无人机6上部，一个在安装在无人机6下部，降落伞14安装在上部的气囊13上。

作为优选的，为了方便气囊13的打开，气囊13为碟状。

作为优选的，为了在气囊13打开后不对无人机6造成较大挤压，气囊13中间根据无人机6的形状和大小设有环形凹陷。

作为优选的，为了增加气囊13打开后的浮力，压缩气瓶11内的气体为氦气。

本实用新型的原理是无人机6在飞行中若超声波测距仪23探测到无人机6一定距离内有障碍物后并测出方位和距离，再根据陀螺仪21对无人机6的方向进行监测，若传感控制器2判定障碍物在飞行路线上，且当距离已经小于设定的飞行纠偏距离后无线信号仍然未对无人机6的飞行方向进行操控，碰撞已经无法规避的情况下，传感控制器2会先控制电磁继电器4切断无人机动力系统5电源。断电后传感控制器2会控制二位二通电磁阀12打开，压缩气瓶11在瞬间对气囊13引爆式充气从而保护无人机6，当撞击后，若无人机6在高空，坠落过程中连接在气囊上13的降落伞14会因为空气灌入而自动打开，让无人机6安全落地。

优点在于无人机保护系统原理是利用障碍物测距、飞行方向与反应距离三者的联合判断，克服了其它传感器例如对电力、信号或者飞行姿态进行监测的传感器在无人机6正常飞行时撞上障碍物无法自动反应的缺陷。碰撞前先切断电源，为气囊13的打开创造条件，避免螺旋桨对气囊13造成损伤甚至切破气囊13，而且断电可以保护电路。同时气囊13和降落伞14双保护的设置避免了单纯使用气囊13从高空坠落依然造成较大撞击的缺陷，也避免了单纯使用降落伞14在短距离撞击时降落伞14打开不及时的缺陷。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。