一种防止误伤人的飞行机器人的制作方法

本实用新型涉及一种无人机，尤其涉及一种提高安全性的防止误伤人的飞行机器人。

背景技术：

目前无人机的使用越来越普遍，有的用于游玩娱乐，有的用于工厂监控、厂房巡视等。目前用得最多的是四旋翼无人机，其有四个螺旋桨，控制方便，飞行灵活，但是其也存在如下缺陷：安全性较底，飞行不当或者飞行失控时，快速旋转的螺旋桨易对人们的人身安全造成威胁，容易发生伤人、害人事故。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述的技术问题，提供一种防止误伤人的飞行机器人，当检测到其周围一定区域内有人出现时，会立即关停无刷电机，停止驱动螺旋桨，从而避免旋转的螺旋桨伤害人的事故发生，提高安全性。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括飞行控制系统模块、遥控收发模块、GPS定位模块、视觉传感器模块、陀螺仪模块、防人误触保护模块、电子调速器模块和无刷电机模块以及为整个飞行机器人提供工作电压的电源模块，电源模块由充电电池供电，电子调速器模块及无刷电机模块各有四个，遥控收发模块、GPS定位模块、视觉传感器模块、陀螺仪模块、防人误触保护模块及电子调速器模块分别和飞行控制系统模块相连，四个电子调速器模块和四个无刷电机模块一一对应相连。四个无刷电机模块分别控制四个螺旋桨的旋转。遥控收发模块接收人们手上遥控器发出的控制信号，然后输送给飞行控制系统模块，飞行控制系统模块经过处理，再发出相应控制信号给电子调速器模块，再由电子调速器模块输出信号给无刷电机模块，控制无刷电机的运行，从而控制螺旋桨的旋转，实现飞行机器人的飞行遥控。 GPS定位模块实现飞行中的定位功能，视觉传感器模块拍摄下飞行中所看到的视频，陀螺仪模块，又叫角速度传感器，测量飞行机器人的偏转、倾斜时的转动角速度，便于精确分析判断出飞行机器人的实际动作。定位数据、视频信号、转动角速度数据均由飞行控制系统模块通过遥控收发模块发送给遥控器，便于人们从遥控器的显示屏上就能清楚地观察到这些数据。防人误触保护模块，用于检测是否有人靠近飞行机器人，并将信号输送给飞行控制系统模块。一旦检测到有人进入防护区，则飞行控制系统模块立即发出信号给电子调速器模块，关停无刷电机，停止驱动螺旋桨，从而避免旋转的螺旋桨伤害人的事故发生，提高安全性。

作为优选，所述的防止误伤人的飞行机器人包括气压传感器模块，气压传感器模块和所述的飞行控制系统模块相连。气压传感器模块检测飞行机器人飞行过程中周围的气压，并输送给飞行控制系统模块，再由飞行控制系统模块通过遥控收发模块发送给遥控器，显示在遥控器的显示屏上。

作为优选，所述的防止误伤人的飞行机器人包括SO2气体检测模块，SO2气体检测模块和所述的飞行控制系统模块相连。SO2气体检测模块检测飞行机器人飞行过程中周围空气中SO2气体的浓度，并输送给飞行控制系统模块，以判断空气质量，再由飞行控制系统模块通过遥控收发模块发送给遥控器，显示在遥控器的显示屏上。

作为优选，所述的防人误触保护模块包括人体红外光谱传感器PIR、信号处理电路和光耦组件U1，人体红外光谱传感器PIR的输出端和信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端经光耦组件U1和所述的飞行控制系统模块的输入端相连。人体红外光谱传感器检测人体红外信号，并输送给信号处理电路，经信号处理电路处理后，再将信号经光耦组件输送给飞行控制系统模块。光耦组件起到光电隔离作用，提高可靠性。

作为优选，所述的人体红外光谱传感器PIR采用D203S人体光谱传感器；所述的信号处理电路包括运放U2A、运放U2B和运放U3；所述的光耦组件U1有四个光耦；人体红外光谱传感器PIR的1脚接+5V电压，人体红外光谱传感器 PIR的3脚接地，人体红外光谱传感器PIR的2脚，一路和电解电容C1的负极相连，另一路经电阻R1接地，电解电容C1的正极和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极经电阻R2和三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的集电极，一路经电阻R3接+5V电压，另一路和电解电容C2的正极相连，电解电容C2的负极经电阻R4和运放U2A的同相输入端相连，三极管Q1的发射极接地；运放U2A 的同相输入端既经电阻R5接+5V电压又经电阻R6接地，运放U2A的反相输入端，一路经电阻R7和电解电容C3的正极相连，电解电容C3的负极接地，另一路经电阻R8和电容C4的并联电路与运放U2A的输出端相连；运放U2A的输出端和电解电容C5的正极相连，电解电容C5的负极既和运放U2B的反相输入端相连又经电阻R9接地，运放U2B的同相输入端既和电阻R11的一端相连又经可变电阻RP1接地，电阻R11的另一端既经电阻R10接+5V电压又和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接地，运放U2B的输出端既和二极管D2的负极相连又经电阻R12接+5V电压，二极管D2的正极，一路和运放U3的反相输入端相连，另一路经电阻R13接+5V电压，还有一路和电解电容C6的正极相连，电解电容 C6的负极接地；运放U3的同相输入端既经电阻R14接+5V电压又经电阻R15接地，运放U3的输出端既经电阻R16接+5V电压又经电阻R17和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极既经电阻R18接+5V电压又和发光二极管LED的正极相连，发光二极管LED的负极接地，发光二极管LED 的正极分别经电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22和光耦组件U1的四个输入端相连，光耦组件U1的四个输出端分别和所述的飞行控制系统模块的输入端相连。

本实用新型的有益效果是：通过防人误触保护模块检测是否有人靠近飞行机器人，一旦检测到有人进入防护区，则飞行控制系统模块立即发出信号给电子调速器模块，关停无刷电机，停止驱动螺旋桨，从而避免旋转的螺旋桨伤害人的事故发生，提高安全性。

附图说明

图1是本实用新型的一种电路原理连接结构框图。

图2是本实用新型中防人误触保护模块的一种电路原理图。

图中1.飞行控制系统模块，2.遥控收发模块，3.GPS定位模块，4.视觉传感器模块，5.陀螺仪模块，6.气压传感器模块，7.SO2气体检测模块，8.防人误触保护模块，9.电子调速器模块，10.无刷电机模块，11.电源模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种防止误伤人的飞行机器人，如图1所示，包括飞行控制系统模块1、遥控收发模块2、GPS定位模块3、视觉传感器模块4、陀螺仪模块5、气压传感器模块6、SO2气体检测模块7、防人误触保护模块8、电子调速器模块9和无刷电机模块10以及为整个飞行机器人提供工作电压的电源模块11，电源模块由充电电池供电，电子调速器模块及无刷电机模块各有四个，遥控收发模块、GPS定位模块、视觉传感器模块、陀螺仪模块、气压传感器模块、 SO2气体检测模块、防人误触保护模块及电子调速器模块分别和飞行控制系统模块相连，四个电子调速器模块和四个无刷电机模块一一对应相连。防人误触保护模块包括人体红外光谱传感器PIR、信号处理电路和光耦组件U1，人体红外光谱传感器PIR的输出端和信号处理电路的输入端相连，信号处理电路的输出端经光耦组件U1和飞行控制系统模块的输入端相连。如图2所示，人体红外光谱传感器PIR采用D203S人体光谱传感器；信号处理电路包括运放U2A、运放 U2B和运放U3；光耦组件U1有四个光耦；接口J1和接口J2的管脚一一对接，人体红外光谱传感器PIR的1脚接+5V电压，人体红外光谱传感器PIR的3脚接地，人体红外光谱传感器PIR的2脚，一路和电解电容C1的负极相连，另一路经电阻R1接地，电解电容C1的正极和三极管Q1的基极相连，三极管Q1的基极经电阻R2和三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的集电极，一路经电阻R3 接+5V电压，另一路和电解电容C2的正极相连，电解电容C2的负极经电阻R4 和运放U2A的同相输入端相连，三极管Q1的发射极接地；运放U2A的同相输入端既经电阻R5接+5V电压又经电阻R6接地，运放U2A的反相输入端，一路经电阻R7和电解电容C3的正极相连，电解电容C3的负极接地，另一路经电阻R8 和电容C4的并联电路与运放U2A的输出端相连；运放U2A的输出端和电解电容 C5的正极相连，电解电容C5的负极既和运放U2B的反相输入端相连又经电阻 R9接地，运放U2B的同相输入端既和电阻R11的一端相连又经可变电阻RP1接地，电阻R11的另一端既经电阻R10接+5V电压又和二极管D1的正极相连，二极管D1的负极接地，运放U2B的输出端既和二极管D2的负极相连又经电阻R12 接+5V电压，二极管D2的正极，一路和运放U3的反相输入端相连，另一路经电阻R13接+5V电压，还有一路和电解电容C6的正极相连，电解电容C6的负极接地；运放U3的同相输入端既经电阻R14接+5V电压又经电阻R15接地，运放U3 的输出端既经电阻R16接+5V电压又经电阻R17和三极管Q2的基极相连，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极既经电阻R18接+5V电压又和发光二极管LED的正极相连，发光二极管LED的负极接地，发光二极管LED的正极分别经电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R22和光耦组件U1的四个输入端相连，光耦组件U1的四个输出端分别和飞行控制系统模块的输入端相连。

四个无刷电机模块分别控制四个螺旋桨的旋转。遥控收发模块接收人们手上遥控器发出的控制信号，然后输送给飞行控制系统模块，飞行控制系统模块经过处理，再发出相应控制信号给电子调速器模块，再由电子调速器模块输出信号给无刷电机模块，控制无刷电机的运行，从而控制螺旋桨的旋转，实现飞行机器人的飞行遥控。GPS定位模块实现飞行中的定位功能，视觉传感器模块拍摄下飞行中所看到的视频。陀螺仪模块，又叫角速度传感器，测量飞行机器人的偏转、倾斜时的转动角速度，便于精确分析判断出飞行机器人的实际动作。气压传感器模块检测周围的气压，SO2气体检测模块检测周围空气中SO2气体的浓度。定位数据、视频信号、转动角速度数据、气压值及SO2气体浓度均由飞行控制系统模块通过遥控收发模块发送给遥控器，便于人们从遥控器的显示屏上就能清楚地观察到这些数据。人体红外光谱传感器检测人体红外信号，用于检测是否有人靠近飞行机器人，并输送给信号处理电路，经信号处理电路处理后，再将信号经光耦组件输送给飞行控制系统模块。一旦检测到有人进入防护区，则飞行控制系统模块立即发出信号给电子调速器模块，关停无刷电机，停止驱动螺旋桨，从而避免旋转的螺旋桨伤害人的事故发生，提高安全性。