一种自动巡查四旋翼飞行器的制作方法

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及飞行器巡查技术领域，具体是指一种自动巡查四旋翼飞行器。

背景技术：

四旋翼飞行器作为无人机的一种，在近几年发展十分迅速。四旋翼飞行器能够垂直起落、空中悬停，具有灵活度高、安全性好的特点，适用于智能水利、警务监控、新闻摄影、火场指挥、交通管理、地质灾害调查、管线巡航等领域的空中移动监测。

尤其是在智能水利中，大多数水库坐落于在野外，需要定时巡查。目前水库管理单位一般采用人工巡查的方法，即安排巡查人员徒步、开车等方式到达各个指定地点，查看水库的状态。该方法需要大量的人工，运行成本较大。另外部分水库分布的地形陡峭，巡查人员需要跋山涉水，具有一定的危险性。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种自动巡查四旋翼飞行器，其目的在于克服现有技术中的缺陷，方便巡查人员，降低管理单位的运行成本，降低巡查人员的工作强度，提高巡查的效率。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该自动巡查四旋翼飞行器，其主要特点是，所述飞行器的表面设置有摄像头和液晶显示器，所述飞行器的内部设置有电机驱动板、空心杯电机、信号收发模块、飞行器平衡模块、北斗定位模块和控制器，所述控制器分别与所述摄像头、液晶显示器、电机驱动板、信号收发模块、飞行器平衡模块和北斗定位模块相连接，所述电机驱动板与所述空心杯电机相连接，所述空心杯电机驱动所述飞行器的风叶旋转，所述飞行器上还设置有电源模块，所述电源模块分别为所述摄像头、液晶显示器、控制器、电机驱动板、空心杯电机、信号收发模块、飞行器平衡模块和北斗定位模块供电，所述控制器还连接至一存储模块和一按键模块。

可选地，所述控制器为ARM处理器，所述ARM处理器采用2440核心板，所述2440核心板采用S3C2440A芯片。

可选地，所述电源模块包括至少一个12V可充电锂电池，且所述蓄电池可拆卸地安装于所述飞行器的内部。

可选地，所述电源模块还包括ME6219C芯片和BL8530-501SM芯片，所述可充电锂电池依次通过所述ME6219C芯片和所述BL8530-501SM芯片后分别连接至所述摄像头、液晶显示器、控制器、电机驱动板、空心杯电机、信号收发模块、飞行器平衡模块和北斗定位模块。

可选地，所述北斗定位模块采用UM220-III芯片，所述飞行器平衡模块采用MUN6050芯片。

可选地，所述信号收发模块为红外信号收发模块、蓝牙信号收发模块、射频信号收发模块、WIFI信号收发模块、CDMA信号收发模块、GPRS信号收发模块和2G/3G/4G信号模块中的任意一种。

可选地，所述信号收发模块采用NRF24L01芯片。

可选地，所述存储模块包括256M容量的Nand Flash存储单元和2M容量的Nor Flash存储单元。

采用了该实用新型中的自动巡查四旋翼飞行器，在初始地点飞往预设区域，通过与北斗定位模块的定位数据进行对比，调整姿态和高度；飞行器到指定地点后，通过摄像头对目标进行拍照，存储到存储模块中；当在网关节点的通信范围内，通过信号收发模块发送数据给网关，网关上传到服务器，巡查人员可直接在服务器上查看水库状态；该实用新型方便了巡查人员，降低了管理单位的运行成本，降低了巡查人员的工作强度，提高了巡查的效率。

附图说明

图1～2为本实用新型的自动巡查四旋翼飞行器的结构示意图；

图3为本实用新型的自动巡查四旋翼飞行器的结构框图。

附图标记：

1 液晶显示器

2 按键模块

3 摄像头

4 空心杯电机

5 北斗定位模块

6 飞行器平衡模块

7 电源模块

8 存储模块

9 信号收发模块

10 电机驱动板

11 控制器

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1～3所示，本实用新型提供了一种自动巡查四旋翼飞行器，所述飞行器的表面设置有用于拍照的摄像头3和用于显示四旋翼飞行器信息的液晶显示器1，所述飞行器的内部设置有电机驱动板10、空心杯电机4、信号收发模块9、飞行器平衡模块6、北斗定位模块5和控制器11，所述控制器11分别与所述摄像头3、液晶显示器1、电机驱动板10、信号收发模块9、飞行器平衡模块6和北斗定位模块5相连接，所述电机驱动板10与所述空心杯电机4相连接，所述空心杯电机4驱动所述飞行器的风叶旋转，所述飞行器上还设置有电源模块7，所述电源模块7分别为所述摄像头3、液晶显示器1、控制器11、电机驱动板10、空心杯电机4、信号收发模块9、用于检测飞行器姿态的飞行器平衡模块6和用于获取飞行器经纬度的北斗定位模块5供电，所述控制器11还连接至一用于储存拍照图片数据的存储模块8。所述控制器11还可以连接至一个接收用户命令的按键模块2。

在一种较佳的实施方式中，所述控制器11为ARM处理器，所述ARM处理器采用采用2440核心板，所述2440核心板采用S3C2440A芯片。2440核心板是一个最小系统板，它包含最基本的电源电路(5V供电)、复位电路、标准JTAG调试口、用户调试指示灯、以及主频400MHz的Samsung S3C2440A芯片、64M SDRAM等。

在一种较佳的实施方式中，所述电源模块7包括至少一个12V可充电锂电池，且所述蓄电池可拆卸地安装于所述飞行器的内部。所述蓄电池通过稳压模块输出5V、3V电压，可满足各模块所需电压。所述摄像头3模块数量可以为1个，且安置在飞行器一侧位置。

在一种较佳的实施方式中，所述电源模块7还包括ME6219C芯片和BL8530-501SM芯片，所述可充电锂电池依次通过所述ME6219C芯片和所述BL8530-501SM芯片后分别连接至所述摄像头3、液晶显示器1、控制器11、电机驱动板10、空心杯电机4、信号收发模块9、飞行器平衡模块6和北斗定位模块5。ME6219系列是以CMOS工艺制造的高精度、低噪音、 超快响应低压差线性稳压器。BL8530-501SM是开关型DC/DC升压稳压芯片，具有高达200mA的负载驱动能力，极低的静态功耗，输出电压的高输出精度及低温度漂移。

在一种较佳的实施方式中，所述北斗定位模块5采用UM220-III芯片。UM220-III芯片是和芯星通针对车辆监控/导航、手持设备、电信/电力、气球探空等应用推出的北斗模块。UM220-III是UM220系列模块的第三代产品，采用和芯星通完全自主知识产权的低功耗GNSSSoC芯片——(Humbird TM)，是目前市场上尺寸最小的完全国产化的北斗模块，集成度高、功耗低，非常适合对尺寸、功耗要求高的北斗规模应用。

所述飞行器平衡模块6可以采用MUN6050芯片。MPU-6050是全球首例9轴运动处理传感器。它集成了3轴MEMS陀螺仪，3轴MEMS加速度计，以及一个可扩展的数字运动处理器DMP(Digital Motion Processor)。MPU-60X0对陀螺仪和加速度计分别采用三个16位的ADC，将其测量的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动，传感器的测量范围都是用户可控的，陀螺仪可测范围为±250°/秒，±500°/秒，±1000°/秒和±2000°/秒，加速度计可测范围为±2g，±4g，±8g，±16g。

在一种较佳的实施方式中，所述信号收发模块9为红外信号收发模块9、蓝牙信号收发模块9、射频信号收发模块9、WIFI信号收发模块9、CDMA信号收发模块9、GPRS信号收发模块9和2G/3G/4G信号模块中的任意一种。

在一种较佳的实施方式中，所述信号收发模块9采用NRF24L01芯片。NRF24L01芯片是一款工作在2.4～2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，包括：频率发生器、增强型SchockBurstTM模式控制器11、功率放大器、晶体振荡器、调制器解调器。通过SPI接口选择输出功率频道和通信协议。当工作在发射模式下，发射功率为-6dBm，电流消耗为9.0mA，当处于接收模式时，电流消耗为12.3mA。

在一种较佳的实施方式中，所述存储模块8包括256M容量的Nand Flash存储单元和2M容量的Nor Flash存储单元，通过跳线可选择从NAND或NOR启动系统。

采用本实用新型的自动巡查四旋翼飞行器，可以采用如下工作原理：

用户设置飞行器采样地点。飞行器按照预设的采样地点依次飞往。当飞到预置采样地点时，飞行器悬停在空中，进行拍照采样，并存储到存储模块8中。当完成采样后，飞行器飞往下一个采样地点。在飞行器飞行过程中，发现其通信范围内存在网关节点，则将存储的信息发送给网关节点。网关节点接收和上传其通信范围内飞行器的采用数据。服务器接收和存储所有网关节点的数据，并能显示所有采样数据。当飞行器完成所有采样地方的采集，则返回到初始地点。

此处仅为该自动巡查四旋翼飞行器的应用方式示例，在实际应用中，用户也可以设置其他的方式，不以此为限。

本实用新型的自动巡查四旋翼飞行器中的各个电子元器件或功能模块均可以采用现有技术中已有的产品，因此，本实用新型不需要任何辅助控制软件即可实现。

采用了该实用新型中的自动巡查四旋翼飞行器，在初始地点飞往预设区域，通过与北斗定位模块的定位数据进行对比，调整姿态和高度；飞行器到指定地点后，通过摄像头对目标进行拍照，存储到存储模块中；当在网关节点的通信范围内，通过信号收发模块发送数据给网关，网关上传到服务器，巡查人员可直接在服务器上查看水库状态；该实用新型方便了巡查人员，降低了管理单位的运行成本，降低了巡查人员的工作强度，提高了巡查的效率。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。