一种无人机的安全运行保护电路结构的制作方法

本实用新型专利涉及一种多旋翼无人机的安全防护技术领域，尤其是一种无人机的安全运行保护电路结构，该安保结构采用多旋翼无人机对角线桨叶相同，升力一致的原理设计制作，能够很好的解决现有多旋翼无人机一侧桨叶碰撞损坏后的摔机事故。

背景技术：

多旋翼无人机，是一种具有多个旋翼轴的特殊的无人驾驶直升机，其通过每个轴上的电动机转动，带动旋翼，从而产生升力，旋翼的总距一般固定不变，而不像一般直升机那样可变；通过改变不同旋翼之间的相对转速，可以改变单轴推进力的大小，从而控制飞行器的运行轨迹；

因为多旋翼无人机可以垂直起降，无需跑道，空中可以悬停，操控简单等多种优点，其越来越深入到人们的生产与生活当中，“到手飞”、个人航拍机以及探险、救援等；

现有技术中，多旋翼无人机一般采用四旋翼、八旋翼等双数对称式结构设计，且均采用高速马达的动力设置，其通过高速旋转带来上升和平移动力，但在实际操作时，往往因为一侧旋翼打到固定物损坏后，造成无人机整体失去平衡，而导致无人机迅速下坠的摔机事故，小型无人机的摔机破坏效果相对较小，大型旋翼无人机一旦摔机，其爆炸程度不低于一抹手榴弹的威力；

而且仅仅因为一侧桨叶的损坏而造成整体无人机摔机事故，即存在较大的安全隐患，又造成了使用者的资金浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种无人机的安全运行保护电路结构，解决现有技术中，旋翼无人机升空过程中一侧损坏后所发生的坠机现象，大大提高了无人机的安全操控性能；

一种无人机的安全运行保护电路结构，包括：轴向检测电路、故障警报电路、开关电路以及惯性检测器；

进一步的，所述轴向检测电路用于检测高速马达的轴向转动速率，通过速率的判断，对所述开关电路进行信号发送，进行电力供应的干预；

作为一种举例说明，所述轴向检测电路采用NE555的速度检测芯片设计制作；

进一步的，所述故障警报电路用于及时发出无人机故障警报；

作为一种举例说明，所述故障警报电路可以控制声音报警和/或灯光报警；

作为一种举例说明，所述声音报警采用蜂鸣器结构；

作为一种举例说明，所述灯光报警采用发光LED红色闪烁灯结构；

进一步的，所述开关电路用于接收所述轴向检测电路的控制信号，对旋翼无人机的高速马达进行电能的开关控制；

作为一种举例说明，所述开关电路可以用于控制旋翼无人机的全部高速马达，也可以控制其对角线的一对高速马达，相对应的，所述开关电路的数量可以设计为一组，也可以设计为多组；

进一步的，所述惯性检测器采用检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动的传感器，当旋翼无人机一侧桨叶碰损导致无人机坠机时，所述惯性检测器可以及时捕捉到自由落体、特殊冲击振动等信号，及时控制所述轴向检测电路开始检测工作；

所述轴向检测电路的一端与所述惯性检测器的一端电连接，所述轴向检测电路的另一端与所述故障警报电路的一端电连接，所述轴向检测电路的再一端与所述高速马达的一端电连接，所述轴向检测电路的又一端与所述开关电路的一端电连接，所述开关电路的另一端与所述高速马达的另一端电连接，所述开关电路的又一端与电源的一端电连接；

进一步的，所述故障警报电路还分别外接有声音报警和灯光报警装置；

作为一种举例说明，所述轴向检测电路、故障警报电路、开关电路以及惯性检测器均设置在无人机本体内；

作为一种举例说明，所述声音报警和灯光报警装置设置在无人机本体外；

为了更好的说明本实用新型的工作原理，先简要介绍其设计框架如下：

首先，当旋翼无人机起飞时，在安全飞行的条件下，所述轴向检测电路与故障警报电路处于不工作状态；开关电路正常上电，供给高速马达所需电力；

其次，当旋翼无人机一侧桨叶发生碰撞损毁时，其异常的碰撞、振动或者自由落体的惯性信号会很快被所述惯性检测器检测到，并及时控制所述轴向检测电路进行高速马达的轴向转速测定，桨叶损坏一侧的高速马达会产生如下异常转动参数：卡死（受损桨叶卡住不懂）、变慢（桨叶摩擦速度变慢）、变快（桨叶脱落造成负载缺失），测定出异常数据信号，及时控制所述开关电路进行相应对角线两端高速马达停止运行，而保持其他旋翼上的高速马达正常工作，达到一定的飞行稳定平衡;

最后，同时控制故障警报电路发出工作异常警报，操作人员及时发现并控制降落，避免摔机危害和无人机的损耗；

本实用新型的有益效果：

1.该安全保护电路设计合理，工作可靠，能够保护使用者及周围群众安全的同时，提高了旋翼无人机的生存率；

2.利用多旋翼无人机对角线等同升力原理，很好的控制了操作时出现的以外炸机，更加方便了新手的操作与学习。

附图说明

图1是本实用新型一种无人机的安全运行保护电路结构之原理示意图。

图2是本实用新型一种无人机的安全运行保护电路结构之轴向检测电路应用举例示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

参照图1至图2所示，一种无人机的安全运行保护电路结构，包括：轴向检测电路101、故障警报电路102、开关电路103以及惯性检测器104；

进一步的，所述轴向检测电路101用于检测高速马达的轴向转动速率，通过速率的判断，对所述开关电路103进行信号发送，进行电力供应的干预；

作为一种举例说明，所述轴向检测电路101采用NE555的速度检测芯片设计制作；

进一步的，所述故障警报电路102用于及时发出无人机故障警报；

作为一种举例说明，所述故障警报电路102可以控制声音报警和/或灯光报警；

作为一种举例说明，所述声音报警装置105采用蜂鸣器结构；

作为一种举例说明，所述灯光报警装置106采用发光LED红色闪烁灯结构；

进一步的，所述开关电路103用于接收所述轴向检测电路101的控制信号，对旋翼无人机的高速马达进行电能的开关控制；

作为一种举例说明，所述开关电路103可以用于控制旋翼无人机的全部高速马达，也可以控制其对角线的一对高速马达，相对应的，所述开关电路103的数量可以设计为一组，也可以设计为多组；

进一步的，所述惯性检测器104采用检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动的传感器，当旋翼无人机一侧桨叶碰损导致无人机坠机时，所述惯性检测器104可以及时捕捉到自由落体、特殊冲击振动等信号，及时控制所述轴向检测电路101开始检测工作；

所述轴向检测电路101的一端与所述惯性检测器104的一端电连接，所述轴向检测电路101的另一端与所述故障警报电路102的一端电连接，所述轴向检测电路101的再一端与所述高速马达的一端电连接，所述轴向检测电路101的又一端与所述开关电路103的一端电连接，所述开关电路103的另一端与所述高速马达的另一端电连接，所述开关电路103的又一端与电源的一端电连接；

进一步的，所述故障警报电路102还分别外接有声音报警105和灯光报警装置106；

作为一种举例说明，所述轴向检测电路101、故障警报电路102、开关电路103以及惯性检测器104均设置在无人机本体内；

作为一种举例说明，所述声音报警105和灯光报警装置106设置在无人机本体外；

为了更好的说明本实用新型的工作原理，先简要介绍其设计框架如下：

首先，当旋翼无人机起飞时，在安全飞行的条件下，所述轴向检测电路101与故障警报电路102处于不工作状态；开关电路103正常上电，供给高速马达所需电力；

其次，当旋翼无人机一侧桨叶发生碰撞损毁时，其异常的碰撞、振动或者自由落体的惯性信号会很快被所述惯性检测器104检测到，并及时控制所述轴向检测电路101进行高速马达的轴向转速测定，桨叶损坏一侧的高速马达会产生如下异常转动参数：卡死（受损桨叶卡住不懂）、变慢（桨叶摩擦速度变慢）、变快（桨叶脱落造成负载缺失），测定出异常数据信号，及时控制所述开关电路103进行相应对角线两端高速马达停止运行，而保持其他旋翼上的高速马达正常工作，达到一定的飞行稳定平衡;

最后，同时控制故障警报电路102发出工作异常警报，操作人员及时发现并控制降落，避免摔机危害和无人机的损耗；

该安全保护电路设计合理，工作可靠，能够保护使用者及周围群众安全的同时，提高了旋翼无人机的生存率；利用多旋翼无人机对角线等同升力原理，很好的控制了操作时出现的以外炸机，更加方便了新手的操作与学习。

以上所述的仅为本实用新型的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。