无人机紧急迫降装置的制作方法

文档序号:15008743发布日期:2018-07-24 21:54阅读:238来源:国知局

本发明属于无人机防护装置领域,具体涉及无人机紧急迫降装置。



背景技术:

农用植保无人机是用于在农田中喷洒农药的农用无人机系统。农用植保无人机喷洒农药时,一般都在农田上空做超低空飞行(飞行高度一般是2米)。农田中有电线杆、树木、房屋等等,植保无人机在作业中有可能会碰撞到这些障碍物,一旦碰到障碍物,无人机就有可能直接在碰撞中失火。

而现有的植保无人机紧急迫降装置,均没有考虑到无人机失火的情况,下降缓慢。而无人机下降缓慢则会使得失火的无人机在飘荡的过程中掉落出火星,而这些火星能够将农田中的树木、房屋等等点燃,从而引发大范围的火灾。



技术实现要素:

本发明的无人机紧急迫降装置,解决了现有技术中植保无人机失火时下降缓慢的问题。

本发明的基础方案为:无人机紧急迫降装置,包括由电机驱动旋转的转轴和沿着转轴周向均匀设置的叶片,所述转轴轴向开有通孔,所述通孔底部固设有风扇,所述风扇的外壳与通孔内壁贴合,所述通孔内壁开有安装孔,叶片的端部伸入安装孔中,并与安装孔内壁铰接,所述叶片可上下摆动,所述通孔上部设有可沿通孔内壁滑动的活塞,所述通孔还设有具有弹性的楔形块,所述楔形块的斜面朝向通孔内,所述楔形块底部到安装孔顶壁之间的距离小于活塞的厚度;所述转轴顶部设有可遮挡通孔的盖体,所述转轴上设有用于感知转轴温度的温敏开关,所述温敏开关用于控制盖体的启闭和电机所处电路的通断;所述通孔底部与无人机的水箱顶部之间连通有送气管,所述水箱内设有送水管,所述送水管的出水口正对无人机外壳的外表面。

基础方案的原理为:使用前,向无人机的水箱内注水,使得水箱内的水位淹没送水管的一端,而送气管位于液面的上方;使用时,本方案利用温敏开关对无人机是否着火进行检测,温敏开关可感知到该温度超过某预定值,则温敏开关控制转轴顶部的盖体打开,将通孔与外界空气连通;

同时温敏开关控制驱动转轴的电机所处电路断开,从而使得转轴失去电机的带动,而后,转轴和叶片在惯性的作用下进行旋转,由于转轴的通孔与风扇固定,所以转轴的旋转带动了风扇的旋转;

由于风扇旋转,风扇将风扇上方的空气吸入到风扇下方,也就是说风扇、活塞底部和通孔内壁所构成的空间内,气压下降,而活塞上方的气压不变,这样,活塞的上方空间和下方空间之间的压强差,使得活塞向下移动;

随着活塞的下移,活塞与楔形块的斜面相接触,由于楔形块具有弹性,所以活塞能够沿着楔形块的斜面到达楔形块下方位置,又因为活塞的厚度大于楔形块底部到安装孔上壁之间的距离,所以,活塞能够挡住安装孔的一部分,因为叶片深入转轴的安装孔中并能够沿着安装孔在竖直平面内摆动,所以活塞在越过楔形块后沿着通孔内壁逐渐将叶片伸入通孔的部分向下挤压,从而使得叶片在通孔外的部分向上翘起;而楔形块的设计也保证了活塞下降到楔形块下方后不会上移,从而达到无人机落地后,叶片不会重新垂落的目的;并且,由于无人机转轴外的叶片部分向上翘起,使得无人机在下降时受到的空气阻力减小,无人机能够迅速下降,从而减少在空中飘荡的时间,避免无人机的火星将田地周围的树木或房屋引燃;

由于风扇将风扇上方的空气吸入到风扇下方,而通孔底部通过送气管与水箱顶部连通,随着风扇的运转,水箱内的空气压强逐渐增大,从而将水箱内的水压送到送水管中,由于送水管的出水口位于无人机的外壳外表面,所以送水管内的水最终被喷到无人机外壳表面位置,对无人机外壳表面进行降温,以及将外壳表面的明火扑灭。

本方案有益效果为:1)本方案中,安装有本发明无人机紧急迫降装置的无人机在着火时,温敏开关迅速控制叶片停止旋转,同时,下移的活塞使得将叶片深入通孔的部分下压,从而使得通孔外的叶片部分上翘,达到降低空气阻力,提高无人机坠落速度的作用,避免该着火的无人机高空燃烧产生的火星引燃周围的可燃物质,造成重大火灾;

2)本方案中,利用转轴和叶片的惯性,使得风扇旋转,从而将大量气体运送到水箱中,利用压强将水箱内的水输送到送水管,最终喷洒到该着火的无人机的外表面,达到对无人机外表面灭火的效果。

进一步,所述通孔底部还连通有输气管,所述输气管连通有气囊,所述气囊位于无人机的底部,所述气囊采用耐热材料制成。

气囊采用耐热材料是为了避免气囊被烧坏,风扇在工作时,还会给输气管输送气体,从而给气囊充气,气囊充气后具有弹性,当无人机到达地面时,位于无人机底部的气囊能够提供给无人机下坠的缓冲,最大可能的使得无人机保持原样,便于检修人员进行维修。

进一步,所述输气管中设有单向阀。

在无人机与地面接触期间,地面对气囊施加挤压力,本方案中的单向阀避免了气囊中的气体被重新挤压回输气管中,使得输气管内气体的体积增大,输气管爆炸。

进一步,所述通孔内壁设有胶膜,所述胶膜能够将安装孔挡住。

考虑安装孔的存在使得通孔的气密性不高,本方案在通孔内壁对应安装孔位置设置胶膜,使得机翼在摆动时,通孔的气密性得到保证;同时胶膜具有弹性,不会影响机翼的摆动。

进一步,所述通孔底部设有干粉。

本方案中,利用气流干粉带入水箱的水中,通过水箱的水将干粉带动到无人机的外表面,由于无人机外表面着火,水分逐渐被蒸干,而干粉覆盖到无人机外表面,将无人机外表面与空气隔绝,提高灭火性能。

进一步,所述转轴上还设有蜂鸣器,所述温敏开关能够控制蜂鸣器启动。

本方案中,当温敏开关检测到温度高于预制温度时,温敏开关控制蜂鸣器启动,从而达到告警作用,使得降落点附近的人能够及时反映过来,避免被砸伤。

附图说明

图1为本发明无人机紧急迫降装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明:

说明书附图中的附图标记包括:转轴1、叶片2、气囊3、送水管4、送气管5、输气管6、通孔7、安装孔8、楔形块9、风扇10、盖体11、活塞12。

实施例基本如附图1所示:

本发明的无人机紧急迫降装置,包括转轴1、沿着转轴1周向均匀设置的叶片2和安装在无人机外表面的气囊3,其中转轴1的转动是由无人机的电机带动的。

转轴1轴向开有通孔7,通孔7底部固设有风扇10,风扇10的外壳与通孔7内壁贴合,通孔7内壁开有安装孔8,叶片2的端部伸入安装孔8中,并与安装孔8内壁铰接,叶片2可上下摆动,通孔7上部设有可沿通孔7内壁滑动的活塞12,通孔7还设有具有弹性的楔形块9,此处的楔形块9为橡胶制楔形块9,楔形块9的横截面为直角三角形,楔形块9的直角边竖直固定于通孔7内壁,楔形块9的斜面朝向转轴1的竖直中心轴位置,楔形块9底部到安装孔8顶壁之间的距离小于活塞12的厚度,通孔7的内壁设有能够将安装孔封住的胶膜,本方案中采用胶膜保证了通孔的气密性,并且胶膜也不会影响机翼的摆动;转轴1顶部设有可遮挡通孔7的盖体11,转轴1上设有温敏开关,温敏开关用于控制盖体11的启闭和电机所处电路的通断;通孔7底部与无人机的水箱顶部之间连通有送气管5,水箱内设有送水管4,送水管4的出水口正对无人机外壳的外表面,通孔7底部还连通有输气管6,输气管6连通气囊3,气囊3位于无人机的底部,气囊3采用耐热材料制成,输气管6中设有单向阀;通孔7底部设有干粉,转轴1上还设有蜂鸣器,温敏开关能够控制蜂鸣器启动。

本方案中,温敏开关选用telesky品牌的w1209防水微型温控器温控开关,将110摄氏度设置预设值;当温敏开关感知到的温度大于110摄氏度,该温敏开关控制转轴11顶部的盖体11打开,将通孔7与外界空气连通,并且控制蜂鸣器启动,利用声音进行告警,使得无人机附近的人们能够及时躲避,避免坠落的无人机砸伤人体;

其中温敏开关控制盖体11打开的过程具体为:盖体11通过压簧与转轴11顶部连接,转轴11顶部嵌有通电的电磁铁,温度没有到达110摄氏度时,电磁铁所在的电路导通(默认情况下),电磁铁通电后吸引盖体11下降,使得压簧压缩,盖体11掩盖转轴11的通孔7,而温度到达110摄氏度时,温敏开关控制电磁铁所在电路断开,在压簧的作用下,压簧的弹力使得盖体11被顶开,从而使得转轴11的通孔7与外界空气连通。

同时温敏开关还控制驱动转轴11的电机所处电路断开,从而使得转轴11失去电机的带动,而后,转轴11和叶片22在惯性的作用下进行旋转,由于转轴11的通孔7与风扇10的边框固定,所以转轴11的旋转带动了风扇10的叶片进行旋转;

由于风扇10旋转,风扇10将风扇10上方的空气吸入到风扇10下方,也就是说风扇10、活塞12底部和通孔7内壁所构成的空间内,气压下降,而活塞12上方的气压不变,由于活塞12的上方空间和下方空间之间的压强差,活塞12向下移动;

随着活塞12的下移,活塞12与楔形块9的斜面相接触,由于橡胶的楔形块9具有弹性,所以活塞12能够沿着楔形块9的斜面到达楔形块9下方位置,又因为活塞12的厚度大于楔形块9底部到安装孔8上壁之间的距离,所以,活塞12能够挡住安装孔8的一部分,因为叶片2的左端转轴1安装孔8中并且叶片2能够在竖直平面进行摆动,所以活塞12在越过楔形块9后沿着通孔7内壁逐渐将叶片2伸入通孔7的部分向下挤压,从而使得叶片2在通孔7外的部分向上翘起;而楔形块9的设计也保证了活塞12下降到楔形块9下方后不会上移,从而达到无人机落地后,叶片2不会重新垂落的目的;并且,由于无人机转轴1外的叶片2部分向上翘起,使得无人机在下降时受到的空气阻力减小,无人机能够迅速下降,从而减少在空中飘荡的时间,避免无人机的火星将田地周围的树木或房屋引燃;

通孔7底部通过送气管5与水箱顶部连通,随着风扇10的运转,水箱内的空气压强逐渐增大,从而将水箱内的水压送到送水管4中,由于送水管4的出水口位于无人机的外壳外表面,所以送水管4内的水最终被喷到无人机外壳表面位置,对无人机外壳表面进行降温,以及将外壳表面的明火扑灭;并且通孔7底部的干粉会随着气流进入到水箱中,随着水箱中的水被送往外壳的表面,在水喷向外壳表面的明火时,水分蒸发吸取了外壳表面的热量,而蒸发后显露出来的干粉也会覆盖在外壳表面,将外壳表面与外界空气隔绝,提高灭火性能;

此外,通孔7底部的空气还会有一部分通过输气管6运送到无人机底部的气囊3中,从而使得气囊3膨胀,在无人机与从空中降落到地面时,无人机能够得到气囊3的缓冲,尽量保存无人机的结构和外形,便于检修人员进行维修,并且设置在输气管6中的单向阀,保证了空气只能通孔7底部流向气囊3中,避免无人机落地时对气囊3施加压力,使得气囊3中的气体流向输气管6,从而输气管6无法承受气囊3中的气体和通孔7底部的气体的混合,导致输气管6爆炸。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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