一种无人机保护装置的制作方法

本发明属于无人机防护罩领域，尤其涉及一种无人机保护装置。

背景技术：

现有四旋翼无人机是由机架、动力系统、硬件电路系统、控制系统等组成，由遥控器来控制无人机的升降、前进、后退、左右。四旋翼无人机目前广泛用于：军事侦察、农林业调查、灾害监测、输电线巡查、玩具航模、航拍、气象探测等领域。对于无人机的防护，大多保护无人机的四个旋翼，来避免无人机旋翼折断，如图1所示。

图1中防护方案的缺点是，结构简单、重量轻、成本低、携带方便。但是在狭小空间中工作时，防护效果不好，仅仅起着辅助防护的作用，保护有限，无人机在碰撞到其他物品后容易炸机坠落，损害较大。在工作中携带检测传感器时，图1防护对无人机和检测装置不能起到全方位的保护而且对操作者和控制系统要求较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种无人机保护装置，能够利用陀螺仪原理，避免坠机事故。

本发明采用如下技术方案：

一种无人机保护装置，包括支撑体、内环、外环、球形罩，所述支撑体包括空心轴和内轴，空心轴为外轴，内轴套设在在外轴的孔中，内轴与孔为过渡配合，保证外轴能绕内轴在径向上自由转动，内轴两端均安装在内环开设的通孔中，该孔利用挡片封堵，内环与外环通过螺栓连接，并使内环在外环内自由转动，外环外通过螺栓安装有球形罩。

本发明进一步的技术方案是，内轴与外轴的孔为间歇配合，保证外轴能绕内轴自由转动，并且轴向位移较小。

本发明进一步的技术方案是，内轴的两端分别安装在内环上开设的两个通孔内，使内轴的长度小于内环外圆的直径，内轴与通孔之间留有间隙，可使内轴自由转动。

本发明进一步的技术方案是，两个挡片均使用螺栓安装在内环上，用于封堵内环的通孔，安装挡片的螺栓为两颗，确保挡片不会移动。

本发明进一步的技术方案是，内环上安装支撑体后，在支撑体两侧的内环上分别开设两个通孔，外环上对应的位置开设两个通孔，并且内环的外径小于外环的内径，利用螺栓穿过内环、外环的通孔，将内环固定在外环上，保证内环在外环上自由转动。

本发明进一步的技术方案是，在外环上安装内环后，外环外圆直径小于球形罩内圆直径，在内环两侧的外环上开设通孔，利用螺栓穿过球形罩上的通孔和外环上的通孔，将外环固定在球形罩上，并使外环能在球形罩内自由转动。

本发明进一步的技术方案是，还包括无人机连接夹，无人机连接夹通过螺栓和螺母固定在外轴上，无人机挂载在无人机连接夹上，并且安装在外轴上的无人机连接夹个数≥2个。

本发明的有益效果：

1.本发明借鉴陀螺仪转子的自稳性思想，因为无人机重心低于内轴，所以电机始终向上，升力始终向上，不会坠机。

2.无人机在球形装置内不受外部保护装置的影响，球形保护装置的转动不会影响无人机的飞行。

3.无人机保护装置采用碳纤维材料。

4.在狭小空间中能与周围物体发生碰撞时具有一定的回弹，从而保护无人机。

5.应用该保护装置，无人机可完成工作环境狭小、检测距离近、工作精细、检测质量高的任务，并且该保护装置具有防倾翻功能，所以对传感器和操作人员要求不高。

附图说明

图1为传统四旋翼无人机保护结构示意图；

图2为陀螺仪结构示意图；

图3为支撑体结构示意图；

图4为内环与支撑体连接结构示意图；

图5为支撑体与内环的部分连接结构示意图；

图6为内环与外环连接的连接结构示意图；

图7为内环挂载在外环上的部分结构示意图；

图8为本发明的结构示意图；

图9为无人机连接夹放大结构示意图。

图中：1-内轴、2-外轴、3-内环、4-挡片、5-外环、6-球形罩、7-无人机连接夹。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种无人机保护装置，包括支撑体、内环3、外环5、球形罩6，所述支撑体包括空心轴和内轴1，空心轴为外轴2，内轴1套设在在外轴2的孔中，内轴1与孔为过渡配合，保证外轴2能绕内轴1在径向上自由转动，内轴1两端均安装在内环3开设的通孔中，该孔利用挡片4封堵，内环3与外环5通过螺栓连接，并使内环3在外环5内自由转动，外环5外通过螺栓安装有球形罩6。

本发明进一步的技术方案是，内轴1与外轴2的孔为间歇配合，保证外轴2能绕内轴1自由转动，并且轴向位移较小。

本发明进一步的技术方案是，内轴1的两端分别安装在内环3上开设的两个通孔内，使内轴1的长度小于内环3外圆的直径，内轴1与通孔之间留有间隙，可使内轴1自由转动。

本发明进一步的技术方案是，两个通孔均使用挡片4两侧螺栓安装在内环3上封堵内环3的通孔，安装挡片4的螺栓为两颗，确保挡片4不会移动。

本发明进一步的技术方案是，内环3上安装支撑体后，在支撑体两侧的内环3上分别开设两个通孔，外环5上对应的位置开设两个通孔，并且内环3的外径小于外环5的内径，利用螺栓穿过内环3、外环5的通孔，将内环3固定在外环5上，保证内环3在外环5上自由转动。

本发明进一步的技术方案是，在外环5上安装内环3后，外环5外圆直径小于球形罩6内圆直径，在内环3两侧的外环5上开设通孔，利用螺栓穿过球形罩6上的通孔和外环5上的通孔，将外环5固定在球形罩6上，并使外环5能在球形罩6内自由转动。

本发明进一步的技术方案是，还包括无人机连接夹7，无人机连接夹7通过螺栓和螺母固定在外轴2上，无人机挂载在无人机连接夹7上，并且安装在外轴2上的无人机连接夹7个数≥2个。

本发明一种无人机保护装置具有以下优点：

1、具有陀螺仪转子的定轴性，无人机的重心低于内轴，无人机始终向上，不容易坠机。

2、内轴可在内环上转动，内环在外环内转动，无人机挂载在支撑体上，保证了无人机具有两个自由度；若将无人机当做参照物，球形罩内具有两个自由度，球形罩可任意转动。

3、无人机保护装置主要由内轴、空心轴、内环、外环、球形罩组成。

4、空心轴可在内轴上转动，内轴与内环连接处留有空隙，内轴可自由转动。

5、在外环上紧固两个螺栓，内环则挂载在螺杆上，内环在外环内转动，内环可自由转动。

6、球形罩直接固定在外环上。

实施例1

如图2所示，本发明的一种无人机保护装置，是借鉴陀螺仪转子的定轴性，让其重心向下来代替其定轴性，设计其无人机机械结构。

如图3、9所示，本发明一种无人机保护装置的支撑体包括外轴2和内轴1，

外轴2为空心柱，内轴1与外轴2的内孔间隙配合，使外轴2可绕着内轴1自由转动。无人机及其检测传感器均通过连接件(无人机连接夹7)挂载在外轴2上，保证无人机的重心低于内轴1，此时，无人机的电机在重力作用的影响下始终向上，使无人机升力始终向上，不易炸机。

如图4所示，支撑体安装在内环3上。

如图5所示，外轴2装配在内轴1上，外轴2与内轴1为间歇(过渡)配合，可使外轴2在内轴1上自由转动，而不会轴向运动。内轴1安装于内环3上留有的通孔中，螺栓将挡片4固定在内环3上，挡片4安装的位置可防止内轴1一端伸出内环3外，内轴1安装在内环3的通孔内，内轴1与通孔之间留有很大的间隙，可保证内轴1可在内环3的孔中自由的转动。如此，当无人机挂载在支撑体上时，转动阻力小，重力影响越明显。

如图6所示，为内环3挂载在外环5上的结构，内环3挂载在外环5的两颗螺栓上，并保证内环3可在外环5内转动。

如图7所示，内环3与外环5上均开设2个通孔，保证内环3的外圆直径小于外环5的内圆直径，可使用螺栓，分别穿过内环3与外环5上的两个通孔，保持螺栓头在外环一侧，螺纹一侧指向内环3，拧紧螺母将内环3与外环5连接起来，并使内环3可在外环5内绕螺栓转动。

如图8所示，先组装内环3、支撑体、外环5等部件，挂载无人机后，再组装球形罩6，外环5上再开设2个通孔，并利用螺栓将球形罩6固定在外环5上，无人机被球形罩6保护在内部。在重力的影响下，无人机重心始终低于内轴1，使无人机的螺旋桨始终向上，升力始终向上。而无人机在装置内具有两个自由度，相反，保护装置具有两个自由度，球形保护装置的转动不影响内部无人机的飞行。在外部碰撞时，机械结构还可以反弹避障。

球形罩6是根据无人机的大小制造，球形由连接体、弧形保护网条组成，通过螺栓连接到外环上。连接体可以采用机加工或者铸造，弧形保护网条可以是中空炭纤维制造或者采用铸造等制造方法制成。

本发明的一种无人机保护装置，可保证无人机可以飞行到狭窄空间、高危等工作环境中去采集或检测数据。无人机的球形保护装置重量较轻，无人机就可以携带工作所需要的设备，检测设备也被球形装置保护在内。

本发明提供的一种无人机保护装置，全方位保护无人机。可以用来训练培训新手对无人机的操控。具有结构简单、方便、价格低廉、防护到位等优点。

本发明提供一种无人机保护装置，可与地面遥控车辆结合对敌方进行军事侦查，因为具有该防护结构的无人机可以贴近地面飞行，可与地面接触。在被敌方发现后可快速飞离。可应对狭小空间、各种地形，具有硬币、快速撤离等优点。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。