一种空气环境检测用无人机的制作方法

文档序号:21900987发布日期:2020-08-18 18:53阅读:143来源:国知局
一种空气环境检测用无人机的制作方法

本实用新型涉及空气环境检测无人机技术领域,具体为一种空气环境检测用无人机。



背景技术:

无人驾驶飞行简称无人机,是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,随着人社会的发展,有许多工厂对环境的污染,造成不同程度的环境污染,特别是对空气环境的污染,空气中有许多对人类身体有害的物质,给人们带来了很大的危害,但是空气环境的检测需要进行大范围检测,所以选用无人机来进行对空气环境检测,现有的空气环境检测用无人机大多是通过无人机上设有的检测模块来进行检测,但是现有的无人机存在由于储能电池的电能有限,无人机对环境检测的范围小,对空气中检测不同物质检测的种类有限,检测效率低等缺点。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种空气环境检测用无人机,通过空气环境检测单元,使得对空气中不同物质检测的更加全面,通过太阳能板,可将太阳能转换成电能对储能锂电池进行充电,从而使储能电池的电能大大增加,使得无人机对环境检测的范围增大,通过风扇的转动,可以加快空气在检测通道的流动速度,提高对空气环境检测的效率,本空气环境检测用无人机储能电池的电能可以通过太阳能板进行充电,无人机对环境检测的范围得到增大,对空气中不同物质检测的更加全面,检测效率高,可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种空气环境检测用无人机,包括无人机外壳、机翼单元、摄像单元、无线信号接受单元、导航通信单元、空气环境检测单元和检测通道单元;

无人机外壳:所述无人机外壳包含支撑架和机身,所述机身的下表面左右对称焊接有支撑架,机身下表面的中心位置设有圆形槽,机身的上端为半球体状结构,机身的下端为圆盘状结构,通过机身的形状结构,可以减轻空气阻力,提高了无人机飞行时的稳定性;

机翼单元:所述机翼单元包含伺服电机一、桨叶、机翼板和涵道通道,机身外表面沿圆周方向均匀设有四个机翼板,机翼板远离机身的另一端均通过螺栓连接有伺服电机一,伺服电机一的转轴均通过联轴器贯穿机翼板与桨叶螺纹连接,机身上表面的后侧通过连接座焊接有涵道通道,通过伺服电机一,带动桨叶的旋转,使无人机起飞;

摄像单元:所述摄像单元包含摄像头外框、摄像头、电动伸缩杆和伺服电机二,所述伺服电机二通过螺栓连接在机身内部下表面的中心位置,伺服电机二的转轴通过联轴器贯穿机身的下表面与电动伸缩杆螺纹连接,电动伸缩杆远离伺服电机二的另一端螺纹连接有摄像头外框,摄像头外框的下表面和前表面均嵌套有摄像头,通过摄像头外框的下表面和前表面嵌有的摄像头,可以对周围环境进行全方位拍照摄像,通过伺服电机二,可以使摄像头外框在水平方向进行360度旋转,方便对周围环境不同角度的拍摄;

无线信号接受单元:所述无线信号接受单元包含储能锂电池和无线信号接收模块,所述储能锂电池设于伺服电机二的右端,无线信号接收模块设于储能锂电池的右端,通过无线信号接收模块,可以接收到由信号发射信号装置(如遥控器或电脑)传来的信号;

导航通信单元:所述导航通信单元包含通信模块、gps导航定位模块和单片机模块,所述单片机模块设于伺服电机二的左端,gps导航定位模块设于单片机模块的左端,通信模块设于gps导航定位模块的左端,通过gps导航定位模块,可以使无人机对指定位置的空气环境进行检测,通过通信模块,可以将摄像头所拍摄到的影像传递到发射信号装置(如遥控器或电脑)上;

空气环境检测单元:所述空气环境检测单元设于机身内部;

检测通道单元:所述检测通道单元包含检测通道,所述检测通道设于机身的前表面,检测通道的左右两侧均通过检测分道与检测模块相通,通过检测通道,可以将周围环境的空气流入到空气环境检测单元中进行检测;

其中:无线信号接收模块的输入端与储能锂电池的输出端电连接,无线信号接收模块的输出端与单片机模块的输入端电连接,伺服电机一、伺服电机二、空气检测模单元、电动伸缩杆和摄像头的输入端均与单片机模块的输出端电连接,通信模块和gps导航定位模块均与单片机模块双向电连接。

进一步的,所述空气环境检测单元包含pm2.5检测传感器、氮化物检测传感器、硫化物检测传感器和二氧化碳检测传感器,所述氮化物检测传感器和硫化物检测传感器分别设于机身内部的左右两侧,pm2.5检测传感器设于氮化物检测传感器后端,二氧化碳检测传感器设于硫化物检测传感器的后端,pm2.5检测传感器、氮化物监测传感器、硫化物检测传感器和二氧化碳检测传感器的输出端均与单片机模块的输入端电连接,通过pm2.5检测传感器,可以对空气中大颗粒物质的浓度进行检测,通过氮化物检测传感器,可以对空气中氮化物的浓度进行检测,通过硫化物检测传感器,可以对空气中硫化物的浓度进行检测,通过二氧化碳检测传感器,可以对空气中二氧化碳的浓度进行检测,通过空气环境检测单元,使得对空气中不同物质检测的更加全面。

进一步的,所述检测通道单元还包含风扇,所述风扇通过螺钉连接在检测通道内部靠前的位置处,风扇的输入端与单片机模块的输出端电连接,通过风扇的转动,可以加快空气在检测通道的流动速度,提高对空气环境检测的效率。

进一步的,还包括太阳能充电单元,所述太阳能充电单元包含太阳能板和整流器,所述太阳能板设于机身的上表面,所述整流器设于无线信号接收模块的右端,整流器的输入端通过导线与太阳能板电连接,整流器的输出端与储能锂电池的输入端电连接,通过太阳能板,可将太阳能转换成电能对储能锂电池进行充电,从而使储能电池的电能大大增加,使得无人机对环境检测的范围增大。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本空气环境检测用无人机,具有以下好处:

1、本实用新型设有摄像单元,通过伺服电机二,可以使摄像头外框在水平方向进行360度旋转,方便对周围环境不同角度的拍摄。

2、本实用新型设有空气环境检测单元,通过pm2.5检测传感器,可以对空气中大颗粒物质的浓度进行检测,通过氮化物检测传感器,可以对空气中氮化物的浓度进行检测,通过硫化物检测传感器,可以对空气中硫化物的浓度进行检测,通过二氧化碳检测传感器,可以对空气中二氧化碳的浓度进行检测,通过空气环境检测单元,使得对空气中不同物质检测的更加全面。

3、本实用新型设有风扇,通过风扇的转动,可以加快空气在检测通道的流动速度,提高对空气环境检测的效率。

4、本实用新型设有太阳能充电单元,通过太阳能板,可将太阳能转换成电能对储能锂电池进行充电,从而使储能电池的电能大大增加,使得无人机对环境检测的范围增大。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图;

图2为本实用新型机身内部结构示意;

图3为本实用新型机身俯视剖视图。

图中:1无人机外壳、11支撑架、12机身、2机翼单元、21伺服电机一、22桨叶、23机翼板、24涵道通道、3摄像单元、31摄像头外框、32摄像头、33电动伸缩杆、34伺服电机二、4无线信号接收单元、41储能锂电池、42无线信号接收模块、5导航通信单元、51通信模块、52gps导航定位模块、53单片机模块、6空气环境检测单元、61pm2.5检测传感器、62氮化物检测传感器、63硫化物检测传感器、64二氧化碳检测传感器、7检测通道单元、71风扇、72检测通道、8太阳能充电单元、81太阳能板、82整流器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1-3,本实用新型提供一种技术方案:一种空气环境检测用无人机,包括无人机外壳1、机翼单元2、摄像单元3、无线信号接受单元4、导航通信单元5、空气环境检测单元6和检测通道单元7;

无人机外壳1:所述无人机外壳1包含支撑架11和机身12,所述机身12的下表面左右对称焊接有支撑架11,机身12下表面的中心位置设有圆形槽,机身12的上端为半球体状结构,机身12的下端为圆盘状结构,通过机身12的形状结构,可以减轻空气阻力,提高了无人机飞行时的稳定性;

机翼单元2:所述机翼单元2包含伺服电机一21、桨叶22、机翼板23和涵道通道24,机身12外表面沿圆周方向均匀设有四个机翼板23,机翼板23远离机身12的另一端均通过螺栓连接有伺服电机一21,伺服电机一21的转轴均通过联轴器贯穿机翼板23与桨叶22螺纹连接,机身12上表面的后侧通过连接座焊接有涵道通道24,通过伺服电机一21,带动桨叶22的旋转,使无人机起飞;

摄像单元3:所述摄像单元3包含摄像头外框31、摄像头32、电动伸缩杆33和伺服电机二34,所述伺服电机二34通过螺栓连接在机身12内部下表面的中心位置,伺服电机二34的转轴通过联轴器贯穿机身12的下表面与电动伸缩杆33螺纹连接,电动伸缩杆33远离伺服电机二34的另一端螺纹连接有摄像头外框31,摄像头外框31的下表面和前表面均嵌套有摄像头32,通过摄像头外框31的下表面和前表面嵌有的摄像头32,可以对周围环境进行全方位拍照摄像,通过伺服电机二34,可以使摄像头外框31在水平方向进行360度旋转,方便对周围环境不同角度的拍摄;

无线信号接受单元4:所述无线信号接受单元4包含储能锂电池41和无线信号接收模块42,所述储能锂电池41设于伺服电机二34的右端,无线信号接收模块42设于储能锂电池41的右端,通过无线信号接收模块42,可以接收到由信号发射信号装置(如遥控器或电脑)传来的信号;

导航通信单元5:所述导航通信单元5包含通信模块51、gps导航定位模块52和单片机模块53,所述单片机模块53设于伺服电机二34的左端,gps导航定位模块52设于单片机模块53的左端,通信模块51设于gps导航定位模块52的左端,通过gps导航定位模块52,可以使无人机对指定位置的空气环境进行检测,通过通信模块51,可以将摄像头32所拍摄到的影像传递到发射信号装置(如遥控器或电脑)上;

空气环境检测单元6:所述空气环境检测单元6设于机身12内部;

检测通道单元7:所述检测通道单元7包含检测通道72,所述检测通道72设于机身12的前表面,检测通道72的左右两侧均通过检测分道与检测模块6相通,通过检测通道7,可以将周围环境的空气流入到空气环境检测单元6中进行检测;

其中:无线信号接收模块42的输入端与储能锂电池41的输出端电连接,无线信号接收模块42的输出端与单片机模块53的输入端电连接,伺服电机一21、伺服电机二34、空气检测模单元6、电动伸缩杆33和摄像头32的输入端均与单片机模块53的输出端电连接,通信模块51和gps导航定位模块52均与单片机模块53双向电连接。

进一步的,所述空气环境检测单元6包含pm2.5检测传感器61、氮化物检测传感器62、硫化物检测传感器63和二氧化碳检测传感器64,所述氮化物检测传感器62和硫化物检测传感器63分别设于机身12内部的左右两侧,pm2.5检测传感器61设于氮化物检测传感器62后端,二氧化碳检测传感器64设于硫化物检测传感器63的后端,pm2.5检测传感器61、氮化物监测传感器62、硫化物检测传感器63和二氧化碳检测传感器64的输出端均与单片机模块53的输入端电连接,通过pm2.5检测传感器61,可以对空气中大颗粒物质的浓度进行检测,通过氮化物检测传感器62,可以对空气中氮化物的浓度进行检测,通过硫化物检测传感器63,可以对空气中硫化物的浓度进行检测,通过二氧化碳检测传感器64,可以对空气中二氧化碳的浓度进行检测,通过空气环境检测单元6,使得对空气中不同物质检测的更加全面。

进一步的,所述检测通道单元7还包含风扇71,所述风扇71通过螺钉连接在检测通道72内部靠前的位置处,风扇71的输入端与单片机模块53的输出端电连接,通过风扇71的转动,可以加快空气在检测通道72的流动速度,提高对空气环境检测的效率。

进一步的,还包括太阳能充电单元8,所述太阳能充电单元8包含太阳能板81和整流器82,所述太阳能板81设于机身12的上表面,所述整流器82设于无线信号接收模块42的右端,整流器82的输入端通过导线与太阳能板81电连接,整流器82的输出端与储能锂电池41的输入端电连接,通过太阳能板81,可将太阳能转换成电能对储能锂电池进行充电,从而使储能电池的电能大大增加,使得无人机对环境检测的范围增大。

在使用时:通过发射信号装置(如遥控器或电脑),无线信号接收模块42接收到发射信号装置的信号,无线信号接收模块42将信号传送到单片机模块53的输入端,单片机模块53可以控制伺服电机二34和伺服电机一21的旋转,伺服电机一21的转动带动桨叶22的转动,无人机起飞,伺服电机二34的转动带动电动伸缩杆33的转动,电动伸缩杆33带动摄像头外框31进行水平方向进行转动,单片机模块53可以控制电动伸缩杆33的收缩,电动伸缩杆33的收缩使摄像头外框31嵌入机身12设有的槽内,起到对摄像头保护作用,通过摄像头32对周围的环境进行拍摄,当无人机对空气环境进行检测时,单片机模块53可以控制风扇71转动,检测通道的空气流失增加,通过检测分道流入到空气检测单元6的检测模块内,通过空气检测单元6可以对空气中pm2.5、氮化物、二氧化碳和硫化物浓度进行检测,检测后的信息通过单片机模块53处理后,通过通信模块51传送到接受装置(如手机或电脑),无人机可以通过上表面设有的太阳能板81可以将光能转换成电能,并通过整流器82处理过后对储能锂电池41进行充电,无人机可以通过gps导航定位模块52进行导航定位,可以使无人机到指定的区域内进行空气环境检测。

值得注意的是,本实施例中所公开电动伸缩杆33选用的型号为jf-tgd-30,无线信号接受模块42所选用的型号为华科尔devention,通信模块51所选用的型号为sim900,gps导航定位模块52所选用的型号为bd-126,pm2.5检测传感器所选用的型号为zz-pm2.5,氮化物检测传感器62所选用的型号为mics-6814,硫化物检测传感器63所选用的型号为mq-135,二氧化氮检测传感器64所选用的型号为sgp30,整流器82所选用的型号为kbpc3510,单片机模块53所选用的型号为stc89c52,且单片机模块53控制伺服电机一21、伺服电机二34、电动伸缩杆33和摄像头32为现有常用技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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