一种无人机防撞装置和无人机的制作方法

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机防撞装置及防撞无人机。

背景技术：

无人机是利用无线电遥控设备控制操纵的不载人飞机，可用于测绘、物流、军事等领域，为不便于人力操作的高空作业提供了便利。在电力行业，在一些高空或危险的作业场合，可充分发挥无人机的便捷性，利用无人机执行高空设备的观测或检修等危险作业，减少电力检修人员的作业负担和危险性。

然而，市面上的无人机大多结构强度低，没有对旋翼配置相关防撞设施，不耐撞不耐摔。而电力行业中许多作业环境复杂，障碍物多，加之无人机的操作较为复杂，精准控制较难，导致无人机在执行任务过程中旋翼容易与障碍物产生碰撞，而造成无人机损坏，影响作业的正常展开。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的一个目的在于提供一种无人机防撞装置，以对无人机的旋翼进行有效的防护，提高无人机的安全系数。

本发明的另一个目的在于提供一种无人机，其采用上述无人机防撞装置，具有更高的安全系数和防撞性能。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种无人机防撞装置，其包括：

旋转杆组件，所述旋转杆组件枢接于无人机的旋翼安装杆上且能够绕所述旋翼安装杆的轴心转动；

防撞网组件，所述防撞网组件设置于所述旋转杆组件远离旋翼的一侧且能够随所述旋转杆组件的转动张开和闭合，所述防撞网组件张开时能够对所述旋翼构成保护。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述旋转杆组件包括同轴连接的连接杆和旋转杆，所述防撞网组件包括支撑件和可相对所述支撑件开合的防撞网；

所述连接杆的第一端固定连接于所述旋翼安装杆，所述连接杆的第二端固定连接于所述支撑件；

所述旋转杆枢接于所述连接杆的第二端且与所述防撞网连接，所述旋转杆能够绕所述连接杆的轴心转动以带动所述防撞网相对所述支撑件开合。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述连接杆与所述旋转杆之间设置有滚动轴承。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述连接杆为筒状结构，其内部固定有驱动器，所述驱动器与所述无人机的控制器电连接，且所述驱动器的输出轴与所述旋转杆连接，用于驱动所述旋转杆转动。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述驱动器与所述无人机的控制器通过无线通讯连接。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述防撞网包括网体和分别嵌装连接于所述网体两侧的第一网骨和第二网骨，所述第一网骨连接于所述旋转杆，所述第二网骨固定于所述支撑件；

当所述防撞网不对所述旋翼构成保护时，所述第一网骨和所述第二网骨重合，所述网体收起，当所述防撞网对所述旋翼构成保护时，所述旋转杆带动所述第一网骨转动以使所述网体周向张开。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述网体能够张开的角度为180°或360°。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述网体由凯夫拉材料制成。

作为一种无人机防撞装置的优选方案，所述连接杆、所述旋转杆、所述第一网骨和所述第二网骨均由碳纤维或铝合金材料制成。

一种无人机，包括机身，所述机身上周向等间隔安装有多个旋翼安装杆，所述旋翼安装杆上安装有旋翼，所述无人机还包括如上述任一方案所述的无人机防撞装置，所述无人机防撞装置的数量与所述旋翼的数量相同，多个所述无人机防撞装置分别可拆卸地安装于多个所述旋翼安装杆上，用于对多个所述旋翼构成防护。

本发明的有益效果为：

本发明提供的无人机防撞装置采用防撞网对无人机的旋翼进行保护，采用旋转杆组件控制防撞网的开合，在需要对旋翼进行防护的工况下将防撞网张开，在不需要对旋翼进行防护的工况下将防撞网收起，既能实现对旋翼的保护，又不过多增加无人机的体积。且本装置结构简洁，在无人机上安装方便，对旋翼的防护效果可靠。

本发明提供的无人机采用上述无人机防撞装置，其安全系数和防撞性能更高，在复杂环境下执行电力检修等任务时工作更加可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的安装有无人机防撞装置的无人机的俯视图；

图2是本发明实施例一提供的安装有无人机防撞装置的无人机的侧视图；

图3是本发明实施例一提供的无人机防撞装置的结构示意图。

图中标示如下：

1-无人机防撞装置；11-旋转杆组件；111-连接杆；1111-连接部；112-旋转杆；12-防撞网组件；121-支撑件；122-防撞网；1221-网体；1222-第一网骨；1223-第二网骨；

100-无人机；101-机身；102-旋翼安装杆；103-旋翼；104-套筒。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”和“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”以及“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

如图1-图3所示，本实施例提供一种无人机防撞装置1，该无人机防撞装置1包括旋转杆组件11及防撞网组件12，旋转杆组件11安装于无人机100的旋翼安装杆102上，防撞网组件12安装于旋转杆组件11上。旋转杆组件11枢接于旋翼安装杆102，其能够绕旋翼安装杆102的轴心转动，防撞网组件12能够随旋转杆组件11的转动张开和闭合，当防撞网组件12张开时，其能够对无人机100的旋翼103提供防护，防止旋翼103与障碍物碰撞。

具体地，如图1和图2所示，无人机100具有机身101，机身101的周向等间隔设置有多个旋翼安装杆102，在旋翼安装杆102上远离机身101的一端安装有旋翼103。旋翼安装杆102及旋翼103的数量根据使用需求可设置为2～10个。

本实施例提供的无人机防撞装置1安装于旋翼安装杆102远离机身101的一端，该无人机防撞装置1与旋翼安装杆102为可拆卸地连接，以在无人机100有防撞需求时安装使用，在无人机100工作环境良好无防撞需求时拆下，减小无人机100重量及体积。在本实施例中，无人机防撞装置1通过套筒104与旋翼安装杆102可拆卸地连接。或者，无人机防撞装置1也可以通过其他方式与旋翼安装杆102可拆卸地连接，如通过螺纹或卡扣连接，本发明实施例在此不做限定。

如图3所示，无人机防撞装置1的旋转杆组件11包括与旋翼安装杆102可拆卸连接的连接杆111及枢接于连接杆111上的旋转杆112，旋翼安装杆102、连接杆111和旋转杆112均同轴安装。连接杆111的第一端通过套筒104、螺纹或卡扣与旋翼安装杆102远离无人机100的机身101的一端可拆卸连接，连接杆111的第二端具有凸出的连接部1111，连接部1111可拆卸地固定于防撞网组件12，用于为防撞网组件12提供受力支撑。旋转杆112枢接于连接杆111的第二端，在本实施例中，旋转杆112套装于连接杆111内，在旋转杆112与连接杆111之间安装有滚动轴承(未示出)，从而实现旋转杆112与连接杆111之间的枢接。或者，旋转杆112的直径也可以设置为大于连接杆111的直径，旋转杆112通过滚动轴承套装于连接杆111外。

本实施例提供的无人机防撞装置1还包括驱动器，驱动器设置于连接杆111的内部，驱动器的输出轴与旋转杆112连接，用于驱动旋转杆112相对连接杆111转动。驱动器为转动电机，优选地，驱动器选用运动平稳且控制精确的伺服电机。驱动器内部具有控制模块，驱动器的控制模块与无人机100的控制器电气连接，以在控制器的控制下驱动旋转杆112转动。驱动器与控制器通过有线方式或者无线方式实现电气连接，优选地，驱动器与无人机100的控制器通过无线通讯方式电气连接，控制信号传输可靠且无漏电风险。进一步优选地，驱动器与控制器通过蓝牙连接。

防撞网组件12的结构如图3所示，防撞网组件12包括支撑件121及安装于支撑件121上的防撞网122，防撞网122能够收合于支撑件121的一端或者相对于支撑件121张开。图3示出了防撞网122张开时的结构示意图，当防撞网122张开时，其对无人机100的旋翼103构成防护。

支撑件121为长条状结构，其与连接杆111可拆卸连接，在支撑件121的中部开设有卡槽，连接杆111的下部朝向支撑件121的一端设置有凸出的连接部1111，连接部1111能够插入到上述卡槽中并通过过盈配合与卡槽固定，当无人机100不需要防护时，可将防撞网组件12从旋转杆组件11上取下，以便于收纳。

防撞网122包括网体1221和至少嵌装在防撞网122两侧的第一网骨1222和第二网骨1223。网体1221由软体材料制成，以便于收合和张开。优选地，网体1221由凯夫拉材料制成，凯夫拉具有高强度、高耐磨性及高抗撕裂性等优点。

第一网骨1222及第二网骨1223用于对网体1221提供径向支撑及带动防撞网122收合和张开，第二网骨1223与支撑件121的一端通过卡扣固定连接，第一网骨1222与旋转杆112固定连接并随旋转杆112绕旋转杆112的轴心转动。当无需对无人机100的旋翼103进行保护时，旋转杆112带动第一网骨1222转动至于第二网骨1223重合，网体1221收起，当需要对旋翼103进行保护时，旋转杆112带动第一网骨1222转动180°，使网体1221张开成半圆形的形状，半圆形的半径大于旋翼103的高度和直径，以对旋翼103构成有效防护。

进一步地，防撞网122还可以设置多个中间网骨，多个中间网骨沿网体1221的周向等间隔嵌装在网体1221内，以增强防撞网122的结构强度和防撞能力。

在本实施例中，为提高无人机防撞装置1的结构强度并减小其重量，可选地，连接杆111、旋转杆112、支撑件121、第一网骨1222及第二网骨1223均选用铝合金或碳纤维材料。优选地，连接杆111、旋转杆112、支撑件121、第一网骨1222及第二网骨1223均选用碳纤维材料。

本实施例还提供了一种无人机100，其包括机身101、与机身101相连的多个旋翼安装杆102及安装在旋翼安装杆102上的多个旋翼103，该无人机100还包括上述无人机防撞装置1。本实施例提供的无人机100由于采用了上述无人机防撞装置1，具有更好的防撞性能和安全等级，更适于在复杂及障碍物多的环境中执行观测及检修等无人作业。

实施例二

本实施例提供了一种无人机防撞装置1，其与实施例一提供的无人机防撞装置1的结构基本相同，所不同的是本实施例提供的无人机防撞装置1的防撞网组件12的防撞网122能够张开360°，以对旋翼103构成更大的保护范围。

在本实施例中，支撑件121的长度为实施例一种支撑件121长度的一半，即本实施例中支撑件121为实施例一中支撑件121的左半部分或右半部分。在防撞网122不对旋翼103构成防护时，第一网骨1222和第二网骨1223均重合于支撑件121一侧表面，当防撞网122对旋翼103进行防护时，旋转杆112能够带动第一网骨1222转动360°并抵接于支撑件121的另一侧表面，使网体1221张开成圆形的形状，圆形的半径大于旋翼103的高度和直径，以构成有效防护。

本实施例还提供了一种无人机100，其采用上述无人机防撞装置1，具有更好的防撞性能，更适合在复杂环境下执行任务。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。