一种热成像制导自毁式无人机

1.本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种热成像制导自毁式无人机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“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。无人机实际上是无人驾驶飞行器的统称，从技术角度定义可以分为：无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机这几大类。
3.公开号为cn114470556a的中国发明专利，公开了一种具有侦测功能的消防无人机，包括无人机主体外壳，起落架，旋翼臂，螺旋翼，摄像头，热成像仪和灭火组件，无人机主体外壳底部的两侧固定安装有起落架；旋翼臂采用4-6个，均布在无人机主体外壳的四周；旋翼臂远离无人机主体外壳的一端设置有螺旋翼；摄像头至少采用1个，嵌装在无人机主体外壳的一侧；热成像仪固定安装在无人机主体外壳的下端；灭火组件与两个的起落架可拆卸连接。上述专利在野外寻找失踪人员的时候，热成像仪能够对野外的景象进行热成像，并将热成像信息传输回地面，通过传回的画面可以判断失踪人员所在的位置，极大的降低了人力搜索强度，并为救援人员节省了大量的救援时间。
4.但是上述专利有以下不足之处：
5.1、上述专利通过热成像仪来对野外的景象进行热成像，从而判断失踪人员所在的位置，这种方式虽然能够实现监测，但是其不能对飞行过程中的热成像仪进行保护，若无人机的前方飞来异物时，其异物会直接撞击在热成像仪上，从而导致热成像仪受损；并且上述专利的热成像仪拍摄范围有限。
6.2、上述专利的热成像仪不管是否使用，其都裸露在外部，当热成像仪的使用环境比较恶劣时，热成像仪的镜头上会附着很多的颗粒物，这些颗粒物若不及时清洁，则会影响图像质量。


技术实现要素：

7.本发明提供一种热成像制导自毁式无人机，旨在解决目前无人机上的热成像仪不能对其进行保护、热成像仪拍摄范围有限、以及不能够对热成像仪的镜头进行清洁的问题。
8.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
9.一种热成像制导自毁式无人机，包括无人机本体，所述无人机本体的底部安装有机箱，所述机箱的内部安装有监测机构和清洗机构，所述机箱的底部具有供所述监测机构伸出的通孔；所述监测机构包括热成像仪、用于调节所述热成像仪高度的调节组件一、以及用于调节所述热成像仪角度的调节组件二，所述热成像仪位于所述调节组件二上，所述调节组件二位于所述调节组件一上，所述调节组件一位于所述机箱的内壁上；所述清洗机构包括用于对所述热成像仪的镜头进行喷淋的喷淋组件、用于对所述热成像仪的镜头进行清理的清理组件、以及用于对所述热成像仪的镜头进行擦拭的擦拭组件，所述喷淋组件和所述清理组件分别位于所述热成像仪的两侧，所述擦拭组件位于所述喷淋组件上。
10.优选的，所述调节组件一包括液压缸一，所述液压缸一位于所述机箱内部的顶壁上并与所述机箱固定连接，所述液压缸一的输出轴上安装有支撑板，所述支撑板和所述机箱滑动连接，所述支撑板和所述调节组件二相连接；此方案中通过设置液压缸一，该液压缸一工作时可调节支撑板的高度，进一步的调节热成像仪的高度。
11.优选的，所述调节组件二包括减速电机，所述减速电机位于所述支撑板的底部并与所述支撑板固定连接，所述减速电机的输出轴上安装有固定板；所述固定板的底部安装有支柱，所述支柱的底部铰接有安装板，所述支柱的侧壁上设置有液压缸二，所述液压缸二和所述支柱铰接，所述液压缸二的输出轴和所述安装板铰接，所述热成像仪和所述安装板固定连接；此方案中通过设置减速电机，该减速电机的设置可带动热成像仪缓慢转动，从而调节热成像仪在水平方向上的角度；而液压缸二的设置，可调节热成像仪在竖直方向上的角度。
12.优选的，所述喷淋组件包括储液箱，所述储液箱位于所述机箱的内壁上并与所述机箱固定连接，所述储液箱的侧壁上设置有伸缩管，所述伸缩管的一端和所述储液箱相连通，所述伸缩管的另一端连通有支撑管；所述支撑管的侧壁上具有多个喷淋头，所述伸缩管的上方设置有液压缸三，所述液压缸三和所述储液箱固定连接，所述液压缸三的输出轴和所述支撑管固定连接，所述储液箱的顶部具有补液管，所述补液管通过密封盖密封；此方案中通过设置伸缩管和液压缸三，该液压缸三工作时，可通过伸缩管的伸缩作用调节喷淋头与热成像仪之间的间距。
13.优选的，所述清理组件包括马达，所述马达位于所述热成像仪远离所述喷淋头的一侧，所述马达和所述机箱固定连接，所述马达的输出轴上安装有液压缸四；所述液压缸四的输出轴上安装有连接板，所述连接板的侧壁上设置有清理刷，所述清理刷和所述连接板可拆卸连接；此方案中通过设置马达和液压缸四，该马达和液压缸四的配合使用，可通过清理刷对热成像仪的镜头进行清理。
14.优选的，所述擦拭组件包括板体，所述板体位于所述液压缸三的上方并与所述储液箱固定连接，所述板体的顶部安装有液压缸五，所述板体的下方设置海绵体，所述液压缸五的输出轴和所述海绵体固定连接；此方案中通过设置液压缸五，该液压缸五的设置可调节海绵体的高度，以便于海绵体与热成像仪上的镜头相接触，从而能够吸收镜头上的液体。
15.优选的，所述机箱的侧壁上至少安装有一个外壳，每一个所述外壳的内部均具有腔室，每一个所述外壳的一侧均设置有缓冲板，所述缓冲板和所述外壳通过两个弹簧相连接；两个所述弹簧之间设置有伸缩杆，所述伸缩杆的一端和所述外壳固定连接，所述伸缩杆的另一端和所述缓冲板固定连接；此方案中通过设置缓冲板和弹簧，若装置受到外部冲击时，缓冲板首先与异物相接触，此时缓冲板挤压弹簧，弹簧对缓冲板受到的冲击力进行缓冲消能，以减少对装置内物件的影响；而伸缩杆的设置可为缓冲板的水平移动提供导向，避免其复位时发生竖直方向上的偏移。
16.优选的，所述支撑板的两端均设置有导柱，每一个所述导柱均与所述机箱固定连接，每一个所述导柱的侧壁上均套设有导套，两个所述导套分别与所述支撑板的两端固定连接；此方案中通过设置导柱和导套，该导柱和导套的设置可为支撑板在竖直方向上的移动提供导向，避免其发生水平发生上的偏移。
17.优选的，两个所述导柱的底部均设置有橡胶块，两个所述橡胶块分别与两个所述
导柱固定连接，所述橡胶块用于防止所述导套从所述导柱上脱离。
18.优选的，所述无人机本体的顶部安装有太阳能电池板，所述机箱内部的顶壁上安装有蓄电池，所述太阳能电池板和所述蓄电池电性连接，所述蓄电池用于为所述监测机构和所述清洗机构供电。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、通过设置监测机构，若需要使用热成像仪时，通过调节组件一使热成像仪通过通孔伸出到外部，接着通过调节组件二调节热成像仪在水平和竖直方向上的角度，以提高监测范围，本装置避免了工作人员频繁调节无人机的飞行角度。
21.2、通过设置机箱和外壳，该机箱的设置可对热成像仪进行初步保护，其与调节组件一相配合，可避免热成像仪长期裸露在外；而外壳和缓冲板的设置，可对装置受到的冲击进行缓冲以减少对装置内物件的影响，本装置能够对热成像仪进行保护，避免热成像仪因撞击异物而受损。
22.3、通过设置清洗机构，若需要对热成像仪的镜头进行处理时，首先通过喷淋组件对热成像仪的镜头进行打湿，然后通过调节组件二将热成像仪的镜头调节至与清理组件相对应，接着通过清理组件对热成像仪的镜头进行清洁，最后再通过调节组件二将热成像仪的镜头复位，然后通过擦拭组件将镜头上的水分擦干，本装置能够随时对热成像仪的镜头进行清理，减少了人力的耗费。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本发明整体的正视图；
25.图2为本发明外壳的剖视图；
26.图3为本发明机箱的剖视图；
27.图4为图3导柱上的a处结构放大图；
28.图5为图3机箱上的b处结构放大图；
29.图中：
30.1、无人机本体；2、机箱；3、监测机构；4、清洗机构；5、通孔；6、外壳；7、腔室；8、缓冲板；9、弹簧；10、伸缩杆；11、太阳能电池板；12、蓄电池；
31.31、热成像仪；32、调节组件一；33、调节组件二；
32.41、喷淋组件；42、清理组件；43、擦拭组件；
33.321、液压缸一；322、支撑板；323、导柱；324、导套；325、橡胶块；
34.331、减速电机；332、固定板；333、支柱；334、安装板；335、液压缸二；
35.411、储液箱；412、伸缩管；413、支撑管；414、喷淋头；415、液压缸三；416、补液管；
36.421、马达；422、液压缸四；423、连接板；424、清理刷；
37.431、板体；432、液压缸五；433、海绵体。
具体实施方式
38.下面将结合附图对本发明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。
39.通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。
40.基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
41.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
43.请参阅图1-5，一种热成像制导自毁式无人机，包括无人机本体1，无人机本体1的底部安装有机箱2，机箱2的内部安装有监测机构3和清洗机构4，机箱2的底部具有供监测机构3伸出的通孔5；监测机构3包括热成像仪31、用于调节热成像仪31高度的调节组件一32、以及用于调节热成像仪31角度的调节组件二33，热成像仪31位于调节组件二33上，调节组件二33位于调节组件一32上，调节组件一32位于机箱2的内壁上；清洗机构4包括用于对热成像仪31的镜头进行喷淋的喷淋组件41、用于对热成像仪31的镜头进行清理的清理组件42、以及用于对热成像仪31的镜头进行擦拭的擦拭组件43，喷淋组件41和清理组件42分别位于热成像仪31的两侧，擦拭组件43位于喷淋组件41上。
44.具体的，无人机本体1内具有模块组件，该模块组件可以由对比文件中的多个模块组成。机箱2的底部还可以安装有电动缸，该电动缸的输出轴上安装有挡板，当热成像仪31不使用时，可通过电动缸驱动挡板在水平方向上进行移动，从而对通孔5进行密封，以防止外界的灰尘进入到机箱2内部。机箱2的侧壁上可具有盖体，该盖体可通过卡扣和卡槽的方式与机箱2可拆卸连接，使用者可通过取下盖体，以对机箱2内的元器件进行维护。
45.进一步的，调节组件一32包括液压缸一321，液压缸一321位于机箱2内部的顶壁上并与机箱2固定连接，液压缸一321的输出轴上安装有支撑板322，支撑板322和机箱2滑动连接，支撑板322和调节组件二33相连接。
46.进一步的，调节组件二33包括减速电机331，减速电机331位于支撑板322的底部并与支撑板322固定连接，减速电机331的输出轴上安装有固定板332；固定板332的底部安装有支柱333，支柱333的底部铰接有安装板334，支柱333的侧壁上设置有液压缸二335，液压缸二335和支柱333铰接，液压缸二335的输出轴和安装板334铰接，热成像仪31和安装板334固定连接。
47.进一步的，喷淋组件41包括储液箱411，储液箱411位于机箱2的内壁上并与机箱2固定连接，储液箱411的侧壁上设置有伸缩管412，伸缩管412的一端和储液箱411相连通，伸缩管412的另一端连通有支撑管413；支撑管413的侧壁上具有多个喷淋头414，伸缩管412的上方设置有液压缸三415，液压缸三415和储液箱411固定连接，液压缸三415的输出轴和支撑管413固定连接，储液箱411的顶部具有补液管416，补液管416通过密封盖密封。
48.具体的，储液箱411的侧壁上具有出液管，储液箱411通过出液管与伸缩管412相连接，出液管的侧壁上可安装有加压泵(图中未画出)，工作人员可通过加压泵将储液箱411内的液体吸出，然后送至到伸缩管412中，最后从多个喷淋头414喷出，从而实现对镜头的清理。
49.进一步的，清理组件42包括马达421，马达421位于热成像仪31远离喷淋头414的一侧，马达421和机箱2固定连接，马达421的输出轴上安装有液压缸四422；液压缸四422的输出轴上安装有连接板423，连接板423的侧壁上设置有清理刷424，清理刷424和连接板423可拆卸连接。
50.具体的，清理刷424和连接板423可通过螺栓进行连接，该螺栓连接的方式相对于卡扣和卡槽来说，其使用时间更长。
51.进一步的，擦拭组件43包括板体431，板体431位于液压缸三415的上方并与储液箱411固定连接，板体431的顶部安装有液压缸五432，板体431的下方设置海绵体433，液压缸五432的输出轴和海绵体433固定连接。
52.进一步的，机箱2的侧壁上至少安装有一个外壳6，每一个外壳6的内部均具有腔室7，每一个外壳6的一侧均设置有缓冲板8，缓冲板8和外壳6通过两个弹簧9相连接；两个弹簧9之间设置有伸缩杆10，伸缩杆10的一端和外壳6固定连接，伸缩杆10的另一端和缓冲板8固定连接。
53.具体的，机箱2的前后左右侧可均安装有外壳6，这种安装方式，可对机箱2进行全方位的缓冲。
54.进一步的，支撑板322的两端均设置有导柱323，每一个导柱323均与机箱2固定连接，每一个导柱323的侧壁上均套设有导套324，两个导套324分别与支撑板322的两端固定连接。
55.进一步的，两个导柱323的底部均设置有橡胶块325，两个橡胶块325分别与两个导柱323固定连接，橡胶块325用于防止导套324从导柱323上脱离。
56.进一步的，无人机本体1的顶部安装有太阳能电池板11，机箱2内部的顶壁上安装有蓄电池12，太阳能电池板11和蓄电池12电性连接，蓄电池12用于为监测机构3和清洗机构4供电。
57.本发明的工作原理为：
58.请参阅图1-5，若工作人员需要热成像仪31对外界环境进行监测时，开启液压缸一321，使液压缸一321的输出轴带动支撑板322向下运动，以使热成像仪31穿过通孔5以伸出到外部，此时通过热成像仪31对外界环境进行监测，若此时一个角度无法满足监测需求时，开启减速电机331和液压缸二335，使减速电机331通过固定板332调节热成像仪31的横向角度，而液压缸二335的伸出或缩回，可通过安装板334调节热成像仪31的纵向角度，通过两个驱动部件的配合，可在不改变无人机飞行角度的前提下，提高监测范围。
59.当热成像仪31对外界环境监测完毕时，通过液压缸一321带动热成像仪31复位，然后开启液压缸三415，使液压缸三415通过伸缩管412调节喷淋头414与热成像仪31的镜头之间的间距，间距调节完毕后，开启出液管上的加压泵，使加压泵将储液箱411中的液体吸出，然后通过伸缩管412送至到支撑管413中，最后从多个喷淋头414喷出，以打湿热成像仪31的镜头，随后在开启减速电机331，使减速电机331将热成像仪31的镜头转动至与清理刷424相对应，然后开启马达421和液压缸四422，使清理刷424通过马达421和液压缸四422的配合以对热成像仪31的镜头进行清理，清理完成后，再次通过减速电机331将热成像仪31的镜头转动至与喷淋头414相对应，然后通过液压缸五432带动海绵体433往复运动，从而吸干热成像仪31上镜头的水分，本装置能够随时对热成像仪31的镜头进行清理，减少了人力的耗费。
60.上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。