一种具有防护功能的植保无人机

1.本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种具有防护功能的植保无人机。


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，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。植保无人机是无人机的一种，该种无人飞机由飞行平台、导航飞控、喷洒机构三部分组成，通过地面遥控或导航飞控，来实现喷洒作业，可以喷洒药剂、种子、粉剂等。
3.植保无人机需要经常在田间、树林等场所飞行，现有的植保无人机存在以下问题：
4.1.现有的无人机通常不具备防护功能，特别是在无人机降落的过程中，无人机容易直接磕碰地面造成损坏，其防护性能较差；
5.2.现有的无人机难以实时调节摄像头的转动角度，而且无人机使用过程中其摄像头容易沾灰，存在采像范围小、拍摄影像较为模糊的缺点，拍摄效果较差，影响工作人员的观察与操作，无人机飞行过程容易发生意外碰撞而造成损坏。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种具有防护功能的植保无人机，旨在解决上述问题。
7.本发明提供了一种具有防护功能的植保无人机，包括：
8.主机，所述主机上设置有若干个固定杆，所述固定杆上设置有马达驱动的旋翼和包围设置在所述旋翼外周的环形防护架；
9.脚架，所述脚架转动安装在所述主机上，所述主机上设置有能够限制所述脚架转动范围的安装槽，所述主机上设置有用于驱使所述脚架向下翻转的第一扭簧；
10.安装架，所述安装架转动安装在所述主机上，所述主机上设置有能够将所述安装架罩住的透明罩，所述安装架上设置有摄像头；
11.调节机构，所述调节机构设置在所述主机上并用于调节所述安装架的角度位置；
12.转动架，所述转动架转动安装在所述主机上并套接设置在所述透明罩外周，所述转动架上设置有用于擦拭透明罩的刮尘橡胶条；
13.转动机构，所述转动机构设置在所述主机上，所述转动机构与所述转动架传动连接并用于驱使所述转动架转动；
14.驱动机构，所述驱动机构分别与所述调节机构和所述转动机构传动连接并能够分别控制所述调节机构和所述转动机构的工作状态。
15.优选的，所述驱动机构包括驱动电机、输出轴、驱动齿轮、冠齿轮和离合组件，所述驱动齿轮和所述冠齿轮均转动安装所述主机上并套接设置在所述输出轴外周，所述驱动齿轮与所述调节机构传动连接并用于驱使所述调节机构工作，所述冠齿轮与所述转动机构传动连接并用于驱使所述转动机构工作，所述驱动电机与所述输出轴传动连接并能够驱使所
述输出轴转动，所述离合组件能够调节所述驱动齿轮与所述输出轴之间的传动状态以及所述冠齿轮与所述输出轴之间的传动状态。
16.优选的，所述离合组件包括移动块、上锥齿轮、下锥齿轮、弹簧、铁环和电磁铁，所述输出轴为带有内腔的管体结构，所述移动块移动安装在所述内腔中，所述移动块仅能够相对所述输出轴移动而不能相对所述输出轴转动，所述上锥齿轮设置在所述移动块上端，所述下锥齿轮设置在所述移动块下端，所述铁环设置在所述移动块中部位置，所述驱动齿轮上设置有第一锥形槽，所述第一锥形槽上设置有供所述上锥齿嵌入的第一锥齿槽，所述冠齿轮上设置有第二锥形槽，所述第二锥形槽上设置有供所述下锥齿嵌入的第二锥齿槽槽，所述弹簧设置在所述内腔处，所述弹簧能够抵推所述移动块以使所述上锥齿轮与所述第一锥齿槽啮合并驱使所述下锥齿轮远离所述第二锥齿槽，所述电磁铁能够吸引所述铁环以使所述下锥齿轮与所述第二锥齿槽啮合并驱使所述上锥齿轮远离所述第一锥齿槽。
17.优选的，所述调节机构包括蜗轮、蜗杆和从动齿轮，所述蜗轮与所述安装架连接并能够带动所述安装架转动，所述蜗杆转动安装在所述主机上，所述蜗轮与所述蜗杆啮合，所述从动齿轮与所述蜗杆连接并能够带动所述蜗杆转动，所述从动齿轮与所述驱动齿轮啮合。
18.优选的，所述转动机构包括传动组件、传动齿轮和第二扭簧，所述第二扭簧安装在所述主机与所述转动架连接处并能够作用于所述转动架以驱使所述转动架能够相对所述透明罩呈收纳状态，所述传动齿轮与所述转动架连接并能够带动所述转动架转动，所述传动组件用于将所述冠齿轮与所述传动齿轮传动连接以使所述冠齿轮能够驱使所述传动齿轮转动。
19.优选的，所述传动组件包括联动齿轮、转杆和半齿轮，所述转杆转动安装在所述主机上，所述联动齿轮和所述半齿轮分别设置在所述转杆两端，所述联动齿轮与所述冠齿轮啮合，所述半齿轮能够与所述传动齿轮啮合。
20.优选的，所述移动块上设置有凸起部，所述输出轴上设置有供所述凸起部移动安装的滑槽，所述凸起部穿过所述滑槽并分别与上锥齿轮、下锥齿轮和铁环连接。
21.优选的，所述固定杆的数量为四个，四个所述固定杆相对所述主机呈圆周阵列布置，所述脚架的数量为两个，连个所述脚架分别对称安装在所述主机左右两侧。
22.优选的，所述安装架两端均设置有转轴，其中一个所述转轴穿过所述转动架的一端并转动安装在所述主机上，所述调节机构与该所述转轴传动连接并能够调节该所述转轴的转动角度，所述转动架另一端设置有供另一个所述转轴转动安装的套筒，所述套筒转动安装在所述主机上，所述转动机构与所述套筒传动连接并能够驱使所述套筒带动所述转动架转动。
23.相对现有技术，本发明具有以下有益效果：
24.通过在旋翼外周设置环形防护架以对旋翼起到一定的防护作用，通过第一扭簧对脚架施加一定的弹力以对主机落地时起到一定的缓冲作用，工作人员能够根据摄像头拍摄到的图像，以远程控制的方式通过驱动机构、调节机构和转动机构配合实现对摄像头的角度调节以及对转动架的清洁工作，扩大摄像范围的同时保持透明罩表面清洁以提高拍摄效果，利于工作人员观察并根据现场环境对无人机的飞行过程进行控制，减少无人机意外碰撞的概率，为无人机的使用过程提供便利。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明某一实施例的外部结构示意图；
27.图2为本发明某一实施例的内部结构示意图；
28.图3为发明某一实施例中驱动机构和离合组件处的结构示意图；
29.图4为图3中a处的放大图；
30.图5为本发明某一实施例中转动架和安装架处的结构示意图；
31.图6为本发明某一实施例中第一扭簧的结构示意图。
32.图中，1-主机；11-固定杆；12-旋翼；13-环形防护架；2-脚架；21-第一扭簧；3-安装架；31-摄像头；32-转轴；4-透明罩；5-调节机构；51-蜗轮；52-蜗杆；53-从动齿轮；6-转动架；61-刮尘橡胶条；62-套筒；7-转动机构；71-传动组件；711-联动齿轮；712-转杆；713-半齿轮；72-传动齿轮；73-第二扭簧；8-驱动机构；81-驱动电机；82-输出轴；821-滑槽；83-驱动齿轮；831-第一锥形槽；84-冠齿轮；841-第二锥形槽；9-离合组件；91-移动块；911-凸起部；92-上锥齿轮；93-下锥齿轮；94-弹簧；95-铁环；96-电磁铁。
具体实施方式
33.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
34.实施例1：
35.参照图1至图6，本发明提供了一种具有防护功能的植保无人机，包括：
36.主机1，主机1上设置有若干个固定杆11，固定杆11上设置有马达驱动的旋翼12和包围设置在旋翼12外周的环形防护架13；
37.脚架2，脚架2转动安装在主机1上，主机1上设置有能够限制脚架2转动范围的安装槽，主机1上设置有用于驱使脚架2向下翻转的第一扭簧21；
38.安装架3，安装架3转动安装在主机1上，主机1上设置有能够将安装架3罩住的透明罩4，安装架3上设置有摄像头31；
39.调节机构5，调节机构5设置在主机1上并用于调节安装架3的角度位置；
40.转动架6，转动架6转动安装在主机1上并套接设置在透明罩4外周，转动架6上设置有用于擦拭透明罩4的刮尘橡胶条61；
41.转动机构7，转动机构7设置在主机1上，转动机构7与转动架6传动连接并用于驱使转动架6转动；
42.驱动机构8，驱动机构8分别与调节机构5和转动机构7传动连接并能够分别控制调节机构5和转动机构7的工作状态。
43.通过在旋翼12外周设置环形防护架13以对旋翼12起到一定的防护作用，通过第一扭簧21对脚架2施加一定的弹力以对主机1落地时起到一定的缓冲作用，工作人员能够根据
摄像头31拍摄到的图像，以远程控制的方式通过驱动机构8、调节机构5和转动机构7配合实现对摄像头31的角度调节以及对转动架6的清洁工作，扩大摄像范围的同时保持透明罩4表面清洁以提高拍摄效果，利于工作人员观察并根据现场环境对无人机的飞行过程进行控制，减少无人机意外碰撞的概率，为无人机的使用过程提供便利。其中，本发明产品包含现有无人机实现远程遥控所需的控制模块、图形处理模块和数据传输模块，该类技术属常规的现有技术，本技术中不在赘述。
44.具体的，驱动机构8包括驱动电机81、输出轴82、驱动齿轮83、冠齿轮84和离合组件9，驱动齿轮83和冠齿轮84均转动安装主机1上并套接设置在输出轴82外周，驱动齿轮83与调节机构5传动连接并用于驱使调节机构5工作，冠齿轮84与转动机构7传动连接并用于驱使转动机构7工作，驱动电机81与输出轴82传动连接并能够驱使输出轴82转动，离合组件9能够调节驱动齿轮83与输出轴82之间的传动状态以及冠齿轮84与输出轴82之间的传动状态。
45.具体的，离合组件9包括移动块91、上锥齿轮92、下锥齿轮93、弹簧94、铁环95和电磁铁96，输出轴82为带有内腔的管体结构，移动块91移动安装在内腔中，移动块91仅能够相对输出轴82移动而不能相对输出轴82转动，上锥齿轮92设置在移动块91上端，下锥齿轮93设置在移动块91下端，铁环95设置在移动块91中部位置，驱动齿轮83上设置有第一锥形槽831，第一锥形槽831上设置有供上锥齿嵌入的第一锥齿槽，冠齿轮84上设置有第二锥形槽841，第二锥形槽841上设置有供下锥齿嵌入的第二锥齿槽，弹簧94设置在内腔处，弹簧94能够抵推移动块91以使上锥齿轮92与第一锥齿槽啮合并驱使下锥齿轮93远离第二锥齿槽，电磁铁96能够吸引铁环95以使下锥齿轮93与第二锥齿槽啮合并驱使上锥齿轮92远离第一锥齿槽。
46.具体的，移动块91上设置有凸起部911，输出轴82上设置有供凸起部911移动安装的滑槽821，凸起部911穿过滑槽821并分别与上锥齿轮92、下锥齿轮93和铁环95连接。
47.当需要调节摄像头31拍摄角度时，电磁铁96处断电状态，弹簧94抵推移动块91以使上锥齿轮92与第一锥齿槽啮合并驱使下锥齿轮93远离第二锥齿槽，即驱动电机81能够通过输出轴82驱使驱动齿轮83转动，驱动齿轮83驱使调节机构5工作以对摄像头31的拍摄角度进行调节工作；
48.当需要清理透明罩4上的灰尘时，电磁铁96通电并吸引移动块91上的铁环95，以使下锥齿轮93与第二锥齿槽啮合并驱使上锥齿轮92远离第一锥齿槽，即驱动电机81能够通过输出轴82驱使冠齿轮84转动，冠齿轮84通过转动组件驱使转动架6带动刮尘橡胶条61转动进行清灰工作。
49.实施例2：
50.参照图1至图6，结合实施例1的技术方案，本实施例中，调节机构5包括蜗轮51、蜗杆52和从动齿轮53，蜗轮51与安装架3连接并能够带动安装架3转动，蜗杆52转动安装在主机1上，蜗轮51与蜗杆52啮合，从动齿轮53与蜗杆52连接并能够带动蜗杆52转动，从动齿轮53与驱动齿轮83啮合。
51.驱动齿轮83通过从动齿轮53驱使蜗杆52带动蜗轮51转动，以蜗轮51和蜗杆52配合传动的方式并利用蜗轮51和蜗杆52传动过程中的自锁作用实现安装架3的角度调节，即实现摄像头31的角度调节工作。
52.具体的，转动机构7包括传动组件71、传动齿轮72和第二扭簧73，第二扭簧73安装在主机1与转动架6连接处并能够作用于转动架6以驱使转动架6能够相对透明罩4呈收纳状态，传动齿轮72与转动架6连接并能够带动转动架6转动，传动组件71用于将冠齿轮84与传动齿轮72传动连接以使冠齿轮84能够驱使传动齿轮72转动。
53.具体的，传动组件71包括联动齿轮711、转杆712和半齿轮713，转杆712转动安装在主机1上，联动齿轮711和半齿轮713分别设置在转杆712两端，联动齿轮711与冠齿轮84啮合，半齿轮713能够与传动齿轮72啮合。
54.冠齿轮84通过联动齿轮711和转杆712带动半齿轮713转动，半齿轮713转动过程中带动传动齿轮72转动以驱使转动架6带动刮尘橡胶条61对透明罩4进行清洁工作，其中，本发明利用半齿轮713、传动齿轮72和第二扭簧73配合的方式实现转动架6的往复摆动，从而提高对透明罩4的清洁效果。
55.实施例3：
56.参照图1至图6，结合实施例1和实施例2的技术方案，本实施例中，固定杆11的数量为四个，四个固定杆11相对主机1呈圆周阵列布置，脚架2的数量为两个，连个脚架2分别对称安装在主机1左右两侧。
57.具体的，安装架3两端均设置有转轴32，其中一个转轴32穿过转动架6的一端并转动安装在主机1上，调节机构5与该转轴32传动连接并能够调节该转轴32的转动角度，转动架6另一端设置有供另一个转轴32转动安装的套筒62，套筒62转动安装在主机1上，转动机构7与套筒62传动连接并能够驱使套筒62带动转动架6转动。
58.以上，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。