一种用于无人机的避障监测装置的制作方法

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种用于无人机的避障监测装置。

背景技术：

目前飞行器行业正处于起步阶段，随着无人机技术的日趋成熟，其在各个行业的应用也越来越广泛，无人机在航拍、救援、森林防火、安防等很多领域得到了广泛的应用，其主要由机体和多个旋翼组成，传统飞行器的操作流程是操作手通过控制器对无人机上的飞行控制子系统下达指令，其将调整姿态的命令下达给电机调节器，电机调节器来控制电机转速，多旋翼飞行器就是依靠各个机臂上电机转速的异同来改变其飞行姿态。无人机的旋翼上均未设置任何防护装置，因此在室内外飞行时，尤其是在环境较为复杂的森林或者城市中时，可能以往内操作不当而使无人机跟环境中的物体发生碰撞，同时在森林中各种树枝或者落叶可能对旋翼造成干扰，这样会对无人机的机械结构造成较大的损伤，可能导致失控或者坠落的情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有无人机在比较复杂的环境飞行时容易出现撞机事故的问题。

为此，本实用新型提供了一种用于无人机的避障监测装置，包括主体，还包括检测端，所述检测端的侧面设置有障碍物信息采集模块，检测端的顶面设置有空心的连接座，该连接座的下端与检测端的顶面中部设置为一体，连接座的上端设置有第二连接卡槽；所述主体内设置有控制模块和驱动电机，控制模块分别与信息采集模块与驱动电机电连接，主体的下方设置有安装板，所述安装板的下方设置有第一连接卡槽，所述驱动电机的传动轴从安装板的中心处穿出，并且传动轴位于第一连接卡槽的中部；第一连接卡槽与第二连接卡槽配合，将检测端活动设置于主体的下方；

所述控制模块包括控制器，电机驱动电路，以及电源电路，所述控制器与障碍物信息采集模块电连接，用于进行障碍物检测，并将障碍物信息发送给控制器，控制器还与电机驱动电路电连接，用于调节安装障碍物信息采集模块的旋转控制机构，以便对障碍物信息采集模块的检测方向进行控制，所述电源电路分别与控制器、电机驱动电路电连接，提供控制器、电机驱动电路正常工作的电能。

所述第一连接卡槽为L形的圆环状卡槽，并且第一连接卡槽的阻挡板指向传动轴所在的圆心处。

所述传动轴上设置有连第一连接齿，所述检测端顶面中部与连接座空心处对应设置有第二连接齿，所述传动轴穿入连接座使得第一连接齿与第二连接齿啮合，从而驱动检测端进行转动。

所述信息采集模块包括信号发射单元和信号接收单元，所述信号发射单元用于发射障碍物的检测信号，所述信号接收单元用于接收经过障碍物反射的障碍物的检测信号。

所述电机驱动电路包括电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，电容C7，电阻R1，电阻R2，电阻R3，驱动芯片U1，所述驱动芯片U1的管脚3、管脚8、管脚13均与电源正极电连接，电容C1串接于驱动芯片U1的管脚3与接地端之间，电容C2串接于驱动芯片U1的管脚8与接地端之间，电容C3串接于驱动芯片U1的管脚13与接地端之间，电容C4串接于驱动芯片U1的管脚12与管脚23之间，电容C5串接于驱动芯片U1的管脚7与管脚21之间，电容C6串接于驱动芯片U1的管脚2与管脚18之间，电容C7串接于驱动芯片U1的管脚17与接地端之间，电阻R1串接于驱动芯片U1的管脚22与接地端之间，电阻R2串接于驱动芯片U1的管脚20与接地端之间，电阻R3串接于驱动芯片U1的管脚19与接地端之间。

所述信息采集模块包括电阻R4、电阻R5，电阻R6，三级管Q1，红外发射二极管D1，红外接收管Q2，电容C8，所述电阻R5的一端与电阻R6的一端该连接，并且电阻R5的一端还与电源正极电连接，电阻R5的另一端与红外发射二极管D1的正极电连接，红外发射二极管D1的负极与三级管Q1的集电极电连接，所述电阻R5的一端与控制器电连接，电阻R5的另一端与三级管Q1的基极电连接，三级管Q1的发射极与接地端电连接，电阻R6的另一端与红外接收管Q2的一端电连接，红外接收管Q2的另一端与接地端电连接，电阻R6的另一端还与电容C8的一端电连接，电容C8的另一端与接地端电连接，电阻R6的另一端还与控制器电连接。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种用于无人机的避障监测装置，结构简单，能够快速设置于现有的无人机上，可以根据无人机的飞行方向监测前方是否有妨碍飞行的障碍物，并将信息发送到无人机控制模块，无人机一旦确认信息，就可以自动调整飞行方向，躲避障碍物，避免无人机跟环境中的障碍物发生碰撞，特别是避免在森林中飞行各种树枝或者落叶可能对旋翼造成干扰，甚至对无人机的机械结构造成较大的损伤，从而导致失控或者坠落的情况。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是于无人机的避障监测装置示意图。

图2是主体与检测端连接示意图。

图3是检测端顶面示意图。

图4是控制模块原理框图。

图5是电机驱动电路示意图。

图6是信息采集模块电路示意图。

图7是控制器电路示意图。

图中：1、主体；2、安装板；3、卡槽；4、检测端；5、连接座；6、信号发射单元；7、信号接收单元；8、传动轴；9、阻挡板；10、卡槽；11、第二连接齿；12、第一连接齿。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

为了克服现有无人机在比较复杂的环境飞行时容易出现撞机事故的问题，本实施例提供了一种如图1、图2、图3、图4所示的一种用于无人机的避障监测装置，包括主体1，还包括检测端4，所述检测端4的侧面固定设置有障碍物信息采集模块，用于检测无人机飞行的前方是否有影响飞行的障碍物，检测端4的顶面设置有空心的连接座5，该连接座5的下端与检测端4的顶面中部设置为一体，连接座5的上端设置有第二连接卡槽10；所述主体1内设置有控制模块和驱动电机，控制模块分别与信息采集模块与驱动电机电连接，主体1的下方设置有安装板2，安装板2周围设置有螺纹孔，以便使用螺钉将该避障监测装置与无人机固定连接。所述安装板2的下方设置有第一连接卡槽3，该第一连接卡槽3为L形的圆环状卡槽，并且卡槽3的阻挡板9指向传动轴8所在的圆心处，所述驱动电机的传动轴8从安装板2的中心处穿出，并且传动轴8位于第一连接卡槽3的中部； 第一连接卡槽3与第二连接卡槽10配合，将检测端4活动设置于主体1的下方，并且检测端4可以在驱动电机的驱动下，经过传动轴8的传动，从而改变检测端4的方向，使得检测端4上的障碍物信息采集模块的检测方向与无人机的飞行方向一致，从而准确检测无人机飞行的前方是否有障碍物存在；具体驱动检测端4转动是：传动轴8上设置有连第一连接齿12，所述检测端4顶面中部与连接座5空心处对应设置有第二连接齿11，所述传动轴8穿入连接座5使得第一连接齿12与第二连接齿11啮合，从而驱动检测端4进行转动。

如图4所示，所述控制模块包括控制器，电机驱动电路，以及电源电路，所述控制器与障碍物信息采集模块电连接，用于进行障碍物检测，并将障碍物信息发送给控制器，控制器还与电机驱动电路电连接，用于调节安装障碍物信息采集模块的旋转控制机构，以便对障碍物信息采集模块的检测方向进行控制，所述电源电路分别与控制器、电机驱动电路电连接，提供控制器、电机驱动电路正常工作的电能，电源电路为常用主要是由常用的变压电路、稳压电路、以及滤波电路组成，其主要提供的是满足电机、障碍物信息采集模块及控制器工作要求的直流电能。

实施例2

所述信息采集模块包括信号发射单元6和信号接收单元7，所述信号发射单元6用于发射障碍物的检测信号，所述信号接收单元7用于接收经过障碍物反射的障碍物的检测信号；如图6所示，该信息采集模块的具体电路包括电阻R4、电阻R5，电阻R6，三级管Q1，红外发射二极管D1（即为信号发射单元6），红外接收管Q2（即为信号接收单元7），电容C8，所述电阻R5的一端与电阻R6的一端该连接，并且电阻R5的一端还与电源正极电连接，电阻R5的另一端与红外发射二极管D1的正极电连接，红外发射二极管D1的负极与三级管Q1的集电极电连接，所述电阻R5的一端与控制器电连接，电阻R5的另一端与三级管Q1的基极电连接，三级管Q1的发射极与接地端电连接，电阻R6的另一端与红外接收管Q2的一端电连接，红外接收管Q2的另一端与接地端电连接，电阻R6的另一端还与电容C8的一端电连接，电容C8的另一端与接地端电连接，电阻R6的另一端还与控制器电连接。

如图5所示，上述电机驱动电路包括电容C1，电容C2，电容C3，电容C4，电容C5，电容C6，电容C7，电阻R1，电阻R2，电阻R3，驱动芯片U1，所述驱动芯片U1的管脚3、管脚8、管脚13均与电源正极电连接，电容C1串接于驱动芯片U1的管脚3与接地端之间，电容C2串接于驱动芯片U1的管脚8与接地端之间，电容C3串接于驱动芯片U1的管脚13与接地端之间，电容C4串接于驱动芯片U1的管脚12与管脚23之间，电容C5串接于驱动芯片U1的管脚7与管脚21之间，电容C6串接于驱动芯片U1的管脚2与管脚18之间，电容C7串接于驱动芯片U1的管脚17与接地端之间，电阻R1串接于驱动芯片U1的管脚22与接地端之间，电阻R2串接于驱动芯片U1的管脚20与接地端之间，电阻R3串接于驱动芯片U1的管脚19与接地端之间；驱动芯片U1的管脚18、管脚21、管脚23分别与电机的电能输入端电连接；驱动芯片U1的管脚4、管脚5、管脚9、管脚10、管脚14、管脚15、管脚19、管脚20、管脚22均与图7所示的控制器对应管脚电连接，由控制器输出控制信号对电机进行调节，通过调节电机的工作状态，使得检测端4能够进行旋转，从而改变设置在检测端侧面上的信号发射单元6和信号接收单元7的方向，使得信号发射单元6和信号接收单元7的检测方向与无人机的飞行方向一致，从而实时监测前方是否出现障碍物，当前方出现障碍物的时候，信号发射单元6发射的红外线就会被障碍物反射回来从而被信号接收单元7接收，信号接收单元接收到障碍物信号传输到控制器，控制器做出障碍物判断后，将障碍物信息传输到无人机的飞行控制中心，飞行控制中心就可以根据检测到的障碍物信息，无人机的飞行方向及时做出改变，避免无人机跟环境中的障碍物发生碰撞，特别是避免在森林中飞行各种树枝或者落叶可能对旋翼造成干扰，甚至对无人机的机械结构造成较大的损伤，从而导致失控或者坠落的情况。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实施例所作的进一步详细说明，不能认定本实施例的具体实施只局限于这些说明。对于本实施例所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实施例构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实施例的保护范围。