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一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统的制作方法

时间:2022-01-26 阅读: 作者:专利查询

一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统的制作方法

1.本发明涉及无人机设备技术领域,具体为一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统。


背景技术:

2.现有技术的避免失控坠毁的无人机应急控制系统,存在以下问题:
3.第一、现有技术避免失控坠毁的无人机应急控制系统,只能检测无人机是否处于坠毁状态,在判断为是的情况下控制打开安全气囊与降落伞,装置与系统简单,安全气囊的保护效果差,降落伞会导致无人机降落地点与范围有偏差,保护效果低;
4.第二、现有技术的避免失控坠毁的无人机应急装置,在发生故障时,受力情况也会随之改变,导致装置的设备重心有所改变,更容易导致设备坠毁与失控,此外,安全气囊与降落伞在着陆时仍旧有加速度,容易使得无人机机身有磨损。


技术实现要素:

5.针对现有技术的不足,本发明提供了一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统,具备实用性高、可靠性高的优点,解决了实用性低、可靠性低的问题。
6.为实现上述实用性高、可靠性高的目的,本发明提供如下技术方案:一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统,包括控制模块、驱动模块、信号检测模块、人机交互模块、报警模块;
7.控制模块:包括智能处理cpu,接收信号检测模块传输的数据,对于加速度传感器进行数据处理,判断是否超过人机交互模块所设定的设定值,同步接受计时器数据,判断加速度增加量是否在设定的时间范围内,进一步判断是否处于坠毁状态,若是,则智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制电源单元、电机单元、电磁控制装置单元、加热电路单元的开关,进行防坠毁操作;
8.驱动模块:包括电源单元、电机单元、电磁控制装置单元、加热电路单元、下位机控制单元,所述加热电路单元包括加热板,电源单元提供电能,进行驱动,电机单元产生驱动转矩,电磁控制装置单元控制电磁装置,产生感应电动势,电源单元、电机单元、电磁控制装置单元、加热电路单元均受下位机控制单元控制,下位机控制单元与智能处理cpu信号连接;
9.信号检测模块:包括加速度传感器、图像传感器、计时器,加速度传感器用于检测无人机设备的加速度,将加速度数据通过数模转换后将数字信息传输至所述智能处理cpu,通过智能处理cpu进行数据处理,通过图像传感器采集图像,将所述采集的图像信息通过转码,传递至人机交互模块,计时器进行周期计时,并且传递数据至智能处理cpu;
10.人机交互模块:包括客户智能终端,人机交互模块接收所述图像传感器采集的图像信息,解码后通过客户智能终端进行显示,工作人员通过客户智能终端设定加速度阈值与计时器计时范围与时钟周期;
11.报警模块:包括蜂鸣器与信号发射器,智能处理cpu判断无人机设备处于坠毁状态时,通过蜂鸣器进行报警,通过信号发射器发送信号,使所述客户智能终端接收信号,工作人员进行处理;
12.所述控制模块与驱动模块信号连接,所述控制模块与信号检测模块信号连接,所述人机交互模块与控制模块、信号检测模块、报警模块均信号连接。
13.进一步的,所述防坠毁操作包括:智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制电磁控制装置打开,电磁控制装置通电产生感应电动势,感应电动势推动磁块活塞向上移动,磁块活塞向上移动带动辅助翼板打开,进行辅助防坠毁。
14.进一步的,所述防坠毁操作还包括有:智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制加热板打开,加热板接入电路,分解叠氮化钠产生大量气体,大量气体从无人机设备中喷气口喷出,减缓无人机设备的下降速度。
15.一种避免失控坠毁的无人机应急装置,包括调节机构,所述调节机构包括有叶轮,所述叶轮的底端固定连接有连接轴一,所述连接轴一的中部传动连接有棘轮,所述棘轮的外侧活动连接有棘圈,所述棘圈的外侧中部固定连接有齿圈,所述连接轴一的中部转动连接有壳体一,所述壳体一的内部设置有压块,所述压块的外侧设置有活塞杆一,所述调节机构的外侧设置有重心机构,所述重心机构的外侧设置有防坠机构,所述防坠机构的内部设置有过滤膜板。
16.进一步的,所述重心机构包括有活塞顶杆二,所述活塞顶杆二的外侧设置有单向阀,所述单向阀的外侧设置有壳体二,所述壳体二的内部滑动连接有活塞杆三,活塞杆三的表面固定连接有触点,所述触点的外侧固定连接有滑动重块,所述滑动重块的外侧滑动连接有壳体三,因此,通过推动叶轮停止转动的一侧的活塞杆三移动,通过活塞杆三与滑动重块之间的气压,使得滑动重块移动,调节重心,进行稳定无人机设备。
17.进一步的,所述防坠机构包括有壳体四,所述壳体四的内部固定连接有加热板,所述壳体四的内部固定连接有喷气口,所述喷气口的内部转动连接有叶片,所述叶片的中部固定连接有搅拌轴,所述搅拌轴的上侧设置有电磁控制装置,所述电磁控制装置的上端设置有磁块活塞,所述磁块活塞的中部转动连接有辅助翼板,因此,通过叠氮化钠的特性,常温下保持稳定,在加热板加热状态下高温分解,理论上每克叠氮化钠分解可以产生毫升的氮气,因此产生大量气体,通过过滤膜板过滤空气,使得大量气体从喷气口喷出,减缓无人机设备的下降速度,避免无人机设备因为初始加速度大导致磨损。
18.进一步的,所述壳体一与压块均与弹簧固定连接,所述活塞杆一的中部设置有轮齿,所述活塞杆一与齿圈互相啮合,所述壳体二与壳体三固定连接。
19.进一步的,所述叶片与过滤膜板转动连接,所述过滤膜板上设置有叠氮化钠,因此,通过气体通过喷气口,使得喷气口的内部转动连接的叶片进行转动,使得叶片带动搅拌轴转动,调控叠氮化钠加热时的分解速率,进行保护无人机设备。
20.进一步的,所述单向阀的一端固定连接有球形连接件,所述壳体二的外侧设置有固定连接件,所述球形连接件内部设置有通孔,所述球形连接件与固定连接件活动连接,所述固定连接件内部设置有电流变体,所述电流变体与电源电连接。
21.有益效果
22.与现有技术相比,本发明提供了一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统,具备
以下有益效果:
23.1、该避免失控坠毁的无人机应急控制系统,通过推动叶轮停止转动的一侧的活塞杆三移动,通过活塞杆三与滑动重块之间的气压,使得滑动重块移动,调节重心,进行稳定无人机设备,避免因为无人机重心不稳造成无人机失控的情况,对无人机进行稳定,保护无人机设备。
24.2、该避免失控坠毁的无人机应急控制系统,通过叠氮化钠的特性,常温下稳定,高温下分解产生大量气体,通过过滤膜板隔绝掉叠氮化钠与外界接触,同时过滤晶体与气体,放出产生的氮气气体,使得大量气体从喷气口喷出,减缓无人机设备的下降速度,避免无人机设备因为初始加速度大导致磨损,通过气体通过喷气口,叶片带动搅拌轴转动,避免叠氮化钠加热时的分解速率过快,进行保护无人机设备。
附图说明
25.图1为本发明整体装置结构示意图;
26.图2为本发明图1中a-a处剖面结构示意图;
27.图3为本发明调节机构结构示意图;
28.图4为本发明防坠机构结构示意图;
29.图5为本发明系统结构示意图;
30.图6为本发明流程结构示意图。
31.图中:1、调节机构;11、叶轮;12、连接轴一;13、棘轮;14、棘圈;15、齿圈;16、壳体一;17、压块;18、活塞杆一;2、重心机构;21、活塞顶杆二;22、单向阀;23、壳体二;24、活塞杆三;25、触点;26、滑动重块;27、壳体三;3、防坠机构;31、壳体四;32、加热板;33、喷气口;34、叶片;35、搅拌轴;36、电磁控制装置;37、磁块活塞;38、辅助翼板;4、过滤膜板。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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。
33.实施例一:
34.请参阅图1-图6,一种避免失控坠毁的无人机应急控制系统,包括控制模块、驱动模块、信号检测模块、人机交互模块、报警模块;
35.控制模块:包括智能处理cpu,接收信号检测模块传输的数据,对于加速度传感器进行数据处理,判断是否超过人机交互模块所设定的设定值,同步接受计时器数据,判断加速度增加量是否在设定的时间范围内,进一步判断是否处于坠毁状态,若是,则智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制电源单元、电机单元、电磁控制装置36单元、加热电路单元的开关,进行防坠毁操作;
36.驱动模块:包括电源单元、电机单元、电磁控制装置36单元、加热电路单元、下位机控制单元,加热电路单元包括加热板32,电源单元提供电能,进行驱动,电机单元产生驱动转矩,电磁控制装置36单元控制电磁装置,产生感应电动势,电源单元、电机单元、电磁控制
装置36单元、加热电路单元均受下位机控制单元控制,下位机控制单元与智能处理cpu信号连接;
37.信号检测模块:包括加速度传感器、图像传感器、计时器,加速度传感器用于检测无人机设备的加速度,将加速度数据通过数模转换后将数字信息传输至智能处理cpu,通过智能处理cpu进行数据处理,通过图像传感器采集图像,将采集的图像信息通过转码,传递至人机交互模块,计时器进行周期计时,并且传递数据至智能处理cpu;
38.人机交互模块:包括客户智能终端,人机交互模块接收图像传感器采集的图像信息,解码后通过客户智能终端进行显示,工作人员通过客户智能终端设定加速度阈值与计时器计时范围与时钟周期;
39.报警模块:包括蜂鸣器与信号发射器,智能处理cpu判断无人机设备处于坠毁状态时,通过蜂鸣器进行报警,通过信号发射器发送信号,使客户智能终端接收信号,工作人员进行处理;
40.控制模块与驱动模块信号连接,控制模块与信号检测模块信号连接,人机交互模块与控制模块、信号检测模块、报警模块均信号连接;
41.防坠毁操作包括:智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制电磁控制装置36打开,电磁控制装置36通电产生感应电动势,感应电动势推动磁块活塞37向上移动,磁块活塞37向上移动带动辅助翼板38打开,进行辅助防坠毁,防坠毁操作还包括有:智能处理cpu发送命令至驱动模块的下位机控制单元,通过下位机控制单元控制加热板32打开,加热板32接入电路,分解叠氮化钠产生大量气体,大量气体从无人机设备中喷气口33喷出,减缓无人机设备的下降速度。
42.实施例二:
43.请参阅图1-图6,
44.一种避免失控坠毁的无人机应急装置,包括调节机构1,调节机构1包括有叶轮11,叶轮11的底端固定连接有连接轴一12,连接轴一12的中部传动连接有棘轮13,棘轮13的外侧活动连接有棘圈14,棘圈14的外侧中部固定连接有齿圈15,连接轴一12的中部转动连接有壳体一16,壳体一16的内部设置有压块17,压块17的外侧设置有活塞杆一18,调节机构1的外侧设置有重心机构2,重心机构2的外侧设置有防坠机构3,所述防坠机构3的内部设置有过滤膜板4,重心机构2包括有活塞顶杆二21,活塞顶杆二21的外侧设置有单向阀22,单向阀22的外侧设置有壳体二23,壳体二23的内部滑动连接有活塞杆三24,活塞杆三24的表面固定连接有触点25,触点25的外侧固定连接有滑动重块26,滑动重块26的外侧滑动连接有壳体三27,因此,通过推动叶轮11停止转动的一侧的活塞杆三24移动,通过活塞杆三24与滑动重块26之间的气压,使得滑动重块26移动,调节重心,进行稳定无人机设备;
45.防坠机构3包括有壳体四31,壳体四31的内部固定连接有加热板32,壳体四31的内部固定连接有喷气口33,喷气口33的内部转动连接有叶片34,叶片34的中部固定连接有搅拌轴35,搅拌轴35的上侧设置有电磁控制装置36,电磁控制装置36的上端设置有磁块活塞37,磁块活塞37的中部转动连接有辅助翼板38,因此,通过叠氮化钠的特性,常温下保持稳定,在加热板32加热状态下高温分解,理论上每克叠氮化钠分解可以产生554毫升的氮气,因此产生大量气体,通过过滤膜板4过滤空气,使得大量气体从喷气口33喷出,减缓无人机设备的下降速度,避免无人机设备因为初始加速度大导致磨损;
46.壳体一16与压块17均与弹簧固定连接,活塞杆一18的中部设置有轮齿,活塞杆一18与齿圈15互相啮合,壳体二23与壳体三27固定连接,叶片34与过滤膜板4转动连接,过滤膜板4上设置有叠氮化钠,因此,通过气体通过喷气口33,使得喷气口33的内部转动连接的叶片34进行转动,使得叶片34带动搅拌轴35转动,调控叠氮化钠加热时的分解速率,进行保护无人机设备,所述单向阀22的一端固定连接有球形连接件,所述壳体二23的外侧设置有固定连接件,所述球形连接件内部设置有通孔,所述球形连接件与固定连接件活动连接,所述固定连接件内部设置有电流变体,所述电流变体与电源电连接。
47.工作原理:在使用时,通过叶轮11转动,带动整体装置进行起飞与工作,在遇到失控情况时,通过其中一个叶轮11停止转动,使得无人机受力不平衡,其中一端的浮力小于重力,容易导致无人机失控坠毁,通过叶轮11停止转动,使得连接轴一12停止转动,在连接轴一12正常转动时,连接轴一12转动带动中部传动连接的棘轮13进行转动,使得棘轮13通过与棘圈14啮合,使得棘圈14转动,带动外侧的齿圈15转动,使得齿圈15通过与活塞杆一18啮合,使得两侧的活塞杆一18通过啮合向两侧移动,移动至两侧后挤压弹簧,并且保持挤压状态,在连接轴一12停止转动时,通过弹簧的弹性,使得压块17弹回活塞杆一18,使得活塞杆一18通过啮合,使得齿圈15反向转动,使得齿圈15带动棘圈14反向转动,通过棘轮13与棘圈14的特性,使得棘轮13与棘圈14不会同步转动,使得活塞杆一18接触活塞顶杆二21,使得两侧的活塞顶杆二21向中部移动,使得活塞顶杆二21顶开单向阀22,活塞顶杆二21挤压气体通过单向阀22进入球形连接件,通过通孔进入壳体二23,使得壳体二23一端压强增大,推动叶轮11停止转动的一侧的活塞杆三24移动,通过活塞杆三24与滑动重块26之间的气压,使得滑动重块26移动,调节重心,进行稳定;
48.通过两侧以上的叶轮11相继停止转动,使得滑动重块26失去重心,使得触点25相接触,使得触点25接通,使得触点25与加热板32电连接,触点25接通使得加热板32接入电路,使得通过叠氮化钠的特性,常温下保持稳定,在加热板32加热状态下高温分解,理论上每克叠氮化钠分解可以产生554毫升的氮气,因此产生大量气体,通过过滤膜板4过滤空气,使得大量气体从喷气口33喷出,减缓无人机设备的下降速度,通过气体通过喷气口33,使得喷气口33的内部转动连接的叶片34进行转动,使得叶片34带动搅拌轴35转动,避免叠氮化钠加热时分解速率过快;
49.叠氮化钠:白色六方晶系结晶,对热不稳定,水溶液遇酸放出有毒的hn3,在过滤膜板4上的叠氮化钠晶体为固体,常用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气;
50.通过无人机设备重心不稳,假设只有一个叶轮11转动,使得电源停止为电流变体供电,使得电流变体恢复液态,使得球形连接件与固定连接件转动,无人机整体设备转动,使得重心偏移,保护无人机设备。
51.综上所述,该避免失控坠毁的无人机应急控制系统,通过推动叶轮11停止转动的一侧的活塞杆三24移动,通过活塞杆三24与滑动重块26之间的气压,使得滑动重块26移动,调节重心,进行稳定无人机设备,避免因为无人机重心不稳造成无人机失控的情况,对无人机进行稳定,保护无人机设备。
52.该避免失控坠毁的无人机应急控制系统,通过叠氮化钠的特性,常温下稳定,高温下分解产生大量气体,通过过滤膜板4隔绝掉叠氮化钠与外界接触,同时过滤晶体与气体,
放出产生的氮气气体,使得大量气体从喷气口33喷出,减缓无人机设备的下降速度,避免无人机设备因为初始加速度大导致磨损,通过气体通过喷气口33,叶片34带动搅拌轴35转动,避免叠氮化钠加热时的分解速率过快,进行保护无人机设备。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。