1.本发明涉及一种混用装置，尤其涉及一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置。


背景技术：

2.根据近年来对无人机技术的关注，无人机在不确定性因素影响下往往可能产生坠毁，造成的损失则不可估量，甚至造成人员伤亡事故。由于硬地面对无人机机身的冲击力比较大，容易造成无人机内部元件不同程度的受损，维修费很高，甚至达到无法维修的困境。
3.从目前的现有技术来看：很多无人机只设计了单一的安全保护装置，对无人机的保护效果不明显，坠落时，损坏程度依然很高。
4.针对上述问题，人们需要一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置，来对无人机进行坠落保护。


技术实现要素：

5.本发明目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置，双重保障，最大程度的减轻无人机的受损程度。
6.本发明的目的是这样实现的：一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置，包括无人机，所述无人机包括机身、旋翼臂、旋翼、支腿、底板，所述机身四周等间距的设置有4个所述旋翼臂，所述旋翼臂顶部安装有所述旋翼，所述机身底部等间隔的设置有4个所述支腿，所述支腿两两一组，同组的所述支腿底部设置在同一所述底板顶面两侧，所述底板两端向上翘起；所述机身顶面的中心处安装有紧急伞降装置，当无人机发生失速、坠落时，所述紧急伞降装置弹出，避免无人机坠毁；两个所述底板底部均设置有安全气囊装置，当无人机坠落时，所述安全气囊弹出，减小无人机与地面接触时的冲击力；所述机身底面中心处安装有高度传感器，所述机身顶面中心处设置有电气箱，所述电气箱侧壁铰接有电气箱开关门，所述电气箱内安装有控制器与蓄电池，所述控制器与所述紧急伞降装置、所述安全气囊装置、所述高度传感器之间均通过电路连接，所述蓄电池与所述控制器、所述紧急伞降装置之间均通过电路连接，所述蓄电池外接电源进行充电，进而给所述控制器、所述紧急伞降装置进行供电。
7.进一步地，所述紧急伞降装置包括伞降盒、伞降盒盖、降落伞、伞绳、充气泵、分气管、充气环，所述机身顶面中心处设置有所述伞降盒，所述伞降盒为顶面开口的环状中空结构，所述伞降盒顶面盖有伞降盒盖，所述伞降盒盖与所述伞降盒之间通过摩擦力来进行盖合，所述伞降盒内腔外侧壁等间隔的竖直开设有若干滑槽，所述滑槽顶部贯穿所述伞降盒侧壁顶面，所述滑槽的顶面高于所述旋翼所处的水平面，所述滑槽内滑动连接有定位块，所述伞降盒内腔内侧壁等间隔的开设有若干绑定槽，所述绑定槽与所述滑槽一一对应，并处于同一铅垂面上，所述绑定槽中设置有绑定轴，所述绑定轴上缠绕有所述伞绳，所述伞绳另一端与相对应的所述滑槽中所述定位块的内侧底部连接，所述降落伞边缘处等间隔的与所
有所述定位块的顶部依次固定连接，常态下，所述定位块位于所述滑槽的最底部，所述降落伞叠放至所述伞降盒顶部，所述盒盖为中间凸起的圆弧状结构，确保所述盒盖与所述伞降盒之间有足够的空间来容纳所述降落伞；所述电气箱顶面安装有充气泵，所述充气泵与所述控制器、所述蓄电池之间均通过电路连接，所述充气泵由所述蓄电池供电使用，所述充气泵的进入端设置有进气管，所述进气管延伸至所述伞降盒外部，所述伞降盒的环状内部设置有分气管，所述充气泵的输出端与所述分气管之间通过管道连通，所述伞降盒内腔底部设置有充气环，所述充气环与所述分气管之间通过管道连通，所述充气环为中空环状结构，所述充气环与所述伞降盒的圆心重合，所述充气环顶面等间隔的安装有若干喷气嘴，所述喷气嘴与所述充气环内腔连通，所述喷气嘴位于所述降落伞下方内侧；所述紧急伞降装置工作原理，所述控制器控制所述充气泵启动，所述充气泵将空气抽送至所述分气管内，在通过管道输入所述充气环中，最后通过所述喷气嘴向上喷出，将所述降落伞向上吹起，将所述伞降盒盖顶开，从而所述降落伞向外弹出脱离所述伞降盒，同时带动所述定位块向上移动，脱离所述滑槽，所述降落伞在空气阻力的作用下完全撑展，至此开伞完成。
8.进一步地，所述喷气嘴与所述滑槽数量相等，所述喷气嘴处于两个相邻所述滑槽中心连线的中垂面上。
9.进一步地，所述降落伞的伞面上设置有缓冲透气阀。
10.进一步地，所述安全气囊装置包括气囊盒、气囊盒盖、缓冲柱、第一气囊、第二气囊，所述底板底面设置有气囊盒，所述气囊盒为底面开口的中空结构，所述气囊盒底面盖合有气囊盒盖，所述气囊盒盖与所述气囊盒之间通过摩擦力来进行盖合，所述气囊盒顶面设置有若干缓冲柱，所述缓冲柱底部设置有第一气囊，所述第一气囊底部设置有第二气囊，所述第一气囊与所述第二气囊内部连通，所述第二气囊底部安装有泄压阀，常态下，所述第一气囊与所述第二气囊叠放至所述气囊盒内腔中，所述第一气囊顶部设置有导入管，所述导入管延伸至所述底板顶部，所述导入管顶端与所述分气管之间通过管道连通；所述安全气囊装置工作原理，与所述紧急伞降装置同步启动，所述控制器控制所述充气泵启动，所述充气泵将空气抽送至所述分气管内，在通过管道输入所述第一气囊中，所述第一气囊不断充气，体积变大，将所述气囊盒盖顶开，所述第一气囊与所述第二气囊从所述气囊盒中弹出，所述第二气囊与所述第一气囊内部连通，在所述第一气囊充气的同时，所述第二气囊也在充气，待所述第一气囊与所述第二气囊中的气压达到预定值时，所述第一气囊、所述第二气囊充气完成，此后，多余的空气从所述泄压阀排出。
11.进一步地，所述缓冲柱为橡胶材质。
12.进一步地，所述伞降盒、所述伞降盒盖、所述气囊盒、所述气囊盒盖外形的边角处均通过圆角进行过渡。
13.本发明的优势：1.紧急伞降装置，通过降落伞利用空气阻力的原理，来降低无人机的坠落速度，进而减少了无人机与地面之间的冲击，对无人机进行保护，减轻无人机的受损程度。
14.2.紧急伞降装置工作时，一方面，降落伞在定位块的限位作用下，只能相对机身向上弹出，另一方面，固定降落伞的绑定轴位于伞降盒内环顶部，而伞降盒安装于机身的顶面中心处，双重保护下，避免了旋翼割断伞绳，导致降落伞失效，无人机坠毁。
15.3.安全气囊装置，通过第一气囊与第二气囊，将无人机与地面的刚性碰撞，变为弹
性接触，大大减小无人机坠落时与地面接触的冲击，减轻无人机的损毁程度。
附图说明
16.图1为一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置结构示意图。
17.图2为紧急伞降装置剖视结构示意图。
18.图3为伞降盒盖打开结构示意图。
19.图4为去除降落伞的伞降盒结构示意图。
20.图5为安全气囊装置剖视结构示意图。
21.图6为紧急伞降装置、安全气囊装置使用示意图一。
22.图7为紧急伞降装置、安全气囊装置使用示意图二。
23.图中：1.无人机、2.机身、3.旋翼臂、4.旋翼、5.支腿、6.底板、7.紧急伞降装置、8.安全气囊装置、9.高度传感器、10.电气箱、11.电气箱开关门、12.控制器、13.蓄电池、14.伞降盒、15.伞降盒盖、16.降落伞、17.伞绳、18.充气泵、19.分气管、20.充气环、21.滑槽、22.定位块、23.绑定槽、24.绑定轴、25.缓冲透气阀、26.进气管、27.喷气嘴、28.气囊盒、29.气囊盒盖、30.缓冲柱、31.第一气囊、32.第二气囊、33.泄压阀、34.导入管。
具体实施方式
24.为了使技术领域的人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
25.本技术实施例提供一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置。
26.实施例1，如图1
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7所示。
27.一种适用于多旋翼无人机的紧急伞降与安全气囊混用装置，包括无人机1，所述无人机1包括机身2、旋翼臂3、旋翼4、支腿5、底板6，所述机身2四周等间距的设置有4个所述旋翼臂3，所述旋翼臂3顶部安装有所述旋翼4，所述机身2底部等间隔的设置有4个所述支腿5，所述支腿5两两一组，同组的所述支腿5底部设置在同一所述底板6顶面两侧，所述底板6两端向上翘起。
28.所述机身2顶面的中心处安装有紧急伞降装置7，当无人机发生失速、坠落时，所述紧急伞降装置7弹出，避免无人机坠毁。
29.两个所述底板6底部均设置有安全气囊装置8，当无人机坠落时，所述安全气囊装置8弹出，减小无人机与地面接触时的冲击力。
30.所述机身2底面中心处安装有高度传感器9，所述高度传感器9优选超声波传感器。所述高度传感器9优选堡盟电气有限公司的测距传感器，型号为rr30.dao0
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ggpi.9vf。该型号的传感器，有效测量范围为60米，响应时间快，使用方便，满足本发明的使用需要。所述机身2顶面中心处设置有电气箱10，所述电气箱10侧壁铰接有电气箱开关门11，便于检修。所述电气箱10内安装有控制器12与蓄电池13，所述控制器12优选军创自动化科技有限公司的标准型plc，型号为js
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d。所述控制器12与所述紧急伞降装置7、所述安全气囊装置8、所
述高度传感器9之间均通过电路连接，对其进行控制。所述蓄电池13与所述控制器12、所述紧急伞降装置7之间均通过电路连接，所述蓄电池外接电源进行充电，进而给所述控制器12、所述紧急伞降装置7进行供电，避免无人机无电时，所述紧急伞降装置7与所述安全气囊装置8无法使用。
31.所述紧急伞降装置7包括伞降盒14、伞降盒盖15、降落伞16、伞绳17、充气泵18、分气管19、充气环20。所述机身2顶面中心处设置有所述伞降盒14，所述伞降盒14为顶面开口的环状中空结构，所述伞降盒14顶面盖有伞降盒盖15，所述伞降盒盖15与所述伞降盒14之间通过摩擦力来进行盖合，常态下所述伞降盒盖15不易脱落。所述伞降盒14内腔外侧壁等间隔的竖直开设有若干滑槽21，所述滑槽21顶部贯穿所述伞降盒14侧壁顶面，所述滑槽21的顶面高于所述旋翼4所处的水平面，进而避免伞绳17被旋翼切断。所述滑槽21内滑动连接有定位块22。所述伞降盒14内腔内侧壁等间隔的开设有若干绑定槽23，所述绑定槽23与所述滑槽21一一对应，并处于同一铅垂面上，所述绑定槽23中设置有绑定轴24。所述绑定轴24上缠绕有所述伞绳17，所述伞绳17另一端与相对应的所述滑槽21中所述定位块22的内侧底部连接。所述降落伞边缘处等间隔的与所有所述定位块22的顶部依次固定连接，使得所述降落伞16展开时，只能相对所述伞降盒14向上展出，从而避免了所述降落伞16以及所述伞绳17被所述旋翼4破坏。同时，所述定位块22还可以确保所述降落伞16以伞形展开，避免所述降落伞16各部分重叠，尤其是边缘部分，进而避免所述降落伞16的展开失败，同时还可以减少所述降落伞16的展开时间，以最短的时间利用空气阻力来降低坠落速度。
32.常态下，所述定位块22位于所述滑槽21的最底部，所述降落伞16叠放至所述伞降盒14顶部。所述伞降盒盖15为中间凸起的圆弧状结构，确保所述伞降盒盖15与所述伞降盒14之间有足够的空间来容纳所述降落伞16。所述降落伞16的伞面上设置有缓冲透气阀25。一方面避免所述降落伞16在刚展开时的瞬间被空气阻力所破坏，另一方面减轻无人机在坠落过程中的晃动。
33.所述电气箱10顶面安装有充气泵18，所述充气泵18优选缘循智能科技有限公司的无刷风机，型号为798。所述充气泵18与所述控制器12、所述蓄电池13之间均通过电路连接，所述充气泵18由所述蓄电池13供电使用。所述充气泵18的进入端设置有进气管26，所述进气管26延伸至所述伞降盒14外部，确保所述充气泵18的进气顺畅。所述伞降盒14的环状内部设置有分气管19，进而可以同时给若干设备进行供气。所述充气泵18的输出端与所述分气管19之间通过管道连通，所述伞降盒14内腔底部设置有充气环20，所述充气环20与所述分气管19之间通过管道连通。所述充气环20为中空环状结构，所述充气环20与所述伞降盒14的圆心重合，所述充气环20顶面等间隔的安装有若干喷气嘴27。所述喷气嘴27与所述充气环20内腔连通，所述喷气嘴27位于所述降落伞16下方内侧，所述喷气嘴27与所述滑槽21数量相等，所述喷气嘴27处于两个相邻所述滑槽21中心连线的中垂面上，使得所述喷气嘴27安装数量合理，其喷气范围无空隙，形成了一个闭合圆环，实现无死角供气。使得所述降落伞16弹出时，反应迅速。气量充足，大大缩短了所述降落伞16的弹出时间。
34.所述紧急伞降装置7的工作原理：所述控制器12控制所述充气泵18启动，所述充气泵18将空气抽送至所述分气管19内，在通过管道输入所述充气环20中，最后通过所述喷气嘴27向上喷出。瞬间将所述降落伞16向上吹起，所述伞降盒14中气压增大，在气压以及所述喷气嘴27的喷气冲击下，合力将所述伞降盒盖15顶开，从而所述降落伞16向外弹出脱离所
述伞降盒14，同时带动所述定位块22向上移动，脱离所述滑槽21，所述降落伞16在空气阻力的作用下完全撑展，至此开伞完成。
35.所述安全气囊装置8包括气囊盒28、气囊盒盖29、缓冲柱30、第一气囊31、第二气囊32。所述底板6底面设置有气囊盒28，所述气囊盒28为底面开口的中空结构，所述气囊盒28底面盖合有气囊盒盖29，所述气囊盒盖29与所述气囊盒28之间通过摩擦力来进行盖合，常态下所述气囊盒盖29不易脱落。所述气囊盒28顶面设置有若干缓冲柱30，所述缓冲柱30为橡胶材质，吸震效果好。所述缓冲柱30底部设置有第一气囊31，所述第一气囊31底部设置有第二气囊32，两个气囊，以实现双重缓冲，进一步地减少无人机与地面之间冲击，来保护无人机。所述第一气囊31与所述第二气囊32内部连通，所述第二气囊32底部安装有泄压阀33。常态下，所述第一气囊31与所述第二气囊32叠放至所述气囊盒28内腔中，所述第一气囊31顶部设置有导入管34，所述导入管34延伸至所述底板6顶部，所述导入管34顶端与所述分气管19之间通过管道连通。
36.所述安全气囊装置8的工作原理：所述安全气囊装置8与所述紧急伞降装置7同步启动，所述控制器12控制所述充气泵18启动，所述充气泵18将空气抽送至所述分气管19内，在通过管道输入所述第一气囊31中，所述第一气囊31不断充气，体积变大，将所述气囊盒盖29顶开，所述第一气囊31与所述第二气囊32从所述气囊盒28中弹出，所述第二气囊32与所述第一气囊31内部连通，在所述第一气囊31充气的同时，所述第二气囊32也在充气，待所述第一气囊31与所述第二气囊32中的气压达到预定值时，所述第一气囊31、所述第二气囊32充气完成，此时所述第一气囊31底部从所述气囊盒28底部开口处伸出，所述第二气囊32位于所述第一气囊31底部。此后，多余的空气从所述泄压阀33排出，一方面避免所述第一气囊31与所述第二气囊32气压过大，与地面接触的瞬间发生炸裂；另一方面，无人机与地面接触的瞬间，所述第二气囊32中的一部分空气会由于第二气囊32的变形挤压，从所述泄压阀33排出，从而更有效的吸收碰撞所产生的冲击。
37.所述伞降盒14、所述伞降盒盖15、所述气囊盒28、所述气囊盒盖29外形的边角处均通过圆角进行过渡，从而减少无人机飞行中的空气阻力。
38.本发明在使用时：当无人机在空中发生失速等安全故障时，一方面可以通过无人机驾驶员的来控制其飞行控制系统，开启所述紧急伞降装置以及所述安全气囊装置；或是，所述高度传感器检测到无人机发生失速、失控翻转等安全故障时，将信号传递给所述控制器，所述控制器控制所述紧急伞降装置和所述安全气囊装置启动。
39.所述控制器控制所述充气泵启动，所述充气泵将空气抽送至所述分气管内，在通过管道输入所述充气环中，最后通过所述喷气嘴向上喷出。瞬间将所述降落伞向上吹起，所述伞降盒中气压增大，在气压以及所述喷气嘴的喷气冲击下，合力将所述伞降盒盖顶开，从而所述降落伞向外弹出脱离所述伞降盒，同时带动所述定位块向上移动，脱离所述滑槽，所述降落伞在空气阻力的作用下完全撑展，至此开伞完成。
40.同时，所述充气泵将空气抽送至所述分气管后，一部分空气在通过管道输入所述第一气囊中，所述第一气囊不断充气，体积变大，将所述气囊盒盖顶开，所述第一气囊与所述第二气囊从所述气囊盒中弹出，所述第二气囊与所述第一气囊内部连通，在所述第一气囊充气的同时，所述第二气囊也在充气，待所述第一气囊与所述第二气囊中的气压达到预
定值时，所述第一气囊、所述第二气囊充气完成。此后，多余的空气从所述泄压阀排出。
41.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本技术的其它实施方案。本技术旨在涵盖本技术的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本技术的一般性原理并包括本技术未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本技术的真正范围和精神由权利要求指出。应当理解的是，本技术并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本技术的范围仅由所附的权利要求来限制。