[發(fā)明專利]降低無人機(jī)因意外墜落造成損失的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711384270.7
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN108284960B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 班啟沛;張書勤;張志華;胡翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州康曉科技有限公司
• 主分類號(hào): B64D45/06
• 分類號(hào): B64D45/06;B64C17/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

1.降低無人機(jī)因意外墜落造成損失的方法，其特征在于：無人機(jī)包括無人機(jī)主體、第一起落支架、第二起落支架、上水平板和下水平板，下水平板固定設(shè)置在第一起落支架和第二起落支架的頂部，無人機(jī)主體安裝在下水平板和上水平板之間；

所述的方法包括以下步驟：

（1）在下水平板的下表面安裝緩沖減震系統(tǒng)；

（2）在上水平板的上表面安裝氣浮減速平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)；

緩沖減震系統(tǒng)包括底部敞口的方箱，方箱位于第一起落支架和第二起落支架之間，方箱頂部與下水平板下表面接觸并通過第一連接螺栓緊固連接，方箱內(nèi)水平設(shè)置第一滑板，第一滑板的四周邊沿均與方箱的內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，第一滑板上表面與方箱頂部?jī)?nèi)壁之間設(shè)置有一根第一拉繩和至少兩個(gè)第一壓縮彈簧，第一壓縮彈簧的上端部和下端部分別與方箱頂部和第一滑板上表面固定連接；在第一壓縮彈簧的作用下，第一拉繩處于張緊狀態(tài)，第一滑板位于方箱內(nèi)的中部位置；第一滑板的下表面固定連接有位于方箱內(nèi)的第一氣囊，方箱頂部?jī)?nèi)壁設(shè)置有高壓氦氣瓶、控制器和第一電控割繩機(jī)構(gòu)，高壓氦氣瓶的下端連接有出氣管接頭，出氣管接頭上設(shè)置有電控閥，出氣管接頭的出口連接有三通管，第一氣囊的頂部連接有向上穿過第一滑板的第一進(jìn)氣管接頭，第一進(jìn)氣管接頭上設(shè)置有位于第一滑板上方的第一單向閥，三通管的一個(gè)出氣口與第一進(jìn)氣管接頭之間通過第一高壓軟管連接，控制器上設(shè)置有加速度傳感器和無線信號(hào)接收器，第一電控割繩機(jī)構(gòu)位于第一拉繩上部一側(cè)，加速度傳感器和無線信號(hào)接收器均通過數(shù)據(jù)線與控制器連接；

氣浮減速平衡調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括頂部敞口的圓筒體，圓筒體內(nèi)水平設(shè)置有呈圓盤形的第二滑板，第二滑板的外圓周邊沿與圓筒體的內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，第二滑板的下表面與圓筒體底部?jī)?nèi)壁之間設(shè)置有一根第二拉繩和至少兩個(gè)第二壓縮彈簧，第二壓縮彈簧的上端部和下端部分別與圓筒體底部和第二滑板下表面固定連接；在第二壓縮彈簧的作用下，第二拉繩處于張緊狀態(tài)，第二滑板位于圓筒體內(nèi)的中部位置；第二滑板的上表面固定連接有位于圓筒體內(nèi)的第二氣囊，第二氣囊的頂部連接有向下穿過第二滑板和圓筒體底部的第二進(jìn)氣管接頭，第二進(jìn)氣管接頭上設(shè)置有位于第二滑板下方的第二單向閥，三通管的另一個(gè)出氣口與第二進(jìn)氣管接頭之間通過第二高壓軟管連接，圓筒體底部固定設(shè)置有鄰近第二拉繩的第二電控割繩機(jī)構(gòu)；圓筒體的底部與上水平板上表面接觸并通過第二連接螺栓緊固連接；圓筒體上端口的內(nèi)壁固定設(shè)有限位環(huán)，圓筒體的上端口在限位環(huán)上端面上設(shè)置有將圓筒體上端敞口密封的一層塑料薄膜；

控制器通過控制電纜分別與電控閥、第一電控割繩機(jī)構(gòu)和第二電控割繩機(jī)構(gòu)連接；

第一電控割繩機(jī)構(gòu)和第二電控割繩機(jī)構(gòu)的構(gòu)造相同且上下對(duì)稱布置；第一電控割繩機(jī)構(gòu)包括電機(jī)和切割刀片，電機(jī)的主軸垂直朝下，切割刀片水平設(shè)置，電機(jī)的主軸的下端與切割刀片的一端連接，切割刀片的另一端鄰近第一拉繩且切割刀片的鄰近第一拉繩的一側(cè)邊設(shè)置有鋸齒結(jié)構(gòu)；

第一滑板的上表面的左側(cè)邊緣和右側(cè)邊緣處分別垂直設(shè)置有左導(dǎo)板和右導(dǎo)板，左導(dǎo)板和右導(dǎo)板分別與方箱的左側(cè)內(nèi)壁和右側(cè)內(nèi)壁滑動(dòng)接觸；

下水平板和安裝板上下對(duì)應(yīng)開設(shè)有用于穿過第二高壓軟管的第一穿管孔，上水平板和圓筒體底部上下對(duì)應(yīng)開設(shè)有用于穿過第二高壓軟管的第二穿管孔；

圓筒體側(cè)部設(shè)置有用于安裝第二拉繩、第二電控割繩機(jī)構(gòu)以及連接第二進(jìn)氣管接頭與第二高壓軟管的側(cè)門；

（3）在地面上操控遙控器，無人機(jī)起飛在高空中進(jìn)行正常飛行作業(yè)；

（4）當(dāng)由于操作者操作不當(dāng)或發(fā)生故障造成無人機(jī)失控，直接從高空中墜落時(shí)，由于無人機(jī)的特殊設(shè)計(jì)使其在墜落時(shí)仍然能保持計(jì)為正常飛行時(shí)的狀態(tài)，即第一起落支架和第二起落支架均仍然朝下，加速度傳感器監(jiān)測(cè)到無人機(jī)下落的加速度接近于重力加速度時(shí)，加速度傳感器將信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳎刂破魍瑫r(shí)向電控閥、第一電控割繩機(jī)構(gòu)和第二電控割繩機(jī)構(gòu)的電機(jī)發(fā)出信號(hào)，第一電控割繩機(jī)構(gòu)的電機(jī)啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)切割刀片朝向第一拉繩轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度將第一拉繩割斷，第一壓縮彈簧的彈力被釋放，第一壓縮彈簧驅(qū)動(dòng)第一滑板、左導(dǎo)板和右導(dǎo)板沿方箱內(nèi)壁向下滑動(dòng)，盤繞的第一高壓軟管也被下拉伸開，直到第一壓縮彈簧全部伸展時(shí)，第一滑板向下移動(dòng)到方箱的下方，此時(shí)左導(dǎo)板和右導(dǎo)板的上部還位于方箱內(nèi)部；同樣，第二電控割繩機(jī)構(gòu)的電機(jī)啟動(dòng)后驅(qū)動(dòng)切割刀片朝向第二拉繩轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度將第二拉繩割斷，第二壓縮彈簧的彈力被釋放，第二壓縮彈簧驅(qū)動(dòng)第二滑板沿圓筒體內(nèi)壁向上滑動(dòng)，盤繞的第二高壓軟管也被上拉伸開，直到第二滑板與限位環(huán)下端面頂壓接觸時(shí)，第二滑板停止；

與此同時(shí)，電控閥打開，高壓氦氣瓶?jī)?nèi)的氦氣通過三通管分成兩路，其中一路通過第一高壓軟管向第一氣囊內(nèi)注入氦氣，另一路通過第二高壓軟管向第二氣囊內(nèi)注入氦氣，第一氣囊被充滿一定壓力的氦氣后，第一氣囊下部低于無人機(jī)的第一起落支架和第二起落支架底部，第二氣囊被充滿一定壓力的氦氣后，第二氣囊被展開，第二氣囊將塑料薄膜撐破后向上凸出圓筒體，第二氣囊在凸出圓筒體的部分向圓周方向擴(kuò)展，將無人機(jī)的頂部覆蓋，由于氦氣的密度小于空氣且具有良好的穩(wěn)定性，第一氣囊和第二氣囊打開后可降低無人機(jī)的下落速度，特別是第二氣囊由于展開后的面積較大，降速效果最為明顯，這樣可使無人機(jī)緩慢下落到地面，并且落到地面后第一氣囊下部先與地面接觸，即使此時(shí)的無人機(jī)仍然具有一定的速度，由于第一氣囊先著地，第一氣囊可起到減震作用，另外，第一氣囊將沖擊力吸收一部分，還有一部分沖擊力傳遞到第一滑板，第一滑板再向上驅(qū)動(dòng)第一壓縮彈簧，第一壓縮彈簧收縮，左導(dǎo)板和右導(dǎo)板沿方箱內(nèi)壁向上移動(dòng)，從而起到良好的緩沖和減震作用，避免沖擊力對(duì)無人機(jī)的破壞；

第一氣囊和第二氣囊均為三層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)分別為內(nèi)層的橡膠材料層、中層的防爆層和外層的耐磨層，防爆層和耐磨層均由尼龍或滌綸材料的編織線編織而成，防爆層和耐磨層通過縫合線連接為一體。