一种应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统的制作方法

1.本发明涉及智能无人化安防巡检技术领域，具体地说，涉及一种应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统。


背景技术：

2.随着无人车和无人机以及物联网的发展，无人化安防巡检和地形的高空测绘已经成为可能，在进行安防巡检时，传统采用单一无人机或者单一无人车进行巡检，传统的无人机电能储备有限，滞空时间较短，当电量不足时必须返回，难以满足安防巡检的需求，与此同时无人车的视野覆盖范围有限无法很好的进行巡检。
3.现有使用无人机对地形进行高空测绘时，多采用电能驱动螺旋桨，带动装置上下升降调节，电能消耗大，缩短无人机滞空测绘时间，进而影响高空测绘使用效果，并且装置自身防护效果较差，当装置过快下落至地面时，下落时所产生的冲击力容易对装置造成损伤，缩短装置使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，提供了一种应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统，包括无人车,所述无人车一端的上侧设置有无人机组件，所述无人机组件包括无人机和设置在无人机下侧用于承接无人机的停机坪；
6.所述无人车包括无人车架，所述无人车架靠近中部的位置左右对称安装有大容量电池；
7.所述停机坪包括用于停放无人机的停机座，所述停机座的上侧左右对称设置有对无人机的位置进行定位的夹持装置，所述停机座包括两个停放板，两个所述停放板之间的四角处固定连接有缓冲弹簧，所述夹持装置包括电动机械推杆，所述电动机械推杆的一侧设置有平移杆，所述平移杆的一端铰接有连接铰板，所述电动机械推杆的一侧设置有卡架，所述卡架为框架结构，所述连接铰板的一端铰接有柱铰接杆，所述柱铰接杆的一端和卡架靠近中部的位置铰接，所述柱铰接杆的另一端和停放板的上侧铰接；
8.所述无人机包括中心安装架，所述中心安装架的外侧设置有轻质防护架，所述中心安装架的底部设置有安装连接架，所述安装连接架的底部安装有镜头安装架，所述中心安装架的侧边环形排列若干个螺旋组件，所述中心安装架包括两个相互连接的安装板，所述安装板的底部左右对称安装有支撑脚架，所述支撑脚架为t形结构，所述支撑脚架的一端插接在卡架的内部，所述安装连接架包括盛放板，所述盛放板的上侧左右对称固定连接有连接在安装板底部的连接杆。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述盛放板的底部固定安装有扣接架，所述镜头安装架包括扣位架，所述扣位架的上侧四角处左右对称固定连接有扣条，所述扣条和扣接
架卡扣连接，所述扣位架的底部转动连接有中转板，所述中转板的一侧转动连接有安装扣架，所述安装扣架上转动连接有云台摄像头。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述轻质防护架包括轻质防护架包括若干个环形排列设置的连接头，所述连接头为三角结构，且若干个所述连接头之间均插接有防护杆，若干个所述防护杆组成一个六边形，所述连接头靠近内部的一侧插接有固定连接杆，所述固定连接杆的一端插接在两个安装板之间，且通过螺钉接固定。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述螺旋组件包括螺旋桨，所述螺旋桨的底部固定连接有驱动机，所述驱动机套设在固定连接杆上。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述连接铰板和平移杆铰接的位置设置有限位滑柱，所述停放板上靠近中部的位置左右对称开设有滑动限位槽，所述限位滑柱滑动设置在滑动限位槽的内部。
13.作为本技术方案的进一步改进，所述电动机械推杆固定连接在停放板的上侧，所述卡架上靠近柱铰接杆的位置铰接有辅助铰接板，所述辅助铰接板的一端铰接在停放板上，所述缓冲弹簧的内部设有安装在两个停放板之间的伸缩杆，所述停放板螺钉连接在无人车架上。
14.作为本技术方案的进一步改进，所述无人车架的一端安装有无人车视觉模块和无人车图像模块，所述无人车架靠近无人车视觉模块的位置设置有安装架，所述安装架的上侧安装有激光雷达，所述安装架的内部设置有工控机。
15.作为本技术方案的进一步改进，所述安装板上安装有飞控模块，两个所述停放板之间安装有图传与通信设备。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果：
17.1、该应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统中，将无人机组件和无人车安装在一起，当进行巡检时，无人车和无人机组件同步进行移动，对指定的位置进行协作巡检，无人车贴近地面巡检，无人机组件在高空巡检，提高巡检的效果，扩大巡检的范围。
18.2、该应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统中，将无人车和无人机组件连接在一起，当无人机组件内部的电量不足时，无人机组件降落在无人车上，使无人车给无人机组件充电，免去了人员对无人机的频繁回收的麻烦，同时增加了无人机组件的连续续航的能力。
19.3、该应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统中，通过设置的夹持装置对无人机进行夹持，使无人机稳定的降落在停机座上，提高无人机降落的稳定性，同时停机座对降落的进行缓冲，降低无人机因降落带来的冲击，保护无人机上的零部件，延长装置的使用寿命。
附图说明
20.图1为本发明实施例1的整体结构示意图；
21.图2为本发明实施例1的无人车结构示意图；
22.图3为本发明实施例1的无人机组件结构示意图；
23.图4为本发明实施例1的停机坪结构示意图；
24.图5为本发明实施例1的停机座结构示意图；
25.图6为本发明实施例1的夹持装置结构示意图；
26.图7为本发明实施例1的无人机结构示意图；
27.图8为本发明实施例1的中心安装架结构示意图；
28.图9为本发明实施例1的安装连接架结构示意图；
29.图10为本发明实施例1的镜头安装架结构示意图；
30.图11为本发明实施例1的轻质防护架结构示意图；
31.图12为本发明实施例1的螺旋组件结构示意图。
32.图中各个标号意义为：
33.1、无人车；11、无人车架；12、大容量电池；13、安装架；14、激光雷达；15、无人车视觉模块；16、无人车图像模块；17、工控机；
34.2、无人机组件；
35.21、停机坪；
36.211、停机座；2111、停放板；2112、滑动限位槽；2113、缓冲弹簧；2114、伸缩杆；2115、图传与通信设备；
37.212、夹持装置；2121、电动机械推杆；2122、平移杆；2123、卡架；2124、柱铰接杆；2125、连接铰板；2126、辅助铰接板；2127、限位滑柱；
38.22、无人机；
39.221、中心安装架；2211、安装板；2212、飞控模块；2213、支撑脚架；
40.222、安装连接架；2221、盛放板；2222、连接杆；2223、扣接架；
41.223、镜头安装架；2231、扣位架；2232、扣条；2233、中转板；2234、安装扣架；2235、云台摄像头；
42.224、轻质防护架；2241、连接头；2242、防护杆；2243、固定连接杆；
43.225、螺旋组件；2251、螺旋桨；2252、驱动机。
具体实施方式
44.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。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
46.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.实施例1
48.请参阅图1
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图12所示，提供了一种应用于城市安防巡检工作的无人车与无人机协同系统，包括无人车1,无人车1一端的上侧设置有无人机组件2，无人机组件2包括无人机22和设置在无人机22下侧用于承接无人机22的停机坪21；
49.无人车1包括无人车架11，无人车架11靠近中部的位置左右对称安装有大容量电池12；
50.停机坪21包括用于停放无人机22的停机座211，停机座211的上侧左右对称设置有对无人机22的位置进行定位的夹持装置212，停机座211包括两个停放板2111，两个停放板2111之间的四角处固定连接有缓冲弹簧2113，夹持装置212包括电动机械推杆2121，电动机械推杆2121的一侧设置有平移杆2122，平移杆2122的一端铰接有连接铰板2125，电动机械推杆2121的一侧设置有卡架2123，卡架2123为框架结构，连接铰板2125的一端铰接有柱铰接杆2124，柱铰接杆2124的一端和卡架2123靠近中部的位置铰接，柱铰接杆2124的另一端和停放板2111的上侧铰接；
51.无人机22包括中心安装架221，中心安装架221的外侧设置有轻质防护架224，中心安装架221的底部设置有安装连接架222，安装连接架222的底部安装有镜头安装架223，中心安装架221的侧边环形排列若干个螺旋组件225，中心安装架221包括两个相互连接的安装板2211，安装板2211的底部左右对称安装有支撑脚架2213，支撑脚架2213为t形结构，支撑脚架2213的一端插接在卡架2123的内部，安装连接架222包括盛放板2221，盛放板2221的上侧左右对称固定连接有连接在安装板2211底部的连接杆2222。
52.本实施例中的无人车1和无人机组件2在使用时，无人车1带着无人机组件2向着指定的位置移动，当达到指定的位置后，电动机械推杆2121带动平移杆2122收缩，使连接铰板2125带动卡架2123移动，使卡架2123离开支撑脚架2213，螺旋桨2251旋转带动无人机22整体上移飞行，此时无人车1在地面进行巡检，无人机22在高空进行巡检，无人车1和无人机组件2相互协作巡检，提高对区域内巡检的效果，当无人机22电量欠缺时，操作人员通过控制无人机22降落在安装在无人车架11上的停机坪21上，在无人机22落到停机坪21上的瞬间，停放板2111承接无人机22并向下移动，缓冲弹簧2113受到下移的停放板2111的压力开始收缩，吸收停放板2111下移的冲击力，缓解无人机22降落的冲击力，保护无人机22上的零部件，延长无人机22的使用寿命，当无人机22稳定的停靠在停机坪21上后，电动机械推杆2121带动平移杆2122向外伸出，使平移杆2122通过带动连接铰板2125将柱铰接杆2124带动移动，移动的柱铰接杆2124带动卡架2123靠近支撑脚架2213，并将支撑脚架2213的一端插接在卡架2123的内部，使无人机22被稳定的夹持在停机坪21上，使无人车1对停机坪21进行充电，以延长无人机22的连续续航能力，通时通过夹持装置212将无人机22固定住，提高无人机22在无人车1上的稳定性，保证无人机22在被运输过程中的安全。
53.进一步的，盛放板2221的底部固定安装有扣接架2223，镜头安装架223包括扣位架2231，扣位架2231的上侧四角处左右对称固定连接有扣条2232，扣条2232和扣接架2223卡扣连接，扣位架2231的底部转动连接有中转板2233，中转板2233的一侧转动连接有安装扣架2234，安装扣架2234上转动连接有云台摄像头2235，将镜头安装架223安装在安装连接架222的下侧，便于无人机22在飞行时，通过云台摄像头2235对区域内部的情况进行巡检。
54.具体的，轻质防护架224包括轻质防护架224包括若干个环形排列设置的连接头2241，连接头2241为三角结构，且若干个连接头2241之间均插接有防护杆2242，若干个防护
杆2242组成一个六边形，连接头2241靠近内部的一侧插接有固定连接杆2243，固定连接杆2243的一端插接在两个安装板2211之间，且通过螺钉接固定，螺旋组件225包括螺旋桨2251，螺旋桨2251的底部固定连接有驱动机2252，驱动机2252套设在固定连接杆2243上，在中心安装架221的外侧设置了轻质防护架224对中心安装架221及镜头安装架223进行保护，提高无人机22的受撞击的能力，同时保护螺旋组件225的旋转，避免因在碰撞时导致螺旋组件225无法使用而时无人机22坠毁。
55.此外，连接铰板2125和平移杆2122铰接的位置设置有限位滑柱2127，停放板2111上靠近中部的位置左右对称开设有滑动限位槽2112，限位滑柱2127滑动设置在滑动限位槽2112的内部，通过限位滑柱2127对连接铰板2125移动的位置进行限制，使连接铰板2125稳定的带动卡架2123夹持支撑脚架2213，提高无人机22放置在停机坪21上的稳定性。
56.具体的，电动机械推杆2121固定连接在停放板2111的上侧，卡架2123上靠近柱铰接杆2124的位置铰接有辅助铰接板2126，辅助铰接板2126的一端铰接在停放板2111上，缓冲弹簧2113的内部设有安装在两个停放板2111之间的伸缩杆2114，停放板2111螺钉连接在无人车架11上，通过伸缩杆2114对两个停放板2111进行限制，使停放板2111在承接无人机22时，不会发生偏斜，便于停机座211对无人机22的承接。
57.此外，无人车架11的一端安装有无人车视觉模块15和无人车图像模块16，无人车架11靠近无人车视觉模块15的位置设置有安装架13，安装架13的上侧安装有激光雷达14，安装架13的内部设置有工控机17，安装板2211上安装有飞控模块2212，两个停放板2111之间安装有图传与通信设备2115，在无人车1和无人机组件2安装无人车视觉模块15、无人车图像模块16、激光雷达14等装置，便于无人车1、无人机组件2之间巡检的信息的交互，提高无人车1和无人机组件2巡检的效果。
58.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。