一种环境监测无人机及其应用的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，特别是涉及一种环境监测无人机及其应用。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机 行业应用，是无人机真正的刚需；目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途，发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
3.而由于环境监测无人机在使用的时候常用于地形较为复杂的位置，所以现有的环境监测用无人机，还存在着一些不足的地方，例如：现有环境监测用无人机采象装置的摄像头始终处于外界，影响其使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种环境监测无人机及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，可对采象装置收纳防护，防止其始终处于外界，提高其使用寿命。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.本发明提供一种环境监测无人机，包括无人机主体，所述无人机主体两侧对称安装有四个安装臂，所述安装臂顶部远离无人机主体的一侧设置有旋转叶片，所述无人机主体两侧均安装有减震装置，所述减震装置包括减震碰撞架；所述无人机主体内顶壁中部安装有第一推杆电机，所述无人机主体底壁中部开设有通口，所述通口内置有储纳箱，且第一推杆电机的传动轴与储纳箱顶壁固定连接，所述储纳箱内顶部安装有第二推杆电机，所述第二推杆电机的传动轴底部安装有采象装置，所述采象装置左右两侧均安装有摄像头，所述无人机主体内底壁分别安装有处理器和无线接发器，所述采象装置的数据输出端与处理器的数据输入端连接，所述处理器的数据输出端与无线接发器的数据输入端连接；所述无人机主体底部两侧对称设置有缓冲支脚。
7.可选的，所述缓冲支脚包括支脚、弹簧和连接杆，所述无人机主体的下侧侧壁固定连接竖直设置的连接杆，所述连接杆中设有开口向下的凹槽，所述支脚的上端通过弹簧安装在凹槽的槽底处，所述支脚的侧壁还固定连接有限位块，且凹槽的侧壁上设有与限位块匹配的限位槽。
8.可选的，所述无人机主体内底壁左侧安装有第三推杆电机，所述无人机主体顶部置有太阳能面板，所述太阳能面板上表面中部安装有光感传感器，所述太阳能面板下表面左侧与第三推杆电机的传动轴连接处和太阳能面板下表面与无人机主体顶壁连接处均安装有铰接件，且第三推杆电机的传动轴贯穿于无人机主体顶壁左侧，所述无人机主体内底
壁右侧安装有蓄电池，所述太阳能面板的电能输出端与蓄电池的电能入端连接；所述光感传感器的数据输出端与处理器的数据输入端连接。
9.可选的，所述蓄电池分别与第一推杆电机、第二推杆电机和第三推杆电机电性连接。
10.可选的，所述无线接发器与地面控制装置无线连接。
11.可选的，所述通口的形状与储纳箱形状一致且通口内壁与储纳箱接触。
12.可选的，所述采象装置的壳体为柱形。
13.可选的，所述无人机主体顶部一侧设置有气象检测监测装置和空气质量检测仪；所述气象检测监测装置和空气质量检测仪分别与所述处理器电连接。
14.可选的，所述减震装置还包括外减震安装管，所述外减震安装管位于同一侧的两个所述安装臂之间；所述外减震安装管的内部滑动连接有内阻挡块，所述内阻挡块靠近无人机主体的一侧安装有减震弹簧，所述减震弹簧位于所述外减震安装管内；所述内阻挡块远离减震弹簧的一侧固定安装有内减震安装管，所述内减震安装管远离外减震安装管的一端贯穿外减震安装管并固定安装有所述减震碰撞架；所述减震碰撞架靠近旋转叶片的一侧为内弧形结构，所述减震碰撞架远离内减震安装管的一侧包裹有海绵保护垫。
15.本发明还公开一种环境监测无人机的应用，包括如下步骤：
16.启动无人机主体，控制其行进至待监测区域；调整太阳能面板的角度；打开采象装置、气象检测监测装置和空气质量检测仪，开始环境监测，监测数据实时传输至地面控制端；监测完毕后，控制无人机主体返回。
17.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
18.本发明可同时进行所监测区域视频数据、空气质量监测数据以及气象数据监测数据的采集；通过安装有推杆电机，当无需采象装置采象工作时，可以通过推杆电机带动储纳箱收缩至机体内部，同时推杆电机带动采象装置收缩至储纳箱内，从而减少机体的体积，降低风的阻力，利于无人机的持续航拍，且可对采象装置收纳防护，防止其始终处于外界，提高其使用寿命。通过安装有第三推杆电机和太阳能面板，可以通过光感传感器检测太阳能面板的光照亮度，当光照亮度小于设定值时，通过处理器和无线接发器将数据传输给地面控制装置，工作人员控制第三推杆电机带动太阳能面板升降，调节其朝向，提升太阳能面板的发电能力，提高无人机高空护航能力。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明环境监测无人机俯视示意图；
21.图2为本发明环境监测无人机的无人机主体结构示意图；
22.图3为本发明环境监测无人机的缓冲支脚a处放大示意图；
23.图4为本发明环境监测无人机的外减震安装管内部示意图；
24.其中，100为环境监测无人机、1为无人机主体、2为安装臂、3为旋转叶片、4为减震
碰撞架、5为第一推杆电机、6为通口、7为储纳箱、8为第二推杆电机、9为采象装置、10为摄像头、11为处理器、12为无线接发器、13为缓冲支脚、131为支脚、132为弹簧、133为连接杆、134为凹槽、135为限位块、136为限位槽、14为气象检测监测装置、15为空气质量检测仪、16为第三推杆电机、17为太阳能面板、18为光传感器、19为蓄电池、20为外减震安装管、21为内阻挡块、22为减震弹簧、23为内减震安装管、24为铰接件。
具体实施方式
25.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。
26.本发明的目的是提供一种环境监测无人机及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，可对采象装置收纳防护，防止其始终处于外界，提高其使用寿命。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.参考附图1、附图2、附图3和附图4所示，本发明提供一种环境监测无人机100，包括无人机主体1，无人机主体1两侧对称安装有四个安装臂2，安装臂2顶部远离无人机主体1的一侧设置有旋转叶片3，旋转叶片3连接有无刷电机，无人机主体1两侧均安装有减震装置，减震装置包括减震碰撞架4；无人机主体1内顶壁中部安装有第一推杆电机5，无人机主体1底壁中部开设有通口6，通口6内置有储纳箱7，且第一推杆电机5的传动轴与储纳箱7顶壁固定连接，储纳箱7内顶部安装有第二推杆电机8，第二推杆电机8的传动轴底部安装有采象装置9，采象装置9左右两侧均安装有摄像头10，无人机主体1内底壁分别安装有处理器11和无线接发器12，处理器11的型号为s7-200，采象装置9的数据输出端与处理器11的数据输入端连接，处理器11的数据输出端与无线接发器12的数据输入端连接；无人机主体1底部两侧对称设置有缓冲支脚13。
29.具体的，缓冲支脚13包括支脚131、弹簧132和连接杆133，无人机主体1的下侧侧壁固定连接竖直设置的连接杆133，连接杆133中设有开口向下的凹槽134，支脚131的上端通过弹簧132安装在凹槽134的槽底处，支脚131的侧壁还固定连接有限位块135，且凹槽134的侧壁上设有与限位块135匹配的限位槽136。无人机在下降支脚131落地时，会产生震动，对弹簧132进行压缩，在弹簧132的弹性力作用下，将这种震动形成的冲击力大幅度削弱后传递给连接杆133上的无人机主体1，对此进行有效缓冲，保护了无人机主体1和监测装置的安全；支脚131的侧壁还固定连接有限位块135，且凹槽134的内壁设有与限位块135匹配的限位槽136，震动时带动限位块135在限位槽136中滑动，使支脚131的上端不会脱离凹槽134，有效防止支脚131脱离凹槽134而使监测装置损坏。
30.无线接发器12与地面控制装置无线连接。通口6的形状与储纳箱7形状一致且通口6内壁与储纳箱7接触。采象装置9的壳体为柱形。无人机主体1顶部一侧设置有气象检测监测装置14和空气质量检测仪15；气象检测监测装置14和空气质量检测仪15分别与处理器11电连接；无人机主体1内底壁左侧安装有第三推杆电机16，无人机主体1顶部置有太阳能面板17，太阳能面板17上表面中部安装有光感传感器18，光感传感器18的型号为g1-a300n，太
阳能面板17下表面左侧与第三推杆电机16的传动轴连接处和太阳能面板17下表面与无人机主体1顶壁连接处均安装有铰接件24，且第三推杆电机16的传动轴贯穿于无人机主体1顶壁左侧，无人机主体1内底壁右侧安装有蓄电池19，太阳能面板17的电能输出端与蓄电池19的电能入端连接；光感传感器18的数据输出端与处理器11的数据输入端连接。蓄电池19分别与无刷电机、第一推杆电机5、第二推杆电机8和第三推杆电机16电性连接。当无需采象装置采象工作时，可以通过第一推杆电机5带动储纳箱7收缩至无人机主体1内部，同时第二推杆电机8带动采象装置9收缩至储纳箱7内，从而减少无人机主体1的体积，降低风的阻力，利于无人机的持续航拍，且可对采象装置9收纳防护，防止其始终处于外界，提高其使用寿命，通过安装有第三推杆电机16和太阳能面板17，可以通过光感传感器18检测太阳能面板17的光照亮度，当光照亮度小于设定值时，通过处理器11和无线接发器将数据传输给地面控制台，工作人员控制推杆电机带动太阳能面板17升降，调节其朝向，提升太阳能面板17的发电能力，提高无人机高空护航能力。
31.减震装置还包括外减震安装管20，外减震安装管20位于同一侧的两个安装臂2之间；外减震安装管20的内部滑动连接有内阻挡块21，内阻挡块21靠近无人机主体1的一侧安装有减震弹簧22，减震弹簧22位于外减震安装管20内；内阻挡块21远离减震弹簧22的一侧固定安装有内减震安装管23，内减震安装管23远离外减震安装管20的一端贯穿外减震安装管20并固定安装有减震碰撞架4。减震碰撞架4靠近旋转叶片3的一侧为内弧形结构，减震碰撞架3远离内减震安装管23的一侧包裹有海绵保护垫，增加了减震碰撞架4对旋转叶片3的保护强度。当无人机的侧翼接触到异物的时候会先利用减震碰撞架4进行阻挡，避免无人机直接接触到异物，不会对无人机上的旋转叶片3造成干扰，而在碰撞的同时内减震安装管23向外减震安装管20的内部收缩，并将内减震安装管23的移动改变为减震弹簧22的形变，从而降低无人机主体1受到的震动，从而避免了损坏和坠毁的可能。
32.本发明还公开一种环境监测无人机的应用，包括如下步骤：
33.启动无人机主体，控制其行进至待监测区域；调整太阳能面板的角度；打开采象装置、气象检测监测装置和空气质量检测仪，开始环境监测，监测数据实时传输至地面控制端；监测完毕后，控制无人机主体返回。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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装置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。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。