一种无人机避障装置的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，具体为一种无人机避障装置。


背景技术：

2.无人机全称为无人驾驶飞机，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。无人机在避障时需要应用到计算机视觉技术；计算机视觉是一门研究如何使机器"看"的科学，更进一步的说，就是指用摄影机和电脑代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等机器视觉，并进一步做图形处理，使电脑处理成为更适合人眼观察或传送给仪器检测的图像。
3.经检索，公开号cn 217416127 u的实用新型专利公开了一种智能无人机自主避障稳定装置，包括机体，机体两侧对称设置四组翼板，翼板外侧端安装有旋翼，翼板底部滑动安装有连接件，连接件顶部插入翼板内靠近机体一侧设置有弹性件，通过设置弹性件来吸收撞击时第一连接板所受到的冲击动能，通过设置气垫来吸收撞击时第一连接板经过缓冲吸能后剩余的冲击动能，同时两侧的第一挤压板底部板上安装有u型腿，在起降时u型腿顶端作用在第一挤压板底板上，第一挤压板作用在气垫上，以此实现起降减震的效果；第一连接板外侧端连接在弧形围栏的内侧底部，同侧的弧形围栏间通过弧形缓冲件连接，弧形围栏另一端底部连接有抵触在气垫一端的第二挤压板。
4.无人机避障装置在使用时大多是通过弹性部件或防护屏障进行防撞处理，弹性部件在碰撞后，会将弹力作用在无人机上，该种方式不利于无人机在碰撞时稳定的飞行，针对上述情况，在现有的无人机避障装置基础上进行技术创新。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种无人机避障装置，以解决上述背景技术中提出无人机避障装置在使用时大多是通过弹性部件或防护屏障进行防撞处理，弹性部件在碰撞后，会将弹力作用在无人机上，该种方式不利于无人机在碰撞时稳定的飞行的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种无人机避障装置，包括：
7.无人机机架，所述无人机机架的四角均安装有驱动机构，所述驱动机构的底端安装有装配轴，所述装配轴上安装有轴瓦，所述轴瓦上安装有碰撞转动轮，所述装配轴的底端安装有固定件，所述无人机机架的底端安装有承载架，所述无人机机架顶端的中间位置安装有控制机壳，所述控制机壳的内部安装有电源、飞行控制器和主控器，所述电源位于飞行控制器和主控器一侧。
8.优选的，所述无人机机架的正前方嵌装有超声波传感器，超声波传感器与飞行控制器电性连接，所述控制机壳的上端安装有激光雷达支架，所述激光雷达支架的顶端安装有激光雷达，所述激光雷达的安装高度高于驱动机构的高度，激光雷达与主控器通过usb串口进行电性连接，通过超声波传感器与激光雷达的共同作用，可以达到无人机飞行时的避障效果。
9.优选的，所述驱动机构包括飞行电机和飞行叶片，所述飞行电机的输出端连接有飞行叶片，所述飞行叶片通过飞行电机实现转动，飞行电机与飞行叶片设有四组，通过驱动机构的转动实现无人机的无人驾驶飞行。
10.优选的，所述碰撞转动轮通过轴瓦在装配轴上转动，碰撞转动轮、装配轴、轴瓦和固定件设有四组，所述固定件与装配轴之间为螺纹连接，碰撞转动轮能提高无人机飞行时的防碰撞能力。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
12.本实用新型通过设置碰撞转动轮的尺寸大于飞行叶片飞行转动时所形成圆环的尺寸，如此能在无人机出现碰撞时，首先使碰撞转动轮与障碍物发生碰撞，从而能提高无人机在飞行时的避障效果，同时碰撞转动轮通过装配轴、轴瓦能在无人机上转动，如此在与障碍物发生碰撞时，碰撞转动轮会通过转动来转移碰撞对无人机的作用力，这样能避免碰撞的作用力直接作用到无人机上，从而影响无人机飞行的稳定性。
附图说明
13.图1为本实用新型结构示意图；
14.图2为本实用新型控制机壳内部结构示意图；
15.图3为本实用新型碰撞转动轮与装配轴连接结构示意图；
16.图4为本实用新型控制系统的硬件组成结构框图。
17.图中：1、无人机机架；2、驱动机构；201、飞行电机；202、飞行叶片；3、承载架；4、超声波传感器；5、控制机壳；6、激光雷达；7、激光雷达支架；8、电源；9、飞行控制器；10、主控器；11、碰撞转动轮；12、装配轴；13、轴瓦；14、固定件。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1和图3，一种无人机避障装置，包括：无人机机架1，无人机机架1的四角均安装有驱动机构2，驱动机构2包括飞行电机201和飞行叶片202，飞行电机201的输出端连接有飞行叶片202，飞行叶片202通过飞行电机201实现转动，飞行电机201与飞行叶片202设有四组，通过驱动机构2的转动实现无人机的无人驾驶飞行，驱动机构2的底端安装有装配轴12，装配轴12一端固定在飞行电机201的下方，装配轴12上安装有轴瓦13，轴瓦13上安装有碰撞转动轮11，装配轴12的底端安装有固定件14，碰撞转动轮11通过轴瓦13在装配轴12上转动，碰撞转动轮11、装配轴12、轴瓦13和固定件14设有四组，固定件14与装配轴12之间为螺纹连接，通过设置碰撞转动轮11的尺寸大于飞行叶片202飞行转动时所形成圆环的尺寸，如此能在无人机出现碰撞时，首先使碰撞转动轮11与障碍物发生碰撞，从而能提高无人机在飞行时的避障效果，同时碰撞转动轮11通过装配轴12、轴瓦13能在无人机上转动，如此在与障碍物发生碰撞时，碰撞转动轮11会通过转动来转移碰撞对无人机的作用力，这样能避免碰撞的作用力直接作用到无人机上，从而影响无人机飞行的稳定性，无人机机架1的底
端安装有承载架3。
20.如图1、图2和图4所示，一种无人机避障装置，包括：无人机机架1顶端的中间位置安装有控制机壳5，控制机壳5的内部安装有电源8、飞行控制器9和主控器10，电源8位于飞行控制器9和主控器10一侧，主控器10与远程调控端均搭载ros无人机操作系统，实现功能包创建和算法设计，主控器10通过wifi与远程调控端通信，其中可以通过基站解决通信距离的限制；主控器10配置着整个无人机的功能包，运行功能包得到无人机的运动决策指令并下放给飞行控制器9，控制驱动机构2执行，远程pc调控端可采用挂载和远程连接机器人的方式来调控机器人，也可设计相关功能包直接编译到主控器10实现无人机的运行，imu安装在控制机壳5内，当无人机运动时，飞行控制器9读取惯性测量单元imu的飞行原始加速度和角速度，imu通过iic串口与飞行控制器9通信，其计算飞行器在运行时的姿态情况，帮助飞行器进行姿态、速度控制和精确定位。
21.如图1、图2和图4所示，一种无人机避障装置，包括：控制机壳5的上端安装有激光雷达支架7，激光雷达支架7的顶端安装有激光雷达6，激光雷达6的安装高度高于驱动机构2的高度，激光雷达6与主控器10通过usb串口进行电性连接和通信，激光雷达传感器的测距范围为10m内，扫描角度为0-360
°
测距分辨率在0.5mm内，扫描频率为5-15hz，激光雷达6感知得到的环境信息将直接传输到主控器10中作为slam和导航算法的输入信息，帮助实现无人机在工作环境中的slam、自主导航和实时避障，无人机机架1的正前方嵌装有超声波传感器4，无人机机架1的前端面开设有两个对称分布的穿孔，两个穿孔的内部均安装有超声波传感器4，超声波传感器4与飞行控制器9电性连接，这样，可以利用超声波传感器4包含的发射探头发射出超声波，超声波在介质中遇到障碍物而返回到超声波传感器4的接收装置，从而，可以通过接收自身发射的超声波的反射信号，根据超声波发出及回波的接收时间差及传播速度，计算出传播距离，从而得到障碍物到巡检机器人的距离，并设定距离阈值。
22.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。