无人飞行器的保护罩、避障方法及无人飞行器 |
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| 申请号 | CN201610113164.4 | 申请日 | 2016-02-29 | 公开(公告)号 | CN105775149A | 公开(公告)日 | 2016-07-20 |
| 申请人 | 深圳市大疆创新科技有限公司; | 发明人 | 王文韬; 熊荣明; 王雷; 郑大阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种无人 飞行器 的 保护罩 、避障方法及 无人飞行器 ，其中，无人飞行器的保护罩包括转动部件，所述转动部件能够与无人飞行器的飞行器主体连接，所述转动部件在受到外 力 碰撞时能够相对于所述飞行器主体转动。本发明可提高无人飞行器的避障效果，并降低成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种无人飞行器的保护罩，其特征在于，包括转动部件，所述转动部件能够与无人飞行器的飞行器主体连接，所述转动部件在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体转动。 |
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| 说明书全文 | 无人飞行器的保护罩、避障方法及无人飞行器技术领域[0001] 本发明涉及避障技术，尤其涉及一种无人飞行器的保护罩、避障方法及无人飞行器。 背景技术[0002] 无人飞行器飞行时由于常常处于超视距飞行且飞行速度快，因此容易与障碍物碰撞，造成炸机，甚至对被撞物体造成伤害。 [0003] 目前，无人飞行器设有主动避障系统，主动避障系统包括超声探测器、视觉探测器、激光探测器以及计算装置，无人飞行器可利用超声探测器、视觉探测器、激光探测器感知障碍物，并通过计算装置进行计算，从而进行智能判断避障。 [0004] 现有无人飞行器的主动避障系统，由于探测器具有盲点，因此避障效果不佳。 发明内容[0005] 本发明提供一种无人飞行器的保护罩、避障方法及无人飞行器，以提高无人飞行器的避障效果，并降低成本。 [0006] 本发明一方面提供一种无人飞行器的保护罩，包括转动部件，所述转动部件能够与无人飞行器的飞行器主体连接，所述转动部件在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体转动。 [0007] 本发明另一方面提供一种无人飞行器，包括飞行器主体以及本发明所提供的无人飞行器的保护罩，所述保护罩安装于所述飞行器主体。 [0008] 本发明再一方面提供一种无人飞行器的避障方法，包括：在无人飞行器的飞行器主体设有一保护罩，所述保护罩设有位于所述飞行器主体的外周的转动部件；所述转动部件碰到障碍物时，相对于所述飞行器主体转动，使所述无人飞行器绕过所述障碍物。 [0009] 基于上述，本发明提供的无人飞行器的保护罩，在使用时，可将转动部件安装于飞行器主体的外侧，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，转动部件会先与障碍物相接触，由于转动部件在受到外力碰撞时能够相对于飞行器主体转动，因此转动部件会和障碍物之间产相对转动，使转动部件能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由此避免了飞行器主体与障碍物的直接碰撞，且在保护罩与障碍物碰撞后能够使无人飞行器绕开障碍物，从而提高了无人飞行器的避障效果。另外，本发明提供的无人飞行器的保护罩结构简单，能够降低成本且使用可靠。附图说明 [0010] 图1为本发明实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图； [0011] 图2为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的结构示意图； [0012] 图3为本发明实施例提供的一种无人飞行器的保护罩的结构示意图； [0013] 图4为本发明实施例提供的一种无人飞行器的保护罩的俯视图； [0014] 图5为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的保护罩的结构示意图； [0015] 图6为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的保护罩的俯视图； [0016] 图7为本发明实施例提供的再一种无人飞行器的保护罩的结构示意图； [0017] 图8为本发明实施例提供的再一种无人飞行器的保护罩的结构分解图； [0018] 图9为本发明实施例提供的又一种无人飞行器的保护罩的结构示意图； [0019] 图10为本发明实施例提供的一种无人飞行器的避障方法的流程图。 [0020] 附图标记： [0021] 10：转动部件； 11：第一弧形件； 111：连接件； [0022] 112：轮体； 113：支撑杆； 114：上弧形件； [0023] 115：下弧形件； 12：凸出部； 121：凸起部； [0024] 13：第二弧形件； 14：连接轴； 20：飞行器主体； [0025] 21：螺旋桨。 具体实施方式[0026] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0027] 实施例一 [0028] 图1为本发明实施例提供的一种无人飞行器的结构示意图；图2为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的结构示意图。请参考图1和图2，本发明实施例提供一种无人飞行器的保护罩，包括转动部件10。所述转动部件10能够与无人飞行器的飞行器主体20连接。所述转动部件10在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体20转动。 [0029] 本实施例中，在使用时，可将转动部件10安装于飞行器主体20的外侧，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，转动部件10会先与障碍物相接触，由于转动部件10在受到外力碰撞时能够相对于飞行器主体20转动，因此转动部件10会和障碍物之间产相对转动，使转动部件10能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由此避免了飞行器主体20与障碍物的直接碰撞，且在保护罩与障碍物碰撞后能够使无人飞行器绕开障碍物，从而提高了无人飞行器的避障效果。另外，本发明实施例提供的无人飞行器的保护罩结构简单，能够降低成本且使用可靠。 [0030] 其中，转动部件10可以为弧形件、轮形件、扇形件等。转动部件10可通过转轴与飞行器主体20连接，以使转动部件10可相对于飞行器主体20旋转。飞行器主体20可包括机身以及多个机臂，多个机臂从机身朝外延伸机臂上可设有电机，电机的输出端可连接螺旋桨21，转动部件10可形成在螺旋桨21外侧，从而对螺旋桨21形成保护。 [0031] 实施例二 [0032] 图3为本发明实施例提供的一种无人飞行器的保护罩的结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种无人飞行器的保护罩的俯视图。本实施例是在实施例一的基础上，对转动部件结构的进一步优化。请参考图3和图4，转动部件10可包括第一弧形件11以及设于所述第一弧形件11的凸出部12。所述凸出部12至少部分外露在所述第一弧形件11的外侧面。所述第一弧形件11及所述凸出部12中的至少一个在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体20转动。由于第一弧形件11设有凸出部12，且凸出部12至少部分外露在第一弧形件 11的外侧面，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，凸出部12会先与障碍物相接触，且第一弧形件11和/或凸出部12会相对于飞行器主体20转动，因此第一弧形件11和/或凸出部12也会和障碍物之间产相对转动，至少使凸出部12能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。 [0033] 本实施例中，优选的，第一弧形件11在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体20转动。由此，当障碍物与凸出部12的侧面相碰时，障碍物会对凸出部12施加沿第一弧形件11周向的外力，对于第一弧形件11而言，该沿周向的外力使第一弧形件11能够相对于飞行器主体20转动，进而使第一弧形件11能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由于凸出部12的设置，利于使第一弧形件11获得周向的力，因此利于使第一弧形件11转动，从而进一步提高避障效果。 [0034] 实施例三 [0035] 在实施例二的基础上，第一弧形件11还可设有连接件111。所述连接件111用于与所述飞行器主体20连接，并且所述第一弧形件11能够以所述连接件111为中心转动。由此，使第一弧形件11与飞行器主体20连接方便，且结构简单。 [0036] 本实施例中，优选的，第一弧形件11为轮形件。由此，可使第一弧形件11能够更为顺畅的在障碍物的壁面上滚动，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0037] 本实施例中，优选的，凸出部12固定或可转动地设置在所述轮形件的外侧面上。 [0038] 当凸出部12采用可相对于轮形件转动的结构时，可实现当凸出部12在障碍物的壁面上滚动时，即可以连接件111为中心转动，同时还可绕自身的轴线转动，从而减小与障碍物壁面的摩擦力。使凸出部12在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0039] 本实施例中，优选的，连接件111设置在所述轮形件的中心处。由此，轮形件可绕中心旋转，从而使轮形件在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0040] 本实施例中，优选的，连接件111为转轴连接件。由此，可通过转轴连接件与飞行器主体20上的转轴连接，从而使轮形件能够相对于飞行器主体20转动。 [0041] 本实施例中，优选的，轮形件还包括：轮体112，所述轮体112呈圆环状，所述凸出部12设置在所述轮体112上。所述连接件111为轮毂，所述轮毂同轴设置在所述轮体112内。支撑杆113，所述支撑杆113为多个，所述支撑杆113固定连接在所述轮体112与所述轮毂之间。 由此，可将轮毂套设在飞行器主体20的转轴上，从而使轮体112能够以转轴为中心转动。由于轮体112呈圆环状，因此可使轮体112在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。另外，通过支撑杆113连接轮体112和轮毂可以减轻轮形件的重量。 [0042] 实施例四 [0043] 图9为本发明实施例提供的又一种无人飞行器的保护罩的结构示意图。请参考图9，在实施例二的基础上，无人飞行器的保护罩还包括第二弧形件13，所述第二弧形件13与所述飞行器主体20连接。所述第一弧形件11与所述第二弧形件13同轴设置。所述第一弧形件11套设在所述第二弧形件13的外侧，并且能够相对于所述第二弧形件13滑动。由此，当障碍物与凸出部12的侧面相碰时，障碍物能够向凸出部12施加沿第一弧形件11周向的外力，从而使第一弧形件11获得沿周向的外力，由于第一弧形件11与所述第二弧形件13同轴设置，因此第一弧形件11在沿周向的外力作用下能够沿第二弧形件13的外侧滑动，进而使第一弧形件11能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。 [0044] 本实施例中，优选的，第一弧形件11和所述第二弧形件13均为轮形件。由此，可使第一弧形件11和第二弧形件13相对转动更为顺畅，从而使第一弧形件11在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，进而使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0045] 在上述各实施例的基础上，，凸出部12为多个。多个所述凸出部12沿所述第一弧形件11的周向均布。由此，可增加凸出部12与障碍物碰撞的几率，从而更加利于使第一弧形件11获得周向的力，从而使第一弧形件11转动，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0046] 本实施例中，优选的，多个凸出部12连续设置。由此可进一步提高凸出部12与障碍物碰撞的几率，且能够使凸出部12在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，从而进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0047] 在上述各实施例的基础上，凸出部12凸出于所述第一弧形件11的部分呈弧形。由此可使凸出部12在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，从而进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0048] 实施例五 [0049] 图5为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的保护罩的结构示意图；图6为本发明实施例提供的另一种无人飞行器的保护罩的俯视图。本实施例是在在实施例二、实施例三、实施例四的基础上的基础上，将凸出部12可转动地设置在所述轮形件的外侧面上时的一种实施方式。请参考图5、图6，本实施例中，凸出部12采用滚轮。所述滚轮通过连接轴14与所述第一弧形件11连接。所述连接轴14与所述第一弧形件11的轴向平行。由此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，滚轮会先与障碍物相接触，使滚轮能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。当第一弧形件11与飞行器主体20转动连接时，滚轮即可以第一弧形件11的旋转轴为中心转动，也可以连接轴14为中心转动，从而可进一步减小与障碍物壁面的摩擦力，使滚轮在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0050] 本实施例中，优选的，滚轮为圆柱体。由此，可使滚轮在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0051] 图7为本发明实施例提供的再一种无人飞行器的保护罩的结构示意图；图8为本发明实施例提供的再一种无人飞行器的保护罩的结构分解图。请参考图7和图8，本实施例中，优选的，滚轮的外侧面设有凸起部121，所述凸起部121沿所述滚轮的径向凸出设置。由此，当障碍物与凸起部121的侧面相碰时，障碍物能够向凸起部121施加沿滚轮周向的外力，从而使滚轮获得沿周向的外力，进而使滚轮能够相对于飞行器主体20转动，使滚轮能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由于凸起部121的设置，利于使滚轮获得周向的力，因此利于使滚轮转动，从而进一步提高避障效果。 [0052] 本实施例中，优选的，凸起部121为多个，多个所述凸起部121沿所述滚轮的周向均布。由此，可增加凸起部121与障碍物碰撞的几率，从而更加利于使滚轮获得周向的力，从而使滚轮转动，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0053] 本实施例中，优选的，多个凸起部121连续设置。由此可进一步提高凸起部121与障碍物碰撞的几率，且能够使凸起部121在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，从而进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0054] 本实施例中，优选的，凸起部121呈弧形。由此，使凸起部121在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，从而进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0055] 请参考图8，本实施例中，优选的，第一弧形件11包括上弧形件114和下弧形件115。所述连接轴14的第一端与所述上弧形件114连接。所述连接轴14的第二端与所述下弧形件 115连接。通过将滚轮夹设在上弧形件114和下弧形件115之间，可提高保护罩结构的稳定性。 [0056] 实施例六 [0057] 在实施例二、实施例三、实施例四的基础上，凸出部12在受到外力碰撞时能够相对于所述第一弧形件11转动。由此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，凸出部12会先与障碍物相接触，使凸出部12能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。 [0058] 本实施例中，优选的，第一弧形件11用于与飞行器主体20固定或转动连接。当第一弧形件11与飞行器主体20转动连接时，凸出部12即可以第一弧形件11的旋转轴为中心转动，也可以自身的为旋转轴为中心转动，从而可进一步减小与障碍物壁面的摩擦力，使凸出部12在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0059] 实施例七 [0060] 在实施例一的基础上，转动部件10包括轮形件以及用于与所述飞行器主体20连接的连接件，所述轮形件与所述连接件可转动连接。在使用时，可将连接件连接在飞行器主体上，使轮形件位于飞行器主体20的外侧，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，轮形件会先与障碍物相接触，由于轮形件在受到外力碰撞时能够相对于连接件转动，因此轮形件会和障碍物之间产相对转动，使轮形件能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由此避免了飞行器主体20与障碍物的直接碰撞，且在保护罩与障碍物碰撞后能够使无人飞行器绕开障碍物，从而提高了无人飞行器的避障效果。另外，本发明实施例提供的无人飞行器的保护罩结构简单，能够降低成本且使用可靠。其中，连接件可以为转轴等。 [0061] 在上述任意实施例的基础上，保护罩为螺旋桨21保护罩，用于形成在飞行器主体20的螺旋桨21的外侧。由此，可以对螺旋桨21形成保护，防止螺旋桨21直接与障碍物发生碰撞，造成螺旋桨21的损坏。 [0062] 实施例八 [0063] 本发明实施例提供一种无人飞行器，包括飞行器主体、以及本发明任意实施例所述的无人飞行器的保护罩，所述保护罩安装于所述飞行器主体20。 [0064] 本实施例中，可将转动部件10安装于飞行器主体20的外侧，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，转动部件10会先与障碍物相接触，由于转动部件10在受到外力碰撞时能够相对于飞行器主体20转动，因此转动部件10会和障碍物之间产相对转动，使转动部件10能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由此避免了飞行器主体20与障碍物的直接碰撞，且在保护罩与障碍物碰撞后能够使无人飞行器绕开障碍物，从而提高了无人飞行器的避障效果。另外，本发明实施例提供的无人飞行器的保护罩结构简单，能够降低成本且使用可靠。 [0065] 本实施例中，优选的，飞行器主体20上设有电机，所述电机的输出端上用于套设有螺旋桨21，所述转动部件10位于所述螺旋桨21的外侧。由此，转动部件10可以对螺旋桨21形成保护，防止螺旋桨21直接与障碍物发生碰撞，造成螺旋桨21的损坏。 [0066] 本实施例中，优选的，保护罩为多个，并且多个所述保护罩的转动部件10设置在所述飞行器主体20的四周。由此，转动部件10可以对飞行器主体20形成保护，防止飞行器主体20直接与障碍物发生碰撞，造成飞行器主体20的损坏。 [0067] 实施例九 [0068] 图10为本发明实施例提供的一种无人飞行器的避障方法的流程图。请参考图10，本发明实施例提供一种无人飞行器的避障方法，具体步骤包括： [0069] 步骤S1，在无人飞行器的飞行器主体20设有一保护罩，保护罩设有位于所述飞行器主体20的外周的转动部件10。 [0070] 由于保护罩设有位于飞行器主体20的外周的转动部件10，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，转动部件10会先与障碍物相接触，防止飞行器主体20直接与障碍物发生碰撞，造成飞行器主体20的损坏。 [0071] 步骤S2，转动部件10碰到障碍物时，相对于所述飞行器主体20转动，使所述无人飞行器绕过所述障碍物。 [0072] 由于转动部件10相对于飞行器主体20转动，因此转动部件10会和障碍物之间产相对转动，使转动部件10能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由此避免了飞行器主体20与障碍物的直接碰撞，且在保护罩与障碍物碰撞后能够使无人飞行器绕开障碍物，从而提高了无人飞行器的避障效果。 [0073] 优选的，转动部件10包括的第一弧形件11以及设于所述第一弧形件11的凸出部12。所述凸出部12至少部分外露在所述第一弧形件11的外侧面。所述第一弧形件11及所述凸出部12中的至少一个在受到外力碰撞时能够相对于无人飞行器的飞行器主体20转动。由于第一弧形件11设有凸出部12，且凸出部12至少部分外露在第一弧形件11的外侧面，因此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，凸出部12会先与障碍物相接触，且第一弧形件 11和/或凸出部12会相对于飞行器主体20转动，因此第一弧形件11和/或凸出部12也会和障碍物之间产相对转动，至少使凸出部12能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。 [0074] 优选的，第一弧形件11在受到外力碰撞时能够相对于所述飞行器主体20转动。由此，当障碍物与凸出部12的侧面相碰时，障碍物能够向凸出部12施加沿第一弧形件11周向的外力，从而使第一弧形件11获得沿周向的外力，进而使第一弧形件11能够相对于飞行器主体20转动，使第一弧形件11能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。由于凸出部12的设置，利于使第一弧形件11获得周向的力，因此利于使第一弧形件11转动，从而进一步提高避障效果。 [0075] 优选的，第一弧形件11设有连接件111，所述连接件111用于与所述飞行器主体20连接，并且所述第一弧形件11能够以所述连接件111为中心转动。连接件111用于与所述飞行器主体20连接，并且所述第一弧形件11能够以所述连接件111为中心转动。由此，使第一弧形件11与飞行器主体20连接方便，且结构简单。 [0076] 优选的，第一弧形件11为轮形件。由此，可使第一弧形件11能够更为顺畅的在障碍物的壁面上滚动，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0077] 优选的，凸出部12为滚轮，滚轮通过连接轴14与所述第一弧形件11连接，所述连接轴14与所述第一弧形件11的轴向平行。由此，当无人飞行器在飞行过程中遇到障碍物时，滚轮会先与障碍物相接触，使滚轮能够在障碍物的壁面上滚动，以改变无人飞行器的航向，最终使无人飞行器沿平行障碍物壁面方向航行以绕开障碍物。当第一弧形件11与飞行器主体20转动连接时，滚轮即可以第一弧形件11的旋转轴为中心转动，也可以连接轴14为中心转动，从而可进一步减小与障碍物壁面的摩擦力，使滚轮在障碍物的壁面上滚动更为顺畅，使无人飞行器能够更为可靠的绕过障碍物，进一步提高了无人飞行器的避障效果。 [0078] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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