飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机
阅读：872发布：2020-05-11
专利汇可以提供飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种 飞行器 的视觉 支架 、飞行器及植保无人机，涉及无人机技术领域，视觉支架包括：连接件和安装件，连接件的一端与飞行器的头部连接，另一端与安装件连接，安装件包括上 挡板 和下挡板，上挡板和下挡板之间设置有视觉相机，视觉相机固定在上挡板上。当飞行器遇到碰撞时，可以减小视觉相机的受 力 ，使视觉相机不易 变形 ，避免视觉相机的重复校准，同时，便于视觉相机的安装和拆卸。，下面是飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机专利的具体信息内容。
1.一种飞行器的视觉支架，其特征在于，包括：连接件和安装件；
所述连接件的一端与飞行器的头部连接，另一端与所述安装件连接，所述安装件包括上挡板和下挡板，所述上挡板和所述下挡板之间设置有视觉相机，所述视觉相机固定在所述上挡板上。
2.根据权利要求1所述的视觉支架，其特征在于，所述下挡板沿所述飞行器的前方，具有相对于所述视觉相机的凸出部分。
3.根据权利要求1所述的视觉支架，其特征在于，所述连接件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆平行设置。
4.一种飞行器，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的飞行器的视觉支架，还包括机身，所述机身的前端两侧设置有前机臂，所述前机臂远离所述机身的端部设置有前电机和与所述前电机连接的旋翼；
在机身轴线方向上，所述视觉支架突出于所述前电机设置，并且在垂直于所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述旋翼间隔设置，以防止所述旋翼进入所述视觉相机的视觉范围。
5.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，在所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述前电机之间间隔第一预设长度，在垂直于所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述旋翼之间间隔第二预设长度。
6.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，所述机身的后端两侧设置有后机臂，所述后机臂远离所述机身的端部设置有后电机；
顺次连接分布于所述机身周围的所述前电机和所述后电机，其连线呈长方形。
7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，设置于所述机身的同一侧的所述前电机和所述后电机的连线长度，小于设置于所述机身两侧对应的两个所述前电机的连线长度。
8.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，位于所述机身两侧的所述前电机和所述后电机的连线包括第一连线和第二连线，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角为预设角度。
9.根据权利要求8所述的飞行器，其特征在于，所述机身的后端至少设置有容器框，所述第一连线和第二连线的交点与所述容器框的中心重合。
10.一种植保无人机，其特征在于，包括权利要求5至9任一项所述的飞行器，还包括控制装置，所述飞行器搭载有撒播装置或施药装置；
所述控制装置，用于控制所述飞行器进行撒播或喷洒作业。
飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机。
背景技术
[0003] 现有的视觉相机通常设置在飞行器的机身上，在实际使用中，视觉相机需要进行校准后才能使用。但是，飞行器在飞行过程中，如果机身与飞鸟或其他障碍物等发生碰撞，很容易使得视觉相机变形，影响视觉相机的准确性，需要重新进行校准才能使用。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机，可以在飞行器遇到碰撞时，减小视觉相机的受力，使视觉相机不易变形，避免视觉相机的重复校准，同时，便于视觉相机的安装和拆卸。
[0005] 本实用新型提供的一种飞行器的视觉支架，包括：连接件和安装件；
[0006] 所述连接件的一端与飞行器的头部连接，另一端与所述安装件连接，所述安装件包括上挡板和下挡板，所述上挡板和所述下挡板之间设置有视觉相机，所述视觉相机固定在所述上挡板上。
[0007] 进一步的，所述下挡板沿所述飞行器的前方，具有相对于所述视觉相机的凸出部分。
[0009] 本实用新型提供的一种飞行器，包括如上所述的飞行器的视觉支架，还包括机身，所述机身的前端两侧设置有前机臂，所述前机臂远离所述机身的端部设置有前电机和与所述前电机连接的旋翼；
[0010] 在机身轴线方向上，所述视觉支架突出于所述前电机设置，并且在垂直于所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述旋翼间隔设置，以防止所述旋翼进入所述视觉相机的视觉范围。
[0011] 进一步的，在所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述前电机之间间隔第一预设长度，在垂直于所述机身轴线方向上，所述视觉支架与所述旋翼之间间隔第二预设长度。
[0012] 进一步的，所述机身的后端两侧设置有后机臂，所述后机臂远离所述机身的端部设置有后电机；
[0013] 顺次连接分布于所述机身周围的所述前电机和所述后电机，其连线呈长方形。
[0014] 进一步的，设置于所述机身的同一侧的所述前电机和所述后电机的连线长度，小于设置于所述机身两侧对应的两个所述前电机的连线长度。
[0015] 进一步的，位于所述机身两侧的所述前电机和所述后电机的连线包括第一连线和第二连线，所述第一连线和所述第二连线之间的夹角为预设角度。
[0016] 进一步的，所述机身的后端至少设置有容器框，所述第一连线和第二连线的交点与所述容器框的中心重合。
[0017] 本实用新型提供的一种植保无人机，包括如上所述的飞行器，还包括控制装置，所述飞行器搭载有撒播装置或施药装置；
[0018] 所述控制装置，用于控制所述飞行器进行撒播或喷洒作业。
[0019] 本实用新型提供的上述飞行器的视觉支架，将连接件的一端与飞行器的头部连接，另一端与用于安装视觉相机的安装件连接，使得视觉相机与飞行器的机身具有一定的间隔；并且将视觉相机设置在下挡板和上挡板之间，固定在上挡板上，可以使视觉相机不受下挡板的作用力，对视觉相机起到保护作用。当飞行器遇到碰撞时，相较于直接将视觉相机设置在机身上，将视觉相机设置在上述视觉支架上可以减小视觉相机的受力，使视觉相机不易变形，避免视觉相机的重复校准，同时，便于视觉相机的安装和拆卸。
[0020] 本实用新型提供的飞行器包括上述视觉支架，所以也能实现上述有益效果。另外，视觉支架设置在飞行器的头部，飞行器的机身前端设置有前机臂，前机臂的端部设置有前电机和与前电机连接的旋翼，为了防止前机臂的旋翼阻挡视觉相机的视线，在机身轴线方向上，将视觉支架突出于前电机设置，并且在垂直于机身轴线方向上，将视觉支架与旋翼间隔设置，能够使得前机臂旋翼不进入视觉相机的视觉范围。
[0021] 本实用新型提供的植保无人机包括上述飞行器，所以也能实现上述有益效果。另外，植保无人机还可以实现撒播或喷洒作业。
[0022] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0023] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0024] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
[0025] 图1为本实用新型实施例提供的飞行器的视觉支架的结构示意图；
[0026] 图2为本实用新型实施例提供的飞行器的结构示意图；
[0027] 图3为本实用新型实施例提供的前机臂的第一夹角和后机臂的第二夹角的示意图；
[0028] 图4为本实用新型实施例提供的飞行器的俯视图。
[0029] 图标：1-视觉支架；11-连接件；111-第一连接杆；112-第二连接杆；12-安装件；121-上挡板；122-下挡板；13-视觉相机；2-机身；21-上基板；22-下基板；3-前机臂；4-后机臂；5-旋翼；6-第一电机；7-第二电机；8-第三电机；9-第四电机；10-容器框；14-电池框。
具体实施方式
[0030] 下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
[0031] 目前，飞行器的视觉相机通常设置在机身上，在实际使用中，视觉相机需要进行校准后才能使用。但是，飞行器在飞行过程中，如果机身与飞鸟或其他障碍物等发生碰撞，很容易使得视觉相机变形，此时需要重新校准视觉相机才能使用。基于此，本实用新型实施例提供的一种飞行器的视觉支架、飞行器及植保无人机，可以在飞行器遇到碰撞时，减小视觉相机的受力，使视觉相机不易变形，避免视觉相机的校准问题，同时，便于视觉相机的安装和拆卸。
[0032] 为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种飞行器的视觉支架进行详细介绍。
[0033] 参照图1所示，本实用新型实施例提供的一种飞行器的视觉支架，包括：连接件11和安装件12；连接件11的一端与飞行器的头部连接，另一端与安装件12连接，安装件12包括上挡板和下挡板，上挡板和下挡板之间设置有视觉相机13，视觉相机13固定在上挡板上。
[0034] 上述视觉相机13用来判断视觉范围内是否存在障碍物以及障碍物距离。在安装视觉相机13时，需要对其进行精确校准，才能正常使用，并且，当校准完以后，一旦视觉相机13受到外力作用而发生变形，很容易影响校准结果，从而影响其视觉判断。
[0035] 本实施例提供的上述飞行器的视觉支架1，可以使视觉相机13与飞行器的机身具有一定的间隔，通过连接杆的设置，也便于视觉相机的安装和拆卸；并且将视觉相机13设置在下挡板和上挡板之间，固定在上挡板上，可以使视觉相机13不受下挡板的作用力，对视觉相机13起到保护作用。当飞行器遇到碰撞时，相较于直接将视觉相机13设置在机身上，将视觉相机13设置在上述视觉支架1上可以大大减小视觉相机13的受力，使视觉相机13不易变形，避免影响视觉相机13的校准。
[0036] 在实际应用中，飞行器如果在飞行过程中出现意外状况，可能发生头部先着地的情况，为了减轻地面对视觉相机13的撞击，本实施例的下挡板沿飞行器的前方，可以设置有相对于视觉相机13的凸出部分。该凸出部分可以避免视觉相机13接触地面而造成损坏。当凸出部分撞击于地面时，由于视觉相机13设置于上挡板121上，与下挡板122之间具有间隔，防止撞击时的冲击力直接接触视觉相机13，减少了视觉相机13被撞击的可能性。
[0037] 为了使连接件11可以稳固连接在飞行器以及安装件12之间，本实施例的连接件11可以包括第一连接杆111和第二连接杆112，第一连接杆111和第二连接杆112平行设置。可以理解的是，也可以设置多个连接杆，在此不作限制。连接件11的设置，可以减轻视觉支架1的重量，避免由于重量过大而影响搭载该视觉支架的飞行器的功耗。
[0038] 本实施例的视觉相机13可以采用双目相机，能够准确判断视觉范围内的障碍物及障碍物距离。
[0039] 如图2所示，本实用新型实施例提供的一种飞行器，包括如上的飞行器的视觉支架1，还包括机身2，机身2的前端两侧设置有前机臂3，前机臂3的端部设置前电机和与前电机连接的旋翼5。
[0040] 在机身轴线方向上，视觉支架1突出于前电机设置，并且在垂直于机身轴线方向上，视觉支架1与旋翼5间隔设置，以防止旋翼5进入视觉相机的视觉范围。
[0041] 为了进一步防止前电机、前机臂以及旋翼进入视觉相机的视觉范围，进一步的，在机身轴线方向上，视觉支架1与前电机之间间隔第一预设长度，在垂直于机身轴线方向上，视觉支架1与旋翼5之间间隔第二预设长度。
[0042] 具体的，视觉支架1上的视觉相机的靠近机身的一端，也可以是安装件12靠近机身的一端，与前电机的中心位置，在机身轴线方向上，两者之间具有第一预设长度，使得视觉支架凸出于前电机设置，避免前电机和前电机上的旋翼5以及前机臂对安装于安装件12上的视觉相机的影响；同时，在垂直于机身轴线方向上，视觉支架1上的视觉相机靠近前点电机的侧边，也可以是安装件12靠近前电机的侧边，与旋翼5远离前电机的端部之间具有第二预设长度，进一步避免旋翼5、前电机和前机臂对安装于安装件12上的视觉相机的影响。通过同时设计第一预设长度和第二预设长度，保证前电机、旋翼5和前机臂处于视觉相机的视觉范围之外，避免影响其视觉判断。
[0043] 可选的，连接件11具有第三预设长度，可以通过连接件11的第三预设长度来调整视觉支架1与前电机之间的间隔，使其满足前电机和旋翼在视觉相机的视觉范围之外的需求。当然，本实用新型不限于此，还可以通过其他方式调整视觉支架1与前电机之间的间隔，比如设计视觉相机相对于安装件12的位置、前电机的位置等等。同样的，也可以适当调整视觉相机的宽度，使其与旋翼5之间的间隔满足需求，此处也不做限制。
[0044] 需要说明的是，本实施例中的飞行器可以是折叠飞行器或者不可折叠飞行器，当飞行器为可折叠飞行器时，本实施例中的方案应用于机臂在展开状态下的结构。
[0045] 本实用新型实施例提供的飞行器包括上述视觉支架1，便于视觉相机的安装和拆卸，并且可以使视觉相机13不易变形，避免视觉相机13的重复校准问题，提高视觉相机的使用寿命。另外，还可以防止前机臂3的前电机和旋翼5阻挡视觉相机13的视线。
[0046] 为了配合飞行器的整体设计，使其结构更加合理，便于飞行控制，在本实施例中，机身的后端两侧设置有后机臂4，所述后机臂远离所述机身2的端部设置有后电机，顺次连接分布于所述机身周围的前电机和后电机，其连线呈长方形。具体参考图4所示，前机臂3设置在机身2的前端两侧，后机臂4设置在机身2的后端两侧，两个前机臂3的远离机身2的端部分别设置有第一电机6和第二电机7，两个后机臂4的远离机身2的端部分别设置有第三电机8和第四电机9；四个电机分别用于驱动前机臂3端部的旋翼和后机臂4端部的旋翼。
[0047] 作为一种可选实施方式，顺次连接第一电机6、第二电机7、第三电机8和第四电机9，其连线可以呈长方形设置，即将第一电机6连接第二电机7、第二电机7连接第三电机8，第三电机8连接第四电机9、第四电机9连接第一电机6后，其连线可以形成长方形，使得飞行器的升力中心相对紧凑，避免机身过于冗余而影响控制，进而增加功耗。
[0048] 进一步的，设置于所述机身2的同一侧的前电机和后电机的连线长度，小于设置于所述机身2两侧对应的两个前电机的连线长度。例如，第一电机6和第四电机9的连线长度，小于第一电机6和第二电机7的连线长度，如此，使得飞行器整体结构更加紧凑，使得飞行器的机身长度尽可能短，避免机身过长而难以控制。
[0049] 具体的，位于所述机身2两侧的前电机和后电机的连线包括第一连线和第二连线，即第一连线和第二连线分别为上述长方形的两个对角线，所述第一连线和第二连线之间的夹角为预设角度。
[0050] 此处第一连线和第二连线之间的夹角为朝着机身轴线方向上的夹角，例如，第一电机6和第三电机8的连线为第一连线，则第二电机7和第四电机9的连线为第二连线，所述第一连线和第二连线之间的夹角可以是朝着机身头部方向的钝角，该夹角该预设角度可以是90～110°，优选的，可以是95～105°，或者是96～100°等等。通过飞行器上的前电机和后电机之间的连线的夹角设置，避面其夹角过大或者过小，而造成飞行控制不稳定的情况。
[0051] 通常的，第一连线和第二连线的交点位于飞行器的中心位置，以此保证正常飞行，由于飞行器的前端设置有视觉支架1，并且延伸出一段距离，故飞行器会较长，如果将机身仍旧设置成普通尺寸，无法正常飞行，故缩短飞行器的机身长度，以合理设计飞行器的结构，使其更加便于控制。在可选实施例中，机身2的后端至少设置有容器框，所述第一连线和第二连线的交点与所述容器框的中心重合。由于容器框的重量占了总的飞行器重量的绝大部分，故将第一连线和第二连线的交点于容器框的中心重合，使得飞行器更加容易控制。第一连线和第二连线的交点即飞行器的升力中心，将飞行器的升力中心与容器框中心重合，即使容器框中储存的物质有变化引起重量的变化，升力中心仍旧与容器框的中心重合，也不会影响飞行器的控制。
[0053] 另外，下基板22的后端还可以设置容器框10和电池框14，容器框10中可以放置作业工具，电池框14中用于放置电池。通过控制装置控制作业工具作业，电池用于为飞行器提供动能。
[0054] 需要说明的是，上述前电机和后电机的位置，是通过前机臂3和后机臂4来设置的，前电机设置于前机臂3远离机身的端部，后电机设置于后机臂4远离机身的端部，此处对前机臂3和后机臂4与机身的设置位置不做限制，只要能够将前电机和后电机位置设置得符合要求即可。
[0055] 作为一种可选实施例，可以将前机臂3轴线与向飞行器尾部方向上延伸的机身轴线的夹角设置为第一夹角，如图3中a所示，前机臂3朝向飞行器头部的方向延伸，故第一夹角一般为钝角，但是本实用新型不限于此，可以根据需要设置第一夹角的大小。可以调整前机臂3的第一夹角的角度，使其小于或等于第二预设角度，从而保证前电机、旋翼处于视觉相机的视觉范围之外。同时，后机臂4轴线与向飞行器机头方向延伸的机身轴线的夹角为第二夹角，如图3中角b所示，一般的，后机臂向后延伸，故第二夹角一般为钝角，但是本实用新型不限于此，可以根据需要设置第二夹角的大小。
[0056] 通常的，前机臂3的第一夹角a，与后机臂4的第二夹角b，两者角度是相同的，以此保证飞行器的升力中心在中心位置，但是，本实施例中，为了使前机臂3尽可能设置于机身的前部，减小机身的长度，同时使前机臂3上的旋翼5不遮挡视觉相机13的视线，可能需要调整a的大小，使得a小于b，同时，为了保证飞行器后机臂4的第二夹角不至于过小而导致飞行器不稳定，因此，后机臂4第二夹角的角度大于或等于第一夹角的角度。
[0057] 本实例中，既可以增加了视觉支架1的设置，而不被前机臂上的旋翼干扰，又考虑到飞行器需要负载较多的作业工具而重心不稳，通过前后电机结构设置使得飞行器的机身较短，其升力中心与飞行器的重心相重合，通过综合考虑进而确定飞行器的结构设计，使得飞行器的整理架构的更加合理，容易操控。
[0058] 本实用新型实施例提供的一种植保无人机，包括如上的飞行器，还包括控制装置，飞行器搭载有撒播装置或施药装置；控制装置，用于控制飞行器进行撒播或喷洒作业。
[0059] 具体的，撒播装置或施药装置可以放置在上述飞行器的容器框中。该植保无人机可以用于植物保护作业等。例如，撒播装置可以盛放植物种子等，施药装置可以盛放药液或粉剂等，控制装置控制飞行器撒播种子或喷洒药液或粉剂等。
[0060] 本实施例的植保无人机包括上述飞行器，所以也能实现飞行器的上述有益效果。另外，植保无人机还可以实现撒播或喷洒作业。
[0061] 另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0062] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0063] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
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