技术领域
[0001] 本
发明涉及一种高效可靠的智能搜救无人机。
背景技术
[0002] 在我国,随着科学技术
水平的不断提高,各种先进的智能化设备不断的出现。无人机就是其中的一个代表作。
[0003] 在现有的无人机应用中,无人机被应用于农业
灌溉、地质勘探、营救搜救等场合。无人机在应用于搜救行动时,需要对其飞行
制动要求很高,一般采用的飞行制动都是通过
电机进行桨叶旋转,随后控制飞行速度。这种方式虽然能够实现减速,但是,当需要进行紧急减速时,无人机无法满足其要求;不仅如此,无人机都是通过自带
蓄电池来保证其飞行的持续性,而在充电过程中,需要对电量和
电压进行实时监测,由于目前的充电监测
电路结构复杂,从而大大提高了生产成本,降低了无人机的市场竞争
力, 在现有的稳压电路运行时,工作噪声大,不仅影响了电压输出的
稳定性,而且压差较大,使得稳压效果较差。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是:为了克服
现有技术紧急减速效果差其充电监测电路结构复杂、生产成本高的不足,提供一种高效可靠的智能搜救无人机。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种高效可靠的智能搜救无人机,包括
机体、设置在机体上方的
太阳能发电板、稳压电路和设置在机体下方的
支撑架和摄像头,所述机体的下方还设有
角度调节机构,所述角度调节机构与摄像头传动连接;所述稳压电路包括第一集成电路U1、第二集成电路U2、第一
电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5,所述第一集成电路U1的型号为LT6650,所述第二集成电路U2的型号为LT3086,所述第一集成电路U1的输入端通过第一电容C1接地,所述第一集成电路U1的接地端接地,所述第一集成电路U1的输入端通过第三电容C3接地,所述第一集成电路U1的反馈端和第一集成电路U1的输出端均通过第二电容C2接地,所述第一集成电路U1的输出端与第二集成电路U2的设置端连接,所述第二集成电路U2的输入端与第一集成电路U1的输入端连接,所述第二集成电路U2的输出端通过第五电容C5接地,所述第二集成电路U2的接地端接地,所述第二集成电路U2的
电流限制端通过第二电阻R2与第二集成电路U2的接地端连接,所述第二集成电路U2的电流限制端通过由第一电阻R1和第四电容C4组成的
串联电路接地;
在该稳压电路中,第二集成电路U2的型号为LT3086,这是一款多功能、低压差、低噪声的稳压器,当运行电流在2.1A以下时,其可在一个1.4V至40V的输入电源范围内运作,在
2.1A 电流条件下的压差电压通常为330mV,通过在第二集成电路U2的电流限制端接入第二电阻R2并与第二集成电路U2的接地端连接,使第二集成电路U2的
输出电压设定在0.4V至
32V的范围内,输出电压容差在整个电压、负载和
温度范围内保证为±2%。LT3086在采用陶瓷输出电容器 所需的最小值为 10μF时保持稳定。LT3086的可编程
电缆压降补偿可消除由至负载的阻性连接所引起的输出电压误差。不仅如此,在第二集成电路U2的电流限制端接入由第一电阻R1和第四电容C4组成的串联电路以提供较高的负载电流和
散热量,使该电路无需使用外部镇流
电阻器。该电路运行时,由于第二集成电路U2的电流限制端通过第二电阻R2与第二集成电路U2的接地端连接,从而限制了电流的大小,以此保证了第二集成电路U2的输出端稳定的电压输出,由于第二集成电路U2的型号为LT3086,使得该电路运行时压差低且工作噪音小。
[0006] 所述
驱动轴的内部为中空结构,所述
支架中设有
刹车机构,所述刹车机构控制驱动轴的减速,所述刹车机构包括控制组件和位于驱动轴内部的制动组件,所述控制组件包括主动
活塞和
制动主缸,所述主动活塞与制动主缸传动连接,所述制动组件包括
制动鼓、位于制动鼓内部的制动轮缸和位于制动轮缸两侧的制动单元,所述制动鼓设置在驱动轴的内壁,所述制动主缸与制动轮缸连通,所述制动单元包括轮缸活塞、
制动蹄和
摩擦片,所述制动轮缸通过轮缸活塞与制动蹄传动连接,所述制动蹄的竖向截面为弧形,所述弧形的半径等于制动鼓的内径,所述弧形的圆心位于制动鼓的内部,所述摩擦片设置在制动蹄上且位于制动蹄和制动鼓之间;所述机体内设有无线通讯模
块和工作电源模块,所述工作电源模块包括充电保护电路,所述充电保护电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、电容、发光
二极管、第一二极管、第二二极管、第一晶闸管、第二晶闸管和
三极管,所述第一电阻和
发光二极管组成的串联电路与第三电阻、第一二极管和第四电阻组成的串联电路并联,所述三极管的发射极分别与第一电阻和第三电阻连接,所述三极管的基极通过第二电阻分别与第一二极管的
阳极和第四电阻连接,所述三极管的基极通过第二二极管与第一晶闸管的触发端连接,所述三极管的基极与第二二极管的阳极连接,所述三极管的集
电极通过电容与第二晶闸管的触发端连接,所述第二晶闸管的阳极通过第四电阻与第一二极管的阳极连接,所述第二晶闸管的
阴极与发光二极管的阴极连接,所述三极管的集电极与第一晶闸管的阳极连接,所述三极管的集电极通过第一晶闸管与发光二极管的阴极连接。
[0007] 作为优选,为了保证无人机无线
信号接收的可靠性,所述机体上设有信号接收窗口。
[0008] 作为优选,为了提高摄像头监测的范围,所述角度调节机构包括竖直向下设置在机体下方的转向电机和
转向轴,所述摄像头固定在转向轴的下端,所述转向电机通过转向轴与摄像头传动连接。
[0009] 作为优选,为了进一步提高摄像头监测的范围,所述摄像头为广角高清摄像头。
[0010] 作为优选,为了保证两个制动蹄制动以后自动回复原位,提高制动的可靠性,所述制动组件中还设有回位
弹簧,两个制动蹄通过回位弹簧连接,所述回位弹簧位于靠近制动轮缸的一侧。
[0011] 作为优选,为了保证两个制动蹄制动时能够按照设定轨道移动,防止发生偏移,影响制动效果,所述制动蹄的弧形的长度小于弧形所在圆形的周长的一半,两个制动蹄对应的一端连接有支承销。
[0012] 作为优选,所述第一二极管为稳压二极管,所述第一二极管的额定电压为12V。
[0013] 作为优选,所述三极管为PNP三极管。
[0014] 本发明的有益效果是,该高效可靠的智能搜救无人机中,通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控,从而提高了无人机的智能化;通过主动活塞控制制动轮缸的动作,再由轮缸活塞控制制动蹄上的摩擦片与制动鼓发生摩擦,从而实现了对驱动轴的快速减速,实现了无人机的快速减速;不仅如此,充电保护电路中,通过第一二极管对过电压进行监测,使得过充电流通过第一二极管和第四电阻的串联支路流过,保证了充电保护,该电路采用了常规的元器件,在保证了充电保护的同时,还降低了生产成本,提高了无人机的市场竞争力, 在稳压电路中,利用第二集成电路U2的电流限制端通过第二电阻R2与接地端连接,限制了电流的大小,保证了输出端稳定的电压输出,由于第二集成电路U2的型号为LT3086,使得该电路运行时输出电压稳定性好、压差小且工作噪音小,进一步提高了装置的实用性和市场竞争力。
附图说明
[0015] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明。
[0016] 图1是本发明的高效可靠的智能搜救无人机的结构示意图;图2是本发明的高效可靠的智能搜救无人机的刹车机构的稳压电路的电路原理图;
图3是本发明的高效可靠的智能搜救无人机的充电保护电路的电路原理图;
图中:1.太阳能发电板,2.支架,3.驱动轴,4.桨叶,5.
驱动电机,6.摄像头,7.信号接收窗口,8.机体,9.支撑架,10.转向电机,11.转向轴,12.主动活塞,13.制动主缸,14.制动轮缸,15.轮缸活塞,16.回位弹簧,17.制动蹄,18.支承销,19.摩擦片,20.制动鼓,R1.第一电阻,R2.第二电阻,R3.第三电阻,R4.第四电阻,C1.电容,LED1.发光二极管,D1.第一二极管,D2.第二二极管,N1.第一晶闸管,N2.第二晶闸管,Q1.三极管。
具体实施方式
[0017] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0018] 如图1-图3所示,一种高效可靠的智能搜救无人机,包括机体8、设置在机体8上方的太阳能发电板1、稳压电路和设置在机体8下方的支撑架9和摄像头6,所述机体8的下方还设有角度调节机构,所述角度调节机构与摄像头6传动连接;所述稳压电路包括第一集成电路U1、第二集成电路U2、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第五电容C5,所述第一集成电路U1的型号为LT6650,所述第二集成电路U2的型号为LT3086,所述第一集成电路U1的输入端通过第一电容C1接地,所述第一集成电路U1的接地端接地,所述第一集成电路U1的输入端通过第三电容C3接地,所述第一集成电路U1的反馈端和第一集成电路U1的输出端均通过第二电容C2接地,所述第一集成电路U1的输出端与第二集成电路U2的设置端连接,所述第二集成电路U2的输入端与第一集成电路U1的输入端连接,所述第二集成电路U2的输出端通过第五电容C5接地,所述第二集成电路U2的接地端接地,所述第二集成电路U2的电流限制端通过第二电阻R2与第二集成电路U2的接地端连接,所述第二集成电路U2的电流限制端通过由第一电阻R1和第四电容C4组成的串联电路接地;
在该稳压电路中,第二集成电路U2的型号为LT3086,这是一款多功能、低压差、低噪声的稳压器,当运行电流在2.1A以下时,其可在一个1.4V至40V的输入电源范围内运作,在
2.1A 电流条件下的压差电压通常为330mV,通过在第二集成电路U2的电流限制端接入第二电阻R2并与第二集成电路U2的接地端连接,使第二集成电路U2的输出电压设定在0.4V至
32V的范围内,输出电压容差在整个电压、负载和温度范围内保证为±2%。LT3086在采用陶瓷输出电容器 所需的最小值为 10μF时保持稳定。LT3086的可编程电缆压降补偿可消除由至负载的阻性连接所引起的输出电压误差。不仅如此,在第二集成电路U2的电流限制端接入由第一电阻R1和第四电容C4组成的串联电路以提供较高的负载电流和散热量,使该电路无需使用外部镇流电阻器。该电路运行时,由于第二集成电路U2的电流限制端通过第二电阻R2与第二集成电路U2的接地端连接,从而限制了电流的大小,以此保证了第二集成电路U2的输出端稳定的电压输出,由于第二集成电路U2的型号为LT3086,使得该电路运行时压差低且工作噪音小。
[0019] 所述驱动轴3的内部为中空结构,所述支架2中设有刹车机构,所述刹车机构控制驱动轴3的减速,所述刹车机构包括控制组件和位于驱动轴3内部的制动组件,所述控制组件包括主动活塞12和制动主缸13,所述主动活塞12与制动主缸13传动连接,所述制动组件包括制动鼓20、位于制动鼓20内部的制动轮缸14和位于制动轮缸14两侧的制动单元,所述制动鼓20设置在驱动轴3的内壁,所述制动主缸13与制动轮缸14连通,所述制动单元包括轮缸活塞15、制动蹄17和摩擦片19,所述制动轮缸14通过轮缸活塞15与制动蹄17传动连接,所述制动蹄17的竖向截面为弧形,所述弧形的半径等于制动鼓20的内径,所述弧形的圆心位于制动鼓20的内部,所述摩擦片19设置在制动蹄17上且位于制动蹄17和制动鼓20之间;所述机体8内设有无线通讯模块和工作电源模块,所述工作电源模块包括充电保护电路,所述充电保护电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、电容C1、发光二极管LED1、第一二极管D1、第二二极管D2、第一晶闸管N1、第二晶闸管N2和三极管Q1,所述第一电阻R1和发光二极管LED1组成的串联电路与第三电阻R3、第一二极管D1和第四电阻R4组成的串联电路并联,所述三极管Q1的发射极分别与第一电阻R1和第三电阻R3连接,所述三极管Q1的基极通过第二电阻R2分别与第一二极管D1的阳极和第四电阻R4连接,所述三极管Q1的基极通过第二二极管D2与第一晶闸管N1的触发端连接,所述三极管Q1的基极与第二二极管D2的阳极连接,所述三极管Q1的集电极通过电容C1与第二晶闸管N2的触发端连接,所述第二晶闸管N2的阳极通过第四电阻R4与第一二极管D1的阳极连接,所述第二晶闸管N2的阴极与发光二极管LED1的阴极连接,所述三极管Q1的集电极与第一晶闸管N1的阳极连接,所述三极管Q1的集电极通过第一晶闸管N1与发光二极管LED1的阴极连接。
[0020] 作为优选,为了保证无人机无线信号接收的可靠性,所述机体8上设有信号接收窗口7。
[0021] 作为优选,为了提高摄像头6监测的范围,所述角度调节机构包括竖直向下设置在机体8下方的转向电机10和转向轴11,所述摄像头6固定在转向轴11的下端,所述转向电机10通过转向轴11与摄像头6传动连接。
[0022] 作为优选,为了进一步提高摄像头6监测的范围,所述摄像头6为广角高清摄像头。
[0023] 作为优选,为了保证两个制动蹄17制动以后自动回复原位,提高制动的可靠性,所述制动组件中还设有回位弹簧16,两个制动蹄17通过回位弹簧16连接,所述回位弹簧16位于靠近制动轮缸14的一侧。
[0024] 作为优选,为了保证两个制动蹄17制动时能够按照设定轨道移动,防止发生偏移,影响制动效果,所述制动蹄17的弧形的长度小于弧形所在圆形的周长的一半,两个制动蹄17对应的一端连接有支承销18。
[0025] 作为优选,所述第一二极管D1为稳压二极管,所述第一二极管D1的额定电压为12V。
[0026] 作为优选,所述三极管Q1为PNP三极管。
[0027] 该高效可靠的智能搜救无人机中:太阳能发电板1用于进行太阳能发电,提高了无人机的可持续工作能力;支撑架9保证了无人机的安全着落;摄像头6用于进行搜救,保证无人机的搜救的可靠性和效率;驱动电机5通过驱动轴3驱动各桨叶4旋转,从而实现了无人机的飞行;无线通讯模块用于能够保证工作人员对无人机进行远程操控,从而提高了无人机的智能化;工作电源模块用于保证给无人机各个模块进行供电和对无人机的
蓄电池进行充电,保证了无人机的可靠性。其中,为了实现无人机的快速减速,首先通过主动活塞12推动制动主缸13,随后制动主缸13控制制动轮缸14,则制动轮缸14两侧的轮缸活塞15就会向外移动,随后轮缸活塞15推动制动蹄17向制动鼓20靠近,由制动蹄17上的摩擦片19与制动鼓20发生摩擦,从而实现了对驱动轴3的快速减速,实现了无人机的快速减速,提高了其可靠性。
[0028] 该高效可靠的智能搜救无人机的充电保护电路中,当蓄电池的电压达到12V时,则第一二极管D1就会导通,随后触发三极管Q1的导通,则三极管Q1触发第二晶闸管N2导通,此时电流就会通过第一二极管D1和第四电阻R4的串联支路流过,不会继续对蓄电池进行充电。其中,第一电阻R1和发光二极管LED1的串联支路用来显示充电的状态,从而进一步提高了充电的可靠性。该电路采用了常规的元器件,在保证了充电保护的同时,还降低了生产成本,提高了无人机的市场竞争力。
[0029] 与现有技术相比,该高效可靠的智能搜救无人机中,通过无线通讯模块能够保证工作人员对无人机进行远程操控,从而提高了无人机的智能化;通过主动活塞12控制制动轮缸14的动作,再由轮缸活塞15控制制动蹄17上的摩擦片19与制动鼓20发生摩擦,从而实现了对驱动轴3的快速减速,实现了无人机的快速减速;不仅如此,充电保护电路中,通过第一二极管D1对过电压进行监测,使得过充电流通过第一二极管D1和第四电阻R4的串联支路流过,保证了充电保护,该电路采用了常规的元器件,在保证了充电保护的同时,还降低了生产成本,提高了无人机的市场竞争力, 在稳压电路中,利用第二集成电路U2的电流限制端通过第二电阻R2与接地端连接,限制了电流的大小,保证了输出端稳定的电压输出,由于第二集成电路U2的型号为LT3086,使得该电路运行时输出电压稳定性好、压差小且工作噪音小,进一步提高了装置的实用性和市场竞争力。
[0030] 以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及
修改。本项发明的技术性范围并不局限于
说明书上的内容,必须要根据
权利要求范围来确定其技术性范围。