具備快速制動能力的無人機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無人機，具體是指一種運用于民用領(lǐng)域的具備快速制動能力的無人機。
【背景技術(shù)】
[0002]無人機是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。它最早出現(xiàn)于20世紀(jì)20年代，當(dāng)時是作為訓(xùn)練用的靶機使用的。是一個許多國家用于描述最新一代無人駕駛飛機的術(shù)語。從字面上講，這個術(shù)語可以描述從風(fēng)箏，無線電遙控飛機，到V-1飛彈從發(fā)展來的巡航導(dǎo)彈，但是在軍方的術(shù)語中僅限于可重復(fù)使用的比空氣重的飛行器。無人機用途廣泛，成本低，效費比好；無人員傷亡風(fēng)險；生存能力強，機動性能好，使用方便，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中有極其重要的作用，在民用領(lǐng)域更有廣闊的前景。從技術(shù)角度定義可以分為:無人直升機、無人固定翼機、無人多旋翼飛行器、無人飛艇、無人傘翼機這幾大類。
[0003]以在民用領(lǐng)域有著最為廣泛前景的具備快速制動能力的無人機為例?，F(xiàn)有技術(shù)中的具備快速制動能力的無人機在民用領(lǐng)域主要用于實時圖像監(jiān)測，作物噴灑防治和小型物品運送等。其常見的結(jié)構(gòu)如附圖1中所示，它包括機架01、旋翼02、旋翼電機03、和支腳04幾個主要部件，機架01上安裝有電池和無線控制裝置，然后再由用戶根據(jù)使用需求分別搭載攝像頭或是噴灑裝置。而本專利申請的發(fā)明人通過實踐發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中的無人機在運用于農(nóng)業(yè)上時，大多只能飛行于作物的上空進(jìn)行拍攝與噴灑作業(yè)，而缺少相應(yīng)的對作物生長的土壤或水體環(huán)境進(jìn)行取樣的裝置；綜上所述，目前急需要一種可以運用于農(nóng)田等生長有作物的非平整表面進(jìn)行土壤或水體取樣的無人機。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種可以運用于農(nóng)田等生長有作物的非平整表面進(jìn)行土壤或水體取樣的具備快速制動能力的無人機。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案為:一種具備快速制動能力的無人機，它包括機架、旋翼、旋翼電機和支腳；所述的旋翼為至少有四個，并且通過橫向連桿安裝于機架的四周，每個旋翼下方連接有一臺旋翼電機；所述的支腳設(shè)置在機架的下方；機架上還安裝有用于給用電部件供電的鋰電池和用于控制無人機和遠(yuǎn)程通訊的信息處理器；它包括伸縮裝置和取樣探頭；所述的伸縮裝置包括機箱、卷線筒、卷線軸、第一傳動齒輪、離合器、第二傳動齒輪、纜繩和制動裝置；所述的旋翼電機為包括上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸的雙軸電機；下轉(zhuǎn)軸上安裝有輸出齒輪，上轉(zhuǎn)軸與機翼相連，輸出齒輪與第一傳動齒輪相連，第一傳動齒輪同時通過離合器與第二傳動齒輪相連，第二傳動齒輪與卷線軸相連，卷線軸與卷線筒周向限位套合，纜繩卷繞在卷線筒上，纜繩的自由端與取樣探頭相連；制動裝置安裝在卷線筒的端面處；所述的機箱固定于旋翼電機上，卷線軸、離合器和制動裝置固定于箱體上；旋翼電機、離合器、制動裝置和取樣探頭均與信息處理器電連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的取樣探頭為帶有溫感器的取樣杯，所述的取樣杯下端為尖錐結(jié)構(gòu)，取樣杯的外周設(shè)有配重塊。
[0007]作為優(yōu)選，所述的機架、旋翼、旋翼電機和支腳、機箱、卷線筒、卷線軸、第一傳動齒輪、離合器、第二傳動齒輪、纜繩和制動裝置均為碳纖維結(jié)構(gòu)。
[0008]作為改進(jìn)，取樣探頭上安裝有用于與信息處理器無線通信的藍(lán)牙通信模塊。
[0009]作為改進(jìn)，所述的制動裝置為電控螺旋伸縮桿，所述的電控螺旋伸縮桿通過桿頭與卷線筒側(cè)壁相抵實現(xiàn)摩擦制動。
[0010]采用上述結(jié)構(gòu)后，本實用新型具有如下有益效果:它包括伸縮裝置和取樣探頭；所述的伸縮裝置包括機箱、卷線筒、卷線軸、第一傳動齒輪、離合器、第二傳動齒輪、纜繩和制動裝置；所述的旋翼電機為包括上轉(zhuǎn)軸和下轉(zhuǎn)軸的雙軸電機；下轉(zhuǎn)軸上安裝有輸出齒輪，上轉(zhuǎn)軸與機翼相連，輸出齒輪與第一傳動齒輪相連，第一傳動齒輪同時通過離合器與第二傳動齒輪相連，第二傳動齒輪與卷線軸相連，卷線軸與卷線筒周向限位套合，纜繩卷繞在卷線筒上，纜繩的自由端與取樣探頭相連；制動裝置安裝在卷線筒的端面處；所述的機箱固定于旋翼電機上，卷線軸、離合器和制動裝置固定于箱體上；旋翼電機、離合器、制動裝置和取樣探頭均與信息處理器電連接。巧妙的采用雙軸電機與卷揚結(jié)構(gòu)相結(jié)合，通過旋翼電機的下端來驅(qū)動卷線筒轉(zhuǎn)動，以便上提取樣探頭，當(dāng)取樣探頭需要下落取樣時，則是通過離合器、制動裝置和探頭的自重來實現(xiàn)。本實用通過伸縮裝置和取樣探頭的結(jié)合可以在無人機不降落的情況下對其下方的作物生長環(huán)境中的土壤或水體取樣，取樣的同時不會影響到作物的生長。所述的取樣探頭為帶有溫感器的取樣杯，所述的取樣杯下端為尖錐結(jié)構(gòu)，取樣杯的外周設(shè)有配重塊。尖錐結(jié)構(gòu)可以更好的插入土壤中，有利于取樣杯收集樣品，配重塊可以使用取樣杯穩(wěn)定下落。所述的機架、旋翼、旋翼電機和支腳、機箱、卷線筒、卷線軸、第一傳動齒輪、離合器、第二傳動齒輪、纜繩和制動裝置均為碳纖維結(jié)構(gòu)。碳纖維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，重量小，可以大大提高無人機的續(xù)航時間。所述的取樣探頭上安裝有用于與信息處理器無線通信的藍(lán)牙通信模塊。該設(shè)計采用無線通信方式，避開了通信電纜的使用，進(jìn)一步減小了整個裝置的重量，同時也防止了電纜對纜繩的干擾。所述的制動裝置為電控螺旋伸縮桿，所述的電控螺旋伸縮桿通過桿頭與卷線筒側(cè)壁相抵實現(xiàn)摩擦制動，電控螺旋伸縮桿結(jié)構(gòu)更加精簡，制動效果能滿足卷線筒的需求。
[0011]綜上所述，本實用新型提供了一種可以運用于農(nóng)田等生長有作物的非平整表面進(jìn)行土壤或水體取樣的具備快速制動能力的無人機。
【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的具備快速制動能力的無人機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實用新型中的具備快速制動能力的無人機的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是圖2中的伸縮裝置及取樣探頭部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4是本實用新型中的具備快速制動能力的無人機在取樣狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]如圖所示:現(xiàn)有技術(shù)中01、機架，02、旋翼，03、旋翼電機，04、支腳。
[0017]本實用新型中:1、機架，2、旋翼，3、旋翼電機，4、支腳，5、伸縮裝置，6、取樣探頭，301、上轉(zhuǎn)軸，302、下轉(zhuǎn)軸，303、輸出齒輪，501、機箱，502、卷線筒，503、卷線軸，504、第一傳動齒輪，505、離合器，506、第二傳動齒輪，507、纜繩，508、制動裝置。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0019]結(jié)合附圖2到附圖4，一種具備快速制動能力的無人機，它包括機架1、旋翼2、旋翼電機3和支腳4 ;所述的旋翼2為至少有四個，并且通過橫向連桿安裝于機架I的四周，每個旋翼2下方連接有一臺旋翼電機3 ;所述的支腳4設(shè)置在機架I的下方；機架I上還安裝有用于給用電部件供電的鋰電池和用于控制無人機和遠(yuǎn)程通訊的信息處理器；它包括伸縮裝置5和取樣探頭6 ;所述的伸縮裝置5包括機箱501、卷線筒502、卷線軸503、第一傳動齒輪504、離合器505、第二傳動齒輪506、纜繩507和制動裝置508 ;所述的旋翼電機3為包括上轉(zhuǎn)軸301和下轉(zhuǎn)軸302的雙軸電機；下轉(zhuǎn)軸302上安裝有輸出齒輪303，上轉(zhuǎn)軸301與機翼相連，輸出齒