一种地下无人机用照明系统的制作方法

本实用新型涉及地下环境导航和勘测领域，特别涉及一种地下无人机用照明系统。

背景技术：

无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人无人机，无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务，在完成一些特殊的例如矿井或涵洞勘探、救援等任务时，无人机也越来越被普遍应用。

现有的地下勘探搜寻无人机通常在底部安装有摄影装置，用于将无人机所拍摄到的视频实时传输给地面的监测人员，以方便监测人员监测，在矿井和涵洞的特殊环境内的勘探搜寻工作中，由于环境缺少光照，在利用无人机进行工作时通常需要在无人机上加装照明设备以充当光源，在现有的带有照明设备的无人机中，通常都是将照明装置在无人机底部进行简单的安装固定，因此在进行变角度拍摄时，还需要调整无人机的飞行角度以调整光源的位置进行拍摄，一方面由于无人机的飞行状态不稳定，在进行飞行角度调整时会影响拍摄效果，另一方面，在井下矿道内的复杂环境中，无人机在按照原定路线飞行的基础上调整飞行角度，容易使无人机与狭窄的矿道壁发生碰撞，导致无人机坠落，严重时无人机甚至发生坠落爆炸，在矿道内造成更大的灾难。

技术实现要素：

针对上述技术问题，提供一种地下无人机用照明系统，用于在地下隧涵或矿山井下等地下特殊环境进行照明作业，其中，照明系统采用发光二极管作为光源，照明系统的每个光源单独设置调节装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本申请的一些实施例中，对照明系统进行了改进，照明系统采用发光二极管作为光源，具有省电、耐用、亮度强、产热少等优点，同时，照明系统包括低压灭弧装置，安全性较高，此外，照明系统的每盏灯单独设置调节装置，可做上下、左右调节和整个灯盘以伸缩气杆为轴心做360°水平旋转。

本申请的一些实施例中，一种地下无人机用照明系统，包括：无人机和照明系统，所述无人机包括设置在无人机侧面的支脚和设置在无人机下侧的安装支架，所述照明系统安装在安装支架上；

本申请的一些实施例中，所述照明系统包括多个照明装置和多个调节装置，所述无人机安装支架底端设置有可拆卸的安装板，多个所述调节装置阵列排布在安装板上，所述照明装置与所述调节装置一一对应且安装在所述调节装置上。

本申请的一些实施例中，所述调节装置包括：旋转机构、伸缩机构和翻转机构；所述旋转机构设置有第一旋转电机和旋转连接座，所述旋转电机固定安装在所述安装板上，所述旋转连接座与所述旋转电动机输出端连接；所述伸缩机构设置有安装座，所述安装座与所述旋转连接座固定连接，伸缩机构内部设置有齿条，所述安装座内部还设置有第二旋转电机和与所述第二旋转电机轴固定连接的齿轮，所述齿轮与所述齿条啮合；所述翻转机构设置有灯座，所述灯座内部设置有第三旋转电机，所述灯座内部用于安装所述照明装置，所述第三旋转电机的电机轴固定连接在所述齿条的一端。

本申请的一些实施例中，所述照明装置包括：线路模块、散热片、聚光罩、多个led灯和led灯固定件，多个所述led灯等间距固定在led灯固定件上，所述led灯固定件连接有所述散热片，所述聚光罩对应安装在led灯的灯头位置，用于将所述led灯的光线聚集。

本申请的一些实施例中，所述线路模块包括远程控制器和集成电路板；其电路连接关系为：远程控制器与集成电路板电性连接，所述led灯固定件设置在所述集成电路板上。

本申请的一些实施例中，所述照明装置的灯头部设有防护玻璃罩。

本申请的一些实施例中，所述无人机包括处理器，所述处理器电连接有自驾仪系统和动力系统；所述动力系统用于为所述地下无人机提供起飞的升力和运动的动力；所述自驾仪系统包括陀螺仪和多个传感器，所述自驾仪系统用于无人机的航向信息、空间位置、速度信息、飞行姿态、飞行位置及飞行方向的检测；所述处理器用于接收所述自驾仪系统的数据并处理，同时将处理数据传递到所述动力系统，以控制所述动力系统调整所述地下无人机的飞行状态。

本申请的一些实施例中，所述无人机还包括供电系统，所述供电系统用于为无人机和所述照明系统提供工作所需电能。

本申请的一些实施例中，所述照明系统内部设置有无线开关，且所述无线开关位置加装有低压灭弧装。

本申请具有照明功能的地下无人机具有照明的角度广，范围宽，通过调节装置旋转和翻转的配合使用，能够方便地调节照明的角度，从而获得最佳的照明效果，基本能够做到无死角照明，调节装置并设置有缓冲装置，能够减小振动对照明灯具的影响，照明系统结构简单，便于安装与拆卸，在不使用灯光时不会对无人机造成负担。

附图说明

图1是无人机整体组成示意图；

图2是照明系统组成示意图之一；

图3是照明系统示意图之一；

图4是图3照明系统示半剖示意图。

其中，100、无人机；110、支脚；120、安装支架；121、安装板；200、照明系统；210、照明装置；211、led灯；220、调节装置；221、旋转机构；222、伸缩机构；223、翻转机构；224、第一旋转电机；225、第二旋转电机；226、第三旋转电机；227、旋转连接座；228、安装座；229、滑槽；230、齿条；231、齿轮；232、灯座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

其中，在本申请中，“内”指示的方位或位置关系为基于附图，靠近地下无人机几何中心的一侧，“外”指示的方位或位置关系为基于附图，背离地下无人机几何中心的一侧。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，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申请中的具体含义。

下文是结合附图对本实用新型的优选的实施例说明。

如图1-4所示的一种地下无人机用照明系统，包括无人机100和照明系统200，无人机100包括设置在无人机100侧面的支脚110和设置在无人机100下侧的安装支架120，无人机支脚110在无人机100降落时用于停稳放置无人机100，安装支架120用于安装连接无人机100外部的照明系统200。

照明系统200安装在安装支架120上，照明系统200包括多个照明装置210和多个调节装置220，无人机安装支架120底端设置有可拆卸的安装板121，多个调节装置220阵列排布在安装板121上，照明装置210与调节装置220一一对应且安装在调节装置220上。

本实用新型照明系统200拆装方便，在不使用时，将其拆除即可，避免对无人机100增加负重，整体设计合理，结构简单，成本低廉，适于生产和推广应用。

在本申请的一种具体实施方式中，如图1-4所示，照明装置210和调节装置220分别设置有三个，在下面的具体实施例中，都是以照明装置210和调节装置220分别设置有三个为例进行说明，但需要说明的是，照明装置210和调节装置220可以设置为三个但不仅限于设置有三个，在本申请其它实施方式中，照明装置210和调节装置220可以根据需要设置为其它数量。

本实用新型的有益效果是：通过照明装置210和调节装置220的相互配合使照明的角度更广，范围更宽；通过调节装置220旋转和翻转的配合使用，基本能够做到无死角照明。

本申请的一种实施例，调节装置220采用如下结构：

如图1-4所示，调节装置220包括：旋转机构221、伸缩机构222和翻转机构223；

旋转机构221设置有第一旋转电机224和旋转连接座227，第一旋转电机224固定安装在安装板121上，旋转连接座227与第一旋转电机224输出端连接；

伸缩机构222设置有安装座228，安装座228与旋转连接座227固定连接，安装座228内部设置有齿条230，安装座228内部还设置有第二旋转电机225和与第二旋转电机225轴固定连接的齿轮231，齿轮231与齿条230啮合；

翻转机构223设置有灯座232，灯座232内部设置有第三旋转电机226，灯座232内部用于安装照明装置210，第三旋转电机226的电机轴固定连接在齿条230的一端。

齿条230为长条状且对称设置在安装座228两侧，安装座228包括用于容纳齿条230的空间，在该空间内部有凸块，齿条230上开设有滑槽229，凸块与滑槽229配合对齿条230进行限位，第三旋转电机226转动，带动齿条230上下运动，整个伸缩机构222可进行伸缩。

通过旋转机构221的旋转，整个照明装置210以第一旋转电机224为轴心做360°水平旋转，伸缩机构222用于使整个照明装置210在竖直方向上上下运动，翻转机构223用于将光源以第三旋转电机226进行旋转调整，使照明位置更加准确。

本申请的一种实施例，旋转机构221、伸缩机构222和翻转机构223的旋转轴设置有缓冲装置，能够减小调节装置220转动振动对照明灯具的影响。

如图1-4所示，照明装置210包括：线路模块、散热片、聚光罩、多个led灯211和led灯固定件，多个led灯211等间距固定在led灯固定件上，led灯固定定件连接有散热片，聚光罩对应安装在led灯211的灯头位置，用于将led灯211的光线聚集，照明装置210的灯头部设有防护玻璃罩。

需要说明的是，照明装置210灯头处均活动连接有聚光罩，使光源更加集中，且照明装置210设为充电式led灯211，照明装置210安装在灯座232内，灯座232内设为圆柱筒状结构，形成护壳体，对照明装置210起到防护作用，防止其在工作过程中因撞击造成损伤，防护玻璃罩用于保护led灯211，面积与灯座232开口面积相同，且玻璃设为防雾化玻璃。

线路模块包括远程控制器和集成电路板；

其电路连接关系为：远程控制器与集成电路板电性连接，led灯固定件设置在集成电路板上。

无人机100还包括供电系统，供电系统用于为无人机100和照明系统200提供工作所需电能。

对此需要说明的是，在本发明的一种实施例中，线路模块电连接于无人机100的供电系统，照明系统200和无人机100共用一个电源，在本发明的另一种实施例中，照明系统200单独设置有独立于无人机100供电系统的另一套供电系统，第一种实施例主要用于照明系统200短时间的工作，照明系统200不需要长时间使用耗电，或者在勘探环境比较复杂的情况下，对无人机100飞行灵活度要求较高，因此，省略照明系统200的供电系统使无人机100重量减轻，能够更好地适应复杂环境，而在第二种实施例中，主要应用于无人机100需要长时间依赖照明系统200的工况，为照明装置210单独提供一套独立的供电系统，大大增加了无人机100的续航能力，因此，用户可根据实际情况选择应用方式。

本申请的一种实施例，照明系统200内部设置有无线开关，且无线开关位置加装有低压灭弧装。

需要说明的是，在矿井、涵洞等特殊环境下，为避免不必要的损失，通常禁止出现明火，但是在照明系统200的突然启停时，在开关位置由于游离态电子聚集容易产生电火花，从而需要在无线开关位置加装有低压灭弧装置，低压灭弧装置可以设置为磁力灭弧装置或气体灭弧装置，对此本申请不进行限定。

此外，本申请的无人机100采用现有技术中的旋翼式无人机，基于本申请的应用领域，在地下的复杂环境中进行工作，因此无人机100不宜过大，且无人机100需要加装照明系统，因此无人机100还要保证载荷在5kg以上，此外，无人机100基本要求是能够悬停，续航在15分钟以上。

无人机100包括处理器，处理器电连接有自驾仪系统和动力系统；

动力系统用于为地下无人机100提供起飞的升力和运动的动力；

自驾仪系统包括陀螺仪和多个传感器，自驾仪系统用于无人机100的航向信息、空间位置、速度信息、飞行姿态、飞行位置及飞行方向的检测；

处理器用于接收自驾仪系统的数据并处理，同时将处理数据传递到动力系统，以控制动力系统调整地下无人机100的飞行状态。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。