一种无人机断电降落装置的制作方法

本实用新型涉及无人机控制设备技术领域，特别一种无人机断电降落装置。

背景技术：

无人机(无人驾驶飞机)是一种以无线电遥控或由自身程序控制为主的不载人飞机。主要包括军队用无人机以及民用无人机。民用无人机具有体积小、造价低、使用方便、对环境(包括起飞及降落环境)要求低的优点，备受使用者的青睐。随着科技的发展、社会的进步，无人机越来越多的应用在了各个领域。

在实际应用中，采用锂电池供电的无人机在飞行中或降落中，常常会遇到锂电池电源耗尽的问题，或者锂电池自身发生故障导致供电中断，此刻由于电源供给不正常或断电，无人机不再受控，有可能因为极速降落到地而发生损坏。基于上述，提供一种在无人机锂电池电源将要耗尽或停止输出电源时，能自动实现无人机平稳降落的装置显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有无人机因结构所限，在发生锂电池电源供电异常或停止供电时，无人机自身无法平稳降落，有可能因为不受控、极速降落而损坏的弊端，本实用新型提供了无人机的电机减速机构经单向器驱动旋翼转动，当无人机供电异常时，旋翼能自旋、无人机慢慢降落到地，且具有自动控制的降落伞机构，降落伞机构在无人机正常飞行时，隐藏于无人机壳体内，不对无人机的气动性能造成影响，当无人机的锂电池供电异常时，压缩空气会快速弹出降落伞，在降落伞空气阻力及无人机旋翼自旋降落的双重作用下，无人机能慢慢平稳降落到地，由此减少了因下降速度过快而导致无人机损坏的无人机断电降落装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

无人机断电降落装置，包括多个单向器，其特征在于还具有降落伞机构、控制电路；所述多个单向器一端和无人机的多个电机减速机构动力输出轴分别连接，无人机的多个旋翼轴和多个单向器另一端分别连接；所述降落伞机构包括筒体、加气嘴、降落伞、上盖、多套电机减速设备、电磁阀；所述筒体内有隔离板、隔离板将筒体分为两个独立空间，加气嘴和筒体下端安装在一起、且其进气管和筒体下端内相通，电磁阀的进气管安装在隔离板上、其进气管和筒体内下部相通，降落伞折叠后位于筒体上端内，筒体安装在无人机上端内；所述多套电机减速设备环形分布间隔距离分别安装在筒体上端周围，上盖位于筒体上端，每套多套电机减速设备的动力输出轴上有限位板，多套电机减速设备的限位板内侧端环形分布位于上盖上端四周；所述控制电路安装在无人机的电路板上，控制电路的电源输入端和无人机上锂电池两极分别电性连接，控制电路的两路电源输出端分别和电磁阀、多套电机减速设备的电源输入两端电性连接。

进一步地，所述上盖外径大于筒体上端外径。

进一步地，所述多套电机减速设备的限位板内侧端组成的内径小于上盖的外径。

进一步地，所述筒体下端内加入有压缩空气。

进一步地，所述控制电路包括锂电池、二极管、电阻、继电器和时控开关、npn三极管，其间经电路板布线连接，二极管正极和电阻一端、继电器正极电源输入端连接，二极管负极和继电器控制电源输入端、锂电池正极连接，电阻另一端和npn三极管基极连接，npn三极管集电极和继电器负极电源输入端连接，继电器常闭触点端和两套时控开关正极电源输入端连接，锂电池负极和npn三极管发射极、两套时控开关负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本实用新型工作时，当无人机锂电池电压足够时，无人机正常飞行。本实用新型中无人机的电机减速机构经单向器驱动旋翼转动，当无人机供电异常时，无人机的电机减速机构的动力输出轴停止输出动力或者转速极低时，在多套单向器作用下，无人机的多个旋翼能自旋产生一部分升力，这样，无人机就会慢慢降落，防止急速降落导致无人机落地损坏。本实用新型中，无人机电机减速机构的动力输出轴停止输出动力或者转速极低时，控制电路会控制降落伞机构多套电机减速设备的限位板向外侧端转动，进而上盖和筒体上端分离，且在电磁阀的阀芯打开后，压缩空气会快速将降落伞朝向上端吹出，这样降落伞能快速展开，下降的降落伞产生空气阻力，这样在降落伞空气阻力及无人机旋翼自旋降落的升力双重作用下，无人机能慢慢平稳降落到地，由此减少了因下降速度过快而导致无人机损坏的几率。基于上述，所以本实用新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型降落伞展开状态下结构示意图。

图2是本实用新型降落伞没有展开状态下结构示意图。

图3是本实用新型降落伞机构结构示意图。

图4是本实用新型降落伞机构结构示意图。

具体实施方式

图1、2、3中所示，无人机断电降落装置，包括四个单向器1，还具有降落伞机构2、控制电路3；所述四个单向器1的外圈套有一个下端具有法兰盘的连接套101，四个单向器的连接套101下端和无人机的四个电机减速机构41的动力输出轴上端法兰盘分别经螺杆螺母连接，无人机的四个旋翼42下端轴杆分别紧套在四个单向器1(其中两个是右旋单向器，连接套101向右转动时内圈输出动力，反之不输出；另外两个是左旋单向器，连接套101向左转动时内圈输出动力，反之不输出，无人机横向分布的两个单向器旋向相反，纵向分布的两个单向器旋向相反)的内圈102内；所述降落伞机构2包括下端为封闭式、上端为开放式结构的筒体21、加气嘴22、降落伞23、上盖24、三套微型电机减速设备25、电磁阀26；所述筒体的中部有一个隔离板27、隔离板27将筒体21分为上下两个独立的空间，加气嘴22安装在筒体21下前端、且其进气管和筒体21内下部相通，电磁阀26的进气管安装在隔离板27上部、其进气管和筒体21内下部相通，在隔离板27前上端焊接有一个系留圈28，降落伞23的伞绳下端捆在系留圈28上，降落伞23折叠后位于筒体21上端内，无人机壳体上端中部有一个垂直分布的柱形凹槽43，筒体21经螺杆螺母安装在凹槽43内，筒体21上端和无人机4中部上端处于同一平面；所述三套微型电机减速设备25环形分布间隔一定距离分别经螺杆螺母安装在无人机上端中部侧、且分别位于筒体21上端外周围，圆形上盖24位于筒体21上端，每套电机减速设备25的动力输出轴上焊接有一只“┑”型限位板251，三套电机减速设备的限位板251内侧端环形分布位于上盖24上端四周；所述控制电路3安装在无人机的电路板上。

图1、2、3中所示，上盖24外径大于筒体21上端外径。三套电机减速设备的限位板251内侧端组成的内径小于上盖24的外径(外侧端组成的内径大于上盖24的外径)，限位板251下端和上盖24上端紧密接触。筒体下端内经加气嘴22(气枪或空压机加入)加入有压缩空气。

图1、2、3、4中所示，控制电路包括锂电池g1、二极管vd、电阻r1、继电器k1和时控开关a及a1、npn三极管q1，其间经电路板布线连接，二极管vd正极和电阻r1一端、继电器k1正极电源输入端连接，二极管vd负极和继电器k1控制电源输入端、锂电池g1正极连接，电阻r1另一端和npn三极管q1基极连接，npn三极管q1集电极和继电器k1负极电源输入端连接，继电器k1常闭触点端和时控开关a及a1正极电源输入端1脚连接，锂电池g1负极和npn三极管q1发射极、时控开关a及a1负极电源输入端2脚连接；时控开关a及a1是品牌为型号kg316t的微电脑时间控制器成品，时间控制器成品a及a1具有一个液晶显示屏，还具有七个取消/恢复、校时、校分、校星期、自动/手动、定时、时钟按键，以及两个电源输入端1及2脚，两个电源输出端3及4脚，通电后通过液晶屏幕显示的数字，使用者分别操作七只按键，可设定两个电源输出端3及4脚输出电源的时间，时间控制器成品a及a1具有记忆功能，只要不进行二次设置调节，外部电源停电也不会导致内部设定的时间程序改变。控制电路的电源输入端二极管vd正极及npn三极管q1发射极和无人机上锂电池g两极分别经导线连接，控制电路的两路电源输出端时控开关a1的3及4脚、时控开关a的3及4脚分别和电磁阀dc、降落伞机构的三套电机减速设备mn(是小型电机齿轮减速器，动力输出轴转速每分钟20转)的电源输入两端经导线连接。

图1、2、3、4所示，本实用新型无人机的锂电池g电压正常时，经二极管vd单向导通为控制电路的锂电池g1浮动充电(无人机锂电池g的电源电压和锂电池g1电压一致，无人机锂电池g正常时电压高于标称电压，所以经二极管vd的0.7v电压降后仍然能为锂电池g1浮动充电)，保证了无人机缺电后，降落伞机构及控制电路能正常工作；由于二极管vd单向导通作用下，锂电池g1的电源不会反向流入锂电池g。工作时，当无人机4上自身锂电池电压足够时，无人机4正常飞行(无人机4的四套电机减速机构41经动力输出轴带动四套单向器内圈及连接套101转动，进而单向器内圈102带动无人机的旋翼42转动产生升力)。本实用新型中，无人机的四套电机减速机构经四套单向器1分别驱动四个旋翼42转动，当无人机4供电异常时(停电或电压很低)，无人机的电机减速机构41的动力输出轴停止输出动力或者转速极低时，在四套单向器1作用下，无人机的四套旋翼42能自旋产生一部分升力，这样，无人机就会慢慢降落，防止急速降落导致无人机落地损坏(无人机的旋翼42和单向器内圈102沿单向器的外圈及连接套101转动，外圈及连接套101自身不转动，那么无人机的电机减速机构动力输出轴也不会转动对旋翼自旋产生阻力，保证了旋翼42的自旋)。

图1、2、3、4所示，当无人机锂电池电压正常处于其标称电压时，经电阻r1降压限流后电源电压进入npn三极管q1的基极后高于0.7v，于是，npn三极管q1导通集电极输出低电平进入继电器k1的负极电源输入端，继电器k1得电吸合其控制电源输入端和常闭触点端开路；由于，继电器k1的常闭触点端和时控开关a及a1的正极电源输入端连接，所以此刻，时控开关a及a1、三套电机减速设备mn均不会得电工作，无人机本体处于正常飞行状态。实际情况下，当无人机锂电池g因各种原因(比如极板开路)停止输出电源，或者电源电压低于其标称电压时，此刻经电阻r1降压限流进入npn三极管q1的基极电压低于0.7v或者无电压，那么，npn三极管q1基极由于无合适偏压会处于截止状态，进而，继电器k1失电不再吸合其控制电源输入端和常闭触点端闭合。由于，继电器k1的常闭触点端和时控开关a及a1的正极电源输入端连接，所以此刻，时控开关a及a1会得电工作。时控开关a得电工作时，在其内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下、3及4脚会输出2秒钟电源进入降落伞机构的三套电机减速设备mn正负两极电源输入端，于是，三套电机减速设备mn得电工作其动力输出轴带动限位板251转动90度后停止工作，由于，三套电机减速设备mn上端限位板原来内侧此刻位于筒体21外侧、限位板原来外侧位于筒体21内侧，三套电机减速设备mn的限位板原外侧组成的外径大于筒体21上端及上盖24的外径，所以此刻上盖24会和筒体21上端分离(下次使用前更换新的上盖24)，进而降落伞23从筒体内向上滑出并快速展开，下降的降落伞产生空气阻力，这样在降落伞23空气阻力及无人机旋翼自旋降落升力的双重作用下，无人机能慢慢平稳降落到地，由此减少了因下降速度过快而导致无人机损坏的几率。时控开关a1得电工作时，在其内部电路及技术人员设定的3及4脚输出电源时间作用下、3及4脚会间隔1秒钟输出2秒钟电源进入电磁阀dc正负两极电源输入端，于是，电磁阀dc得电工作其内部阀芯打开，这样，筒体21内下端充入的压缩空气会从电磁阀dc上端快速流出(下次使用前为筒体内下端经加气嘴22加入压缩空气)，压缩空气冲动降落伞23沿筒体21内快速上行，保证了较短时间内降落伞23和筒体21分离，且有效防止了降落伞23卡滞在筒体21内、不能滑出造成降落伞23无法起到作用。

图1、2、3、4所示，通过上述电路及机构共同作用，本实用新型工作时，当无人机锂电池电压足够时，无人机正常飞行。本实用新型中，无人机的电机减速机构经单向器驱动旋翼转动，当无人机供电异常时，无人机的电机减速机构的动力输出轴停止输出动力或者转速极低时，在四套单向器作用下，无人机的四个旋翼能自旋产生一部分升力，这样，无人机就会慢慢降落，防止急速降落导致无人机落地损坏。本实用新型中，无人机的电机减速机构的动力输出轴停止输出动力或者转速极低时，控制电路会控制降落伞机构三套电机减速设备的限位板向外侧端转动，进而上盖和筒体上端分离，且在电磁阀的阀芯打开后，压缩空气会快速将降落伞朝向上端吹出，这样降落伞能快速展开，对下降的无人机产生空气阻力，这样在降落伞空气阻力及无人机旋翼自旋降落升力的双重作用下，无人机能慢慢平稳降落到地，由此减少了因下降速度过快而导致无人机损坏的几率(下次应用前，通过单独为三套电机减速设备供电，使其动力输出轴转动，三套电机减速设备的限位板251内侧端环形分布位于上盖24上端四周)。电阻r1阻值是4.7m；npn三极管q1型号是9013；继电器k1是直流继电器；二极管vd型号是1n4007；电磁阀dc是直流常闭阀芯直流电磁阀。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。