[发明专利]一种用于海上作业旋翼无人机的安全保护装置及保护方法

说明书

一种用于海上作业旋翼无人机的安全保护装置及保护方法，所述装置包括安全伞系统及漂浮系统，所述安全伞系统整体安装于旋翼机机体(6)正上方，通过绑带与旋翼无人机(6)固定连接，漂浮系统包括可调式起落架和气囊装置(7)，可调式起落架安装于无人机机体(6)下方。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种用于海上作业旋翼无人机的安全保护装置及保护方法。

背景技术

目前旋翼无人机飞行过程中因特殊情况失控坠机后，往往与传统飞行器一般，通过搜索黑匣子来找寻失事无人机。目前技术情况下，没有针对海上飞行的无人机进行针对性保护的装置及方法，所以，当无人机在海上或水面上坠机失事后，打捞难度极大，就算打捞成功，相关机载数据也难以恢复，可能会造成难以估计的后果。

发明内容

针对传统技术对海上作业无人机失事后保护搜救不利这一困难，设计了一套安全保护装置，该装置包括安全伞系统及漂浮系统；安全伞系统包括安全伞外壳、绑带、安全伞、激发装置、开伞电控装置；安全伞外壳包括壳盖、方舱、上圆壁、内扣环；安全伞包括伞体、伞绳；激发装置包括锁止弹簧、PWM开关、安装板一、支腿、安装板二；开伞电控装置包括微控制器STM32F103C8T6、MPU6050陀螺仪传感器、BMP180气压传感器、HC-05蓝牙通信模块；漂浮系统包括气囊装置、可调式起落架、飞行数据记录仪、气囊电控装置；气囊装置包括安装底座、气囊、网带、弹性固定带、滑轨；可调式起落架包括固定支腿、可调支腿、电动伸缩缸；气囊电控装置包括微控制器STM320F103C8T6、HC-05蓝牙通信模块、超声波测距模块、L1激光测距模块。

安全伞系统整体安装于旋翼机机体正上方，通过绑带与旋翼无人机固定连接；安全伞系统包括安全伞外壳、绑带、安全伞、激发装置、开伞电控装置；安全伞外壳包括壳盖、方舱、上圆壁、内扣环；安全伞包括伞体、伞绳。激发装置包括锁止弹簧、PWM开关、安装板一、支腿、安装板二；开伞电控装置包括微控制器STM32F103C8T6、MPU6050陀螺仪传感器、BMP180气压传感器、HC-05蓝牙通信模块。

安全伞外壳内部存放安全伞未打开时安全伞系统的所有装置，安全伞外壳下表面与绑带粘连，绑带穿过无人机机体，使安全伞外壳下表面与无人机机体上表面紧贴；安全伞外壳包括壳盖、方舱、上圆壁、内扣环。

进一步的，方舱内存放安全伞、激发装置、开伞电控装置，方舱与壳盖通过上圆壁连接，上圆壁内部安装有多个内扣环。

安全伞用于判断海上作业无人机失事后开伞，利用空气阻力帮助无人机缓降；安全伞包括伞体、伞绳。

进一步的，伞体通过伞绳与安全伞外壳底部连接，伞绳的数量与内扣环相等，伞绳安装时穿过内扣环，伞绳一端与伞体外延处固定，所有伞绳的另一端均固定在安装板二中心处。

激发装置在收到开伞指令后作出开伞动作，激发装置安装在方舱内，激发装置包括锁止弹簧、PWM开关、安装板一、支腿、安装板二。

进一步的，安装板二下表面与安全伞外壳底部重合，安装板二固定在安全伞外壳底部中心处，安装板二上表面设置有四个支腿，安装板二上表面中心处是伞绳一端的固定位置，安装板一下表面通过支腿与安装板二固定连接，安装板一上表面安装PWM开关及锁止弹簧，弹簧上表面与收拢的安全伞伞体接触；未执行开伞动作时，PWM开关处于关闭状态，通过绳子限位，锁止弹簧处于压缩状态，执行开伞动作时，PWM开关检测到脉冲信号，开关打开，驱动步进电机割断绳子，弹簧的弹力激发，壳盖被顶落，伞体被顶出安全伞外壳。

开伞电控装置用于判断是否开伞及开伞时机，当判断执行开伞动作时，会输出对应频率的PWM脉冲信号，用以激发PWM开关；开伞电控装置安装在安装板二上，包括微控制器STM32F103C8T6、MPU6050陀螺仪传感器、BMP180气压传感器、HC-05蓝牙通信模块。