一种无人机安全气囊系统

1.本实用新型涉及安全气囊领域，具体涉及一种无人机安全气囊系统。


背景技术：

2.无人机行业已经发展成为当今社会的新兴行业，使用无人机航拍摄影也广泛成为了民众的兴趣爱好，但是无人机在飞行的途中也会发生意外，无人机坠机事件也时有发生。
3.无人机坠落不但造成财产损失更容易发生地面人物的损害。
4.现有技术中对于无人机大多采用紧急降落伞保证安全，但是紧急降落伞在遇到水面或是硬着陆时，还是会造成无人机损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种无人机安全气囊系统，可以解决上述技术问题中的一个或是多个。
6.为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案如下：
7.一种无人机安全气囊系统，包括上气囊组件和下气囊组件；
8.所述上气囊组件安装在无人机上方；所述上气囊组件包括壳体、气囊、气泵、电池；
9.所述壳体包括本体，在本体的上下两面分别安装可拆的上盖和底盖；
10.本体内部中间固定有折叠后的气囊；气囊一侧安装有气泵，所述气泵通过输气管与气囊连接；所述气囊的另一侧安装电池；
11.所述下气囊组件结构与所述上气囊组件结构相同，下气囊组件与上气囊组件对称安装在无人机下方；
12.上气囊组件和下气囊组件将无人机夹在中间并通过连板连接。
13.进一步的：上气囊组件与无人机之间、下气囊组件与无人机之间分别设置有橡胶层，橡胶层固定在壳体上。
14.进一步的：还包括定位组件，所述定位组件安装在上气囊组件和/或下气囊组件上；所述定位组件包括安装板、调节杆、橡胶块、弹性体；安装板固定在外壳上，所述调节杆为伸缩杆，若干调节杆安装在安装板和橡胶块之间，若干弹性体安装在安装板和橡胶块之间；调节杆与弹性体交替设置。
15.进一步的：所述气囊上设置有排水孔。
16.进一步的：所述本体内部通过挡板分为三个腔室，将气囊、气泵、电池分隔开，其中气泵所在的腔室设置进气口。
17.进一步的：气囊所在的腔室内部设置有支撑板，气囊安装在支撑板上方，输气管在支撑板下方与气囊连通；在支撑板下方还设置有控制模块。
18.进一步的：气囊所在的腔室侧壁倾斜，使腔室截面为上大下小的等腰梯形。
19.进一步的：所述上盖顶部开设通孔，通孔上覆盖有魔术贴，魔术贴的一侧边铰接在通孔上。
20.进一步的：所述连板是“x”形板。
21.进一步的：壳体、上盖和底盖为pc+gf复合材料、pc+abs复合材料中的任意一种。
22.本实用新型的技术效果是：
23.本实用新型中在无人机上下两面分别安装有气囊组件，打开之后将无人机的六个面都覆盖，不担心无人机的空中姿态，着陆有缓冲，对无人机起保护作用，同时保护地面人和物的安全。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
25.在附图中：
26.图1是本实用新型的总体结构示意图；
27.图2是图1的爆炸结构示意图；
28.图3是图1中上气囊组件的爆炸结构示意图；
29.图4是图1中上气囊组件的仰视结构示意图；
30.图5是图1的使用状态示意图；
31.图6是无人机与展开的气囊范围对比示意图；
32.图7是图5中的剖视结构示意图；
33.图8是上气囊组件与无人机连接的状态示意图；
34.图9是上气囊组件的侧视结构示意图；
35.图10是图9的a-a剖视结构示意图；
36.图11是图10中的b-b剖视结构示意图；
37.图12是气泵与气囊的连接结构示意图；
38.图13是气泵的结构示意图；
39.图14是壳体去掉上盖的俯视结构示意图；
40.其中，上述附图包括以下附图标记：
41.上气囊组件100；壳体101、导向板1011、上盖1012、通孔10121、魔术贴10122、底盖1013、气囊102、排水孔1021、输气管1022、气泵103、管接头1031、管箍1032、安装槽1033；电池104、挡板105、进气口106、支撑板107、控制模块108、电池盒109；
42.下气囊组件200、无人机300、连板400、橡胶层500；
43.定位组件600、安装板601、调节杆602、橡胶块603、弹性体604。
具体实施方式
44.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的不当限定。
45.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
46.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式
也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
47.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
48.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
49.如图1—图14所示，一种无人机安全气囊系统，包括上气囊组件100和下气囊组件200。
50.所述上气囊组件安装在无人机300上方；所述上气囊组件100包括壳体101、气囊102、气泵103、电池104。
51.所述壳体101包括本体，在本体的上下两面分别安装可拆的上盖1012和底盖1013。
52.本体101内部中间固定有折叠后的气囊102；气囊102一侧安装有气泵103(在这里气泵的安装方式是通过螺钉固定在外壳上，防止其在无人机飞行或意外情况下发生移动)，所述气泵通过输气管1022与气囊102连接；所述气囊102的另一侧安装电池104；在这里气囊系统的供电与无人机分开，独立供电，不占用无人机本身电池能量，不影响无人机续航。
53.所述下气囊组件200结构与所述上气囊组件100结构相同，下气囊组件200与上气囊组件100对称安装在无人机下方。
54.在某些实施例中，无人机携带有航拍镜头，航拍镜头安装到无人机云台上，因此上气囊组件和下气囊组件之间在安装时留有一定的间隙，保证云台有足够空间进行移动或旋转；这根据实际情况进行调整设定，在此不做限定。
55.上气囊组件和下气囊组件将无人机夹在中间并通过连板400连接。
56.在某些实施例中，上气囊组件和下气囊组件拼合对无人机进行夹持形成“汉堡型”的组合，气囊展开之后具有一个内部的容纳空间，上下气囊将无人机包裹，实现无人机六面的立体保护，不担心由于无人机空中姿态而造成的损害，有效保证无人机安全。
57.上气囊组件和下气囊组件本身与无人机可以有固定或是不固定，在此不做限定。在某些实施例中上气囊组件和下气囊组件通过连板固定，保证无人机在飞行的时候上下气囊组件与无人机不脱离。
58.本安全气囊系统可以通过无人机姿态进行自动开启，也可以通过远程遥控器遥控
开启，在此不做限定。
59.在壳体内，气囊、气泵、电池的布局可以根据实际情况进行调整，在此不做限定。
60.电池主要为气泵提供电力，同时也为安全气囊系统的控制模块提供电力。
61.在某些实施例中：上气囊组件100与无人机300之间、下气囊组件200与无人机300之间分别设置有橡胶层500，橡胶层500固定在壳体101上。
62.橡胶层根据无人机机体形状进行调整修剪，既保证与无人机贴合的同时减少对无人机飞行的干涉；橡胶层可以粘贴或是通过螺栓固定在壳体上。
63.在某些实施例中：还包括定位组件600，所述定位组件安装在上气囊组件和/或下气囊组件上；所述定位组件600包括安装板601、调节杆602、橡胶块603、弹性体604；安装板固定在外壳上，所述调节杆为伸缩杆，若干调节杆安装在安装板和橡胶块之间，若干弹性体安装在安装板和橡胶块之间；调节杆与弹性体交替设置。
64.安装板可以与壳体一体，也可以分体，根据实际情况进行设定，定位组件有效的保证上气囊组件或是下气囊组件与无人机的机身紧密贴合，避免气囊组件安装不稳定脱落情况发生。
65.在带有云台的无人机上来说，为了不影响无人机航拍，在安装高度上，定位组件高于摄像头，避免遮挡摄像头视野；根据实际情况进行调节，也可以通过合理的位置布局跳过云台位置进行固定，在这里不做限定。
66.在某些实施例中：所述气囊102上设置有排水孔1021。
67.排水孔1021的数量和位置不做限定，优选的是在气囊102的六个表面分别设置排水孔，这样可以在气囊在坡面翻滚且少量水进入气囊后，从不同方向都能将水排出，避免对无人机造成损坏。
68.在某些实施例中：所述本体内部通过挡板105分为三个腔室，将气囊、气泵、电池分隔开，其中气泵所在的腔室设置进气口106。
69.分开独立彼此独立的腔室，可以分别安装减少干涉，便于维护。
70.在某些实施例中：气囊102所在的腔室内部设置有支撑板107，气囊102安装在支撑板上方，输气管1022在支撑板107下方与气囊连通；在支撑板下方还设置有控制模块108。
71.如图10、图11所示，在附图中控制模块108通过卡扣固定在支撑板上，不容易脱落；可以根据实际使用情况进行调整控制模块的位置，在此不做限定。
72.布局合理，提高结构紧凑性。在某些实施例中，输气管1022与气囊102为一体结构，输气管1022末端对接气泵的出气口，通过管箍固定。
73.在某些实施例中：气囊所在的腔室侧壁倾斜，使腔室截面为上大下小的等腰梯形。
74.对气囊的释放具有导向作用，可以快速释放气囊。
75.在某些实施例中：所述上盖1012顶部开设通孔10121，通孔上覆盖有魔术贴10122，魔术贴的一侧边铰接在通孔10121上。
76.魔术贴的使用，可以让气囊很容易冲出壳体，提高气囊充气的速度；魔术贴弹开后，由于重力作用，上魔术贴自然垂挂在上气囊系统外壳外侧，下魔术贴自然垂挂，贴于下气囊内表面，不影响气囊的继续充气。
77.魔术贴的一侧边铰接在通孔上，保证魔术贴在气囊使用过程中不会脱离壳体，可以重复使用，在气囊没有使用时、魔术贴粘贴在通孔上，一定程度上可以保护气囊不被损
坏。
78.在某些实施例中：所述连板400是“x”形板。
79.节省空间，避免板材对无人机本身结构遮挡影响飞行。
80.在某些实施例中：壳体、上盖和底盖为pc+gf复合材料、pc+abs复合材料中的任意一种。
81.材料轻质，减轻无人机载重。
82.实施例一
83.如图1—图14所示，一种无人机安全气囊系统，包括上气囊组件100和下气囊组件200；所述上气囊102组件安装在无人机300上方；所述气囊102上设置有排水孔1021。
84.所述上气囊组件100包括壳体101、气囊102、气泵103；所述壳体101包括本体，在本体的上下两面分别安装可拆的上盖1012和底盖1013；壳体101、上盖1012和底盖1013均为pc+gf复合材料、pc+abs复合材料中的任意一种。
85.所述上盖1012顶部开设通孔10121，通孔10121上覆盖有魔术贴10122，魔术贴10122的一侧边铰接在通孔10121上。
86.魔术贴10122的使用有效的降低了气囊102冲出壳体的难度，提高气囊展开速度，进一步保证无人机的安全。
87.所述本体内部通过挡板105分为三个腔室，将气囊102、气泵103、电池104分隔开，其中气泵所在的腔室设置进气口106。气囊所在的腔室内部设置有支撑板107，气囊102安装在支撑板107上方，输气管1022在支撑板107下方与气囊102连通；在支撑板107下方还设置有控制模块。
88.在某些实施例中输气管采用硅胶气体软管材料，安装灵活，不易弯折。为了保证输气管在输气过程中不受压迫形变而导致输气困难，在某些实施例中输气管的安装需借助一定的支撑结构。如图10、图11、图12所示，输气管经过挡板的圆孔通向气囊，挡板105起支撑作用，在外壳101上设置一个导向板1011也同时为输气管1022的安装提供导向辅助。
89.本体内部中间固定有折叠后的气囊102；气囊102一侧安装有气泵103，所述气泵103通过输气管1022与气囊102连接；在本实施例中输气管1022与气囊102为一体结构，然后输气管1022与气泵103通过管箍固定。
90.如图11、图12、图13所示，其中气泵的出气端设置管接头1031，管接头上设置具有弹性的安装槽1033，输气管1022末端嵌入安装槽1033之后，用管箍1032锁紧使输气管1022与管接头1031密封不漏气。无人机降落后，可以通过松开管箍1032，为充气的气囊放气，在没有漏气的情况下，气囊102可以重复使用。
91.如图14所示，所述气囊102的另一侧安装电池104。在某些实施例中，电池通过电池盒109固定在腔室内，电池盒底部设置带有通孔的耳板以与壳体底部固定连接；在这里增加了电池盒109用来固定电池104，可以实现对电池更好的固定，有效防止无人机失控时电池发生翻滚，避免脱线。
92.所述下气囊组件200结构与所述上气囊组件100结构相同，下气囊组件200与上气囊组件100对称安装在无人机300下方；上气囊组件100和下气囊组件200将无人机300夹在中间并通过连板400连接。所述连板400是“x”形板。
[0093]“x”形连板400的两个上角和两个下角分别用螺栓固定壳体101；连板400的数量和
位置根据无人机实际情况进行调整,在此不做限定。
[0094]
上气囊组件100与无人机300之间、下气囊组件200与无人机300之间分别设置有橡胶层500，橡胶层500固定在壳体101上。橡胶层根据无人机表面形状进行调整,保证上气囊组件和下气囊组件与无人机的机身紧密贴合，减少对无人机飞行的干涉。
[0095]
如图7、图10所示，气囊102所在的腔室侧壁(位于气囊所在强势的挡板面)倾斜，使腔室截面为上大下小的等腰梯形。可以对气囊的开启导向，保证气囊更顺利的开启。
[0096]
具体使用过程如下：
[0097]
在无人机自身发出警报或是使用者观察到警报，气囊系统自动开启或是使用者使用遥控器开启。气囊自动打开模式：当上下两个气囊系统的任一控制区检测到无人机以重力加速度下落，飞行姿态无法修正时，发送指令给另一控制区和自身所在系统的气泵区，另一控制区也发送指令，使气泵开始工作，为气囊区充气，在短时间内快速将上、下两个气囊打开，将无人机包裹起来。
[0098]
遥控器打开气囊模式：当无人机飞行高度过低或无人机将对地面造成危险时，无人机驾驶员可通过控制遥控器，同时发送信息给控制区，控制气泵区给气囊充气，快速打开两个气囊，对无人机起保护作用。
[0099]
气囊打开后的表面积是无人机电机所在位置形成的矩形区域面积的若干倍，优选9倍，避免在无人机坠落过程中气囊内表面与无人机螺旋桨发生刮擦，确保气囊在无人机坠机以及落地后都能保持完好状态，减轻无人机的损坏，特别是螺旋桨的损坏；
[0100]
另外，当气囊充满气时，气泵仍进行缓慢供气，来保证气囊内部气压稳定，上、下气囊始终处于充盈状态，如图6和图7所示。
[0101]
在气囊充满之后，上气囊的底面和下气囊的上表面可以紧密贴合，避免水从上、下气囊的分界面进入系统内部。
[0102]
上、下气囊打开后，整个系统的总长和总宽接近相等，约为总高的两倍，当系统降落到地面时，能以最大的面积(上气囊的上表面或下气囊的下表面)与地面进行接触，保证无人机始终以水平状态落地，即无人机正面朝上或反面朝上，避免侧面朝上而损坏螺旋桨。
[0103]
上气囊总高设计为大于下气囊总高，使无人机的安装位置避开上、下气囊的分界面，避免意外进水情况下水直接滴落在无人机上。上、下气囊各有20个排水孔，分布在上下前后左右六个表面，以防止在意外情况下，气囊在坡面翻滚且少量水进入气囊后，从不同方向都能将水排出，避免对无人机造成损坏。
[0104]
实施例二
[0105]
如图1、图2、图3、图4、图8、图9、图10所示，区别于上述实施例，在本实施例中，为了保证气囊组件与无人机安装的更加稳定，在上气囊组件或是下气囊组件，或是两个气囊组件分别安装有定位组件600；所述定位组件600包括安装板601、调节杆602、橡胶块603、弹性体604；安装板固定在外壳上，所述调节杆为伸缩杆，若干调节杆安装在安装板和橡胶块之间，若干弹性体安装在安装板和橡胶块之间；调节杆与弹性体交替设置。在这里弹性体优选柱状弹簧。
[0106]
这里通过伸缩杆调节弹簧的张紧力，让橡胶块始终与无人机的某个侧面紧密贴合，让气囊组件(上气囊组件和/或下气囊组件)牢固的安装到无人机机身上，与连板配合对气囊的稳定性起到双保险的效果。
[0107]
定位组件的数量和位置根据无人机实际的外形进行调整，在这里不做限定。
[0108]
另外，橡胶块的形状和体积根据无人机实际的外形进行调整不做限定；以及对于各个弹性体的张紧力根据实际情况进行调节，在这里不做限定。
[0109]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。