一种可避障的无人机系统的制作方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种可避障的无人机系统。
【【背景技术】】
[0002]无人机是一种无人驾驶的飞机，其为利用自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，其上面搭载一摄像装置，该摄像装置可对底面上的场景和活动进行视频拍摄。对于无人机控制技术的研究是目前国内外大学和研究机构关注的热点之一，近年来，无人机已被广泛应用于航拍摄影、电力巡检、环境监测、森林防火、灾情巡查、防恐救生、军事侦察、战场评估等领域，有效克服了有人驾驶飞机空中作业的不足，降低了成本，同时也提高了运载工具的安全性。
[0003]然而目前的无人机在飞行过程中，很容易撞到障碍物而造成机体故障或损毁，所以很需要对无人机采取空中防撞措施。除此之外，无人机在飞行过程中不仅是前方容易撞到障碍物，其四面八方都有可能会受到其他障碍物的侵袭，如何成功且高效的避开不同方向的障碍物又保证无人机整体美观成了很多研究人员思考的问题。
[0004]无人机很多都是通过地面站设定飞行轨迹来实现自主飞行和返航，即使通过终端设备的遥控也只是控制无人机的起飞和降落，对于其飞行轨迹的自由选择却较难实现，除此之外，多数无人机都是采用单工通信，这样的通信方式在无人机的使用过程中很不方便。
[0005]无人机的遥控终端发送指令给无人机，该遥控终端也可以发送指令给无人机上的摄像头对其进行操控，然而，通过同一个遥控终端对无人机和摄像头中的一者发送指令时，由于无人机和摄像头同时受该遥控终端的控制，所以避免不了另一者会受到发射信号的干扰，使其接收到干扰信号后错误的执行指令。
[0006]现有的无人机在夜间飞行及拍摄方面还存在着明显的不足，由于夜间光源覆盖范围窄、光照不足、搜索视线不佳，影响了摄像装置拍摄图像，这使得无人机出勤能力也大大降低，从而造成资源浪费并使其应用范围受到一定的限制。
[0007]现有的无人机续航时间短，不能保持长时间的飞行状态，往往只飞行了短暂的时间就要返程进行充电，这样给无人机的工作带来很大不便，因此如何研发出一种续航时间长的无人机成了困扰本领域技术人员的主要问题。
【【实用新型内容】】
[0008]为了克服现有技术问题，本实用新型提供了一种新型的可避障的无人机系统。
[0009]本实用新型解决技术问题的方案是提供一种可避障的无人机系统，其包括空中设备和地面设备，空中设备包括一无人机，地面设备包括遥控终端、地面站和图传一体接收机，无人机包括一机架，机架包括一保护罩、中心板和外围，中心板位于保护罩内，外围位于保护罩的下面，外围处等距离间隔连接着第一折叠翼、第二折叠翼、第三折叠翼、第四折叠翼、第五折叠翼、第六折叠翼、第七折叠翼和第八折叠翼，第一折叠翼和第二折叠翼之间、第三折叠翼和第四折叠翼、第五折叠翼和第六折叠翼、第七折叠翼和第八折叠翼之间分别设置一超声波传感器，且该四个超声波传感器等距离间隔设置在外围下边缘处。
[0010]优选地，中心板上进一步设置第一电调、第二电调、第三电调、第四电调、第五电调、第六电调、第七电调和第八电调，该八个电调等距离间隔分布在中心板的四周，第二电调和第三电调之间设置2.4G频率收发电台，第三电调和第四电调之间设置遥控信号收发器，第四电调和第五电调之间设置飞控系统，第五电调和第六电调之间设置信号灯，第六电调和第七电调之间设置图传信号收发模块和降压模块，降压模块位于第六电调和图传信号收发模块之间。
[0011]优选地，飞控系统包括执行机构，执行机构内部设置避障模块。
[0012]优选地，该避障模块包括预警模块、四个超声波传感器和多个传感器组合模块。
[0013]优选地，多个传感器组合模块包括气压计、三轴磁力计、空速计、加速度计、陀螺
i+o
[0014]优选地，机架包括两个对称的起落架，每个起落架包括一竖轴，每根竖轴的两端分别设置橡胶胶圈。
[0015]优选地，无人机的左右两侧对称设置第一横杆、第二横杆和第三横杆，该三根横杆从上至下平行排列，第一横杆与第二横杆之间通过细杆连接，第二横杆与第三横杆通过细杆连接，其在第二横杆处的连接位置分别设置橡胶胶圈。
[0016]与现有技术相比，本实用新型一种可避障的无人机系统通过在飞控系统内设置避障模块，在外围下边缘处等距离间隔设置四个超声波传感器且该四个超声波传感器分别位于两个折叠翼之间，当该避障模块工作时，该四个方向的超声波传感器同时探测，使该无人机从四个方向来感测障碍物从而使其避障效果更好一些，其保证了在紧急状况下该无人机不会有损伤或坠机。通过飞控芯片预先设定的探测距离可以根据实际飞行状况来预先设定，使避障距离具有灵活性。
[0017]本实用新型一种可避障的无人机系统通过导航显示软件模块设置导航路线，并通过其内部的2.4G频率收发模块将信号发送至无人机的2.4G频率收发电台对其飞行轨迹进行操控，无人机将反馈信号从2.4G频率收发电台发送至2.4G频率收发模块，除此之外，地面站和红外热像仪之间通过TCP/IP WLAN模块和第二 TCP/IP WLAN模块152之间进行信号的双向传输，从而实现地面站与无人机及红外热像仪的双工通信。除此之外，中央处理器将模拟信号转换为数字信号并通过图传信号收发模块发送至无线视频收发模块，该无线视频收发模块经过图像处理及解码模块将数字信号转换为模拟信号并通过图像显示模块显示出来，整个系统实现了数字双工通信，使其更加具有更高的智能效果。
[0018]本实用新型一种可避障的无人机系统通过在飞控系统中设置遥控信号收发模块，并在其内部设置2.4G频率收发电台，红外热像仪内部设置第二接收模块和图传信号收发模块，图传信号收发模块内设置5.SG频率发射器和1.2G频率接收器，图传一体接收机内设置无线视频收发模块，其内设置5.SG频率接收器和1.2G频率发射器，遥控终端内设置控制信号收发模块，其内设置2.4G频率发射器，使该具有无人机的通信系统采用2.4G、1.2G和5.SG这三种不同的频率进行通信，当通信处于三者之一的同频率情况下，内部采取跳频技术，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变，这种错开通信频率及同频率情况下采取跳频技术的通信方式使该具有无人机的通信系统5具有较强的抗干扰能力和保密性能。通过将2.4G地面站发射电台、遥控信号收发器、飞控系统、信号灯、图传信号发射模块、降压模块、八个电机、八个电调、以及无人机上的路由器、电池、热成像系统、分线器、起落架控制器、多个传感器组合模块和GPS天线，这些模块与元件之间设置成彼此独立分开封装且彼此间互相屏蔽，使数字电路与模拟电路的模块、信号发射模块与信号接收模块、大电流电路模块和小电流电路模块都彼此分开，从而降低了模块间的电磁干扰，且使整个电路布局更加安全。通过在起落架的横轴的两端部和机架多个连接处分别设置橡胶胶圈，起到了缓冲作用，使无人机在降落时不至于给整个机体造成硬伤；通过在橡胶胶圈上设置多个凸出于外表面的凸出环体，使该橡胶胶圈的缓冲和减震效果更好，这样的减震结构提升了无人机内部传感器的监测稳定性，从而实现抗干扰功能。
[0019]本实用新型一种可避障的无人机系统通过红外热像仪感应拍摄和获得物体表面或近表面热像图，使其实时探测物体表面的温度并形成热像图，通过设置模式切换控制模块，使该红外热像仪在可见光传感器和红外探测传感器之间准确的切换，使可见光传感器辅助拍摄视频画面，使该红外热像仪能够根据不同情况切换模式，使其更加人性化。通过设置声光报警模块，使其在有异常信号的情况下通过此模块进行报警。
[0020]本实用新型一种可避障的无人机系统采用特殊KV值的电极和特定尺寸和攻角参数的螺旋桨，电机KV值设置于100?450之间、螺旋桨的尺寸介于16?29英寸之间、攻角介于3?5之间，这时螺旋桨的效率最高，从而使无人机的续航时间长。通过采用八个高导磁电机，使其具有磁阻小、效率高的优点，从而使涡流损耗大大降低。通过采用聚合物锂电池，由于锂电池容量轻，使无人机飞行效率高。通过将整个无人机的机身采用碳纤维材质，使无人机的重量得到很大的减轻，从而使其能量消耗大大降低。
【【附图说明】】
[0021]图1是本实用新型可避障的无人机系统的组成结构示意图。
[0022]图2是本实用新型无人机的立体结构示意图。
[0023]图3是本实用新型无人机的俯视结构示意图。
[0024]图4是本实用新型无人机的侧视结构示意图。
[0025]图5是本实用新型无人机螺旋桨有效功率随飞行速度的变化曲线图。
[0026]图6是本实用新型无人机避障模块的结构示意图。
[0027]图7是本实用新型热成像系统的模块结构示意图。
[0028]图8是本实用新型可避障的无人机系统的电路模块结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0029]为了使本实用新型的目的，技术方案及优点