双旋翼洞穴勘探无人机

双旋翼洞穴勘探无人机
1.技术领域：
2.本实用新型涉及一种双旋翼洞穴勘探无人机。
3.

背景技术：

4.目前，随着城市化进程持续加快，地下设施对全球安全的作用愈发重要，而洞穴勘探作业仍为一种高风险任务。国内目前在洞穴探测方面大多还在使用人员利用照明设备直接探洞的传统方式。而天然洞穴内部很容易形成高落差地带且洞穴分叉口多、路径深，洞穴内的气体含量、氧气浓度、温度、湿度变化大，这些都增加了洞穴勘探的危险性及未知性。如果单靠便携式手持设备进行探测，因为探测距离的限制，如面对突发情况无法提前处理，极易造成人员伤亡。
5.

技术实现要素：

6.本实用新型的目的是解决上述存在的问题，提供一种双旋翼洞穴勘探无人机。
7.上述的目的通过以下的技术方案实现：
8.一种双旋翼洞穴勘探无人机，其组成包括快拆双旋翼装置和设备舱，所述的设备舱与所述的快拆双旋翼装置固定；
9.所述的快拆双旋翼装置包括两个舵机固定架、两个机臂、一个机臂固定架和保护罩；
10.每个所述的舵机固定架内都固定有舵机，所述的舵机固定架的短轴插入到所述的机臂固定架的圆孔内；
11.所述的机臂的尾端穿过轴承和舵机固定架上的圆孔后与舵机通过螺栓固定；
12.所述的机臂前端固定有无刷电机，所述的无刷电机的输出轴与螺旋桨固定；
13.所述的保护罩与所述的机臂通过螺栓固定。
14.所述的双旋翼洞穴勘探无人机，所述的设备舱上固定有气体传感器和激光雷达。
15.所述的双旋翼洞穴勘探无人机，所述的设备舱的侧面、顶面和底面分别固定有避障传感器。
16.所述的双旋翼洞穴勘探无人机，所述的设备舱的前端固定有摄像头，侧面固定有探照灯。
17.有益效果：
18.1.本实用新型设置快拆折叠双旋翼装置，体积小、机动性高。
19.2.本实用新型由舵机控制机臂旋转使得整个旋翼面倾斜，当无人机进行俯仰、滚转与偏航机动时，旋翼面倾斜提供更有效的水平面动力输出。
20.3.本实用新型设置有保护罩，可以对螺旋桨和机臂进行有效的保护。
21.4.本实用新型通过气体传感器获取洞内气体数据，同时利用避障传感器可以进行避障。
22.附图说明：
23.附图1是本实用新型的结构示意图；
24.附图2是本实用新型的底部结构示意图；
25.附图3是快拆双旋翼装置的结构示意图；
26.附图4是快拆双旋翼装置的分解图；
27.图中：1、保护罩；2、螺旋桨；3、无刷电机；4、机臂；5、舵机；6、舵机固定架；7、机臂固定架；8、轴承；9、设备舱；10、机臂固定架固定孔；11、气体传感器；12、激光雷达；13、侧向避障传感器；14、探照灯；15、fpv摄像头；16、俯视避障传感器；17、仰视避障传感器；18、图像识别及录像夜视摄像头；19、附加挂仓；20、挂仓通信接口；21、下视避障定高传感器。
28.具体实施方式：
29.实施例1：
30.一种双旋翼洞穴勘探无人机，其组成包括快拆双旋翼装置和设备舱9，所述的设备舱与所述的快拆双旋翼装置固定；
31.所述的快拆双旋翼装置包括两个舵机固定架6、两个机臂4、一个机臂固定架7和保护罩1；
32.每个所述的舵机固定架内都固定有舵机5，所述的舵机固定架的短轴插入到所述的机臂固定架的圆孔内；
33.所述的机臂的尾端穿过轴承8和舵机固定架上的圆孔后与舵机通过螺栓固定；
34.所述的机臂前端固定有无刷电机3，所述的无刷电机的输出轴与螺旋桨2固定；
35.所述的保护罩与所述的机臂通过螺栓固定。
36.设备舱内部容纳电池、飞行控制器、机载计算机以及气体数据处理器；飞行控制器和气体数据处理器分别与机载计算机连接，此连接形式和工作原理为现有技术，在此不作详细说明，下部预留附加挂仓19和挂仓通信接口20，用于安装喊话器、红外摄像头、增程模块等多种设备
37.所述的设备舱上固定有气体传感器和激光雷达。
38.所述的设备舱的侧面、顶面和底面分别固定有避障传感器。
39.所述的设备舱的前端固定有摄像头，侧面固定有探照灯，设备舱左右两侧分别设有4个高亮探照灯，用于给传感器及摄像设备提供良好工作条件。
40.设备舱上的避障传感器共有安装在设备舱侧面的两个侧向避障传感器，一个俯视避障传感器，一个仰视避障传感器和一个下视避障定高传感器，两个侧向避障传感器、一个俯视避障传感器和一个仰视避障传感器这4个避障传感器选用超声波传感器，提供多方向的避障警示功能；下视避障定高传感器为光流传感器，光流传感器位于机体底部朝下安置，提供洞内定位功能。超声波传感器以及光流传感器均与飞行控制器进行通信，配合飞行控制器所集成的陀螺仪实现悬停、避障操作，利用气体传感器获取洞内气体数据；利用激光雷达及摄像机（摄像机为fpv摄像头和图像识别及录像夜视摄像头），配合飞行控制器获取飞机相对坐标位置。


技术特征：
1.一种双旋翼洞穴勘探无人机，其特征是：其组成包括快拆双旋翼装置和设备舱，所述的设备舱与所述的快拆双旋翼装置固定；所述的快拆双旋翼装置包括两个舵机固定架、两个机臂、一个机臂固定架和保护罩；每个所述的舵机固定架内都固定有舵机，所述的舵机固定架的短轴插入到所述的机臂固定架的圆孔内；所述的机臂的尾端穿过轴承和舵机固定架上的圆孔后与舵机通过螺栓固定；所述的机臂前端固定有无刷电机，所述的无刷电机的输出轴与螺旋桨固定；所述的保护罩与所述的机臂通过螺栓固定。2.根据权利要求1所述的双旋翼洞穴勘探无人机，其特征是：所述的设备舱上固定有气体传感器和激光雷达。3.根据权利要求2所述的双旋翼洞穴勘探无人机，其特征是：所述的设备舱的侧面、顶面和底面分别固定有避障传感器。4.根据权利要求3所述的双旋翼洞穴勘探无人机，其特征是：所述的设备舱的前端固定有摄像头，侧面固定有探照灯。

技术总结
双旋翼洞穴勘探无人机。目前在洞穴探测方面大多还在使用人员利用照明设备直接探洞的传统方式。本实用新型组成包括：快拆双旋翼装置和设备舱（9），设备舱与快拆双旋翼装置固定；快拆双旋翼装置包括两个舵机固定架（6）、两个机臂（4）、一个机臂固定架（7）和保护罩（1）；每个舵机固定架内都固定有舵机（5），舵机固定架的短轴插入到机臂固定架的圆孔内；机臂的尾端穿过轴承（8）和舵机固定架上的圆孔后与舵机通过螺栓固定；机臂前端固定有无刷电机（3），无刷电机的输出轴与螺旋桨（2）固定；保护罩与机臂通过螺栓固定。本实用新型用于双旋翼洞穴勘探。本实用新型用于双旋翼洞穴勘探。本实用新型用于双旋翼洞穴勘探。


技术研发人员：李志鑫 石春源 李佳乐 高岚 李学智 周华考 胡博华 童章益
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2022.12.21
技术公布日：2023/5/12