CN107458591B - 一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，包括机身、螺旋桨、支架和摄像头，机身还包括扫雪装置，扫雪装置包括旋转机构、收放机构、扫雪机构和密封机构，该用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，通过扫雪装置在积雪较厚时自动去除机身上方的积雪，避免积雪融化后进入机身内对电路造成损坏，同时，也可及时减轻无人机的负重，提高了飞行过程的稳定性，从而在一定程度上提高了无人机的安全性能，同时，相比人工去除积雪的方式，更为省时省力，且避免影响拍摄进程。
Description
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机。
背景技术
无人机是通过无线电遥控设备或机载计算机程控系统进行操控的不载人飞行器。无人机结构简单、使用成本低，不但能完成有人驾驶飞机执行的任务，更适用于有人飞机不宜执行的任务。
目前，无人机被广泛地运用到了航拍领域，运用无人机进行航拍能够清晰的表现地理形态，被运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。当使用无人机对雪景进行航拍时，若航拍的过程中有雪花飘落，则在无人机的机身上方会出现积雪，若积雪较多，则会对无人机飞行的安全性造成一定的影响：积雪逐渐融化成水后会经散热口流入机身内，对机身内的电路造成损坏，从而使无人机发生故障；另外，若积雪较厚，无人机相当于负重飞行，降低了飞行过程的稳定性。人们大都只能不断使无人机降落，并手动去除积雪，而这种方式费时费力，且会影响拍摄进程。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，包括机身、螺旋桨、支架和摄像头，所述机身还包括扫雪装置，所述扫雪装置设置在机身内；
所述扫雪装置包括旋转机构、收放机构、扫雪机构和密封机构，所述收放机构设置在旋转机构的上方，所述扫雪机构设置在收放机构上，所述机身的顶面设有开口，所述密封机构设置在开口处；
所述旋转机构包括第一电机、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、转轴和转盘，所述第一电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转轴竖向设置，所述转轴的底端通过轴承与机身连接，所述转轴的顶端与转盘的中心处连接，所述第二圆柱齿轮套设在转轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合，所述转盘水平设置在转轴的上方，所述收放机构设置在转盘的上方；
所述收放机构包括第二电机、丝杆、滑动杆和滑块，所述丝杆竖向设置，所述第二电机与丝杆传动连接，所述滑动杆与丝杆平行，所述滑动杆穿过滑块且滑动杆与滑块滑动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述扫雪机构设置在滑块的上方；
所述扫雪机构包括密封块、刷子和翻折组件，所述密封块为圆柱体，所述密封块与转轴同轴设置，所述密封块有两个，所述刷子和翻折组件均设置在两个密封块之间，所述翻折组件设置在刷子的下方；
所述翻折组件包括第三电机、主动轮、皮带、从动轮、转动轴和翻折杆，所述第三电机与主动轮传动连接，所述转动轴水平设置，所述转动轴通过轴承座与密封块连接，所述从动轮套设在转动轴上，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接，所述翻折杆竖向设置在转动轴的上方，所述刷子竖向设置在翻折杆的上方；
所述密封机构包括两个密封组件，两个密封组件关于密封块对称设置，所述密封组件包括第四电机、驱动轮、驱动杆、驱动块、连杆、密封盖和导向单元，所述第四电机与驱动轮传动连接，所述驱动块位于导向单元内，所述驱动块与导向单元滑动连接，所述驱动杆的一端与驱动轮铰接，所述驱动杆的另一端与驱动块铰接，所述驱动杆与驱动轮的铰接处位于驱动轮的圆心的一侧，所述驱动轮通过驱动杆驱动驱动块水平移动，所述连杆水平设置在驱动块和密封盖之间，所述密封盖水平设置，两个密封盖相互抵靠，两个密封盖的相抵靠的一侧均设有缺口，所述缺口为半圆形，所述密封块位于两个密封盖之间，所述密封块与缺口匹配，两个密封盖均位于机身的顶面的下方，两个密封盖均与机身的顶面滑动连接。
作为优选，为了实现自动扫雪，所述机身的顶面设有压力传感器，所述机身内还设有PLC，所述压力传感器和第一电机、第二电机、第三电机、第四电机均与PLC电连接。
作为优选，为了提高驱动块的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆，所述驱动块位于两根导向杆之间，所述驱动块分别与两根导向杆滑动连接。
作为优选，为了提高密封盖移动的稳定性，所述密封盖上设有限位块，所述机身的顶面水平设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接。
作为优选，为了进一步提高密封盖移动的稳定性，所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了保证刷子的正常使用，所述机身内设有热风机。
作为优选，为了提高滑块移动的稳定性，所述滑动杆有两个，两个滑动杆关于丝杆对称设置。
作为优选，为了增强密封性，两个密封块中位于刷子上方的密封块的侧壁设有密封圈。
作为优选，为了便于刷子更换，所述刷子与翻折杆螺纹连接。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是，该用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，通过扫雪装置在积雪较厚时自动去除机身上方的积雪，避免积雪融化后进入机身内对电路造成损坏，同时，也可及时减轻无人机的负重，提高了飞行过程的稳定性，从而在一定程度上提高了无人机的安全性能，同时，相比人工去除积雪的方式，更为省时省力，且避免影响拍摄进程。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的结构示意图。
图2是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的旋转机构的结构示意图。
图3是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的收放机构的结构示意图。
图4是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的扫雪机构的结构示意图。
图5是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的翻折组件的结构示意图。
图6是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的密封组件的结构示意图。
图7是本发明的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机的密封块与密封盖的连接结构示意图。
图中：1.机身，2.螺旋桨，3.支架，4.摄像头，5.扫雪装置，6.第一电机，7.第一圆柱齿轮，8.第二圆柱齿轮，9.转轴，10.转盘，11.第二电机，12.丝杆，13.滑动杆，14.滑块，15.密封块，16.刷子，17.翻折组件，18.第三电机，19.主动轮，20.皮带，21.从动轮，22.转动轴，23.翻折杆，24.第四电机，25.驱动轮，26.驱动杆，27.驱动块，28.连杆，29.密封盖，30.导向杆。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-7所示，一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，包括机身1、螺旋桨2、支架3和摄像头4，所述机身1还包括扫雪装置5，所述扫雪装置5设置在机身1内；
通过扫雪装置5在积雪较厚时自动去除机身1上方的积雪，避免积雪融化后进入机身1内对电路造成损坏，同时，也可及时减轻无人机的负重，提高了飞行过程的稳定性，从而在一定程度上提高了无人机的安全性能，同时，相比人工去除积雪的方式，更为省时省力，且避免影响拍摄进程。
所述扫雪装置5包括旋转机构、收放机构、扫雪机构和密封机构，所述收放机构设置在旋转机构的上方，所述扫雪机构设置在收放机构上，所述机身1的顶面设有开口，所述密封机构设置在开口处；
所述旋转机构包括第一电机6、第一圆柱齿轮7、第二圆柱齿轮8、转轴9和转盘10，所述第一电机6与第一圆柱齿轮7传动连接，所述转轴9竖向设置，所述转轴9的底端通过轴承与机身1连接，所述转轴9的顶端与转盘10的中心处连接，所述第二圆柱齿轮8套设在转轴9上，所述第一圆柱齿轮7与第二圆柱齿轮8啮合，所述转盘10水平设置在转轴9的上方，所述收放机构设置在转盘10的上方；
所述收放机构包括第二电机11、丝杆12、滑动杆13和滑块14，所述丝杆12竖向设置，所述第二电机11与丝杆12传动连接，所述滑动杆13与丝杆12平行，所述滑动杆13穿过滑块14且滑动杆13与滑块14滑动连接，所述滑块14上设有螺纹孔，所述丝杆12经螺纹孔穿过滑块14，所述丝杆12与滑块14螺纹连接，所述扫雪机构设置在滑块14的上方；
所述扫雪机构包括密封块15、刷子16和翻折组件17，所述密封块15为圆柱体，所述密封块15与转轴9同轴设置，所述密封块15有两个，所述刷子16和翻折组件17均设置在两个密封块15之间，所述翻折组件17设置在刷子16的下方；
所述翻折组件17包括第三电机18、主动轮19、皮带20、从动轮21、转动轴22和翻折杆23，所述第三电机18与主动轮19传动连接，所述转动轴22水平设置，所述转动轴22通过轴承座与密封块15连接，所述从动轮21套设在转动轴22上，所述主动轮19通过皮带20与从动轮21传动连接，所述翻折杆23竖向设置在转动轴22的上方，所述刷子16竖向设置在翻折杆23的上方；
所述密封机构包括两个密封组件，两个密封组件关于密封块15对称设置，所述密封组件包括第四电机24、驱动轮25、驱动杆26、驱动块27、连杆28、密封盖29和导向单元，所述第四电机24与驱动轮25传动连接，所述驱动块27位于导向单元内，所述驱动块27与导向单元滑动连接，所述驱动杆26的一端与驱动轮25铰接，所述驱动杆26的另一端与驱动块27铰接，所述驱动杆26与驱动轮25的铰接处位于驱动轮25的圆心的一侧，所述驱动轮25通过驱动杆26驱动驱动块27水平移动，所述连杆28水平设置在驱动块27和密封盖29之间，所述密封盖29水平设置，两个密封盖29相互抵靠，两个密封盖29的相抵靠的一侧均设有缺口，所述缺口为半圆形，所述密封块15位于两个密封盖29之间，所述密封块15与缺口匹配，两个密封盖29均位于机身1的顶面的下方，两个密封盖29均与机身1的顶面滑动连接。
启动第四电机24，第四电机24驱动驱动轮25转动，驱动轮25通过驱动杆26驱动驱动块27水平移动，使得密封盖29水平移动，从而使两个密封盖29相互远离，从而将开口打开，此时启动第二电机11，第二电机11驱动丝杆12转动，使得滑块14上升，从而使刷子16上升，直到刷子16下方的密封块15运动至两个密封盖29之间同时刷子16移动至机身1的上方，再启动第四电机24，使得两个密封盖29靠近，将密封块15镶嵌在两个密封盖29之间，保证密封性，此时开口被封闭，之后启动第三电机18，第三电机18驱动主动轮19转动，主动轮19通过皮带20驱动从动轮21转动，使得转动轴22带动翻折杆23转动，从而使刷子16转动90度，直到与机身1的顶部贴合，此时启动第一电机6，第一电机6驱动第一圆柱齿轮7转动，第一圆柱齿轮7通过第二圆柱齿轮8驱动转轴9转动，使得转盘10转动，从而使刷子16贴着机身1顶部不断旋转，进行扫雪，积雪由于惯性，在旋转的过程中从机身1顶部掉落，从而实现在积雪较厚时自动去除机身1上方的积雪，避免积雪融化后进入机身1内对电路造成损坏，同时，也可及时减轻无人机的负重，提高了飞行过程的稳定性，从而在一定程度上提高了无人机的安全性能，同时，相比人工去除积雪的方式，更为省时省力，且避免影响拍摄进程。
作为优选，为了实现自动扫雪，所述机身1的顶面设有压力传感器，所述机身1内还设有PLC，所述压力传感器和第一电机6、第二电机11、第三电机18、第四电机24均与PLC电连接，当压力传感器感应到压力超过设定值时，说明机身1上方的积雪较厚，此时压力传感器将信号传给PLC，PLC控制第一电机6、第二电机11、第三电机18、第四电机24配合工作，从而实现自动扫雪。
作为优选，为了提高驱动块27的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆30，所述驱动块27位于两根导向杆30之间，所述驱动块27分别与两根导向杆30滑动连接，因相互平行的导向杆30将驱动块27的滑动轨迹限定在一定范围内，故实现了其滑动过程的精确性和稳定性。
作为优选，为了提高密封盖29移动的稳定性，所述密封盖29上设有限位块，所述机身1的顶面水平设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接，限位槽通过限位块将密封盖29的运动轨迹限定在一定范围内，故提高了密封盖29移动的稳定性。
作为优选，为了进一步提高密封盖29移动的稳定性，所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了保证刷子16的正常使用，所述机身1内设有热风机，在刷子16使用完后，热风机可将刷子16上的雪烘干，防止雪在刷子16上结冰，从而保证刷子16的正常使用。
作为优选，为了提高滑块14移动的稳定性，所述滑动杆13有两个，两个滑动杆13关于丝杆12对称设置，两个滑动杆13能够更好地限制滑块14的转动，使得滑块14沿着丝杆12更稳定地滑动。
作为优选，为了增强密封性，两个密封块15中位于刷子16上方的密封块15的侧壁设有密封圈。
作为优选，为了便于刷子16更换，所述刷子16与翻折杆23螺纹连接，刷子16可从翻折杆23上拧下，从而便于其更换。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机6、第二电机11、第三电机18和第四电机24均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使扫雪装置5更好地工作。
与现有技术相比，该用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，通过扫雪装置5在积雪较厚时自动去除机身1上方的积雪，避免积雪融化后进入机身1内对电路造成损坏，同时，也可及时减轻无人机的负重，提高了飞行过程的稳定性，从而在一定程度上提高了无人机的安全性能，同时，相比人工去除积雪的方式，更为省时省力，且避免影响拍摄进程。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，包括机身(1)、螺旋桨(2)、支架(3)和摄像头(4)，所述机身(1)还包括扫雪装置(5)，所述扫雪装置(5)设置在机身(1)内；
所述扫雪装置(5)包括旋转机构、收放机构、扫雪机构和密封机构，所述收放机构设置在旋转机构的上方，所述扫雪机构设置在收放机构上，所述机身(1)的顶面设有开口，所述密封机构设置在开口处；
所述旋转机构包括第一电机(6)、第一圆柱齿轮(7)、第二圆柱齿轮(8)、转轴(9)和转盘(10)，所述第一电机(6)与第一圆柱齿轮(7)传动连接，所述转轴(9)竖向设置，所述转轴(9)的底端通过轴承与机身(1)连接，所述转轴(9)的顶端与转盘(10)的中心处连接，所述第二圆柱齿轮(8)套设在转轴(9)上，所述第一圆柱齿轮(7)与第二圆柱齿轮(8)啮合，所述转盘(10)水平设置在转轴(9)的上方，所述收放机构设置在转盘(10)的上方；
所述收放机构包括第二电机(11)、丝杆(12)、滑动杆(13)和滑块(14)，所述丝杆(12)竖向设置，所述第二电机(11)与丝杆(12)传动连接，所述滑动杆(13)与丝杆(12)平行，所述滑动杆(13)穿过滑块(14)且滑动杆(13)与滑块(14)滑动连接，所述滑块(14)上设有螺纹孔，所述丝杆(12)经螺纹孔穿过滑块(14)，所述丝杆(12)与滑块(14)螺纹连接，所述扫雪机构设置在滑块(14)的上方；
所述扫雪机构包括密封块(15)、刷子(16)和翻折组件(17)，所述密封块(15)为圆柱体，所述密封块(15)与转轴(9)同轴设置，所述密封块(15)有两个，所述刷子(16)和翻折组件(17)均设置在两个密封块(15)之间，所述翻折组件(17)设置在刷子(16)的下方；
所述翻折组件(17)包括第三电机(18)、主动轮(19)、皮带(20)、从动轮(21)、转动轴(22)和翻折杆(23)，所述第三电机(18)与主动轮(19)传动连接，所述转动轴(22)水平设置，所述转动轴(22)通过轴承座与密封块(15)连接，所述从动轮(21)套设在转动轴(22)上，所述主动轮(19)通过皮带(20)与从动轮(21)传动连接，所述翻折杆(23)竖向设置在转动轴(22)的上方，所述刷子(16)竖向设置在翻折杆(23)的上方；
所述密封机构包括两个密封组件，两个密封组件关于密封块(15)对称设置，所述密封组件包括第四电机(24)、驱动轮(25)、驱动杆(26)、驱动块(27)、连杆(28)、密封盖(29)和导向单元，所述第四电机(24)与驱动轮(25)传动连接，所述驱动块(27)位于导向单元内，所述驱动块(27)与导向单元滑动连接，所述驱动杆(26)的一端与驱动轮(25)铰接，所述驱动杆(26)的另一端与驱动块(27)铰接，所述驱动杆(26)与驱动轮(25)的铰接处位于驱动轮(25)的圆心的一侧，所述驱动轮(25)通过驱动杆(26)驱动驱动块(27)水平移动，所述连杆(28)水平设置在驱动块(27)和密封盖(29)之间，所述密封盖(29)水平设置，两个密封盖(29)相互抵靠，两个密封盖(29)的相抵靠的一侧均设有缺口，所述缺口为半圆形，所述密封块(15)位于两个密封盖(29)之间，所述密封块(15)与缺口匹配，两个密封盖(29)均位于机身(1)的顶面的下方，两个密封盖(29)均与机身(1)的顶面滑动连接。
2.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述机身(1)的顶面设有压力传感器，所述机身(1)内还设有PLC，所述压力传感器和第一电机(6)、第二电机(11)、第三电机(18)、第四电机(24)均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述导向单元包括两根相互平行的导向杆(30)，所述驱动块(27)位于两根导向杆(30)之间，所述驱动块(27)分别与两根导向杆(30)滑动连接。
4.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述密封盖(29)上设有限位块，所述机身(1)的顶面水平设有限位槽，所述限位块位于限位槽内，所述限位块与限位槽滑动连接。
5.如权利要求4所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述限位槽为燕尾槽。
6.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述机身(1)内设有热风机。
7.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述滑动杆(13)有两个，两个滑动杆(13)关于丝杆(12)对称设置。
8.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，两个密封块(15)中位于刷子(16)上方的密封块(15)的侧壁设有密封圈。
9.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述刷子(16)与翻折杆(23)螺纹连接。
10.如权利要求1所述的用于雪景拍摄的提高安全性能的航拍无人机，其特征在于，所述第一电机(6)、第二电机(11)、第三电机(18)和第四电机(24)均为伺服电机。
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