[发明专利]一种多旋翼无人机防纠缠装置及多旋翼无人机

说明书

一种多旋翼无人机防纠缠装置，包括垂直防纠缠单元和水平防纠缠单元，所述垂直防纠缠单元为碗口朝上的碗状镂空结构，所述碗状镂空结构碗底的轴心处固定有中心轴，所述中心轴的上部通过连接件与碗状镂空结构的碗沿连接，所述连接件至少设有两个，所述连接件均匀分布在圆周方向上以保持平衡；所述水平防纠缠单元为固定在碗状镂空结构的碗沿或碗口上、且向外圆周凸出并具有水平弹性形变的水平结构。与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明能为多旋翼无人机在果园进行喷施作业时提供上、下及水平方向的防纠缠碰撞保护，解决现有技术中多旋翼无人机在果园进行喷施作业中防纠缠性能较差、容易与障碍物碰撞和存在安全隐患等问题。

技术领域

本发明涉及多旋翼无人机技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机防纠缠装置及多旋翼无人机。

背景技术

利用无人驾驶飞机(下称“多旋翼无人机”，UAV)进行果园药剂喷洒是近年来兴起的高效作业措施，利用无线电遥控设备或者自备的飞行控制程序操纵的无人驾驶飞机，携带有农药和喷施装置，可在山区、丘陵等常规设备难以作业的果园进行喷施作业。随着遥感技术、导航技术和电子技术的不断成熟，多旋翼无人机的成本不断降低，其具有作业效率高、节约农药、节约用水以及省工省力等优点，因此多旋翼无人机农业作业的应用范围和规模迅速扩大，在果树喷施作业领域有极其重要的应用。然而在果园喷洒作业的时候如果飞行高度不当，或者果树树冠大小差异明显的时候，多旋翼无人机容易和树干树枝纠缠，造成坠机事故，因此研发多旋翼无人机喷施作业防纠缠装置具有重要意义。

目前使用的果树喷施作业多旋翼无人机大多数没有防纠缠装置，对于避障的研究也多着眼于电线杆和房屋等大的障碍物，无奈之下只能选择较高的作业高度，影响喷洒和药滴沉积效果。而且当多旋翼无人机在飞行时信息处理如不够及时，容易被障碍物纠缠无法进行作业，甚至是直接撞到人的身上，造成伤害，导致多旋翼无人机的飞行事故；同时也会损坏多旋翼无人机，造成了经济损失。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种多旋翼无人机防纠缠装置，以解决现有技术中多旋翼无人机在果园进行喷施作业中防纠缠性能较差、容易与障碍物碰撞和存在安全隐患等问题。

本发明还提供一种具有上述防纠缠装置的多旋翼无人机。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种多旋翼无人机防纠缠装置，包括垂直防纠缠单元和水平防纠缠单元，所述垂直防纠缠单元为碗口朝上的碗状镂空结构，所述碗状镂空结构碗底的轴心处固定有中心轴，所述中心轴的上部通过连接件与碗状镂空结构的碗沿连接，所述连接件至少设有两个，所述连接件均匀分布在圆周方向上以保持平衡；所述水平防纠缠单元为固定在碗状镂空结构的碗沿或碗口上、且向外圆周凸出并具有水平弹性形变的水平结构。

将本发明应用于多旋翼无人机防纠缠作业时，本发明的安装步骤为：先在多旋翼无人机机体轴心上开有竖向通孔，后将本发明的垂直防纠缠单元碗状镂空结构包覆在多旋翼无人机的下部，其中心轴穿过机体的竖向通孔后并与机体固定连接，再将中心轴的上部通过连接件与碗状镂空结构的碗沿连接；接着将水平防纠缠单元安装固定，即完成本发明的安装。

本发明的防纠缠原理如下：当安装有本发明防纠缠装置的多旋翼无人机在果园进行喷施作业时，当多旋翼无人机的上方与障碍物要发生纠缠和碰撞，连接件可将多旋翼无人机与果园障碍物隔离开，防止多旋翼无人机被纠缠和碰撞；如果多旋翼无人机的下方与障碍物发生纠缠和碰撞，由于碗状镂空结构包覆在多旋翼无人机的下部，而将多旋翼无人机与障碍物隔离开；如果多旋翼无人机在水平方向与障碍物发生纠缠和碰撞，水平结构具有弹性形变起到缓冲和保护作用，也会把多旋翼无人机弹了回来，使多旋翼无人机与障碍物分开，恢复到原先的位置，从而把碰撞和纠缠对多旋翼无人机的伤害降到最低。也即是本发明能为多旋翼无人机在果园进行喷施作业时提供上、下及水平方向的防纠缠碰撞保护，解决现有技术中多旋翼无人机在果园进行喷施作业中防纠缠性能较差、容易与障碍物碰撞和存在安全隐患等问题。