[实用新型]一种基于噪声发电的低空勘探无人机

说明书

本实用新型公开了一种基于噪声发电的低空勘探无人机，包括飞行机架，和与飞行机架固定连接的传感器、主控处理器、通信模块、控速装置、供电装置，以及用于对无人机进行监控的地面站；所述飞行机架内部设置有旋转盘和驱动该旋转盘沿水平方向做圆周运动的驱动装置，所述旋转盘的底部通过连接轴悬挂有水平放置的噪声发电装置；所述噪声发电装置包括依次连接的声音收集器、声音放大器、声电转换装置和调理电路板，所述声音收集器内敷设有声衬。该无人机能够通过收集噪声转换为电能提供自身飞行动能和数据传输的电能。

技术领域

本实用新型涉及智能飞行技术领域，具体涉及一种基于噪声发电的低空勘探无人机。

背景技术

由于现代工业化社会对能源的需求越来越大，能源危机的问题也越来越引起人们的重视。近年来人们把研究的目光集中在环境中可利用的潜在能源，包括太阳能、热能、机械能、化学能、生物能和声能的利用。

噪音污染对人们生活和健康有相当大的危害，且噪声的来源非常广泛，比较常见的噪声源有机器噪声、交通噪声、风扇噪声和排气噪声等。但噪声也是一种具有相当能量值的潜在能源。例如噪声达到160dB的喷气式飞机，其声功率约为10kW；噪声达到140dB的大型鼓风机，其声功率为100W，其他各种情况如汽车、音响等声源产生的噪声也具有很大的能量值。为了将这部分能量回收利用，我们可以采用声能发电装置，将环境中的声能转化为电能，这样小仅可以有效地降低环境中的噪声，保护环境，而且可以变噪声污染为资源有效地加以利用。而且，现有的无人机不能固定在一个水平角度收集噪声。

基于上述情况，本实用新型提出了一种基于噪声发电的低空勘探无人机，可有效解决以上问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于噪声发电的低空勘察无人机，通过收集噪声转换为电能提供自身飞行动能和数据传输的电能。

为解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于噪声发电的低空勘探无人机，包括飞行机架，和与飞行机架固定连接的传感器、主控处理器、通信模块、控速装置、供电装置，以及用于对无人机进行监控的地面站；

所述飞行机架内部设置有旋转盘和驱动该旋转盘沿水平方向做圆周运动的驱动装置，所述旋转盘的底部通过连接轴悬挂有水平放置的噪声发电装置；

所述噪声发电装置包括依次连接的声音收集器、声音放大器、声电转换装置和调理电路板，所述声音收集器内敷设有声衬。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述声衬包括一个具有压电材料背板的可调谐的亥姆霍兹共振器，用于修正声学阻抗边界条件及实现声能到电能的转换；一个声能收集模块，作为系统的电源为无线接收器和模拟开关提供电功；一个电源电路将压电换能器产生的交流电压转换为自流电压；通过调节亥姆霍兹共振器的声阻抗，实现阻抗边界条件，通过一个自供电无线控制主动声衬外部的发射机发送指令修正主动声衬的声学阻抗，达到自供电无线控制主动声衬。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接轴通过弧形机构与声音放大器固定连接，且连接轴与弧形机构均为内空结构，用于布置调理电路板和声电转换装置。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述旋转盘的四周布置有若干滚动装置，且所述滚动装置在驱动装置的作用下可沿对应设置于所述飞行机架内部的圆环做周向运动。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述传感器包括微机电系统传感器、惯性测量单元传感器、陀螺仪、加速度计、磁力计、压力传感器和视觉传感器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述音放大器通过压电复介振膜将其内部腔室分隔为与所述声音收集器连接的亥姆霍兹共振器以及与所述声电转换装置连接的振幅放大器，所述亥姆霍兹共振器的入口设有与声音收集器的缩口处连接的细颈，所述振幅放大器的出口处设有环形硅压电复介振膜，压电复介振膜在接收到噪声时相对于声音放大器振动，进而带动环形硅压电复介振膜振动。