一種具有自供電能力的新型無人機的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有自供電能力的新型無人機，包括本體、設置在本體上方的發電裝置和飛行機構、設置在本體底部的支撐機構和距離傳感器，所述本體上設有指示燈，該具有自供電能力的新型無人機的太陽能電源電路中，通過硅光電池將太陽能轉換成電壓，驅動三極管的導通，再通過變壓器進行隔離轉換，隨后實現了對太陽能的轉換和收集，該電路中采用了常規的元器件，而且結構簡單，保證了性能的同時還降低了其生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，利用緩沖機構中的微型氣泵對氣袋充氣作一級緩沖，同時由彈簧對受撞頭產生向上的彈力作二級緩沖，提高了安全系數，大大降低了其落地時受損的可能性。
【專利說明】
一種具有自供電能力的新型無人機
技術領域
[0001]本發明涉及一種具有自供電能力的新型無人機。
【背景技術】
[0002]隨著自動控制領域的技術發展，近年來，無人機以其簡單的結構、方便的操作以及自主的運行等特點受到越來越多的重視，無人機在各行各業大顯身手，逐漸進入普通消費者的日常生活、工作娛樂以及企業的生產管理中。
[0003]在現有的無人機中，大多數都是采用蓄電池供電的方式，但是當無人機需要執行工作的時間較長時，由于蓄電池容量有限，往往會無法完成任務。而部分無人機采用了太陽能發電的方式來提高無人機的工作時間，但是由于其太陽能發電電路結構復雜，工藝過多，大大提高了無人機的生產成本，降低了其市場競爭力，同時無人機缺乏相應的保護措施，使其在降落過程中容易因下降速度過快等原因導致無人機落地時遭受巨大的沖擊力，導致無人機毀壞，進一步降低了無人機的安全系數。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:為了克服現有技術中發電結構復雜成本高且安全系數較低的不足，提供一種太陽能發電結構簡單成本低廉且安全系數較高的具有自供電能力的新型無人機。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種具有自供電能力的新型無人機，包括本體、設置在本體上方的發電裝置和飛行機構、設置在本體底部的支撐機構和距離傳感器，所述本體上設有指示燈；
[0006]所述支撐機構包括支撐架和若干豎向設置的緩沖結構，所述緩沖結構設置在支撐架的下方，所述緩沖結構包括殼體、設置在殼體一側的進氣口和受撞頭，所述殼體內設有緩沖塊、氣袋和兩個彈簧，所述緩沖塊固定設置在殼體內部的頂端，所述氣袋設置在殼體的內部且位于緩沖塊的下方，所述氣袋內設有微型氣栗，所述氣袋與進氣口連通，所述受撞頭的豎向截面為I形，所述受撞頭的上端位于殼體的內部，所述受撞頭的下端位于殼體的外部，兩個彈簧均設置在殼體的內部且位于受撞頭的兩側，所述彈簧的一端固定在殼體內部的底部，所述彈簧的另一端固定在受撞頭上端的底部；
[0007]所述本體內設有中央處理器，所述距離傳感器和微型氣栗均與中央處理器電連接；
[0008]所述太陽能電源模塊包括太陽能電源電路，所述太陽能電源電路包括硅光電池、第一電容、第二電容、第三電容、第一電阻、第二電阻、可調電阻、變壓器、三極管、第一二極管和穩壓二極管，所述變壓器設有兩路輸入側，兩路輸入側分別為第一路輸入側和第二路輸入側，所述變壓器的第一路輸入側設有第一輸入端和第二輸入端，所述變壓器的第二路輸入側設有第三輸入端和第四輸入端，所述變壓器的第一路輸入側的第一輸入端通過可調電阻和第二電容組成的并聯電路與三極管的基極連接，所述三極管的基極分別與變壓器的第一路輸入側的第二輸入端和變壓器的第二路輸入側的第三輸入端連接，所述變壓器的第二路輸入側的第四輸入端與三極管的集電極連接，所述三極管的發射極通過硅光電池與三極管的基極連接，所述硅光電池與第一電容并聯，所述變壓器設有一路輸出側，所述變壓器的一路輸出側設有第一輸出端和第二輸出端，所述變壓器的一路輸出側的第一輸出端與第一二極管的陽極連接，所述第一二極管的陰極分別與第一電阻和第二電阻連接，所述變壓器的一路輸出側的第一輸出端通過第一二極管和第三電容組成的串聯電路與一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管的陽極與變壓器的一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管的陰極通過第二電阻與第一二極管的陰極連接。
[0009]作為優選，為了保證無人機能夠穩定飛行，所述飛行機構包括四個飛行單元，所述飛行單元周向均勻分布在本體的外周，所述飛行單元包括支架和飛行組件，所述支架的一端固定在本體上，所述支架的另一端與飛行組件固定，所述飛行組件包括位于支架兩側的且豎直設置的驅動電機，所述驅動電機的驅動軸上周向均勻設有若干槳葉。
[0010]作為優選，利用直流電機驅動力強的特點，為了提高驅動電機的驅動力以提高飛行能力，所述驅動電機為直流電機。
[0011]作為優選，為了減少溫度對太陽能電源電路的影響，所述第一電阻和第二電阻的溫漂系數均為5 % ppm。
[0012]作為優選，所述三極管為NPN型三極管。
[0013]作為優選，為了保證無人機的太陽能發電，所述發電裝置包括太陽能板。
[0014]作為優選，利用碳納米管彈簧彈性強且穩定性高的特點，為了保證緩沖結構穩定的緩沖能力，所述彈簧為碳納米管彈簧。
[0015]作為優選，利用橡膠棉彈性強不易變形的特點，為了加強緩沖結構的緩沖作用，所述緩沖塊為橡膠棉。
[0016]本發明的有益效果是，該具有自供電能力的新型無人機的太陽能電源電路中，通過硅光電池將太陽能轉換成電壓，驅動三極管的導通，再通過變壓器進行隔離轉換，隨后實現了對太陽能的轉換和收集，該電路中采用了常規的元器件，而且結構簡單，保證了性能的同時還降低了其生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，利用緩沖機構中的微型氣栗對氣袋充氣作一級緩沖，同時由彈簧對受撞頭產生向上的彈力作二級緩沖，提高了安全系數，大大降低了其落地時受損的可能性。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0018]圖1是本發明的具有自供電能力的新型無人機的結構示意圖；
[0019]圖2是本發明的具有自供電能力的新型無人機的結構示意圖；
[0020]圖3是本發明的具有自供電能力的新型無人機的緩沖結構的結構示意圖；
[0021]圖4是本發明的具有自供電能力的新型無人機的太陽能電源電路的電路原理圖；
[0022]圖中:1.發電裝置，2.本體，3.槳葉，4.支架，5.支撐架，6.驅動電機，7.距離傳感器，8.指示燈，9.緩沖結構，10.緩沖塊，11.氣袋，12.進氣口，13.殼體，14.彈簧，15.微型氣栗，16.受撞頭，EC.硅光電池，Cl.第一電容，C2.第二電容，C3.第三電容，Rl.第一電阻，R2.第二電阻，RPl.可調電阻，Tl.變壓器，Ql.三極管，Dl.第一二極管，D2.穩壓二極管。
【具體實施方式】
[0023]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0024]如圖1-圖4所示，一種具有自供電能力的新型無人機，包括本體2、設置在本體2上方的發電裝置I和飛行機構、設置在本體2底部的支撐機構和距離傳感器7，所述本體2上設有指不燈8;
[0025]所述支撐機構包括支撐架5和若干豎向設置的緩沖結構9，所述緩沖結構9設置在支撐架5的下方，所述緩沖結構9包括殼體13、設置在殼體13—側的進氣口 12和受撞頭16，所述殼體13內設有緩沖塊10、氣袋11和兩個彈簧14，所述緩沖塊10固定設置在殼體13內部的頂端，所述氣袋11設置在殼體13的內部且位于緩沖塊10的下方，所述氣袋11內設有微型氣栗15，所述氣袋11與進氣口 12連通，所述受撞頭16的豎向截面為I形，所述受撞頭16的上端位于殼體13的內部，所述受撞頭16的下端位于殼體13的外部，兩個彈簧14均設置在殼體13的內部且位于受撞頭16的兩側，所述彈簧14的一端固定在殼體13內部的底部，所述彈簧14的另一端固定在受撞頭16上端的底部；
[0026]所述本體2內設有中央處理器，所述距離傳感器7和微型氣栗15均與中央處理器電連接；
[0027]所述太陽能電源模塊包括太陽能電源電路，所述太陽能電源電路包括硅光電池EC、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1、第二電阻R2、可調電阻RPl、變壓器Tl、三極管Q1、第一二極管Dl和穩壓二極管D2，所述變壓器Tl設有兩路輸入側，兩路輸入側分別為第一路輸入側和第二路輸入側，所述變壓器Tl的第一路輸入側設有第一輸入端和第二輸入端，所述變壓器TI的第二路輸入側設有第三輸入端和第四輸入端，所述變壓器Tl的第一路輸入側的第一輸入端通過可調電阻RPl和第二電容C2組成的并聯電路與三極管Ql的基極連接，所述三極管Ql的基極分別與變壓器Tl的第一路輸入側的第二輸入端和變壓器Tl的第二路輸入側的第三輸入端連接，所述變壓器Tl的第二路輸入側的第四輸入端與三極管Ql的集電極連接，所述三極管Ql的發射極通過硅光電池EC與三極管Ql的基極連接，所述硅光電池EC與第一電容Cl并聯，所述變壓器TI設有一路輸出側，所述變壓器TI的一路輸出側設有第一輸出端和第二輸出端，所述變壓器Tl的一路輸出側的第一輸出端與第一二極管Dl的陽極連接，所述第一二極管Dl的陰極分別與第一電阻Rl和第二電阻R2連接，所述變壓器Tl的一路輸出側的第一輸出端通過第一二極管DI和第三電容C3組成的串聯電路與一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管D2的陽極與變壓器Tl的一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管D2的陰極通過第二電阻R2與第一二極管Dl的陰極連接。
[0028]作為優選，為了保證無人機能夠穩定飛行，所述飛行機構包括四個飛行單元，所述飛行單元周向均勻分布在本體2的外周，所述飛行單元包括支架4和飛行組件，所述支架4的一端固定在本體2上，所述支架4的另一端與飛行組件固定，所述飛行組件包括位于支架4兩側的且豎直設置的驅動電機6，所述驅動電機6的驅動軸上周向均勻設有若干槳葉3。
[0029]作為優選，利用直流電機驅動力強的特點，為了提高驅動電機6的驅動力以提高飛行能力，所述驅動電機6為直流電機。
[0030]作為優選，為了減少溫度對太陽能電源電路的影響，所述第一電阻Rl和第二電阻R2的溫漂系數均為5%ppm。
[0031 ]作為優選，所述三極管Ql為NPN型三極管。
[0032]作為優選，為了保證無人機的太陽能發電，所述發電裝置I包括太陽能板。
[0033]作為優選，利用碳納米管彈簧彈性強且穩定性高的特點，為了保證緩沖結構9穩定的緩沖能力，所述彈簧14為碳納米管彈簧。
[0034]作為優選，利用橡膠棉彈性強不易變形的特點，為了加強緩沖結構9的緩沖作用，所述緩沖塊10為橡膠棉。
[0035]該無人機飛行時，所需的能源由發電裝置I中的太陽能板持續提供，在太陽能板將光能轉化成電能時，發電裝置I內部的太陽能電源模塊電路持續運行，在太陽能電源模塊中，太陽能電源電路中采用了對硅光電池EC進行電能采集的方式，其中硅光電池EC是一種可直接將光能轉化為電能的物理電池，具有體小、重量輕、便于使用和貯存、對溫度變化反應小等特點，從而大大降低了太陽能電源電路的體積，提高了其實現性，而且它的使用壽命幾乎是永久的，一般至少也在一二十年以上，從而提高了該電路的使用年限，提高了無人機的使用壽命。不僅如此，該電路中采用了常規的元器件，而且結構簡單，保證了性能的同時還降低了其生產成本，提高了無人機的市場競爭力。該電路的工作原理是:硅光電池EC將太陽能轉換成電壓，隨后驅動三極管Ql的導通，隨后通過變壓器Tl進行隔離轉換，通過第一電阻Rl和第二電阻R2進行多檔次的電壓存儲，實現了對太陽能的轉換和收集。其中，可調電阻RPl和第二電容C2用來調節三極管Ql的導通時間和靈敏度，從而起到了三極管Ql軟啟動的效果，防止三極管Ql由于長期開關而降低了使用壽命。
[0036]當無人機需要降落時，由距離傳感器7監測無人機的高度位置，并將數據傳送給本體2中的中央處理器，當位于一定高度范圍內后，緩沖機構9開始工作，內部的微型氣栗15從進氣口 12吸入空氣后令氣袋11膨脹，方便無人機接觸地面時作相應的緩沖作用，同時，為了提高緩沖力，在受撞頭16接觸地面后，緩沖結構9的殼體13內部底側的彈簧14發生形變，對受撞頭產生向上的彈力，進一步作緩沖使用，提高了無人機降落時的安全系數，大大降低了其落地時受損的可能性。
[0037]與現有技術相比，該具有自供電能力的新型無人機的太陽能電源電路中，通過硅光電池EC將太陽能轉換成電壓，驅動三極管Ql的導通，再通過變壓器Tl進行隔離轉換，隨后實現了對太陽能的轉換和收集，該電路中采用了常規的元器件，而且結構簡單，保證了性能的同時還降低了其生產成本，提高了無人機的市場競爭力，不僅如此，利用緩沖機構9中的微型氣栗15對氣袋11充氣作一級緩沖，同時由彈簧14對受撞頭16產生向上的彈力作二級緩沖，提高了安全系數，大大降低了其落地時受損的可能性。
[0038]以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。
【主權項】
1.一種具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，包括本體(2)、設置在本體(2)上方的發電裝置(I)和飛行機構、設置在本體(2)底部的支撐機構和距離傳感器(7)，所述本體(2)上設有指示燈(8); 所述支撐機構包括支撐架(5)和若干豎向設置的緩沖結構(9)，所述緩沖結構(9)設置在支撐架(5)的下方，所述緩沖結構(9)包括殼體(13)、設置在殼體(I3) —側的進氣口(I2)和受撞頭(16)，所述殼體(13)內設有緩沖塊(10)、氣袋(11)和兩個彈簧(14)，所述緩沖塊(10)固定設置在殼體(13)內部的頂端，所述氣袋(11)設置在殼體(13)的內部且位于緩沖塊(10)的下方，所述氣袋(11)內設有微型氣栗(15)，所述氣袋(11)與進氣口(12)連通，所述受撞頭(16)的豎向截面為I形，所述受撞頭(16)的上端位于殼體(13)的內部，所述受撞頭(16)的下端位于殼體(13)的外部，兩個彈簧(14)均設置在殼體(13)的內部且位于受撞頭(16)的兩側，所述彈簧(14)的一端固定在殼體(13)內部的底部，所述彈簧(14)的另一端固定在受撞頭(16)上端的底部； 所述本體(2)內設有中央處理器，所述距離傳感器(7)和微型氣栗(I5)均與中央處理器電連接； 所述太陽能電源模塊包括太陽能電源電路，所述太陽能電源電路包括硅光電池(EC)、第一電容(Cl)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第一電阻(Rl)、第二電阻(R2)、可調電阻(RPl)、變壓器(Tl)、三極管(Ql)、第一二極管(Dl)和穩壓二極管(D2)，所述變壓器(Tl)設有兩路輸入側，兩路輸入側分別為第一路輸入側和第二路輸入側，所述變壓器(Tl)的第一路輸入側設有第一輸入端和第二輸入端，所述變壓器(Tl)的第二路輸入側設有第三輸入端和第四輸入端，所述變壓器(Tl)的第一路輸入側的第一輸入端通過可調電阻(RPl)和第二電容(C2)組成的并聯電路與三極管(Ql)的基極連接，所述三極管(Ql)的基極分別與變壓器(Tl)的第一路輸入側的第二輸入端和變壓器(Tl)的第二路輸入側的第三輸入端連接，所述變壓器(Tl)的第二路輸入側的第四輸入端與三極管(Ql)的集電極連接，所述三極管(Ql)的發射極通過硅光電池(EC)與三極管(Ql)的基極連接，所述硅光電池(EC)與第一電容(Cl)并聯，所述變壓器(Tl)設有一路輸出側，所述變壓器(Tl)的一路輸出側設有第一輸出端和第二輸出端，所述變壓器(Tl)的一路輸出側的第一輸出端與第一二極管(Dl)的陽極連接，所述第一二極管(Dl)的陰極分別與第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)連接，所述變壓器(Tl)的一路輸出側的第一輸出端通過第一二極管(DI)和第三電容(C3)組成的串聯電路與一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管(D2)的陽極與變壓器(Tl)的一路輸出側的第二輸出端連接，所述穩壓二極管(D2)的陰極通過第二電阻(R2)與第一二極管(Dl)的陰極連接。2.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述飛行機構包括四個飛行單元，所述飛行單元周向均勻分布在本體(2)的外周，所述飛行單元包括支架(4)和飛行組件，所述支架(4)的一端固定在本體(2)上，所述支架(4)的另一端與飛行組件固定，所述飛行組件包括位于支架(4)兩側的且豎直設置的驅動電機(6)，所述驅動電機(6)的驅動軸上周向均勻設有若干槳葉(3)。3.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述驅動電機(6)為直流電機。4.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)的溫漂系數均為5 % ppm。5.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述三極管(Ql)為NPN型三極管。6.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述發電裝置(I)包括太陽能板。7.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述彈簧(14)為碳納米管彈簧。8.如權利要求1所述的具有自供電能力的新型無人機，其特征在于，所述緩沖塊(10)為橡膠棉。
【文檔編號】B64C25/62GK105882946SQ201610222539
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月12日
【發明人】劉洋
【申請人】劉洋