CN109703756A - 一种烟囱检测用无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟囱检测用无人机，包括无人机外壳，无人机外壳的顶部中央设有第一滚筒，第一滚筒的外壁中央套接有第一限位环，第一限位环上螺纹连接有第一旋翼，第一滚筒的顶部设有第二滚筒，第二滚筒的底部和第一滚筒的顶部之间套接有中间轴承，第二滚筒的外壁顶部套接有第二限位环；本发明通过第一电机和第二电机控制第一滚筒和第二滚筒的运转，实现第一滚筒和第二滚筒上第一旋翼和第二旋翼的反向旋转，两组旋翼构成共轴双旋翼直升机，使得飞行状态下平稳，支撑脚支撑在烟囱的内壁，通过滚轮在烟囱的内壁上滚动，弹簧的设定便于适应不同内径的烟囱，超声测距传感器传回测量数据并保存在存储器中，检测烟囱内壁有无破损，工作效率高。

Description

一种烟囱检测用无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种烟囱检测用无人机。

背景技术

在检测烟囱的时候经常用到无人机，如专利CN201721733446.0公开了一种检测无人机，包括机架，以及设置在所述机架上的旋翼、电眼和控制器；所述电眼包括光学摄像头和红外热像仪；所述控制器分别与所述光学摄像头、所述红外热像仪和所述旋翼的驱动电机电连接；还包括服务器和电源，所述服务器与所述控制器无线电连接，所述电源分别与所述控制器、所述光学摄像头、所述红外热像仪和所述驱动电机电连接。

将此检测无人机用于检测高处的待检测物，如风机叶片，有效避免人工检测中，检测人员的攀爬，以及由于人为因数所产生的错漏现象，减少人员投入，提高检测准确度；并且，在通过光学视图对待检测物表面进行检测的同时，还可通过红外热图对待检测物内部进行检测。目前使用的无人机多维四旋翼或六旋翼无人机，在实际使用中，这类无人机不能直接适用于烟囱的环境。基于此，急需一种这类无人机的研发。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中无人机不能用于烟囱环境的技术问题，本发明中使用到双旋翼无人机，具体为采用共轴双旋翼直升机具有绕同一理论轴线一正一反旋转的上下两副旋翼，由于转向相反，两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下相互平衡。通过所谓的上下旋翼总距差动产生不平衡扭矩可实现航向操纵，共轴双旋翼在直升机的飞行中，既是升力面又是纵横向和航向的操纵面。

为达到上述目的，具体方案为：一种烟囱检测用无人机，包括无人机外壳，所述无人机外壳的顶部中央设有第一滚筒，所述第一滚筒的外壁中央套接有第一限位环，所述第一限位环上螺纹连接有第一旋翼，所述第一滚筒的顶部设有第二滚筒，所述第二滚筒的底部和第一滚筒的顶部之间套接有中间轴承，所述第二滚筒的外壁顶部套接有第二限位环，所述第二限位环上螺纹连接有第二旋翼，所述第二滚筒的上表面设有壳体，所述无人机外壳的底部外壁均匀设有超声测距传感器，所述无人机外壳的表面顶部等间距设有四组支撑脚，四组所述支撑脚的下表面螺纹连接有弹簧，所述弹簧的底部螺纹连接有滚轮，所述无人机外壳的内壁顶部左右两侧之间螺纹连接有第一电机架，所述第一电机架的底部螺纹连接有第一电机，所述第一滚筒的底部延伸至无人机外壳的内腔并通过轴套与第一电机的顶部动力输出端连接，所述无人机外壳的内壁等间距螺纹连接有四组转动轴，四组所述支撑脚的顶部延伸至无人机外壳的内腔并分别与四组所述转动轴转动连接，所述无人机外壳的内腔底部设有控制器，所述壳体的内壁底部左右两侧之间螺纹连接有第二电机架，所述第二电机架的顶部螺纹连接有第二电机，所述第二滚筒的顶部延伸至壳体的内腔底部并通过轴套与第二电机的底部动力输出端连接，所述无人机外壳的底部插接有蓄电池，所述无人机外壳的内壁右侧设有存储器。

作为改进，所述超声测距传感器的输出端与控制器的输入端电性连接，所述控制器的输出端分别与存储器、第一电机和第二电机的输入端电性连接。

作为改进，所述控制器为AVR单片机。

作为改进，所述无人机外壳的底部中央螺纹连接有四组支脚，四组所述支脚的底部均套接有防滑橡胶垫，四组所述支脚之间交叉设有框架，所述框架上卡接有红外摄像机，所述红外摄像机的输出端与存储器的输入端电性连接。

作为改进，所述壳体的顶部螺纹连接有无线信号收发器，所述无线信号收发器分别与控制器和存储器电性连接。

作为改进，所述蓄电池的电源输出端分别与超声测距传感器、第一电机、控制器、第二电机和存储器的电源输入端电性连接，且蓄电池上电性连接有电量报警器。

有益效果：本发明通过第一电机和第二电机控制第一滚筒和第二滚筒的运转，在第一滚筒和第二滚筒之间连接有中间轴承，实现第一滚筒和第二滚筒上第一旋翼和第二旋翼的反向旋转，两组旋翼构成共轴双旋翼直升机，由于转向相反，使得飞行状态下平稳；工作时，支撑脚支撑在烟囱的内壁，无人机平稳上升或下降的时候，通过滚轮在烟囱的内壁上滚动，弹簧的设定便于适应不同内径的烟囱，超声测距传感器传回测量数据并保存在存储器中，检测烟囱内壁有无破损，工作效率高。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明结构剖视图。

图3为本发明电器连接结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

无人机外壳1，第一滚筒2，第一限位环3，第一旋翼4，第二滚筒5，中间轴承6，第二限位环7，第二旋翼8，壳体9，超声测距传感器10，支撑脚11，弹簧12，滚轮13，第一电机架14，第一电机15，转动轴16，控制器17，第二电机架18，第二电机19，蓄电池20，存储器21。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

见图1-3所示，一种烟囱检测用无人机，包括无人机外壳1，无人机外壳1的顶部中央设有第一滚筒2，第一滚筒2的外壁中央套接有第一限位环3，第一限位环3上螺纹连接有第一旋翼4，第一滚筒2的顶部设有第二滚筒5，第二滚筒5的底部和第一滚筒2的顶部之间套接有中间轴承6，第二滚筒5的外壁顶部套接有第二限位环7，第二限位环7上螺纹连接有第二旋翼8，第二滚筒5的上表面设有壳体9，无人机外壳1的底部外壁均匀设有超声测距传感器10，无人机外壳1的表面顶部等间距设有四组支撑脚11，四组支撑脚11的下表面螺纹连接有弹簧12，弹簧12的底部螺纹连接有滚轮13，无人机外壳1的内壁顶部左右两侧之间螺纹连接有第一电机架14，第一电机架14的底部螺纹连接有第一电机15，第一滚筒2的底部延伸至无人机外壳1的内腔并通过轴套与第一电机15的顶部动力输出端连接，无人机外壳1的内壁等间距螺纹连接有四组转动轴16，四组支撑脚11的顶部延伸至无人机外壳1的内腔并分别与四组转动轴16转动连接，无人机外壳1的内腔底部设有控制器17，壳体9的内壁底部左右两侧之间螺纹连接有第二电机架18，第二电机架18的顶部螺纹连接有第二电机19，第二滚筒5的顶部延伸至壳体9的内腔底部并通过轴套与第二电机19的底部动力输出端连接，无人机外壳1的底部插接有蓄电池20，无人机外壳1的内壁右侧设有存储器21。

其中，超声测距传感器10的输出端与控制器17的输入端电性连接，控制器17的输出端分别与存储器21、第一电机15和第二电机19的输入端电性连接，控制器17为AVR单片机，无人机外壳1的底部中央螺纹连接有四组支脚，四组支脚的底部均套接有防滑橡胶垫，四组支脚之间交叉设有框架，框架上卡接有红外摄像机，红外摄像机的输出端与存储器21的输入端电性连接，壳体9的顶部螺纹连接有无线信号收发器，无线信号收发器分别与控制器17和存储器21电性连接，蓄电池20的电源输出端分别与超声测距传感器10、第一电机15、控制器17、第二电机19和存储器21的电源输入端电性连接，且蓄电池20上电性连接有电量报警器，电量不足时及时发出警报。

工作原理：分别通过第一电机15和第二电机19控制第一滚筒2和第二滚筒5的运转，在第一滚筒2和第二滚筒5之间连接有中间轴承6，实现第一滚筒2和第二滚筒5运动的相互独立，两个滚筒可绕无人机的中心轴旋转，实现第一滚筒2和第二滚筒5上第一旋翼4和第二旋翼8的反向旋转，两组旋翼构成共轴双旋翼直升机，由于转向相反，两副旋翼产生的扭矩在航向不变的飞行状态下相互平衡，通过第一旋翼4和第二旋翼8总距差动产生不平衡扭矩可实现航向操纵，共轴双旋翼在无人机的飞行中，既是升力面又是纵横向和航向的操纵面。工作时，支撑脚11支撑在烟囱的内壁，无人机平稳上升或下降的时候，通过滚轮13在烟囱的内壁上滚动，弹簧12的设定便于适应不同内径的烟囱，超声测距传感器10传回测量数据并保存在存储器21中，检测烟囱内壁有无破损。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种烟囱检测用无人机，其特征在于：包括无人机外壳(1)；

所述无人机外壳(1)的顶部中央设有第一滚筒(2)，所述第一滚筒(2)的外壁中央套接有第一限位环(3)，所述第一限位环(3)上螺纹连接有第一旋翼(4)，所述第一滚筒(2)的顶部设有第二滚筒(5)，所述第二滚筒(5)的底部和第一滚筒(2)的顶部之间套接有中间轴承(6)，所述第二滚筒(5)的外壁顶部套接有第二限位环(7)，所述第二限位环(7)上螺纹连接有第二旋翼(8)，所述第二滚筒(5)的上表面设有壳体(9)，所述无人机外壳(1)的底部外壁均匀设有超声测距传感器(10)，所述无人机外壳(1)的表面顶部等间距设有四组支撑脚(11)，四组所述支撑脚(11)的下表面螺纹连接有弹簧(12)，所述弹簧(12)的底部螺纹连接有滚轮(13)；

所述无人机外壳(1)的内壁顶部左右两侧之间螺纹连接有第一电机架(14)，所述第一电机架(14)的底部螺纹连接有第一电机(15)，所述第一滚筒(2)的底部延伸至无人机外壳(1)的内腔并通过轴套与第一电机(15)的顶部动力输出端连接，所述无人机外壳(1)的内壁等间距螺纹连接有四组转动轴(16)，四组所述支撑脚(11)的顶部延伸至无人机外壳(1)的内腔并分别与四组所述转动轴(16)转动连接，所述无人机外壳(1)的内腔底部设有控制器(17)，所述壳体(9)的内壁底部左右两侧之间螺纹连接有第二电机架(18)，所述第二电机架(18)的顶部螺纹连接有第二电机(19)，所述第二滚筒(5)的顶部延伸至壳体(9)的内腔底部并通过轴套与第二电机(19)的底部动力输出端连接，所述无人机外壳(1)的底部插接有蓄电池(20)，所述无人机外壳(1)的内壁右侧设有存储器(21)。

2.根据权利要求1所述的烟囱检测用无人机，其特征在于：所述超声测距传感器(10)的输出端与控制器(17)的输入端电性连接，所述控制器(17)的输出端分别与存储器(21)、第一电机(15)和第二电机(19)的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述的烟囱检测用无人机，其特征在于：所述控制器(17)为AVR单片机。

4.根据权利要求1所述的烟囱检测用无人机，其特征在于：所述无人机外壳(1)的底部中央螺纹连接有四组支脚，四组所述支脚的底部均套接有防滑橡胶垫，四组所述支脚之间交叉设有框架，所述框架上卡接有红外摄像机，所述红外摄像机的输出端与存储器(21)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的烟囱检测用无人机，其特征在于：所述壳体(9)的顶部螺纹连接有无线信号收发器，所述无线信号收发器分别与控制器(17)和存储器(21)电性连接。

6.根据权利要求1所述的烟囱检测用无人机，其特征在于：所述蓄电池(20)的电源输出端分别与超声测距传感器(10)、第一电机(15)、控制器(17)、第二电机(19)和存储器(21)的电源输入端电性连接，且蓄电池(20)上电性连接有电量报警器。