一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)，包括如下設(shè)備：電源用于為控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)以及彈射器供電；姿態(tài)傳感器和高度傳感器用于獲取旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，并將姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)發(fā)給控制芯片；控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)出控制信號給第一舵機(jī)和第二舵機(jī)；第一舵機(jī)控制彈射器的打開與關(guān)閉；第二舵機(jī)控制自動充氣裝置為減震自動充氣氣墊充氣；減震自動充氣氣墊安裝于所述旋翼式無人機(jī)底部；彈射器固定于所述旋翼式無人機(jī)頂部；自拋式降落傘安裝于所述彈射器內(nèi)部。
【專利說明】
一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)及其保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于旋翼式無人機(jī)控制和保護(hù)領(lǐng)域，涉及一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]旋翼式無人機(jī)的失控狀態(tài)保護(hù)一直是旋翼式無人機(jī)研究領(lǐng)域的熱點問題，旋翼式無人機(jī)具有多變量、非線性、強(qiáng)耦合等特性，難以控制，而且無人機(jī)在飛行過程中容易遇到風(fēng)力擾動、電機(jī)振動等多種不確定意外故障，其無人機(jī)的任何一個部分發(fā)生故障和失誤，后果都難以想象?，F(xiàn)有的失控返航保護(hù)方法只能在GPS信號存在的情況下保護(hù)無人機(jī)，無法滿足對旋翼式無人機(jī)的保護(hù)要求。
[0003]自拋式降落傘和減震自動充氣氣墊保護(hù)方法是吸收現(xiàn)代航天器返航保護(hù)和落水保護(hù)充氣氣墊的精髓，通過無人機(jī)姿態(tài)檢測判斷和工作狀態(tài)監(jiān)測，實時監(jiān)控器飛行狀態(tài)，并通過設(shè)計自拋式降落傘裝置和減震自動充氣氣墊裝置，對其進(jìn)行施救，實現(xiàn)飛行器危險狀態(tài)的安全處理。其最突出的特點就是該系統(tǒng)是完全獨立的系統(tǒng)，有獨立的控制芯片、電源、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以完全嫁接在任意的旋翼式無人機(jī)上。其通過姿態(tài)檢測和判斷，在失控狀態(tài)下彈出自拋式降落傘和減震自動充氣氣墊，保護(hù)其平穩(wěn)著陸，從而降低經(jīng)濟(jì)損失，進(jìn)而實現(xiàn)無人機(jī)危險狀態(tài)的安全處理，并在一定程度上提高了無人機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)及其方法，通過姿態(tài)檢測和判斷，在失控狀態(tài)下彈出自拋式降落傘和減震自動充氣氣墊，保護(hù)其平穩(wěn)著陸，從而降低經(jīng)濟(jì)損失，進(jìn)而實現(xiàn)無人機(jī)危險狀態(tài)的安全處理，并在一定程度上提高了無人機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)，包括電源、控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、彈射器、自拋式降落傘、減震自動充氣氣墊以及自動充氣裝置。
[0006]電源用于為控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)以及彈射器供電。
[0007]姿態(tài)傳感器和高度傳感器用于獲取旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，并將姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)發(fā)給控制芯片。
[0008]控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)出控制信號給第一舵機(jī)和第二舵機(jī)。
[0009]第一舵機(jī)控制彈射器的打開與關(guān)閉。
[0010]第二舵機(jī)控制自動充氣裝置為減震自動充氣氣墊充氣。
[0011]減震自動充氣氣墊安裝于旋翼式無人機(jī)底部。
[0012]彈射器固定于旋翼式無人機(jī)頂部。
[0013]自拋式降落傘安裝于彈射器內(nèi)部。
[0014]進(jìn)一步地，自動充氣裝置包括氣瓶、針以及針的推動機(jī)構(gòu);氣瓶的瓶口覆蓋有密封膜;密封膜在具有設(shè)定的沖擊力的針的沖擊下被沖破;第二舵機(jī)在控制芯片的控制下驅(qū)動推動機(jī)構(gòu)給針設(shè)定的沖擊力。
[0015]進(jìn)一步地，推動機(jī)構(gòu)包括水球、水管、頂蓋、彈簧、推桿、藥芯本體、藥芯外殼、針和主體。
[0016]頂蓋為一個一端開口的圓柱體空腔，空腔底部開設(shè)有水流通孔;頂蓋8的側(cè)面內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋。
[0017]推桿底部具有凸緣。
[0018]藥芯本體為中心開有貫通孔的圓柱體，藥芯本體3由遇水膨脹的藥芯制成。
[0019]藥芯外殼由圓環(huán)形底、側(cè)壁以及內(nèi)壁組成的一體化結(jié)構(gòu)，其中側(cè)壁和內(nèi)壁均繞圓環(huán)形底的外、內(nèi)圓周分布，內(nèi)壁為繞圓環(huán)內(nèi)圓周均勻分布的柵格，外壁為實體結(jié)構(gòu)。
[0020]針包括針基座和針本體，針基座為底部帶有凸緣的圓臺，凸緣底部一體化連接針本體;主體上具有與氣墊的進(jìn)氣孔相連的通氣孔。
[0021]氣瓶的瓶口設(shè)置有外螺紋。
[0022]主體為一個空腔結(jié)構(gòu)，主體的一端外側(cè)帶有與頂蓋8的側(cè)面內(nèi)壁上內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋;另一端帶有與氣瓶瓶口外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋；
[0023]其中彈簧、推桿、藥芯本體、藥芯外殼、針均位于主體的空腔內(nèi)；頂蓋與主體螺紋匹配;彈簧設(shè)置在頂蓋內(nèi)部，其一端固定在頂蓋空腔底部，另一端與推桿底部凸緣抵觸相連；推桿伸入到藥芯本體的貫通中孔中；藥芯本體置于側(cè)壁和內(nèi)壁以及圓環(huán)形底組成的空間內(nèi)；針基座上圓臺小端置于藥芯外殼圓環(huán)形底的內(nèi)環(huán)中；氣瓶的瓶口與主體螺紋連接;主體上通氣孔連接減震自動充氣氣墊的進(jìn)氣孔;氣瓶瓶口的密封膜在具有設(shè)定沖擊力的針本體的沖擊下被沖破;水管一端套接在頂蓋外部，另一端裝有水球;第二舵機(jī)上帶有頂針，第二舵機(jī)在控制芯片的控制下移動頂針扎破水球。
[0024]進(jìn)一步地，頂蓋的空腔底部的繞圓周均勻開設(shè)多個通孔。
[0025]進(jìn)一步地，控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體為:
[0026]控制芯片每隔設(shè)定的時間從姿態(tài)傳感器和高度傳感器獲取一次旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每十次數(shù)據(jù)為一組，對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過旋翼式無人機(jī)正常飛行時的閾值，且與此同時飛行高度大于二十米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第一舵機(jī)打開彈射器，彈出自拋式降落傘;反之則不打開彈射器；
[0027]若飛行高度小于五米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第二舵機(jī)為減震自動充氣氣墊充氣。
[0028]—種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)方法，包括如下步驟:
[0029]第一步:建立如權(quán)利要求1、2或者3的旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)。
[0030]第二步:按照旋翼式無人機(jī)飛行運動規(guī)律，通過實際飛行試驗，得出旋翼式無人機(jī)飛行時的姿態(tài)數(shù)據(jù)的閾值信息，包括角度、角速度以及加速度的閾值信息。
[0031 ] 角度閾值為±40度;角速度閾值為± 200度每秒;加速度閾值為0.5g—1.5g。
[0032]第三步:每隔1ms獲取一次無人機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每10ms為一組，當(dāng)獲取到的姿態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過無人機(jī)正常飛行時的角度、角速度、加速度的閾值信息，且與此同時飛行高度大于二十米，則彈射器打開，彈出降落傘;反之則不打開彈射器;若飛行高度小于五米，則打開減震自動充氣氣墊。
[0033]有益效果:
[0034]1、本發(fā)明利用無人機(jī)姿態(tài)檢測與判斷，實時估計無人機(jī)飛行狀態(tài)，并在失控狀態(tài)下彈出自拋式降落傘和減震自動充氣氣墊，進(jìn)而減少無人機(jī)研究與實驗成本、降低飛行危險、提高了飛行的穩(wěn)定性和安全性。
[0035]2、該系統(tǒng)是完全獨立的系統(tǒng)，有獨立的控制芯片、電源、傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可以完全嫁接在任意的旋翼式無人機(jī)上。
【附圖說明】
[0036]圖1、旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)組成圖；
[0037]圖2、自動充氣裝置結(jié)構(gòu)組成圖；
[0038]圖3、自動充氣裝置結(jié)構(gòu)拆解圖；
[0039]圖4、彈簧I結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖5、推桿2結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖6、藥芯本體3結(jié)構(gòu)圖；
[0042]圖7、藥芯外殼4結(jié)構(gòu)圖正視圖；
[0043]圖8、藥芯外殼4結(jié)構(gòu)圖右視圖；
[0044]圖9、針5結(jié)構(gòu)圖；
[0045]圖10、主體6結(jié)構(gòu)圖；
[0046]圖11、氣瓶7結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖12、旋翼式無人機(jī)角度失控閾值的確定；
[0048]圖13.旋翼式無人機(jī)角速度失控閾值的確定；
[0049]圖14、旋翼式無人機(jī)加速度失控閾值的確定；
[0050]圖15、旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)方法系統(tǒng)程序框圖。
【具體實施方式】
[0051]下面結(jié)合附圖并舉實施例，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0052]實施例1、一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)，包括電源、控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、彈射器、自拋式降落傘、減震自動充氣氣墊以及自動充氣裝置。
[0053]電源用于為控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)以及彈射器供電。如圖1給出了一種具體的實現(xiàn)方式，采用6V電源由四節(jié)1.5V的可充電電池組成，負(fù)責(zé)給整個系統(tǒng)供電，實際中只要能給系統(tǒng)供電的電源均可使用，本實施例中，為保證該系統(tǒng)的使用，采用單獨的電源。
[0054]姿態(tài)傳感器和高度傳感器用于獲取旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，并將姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)發(fā)給控制芯片；如圖1所示，分別為mpu6050姿態(tài)傳感器和ms5611高度傳感器，實際中只要能用于獲取旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)的傳感器均可使用。
[0055]控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)出控制信號給第一舵機(jī)和第二舵機(jī);如圖1，控制芯片是Stm32fl03單片機(jī)，實際中也可以采用其他可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和控制信號生成的芯片。
[0056]第一舵機(jī)控制彈射器的打開與關(guān)閉。
[0057]第二舵機(jī)控制自動充氣裝置為減震自動充氣氣墊充氣。
[0058]彈射器固定于旋翼式無人機(jī)頂部。
[0059]自拋式降落傘安裝于彈射器內(nèi)部。
[0060]本實施例中，自動充氣裝置包括氣瓶、針以及針的推動機(jī)構(gòu);氣瓶7的瓶口覆蓋有密封膜;密封膜在具有設(shè)定的沖擊力的針的沖擊下被沖破。
[0061]如圖2所示，自動充氣裝置包括水球、水管、頂蓋8、彈簧1、推桿2、藥芯本體3、藥芯外殼4、針5、主體6、氣瓶7、
[0062]頂蓋8為一個一端開口的圓柱體空腔，空腔底部開設(shè)有水流通孔;頂蓋8的側(cè)面內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋;優(yōu)選地，頂蓋8的空腔底部的繞圓周均勻開設(shè)多個通孔，中心也開設(shè)有通孔。
[0063]推桿2如圖5所示，為底部具有凸緣的圓柱體結(jié)構(gòu)，
[0064]藥芯本體3如圖6所示，為開有貫通中孔的圓柱體結(jié)構(gòu)，藥芯本體3由遇水膨脹的藥芯支撐；
[0065]藥芯外殼4如圖7、8所示，由圓環(huán)形底、側(cè)壁以及內(nèi)壁組成的一體化結(jié)構(gòu)，其中側(cè)壁和內(nèi)壁均繞圓環(huán)形底的外、內(nèi)圓周分布，內(nèi)壁為繞圓環(huán)內(nèi)圓周均勻分布的柵格，外壁為實體結(jié)構(gòu)；
[0066]針5如圖9所示，包括針基座和針本體，針基座為底部帶有凸緣的圓臺，凸緣底部一體化連接針本體;主體6上具有與氣墊的進(jìn)氣孔相連的通氣孔；
[0067]氣瓶7如圖11所示，瓶口設(shè)置有外螺紋，且瓶口覆蓋有密封膜；
[0068]主體6如圖10所示，為一個空腔結(jié)構(gòu)，空腔的一端外側(cè)帶有與頂蓋8的側(cè)面內(nèi)壁上內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋;另一端帶有與氣瓶瓶口外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋；
[0069]其中彈簧1、推桿2、藥芯本體3、藥芯外殼4、針5均位于主體6的空腔內(nèi)；頂蓋I的側(cè)面內(nèi)壁上內(nèi)螺紋與主體6上外螺紋匹配連接;彈簧I設(shè)置在頂蓋內(nèi)部，其一端固定在頂蓋空腔底部，另一端與推桿2底部凸緣抵觸相連;推桿2上圓柱伸入到藥芯本體3的貫通中孔中；藥芯本體置于側(cè)壁和內(nèi)壁以及圓環(huán)形底組成的空間內(nèi)；針基座上圓臺小端置于藥芯外殼圓環(huán)形底的內(nèi)環(huán)中；氣瓶7的瓶口與主體6螺紋連接;主體6上通氣孔連接減震自動充氣氣墊的進(jìn)氣孔;氣瓶7瓶口的密封膜在具有設(shè)定沖擊力的針本體的沖擊下被沖破;水管一端套接在頂蓋外部，另一端裝有水球;第二舵機(jī)在控制芯片的控制下扎破水球。
[0070]當(dāng)水管中的水球被舵機(jī)扎破時，一定量的水進(jìn)入藥芯中，而藥芯遇到少量水時，藥芯迅速膨脹，使封閉玻璃筒壓強(qiáng)變大，推動針頭，使氣瓶中的二氧化碳壓強(qiáng)變小，汽化成氣體。
[0071]控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體為:
[0072]控制芯片每隔設(shè)定的時間從姿態(tài)傳感器和高度傳感器獲取一次旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每十次數(shù)據(jù)為一組，對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過旋翼式無人機(jī)正常飛行時的閾值，且與此同時飛行高度大于二十米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第一舵機(jī)打開彈射器，彈出自拋式降落傘;反之則不打開彈射器；
[0073]若飛行高度小于五米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第二舵機(jī)為減震自動充氣氣墊充氣。
[0074]實施例2、一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)方法，包括如下步驟:
[0075]第一步:建立如權(quán)利要求1、2或者3的旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)；
[0076]第二步:按照旋翼式無人機(jī)飛行運動規(guī)律，通過實際飛行試驗，得出旋翼式無人機(jī)飛行時的姿態(tài)數(shù)據(jù)的閾值信息，包括角度、角速度以及加速度的閾值信息；
[0077]如圖12是旋翼式無人機(jī)角度失控閾值的確定，進(jìn)而可以得到旋翼式飛行器正常飛行時，其俯仰角和橫滾角都在-40度一+40度之間，所以把失控閾值角度確定為40度。
[0078]如圖13是旋翼式無人機(jī)角度失控閾值的確定，進(jìn)而可以得到旋翼式飛行器正常飛行時，其X軸角速度、y軸角速度和z軸角速度都在-200度每秒一+200度每秒之間，所以把其失控閾值角速度確定為200度每秒。
[0079]如圖14是旋翼式無人機(jī)角度失控閾值的確定，進(jìn)而可以得到旋翼式飛行器正常飛行時，其X軸加速度和y軸加速度都在-0.5g--0.5g之間，所以把加速度失控閾值確定為-
0.Sgc3Z軸加速度在0.5g—1.5g之間，所以把加速度失控閾值確定為0.5g—1.5g0
[0080]第三步:每隔1ms獲取一次無人機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每10ms為一組，當(dāng)獲取到的姿態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過無人機(jī)正常飛行時的角度、角速度、加速度的閾值信息，且與此同時飛行高度大于二十米，則彈射器打開，彈出降落傘;反之則不打開彈射器;若飛行高度小于五米，則打開減震自動充氣氣墊。
[0081 ] 具體流程如圖15所示。
[0082]綜上，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括電源、控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)、彈射器、自拋式降落傘、減震自動充氣氣墊以及自動充氣裝置； 所述電源用于為控制芯片、姿態(tài)傳感器、高度傳感器、第一舵機(jī)、第二舵機(jī)以及彈射器供電； 所述姿態(tài)傳感器和高度傳感器用于獲取旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，并將姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)發(fā)給控制芯片； 所述控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并發(fā)出控制信號給第一舵機(jī)和第二舵機(jī)； 所述第一舵機(jī)控制彈射器的打開與關(guān)閉； 所述第二舵機(jī)控制自動充氣裝置為減震自動充氣氣墊充氣； 所述減震自動充氣氣墊安裝于所述旋翼式無人機(jī)底部； 所述彈射器固定于所述旋翼式無人機(jī)頂部； 所述自拋式降落傘安裝于所述彈射器內(nèi)部。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述自動充氣裝置包括氣瓶、針以及針的推動機(jī)構(gòu);所述氣瓶(7)的瓶口覆蓋有密封膜;密封膜在具有設(shè)定的沖擊力的針的沖擊下被沖破； 所述第二舵機(jī)在所述控制芯片的控制下驅(qū)動推動機(jī)構(gòu)給所述針設(shè)定的沖擊力。3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述推動機(jī)構(gòu)包括水球、水管、頂蓋(8)、彈簧(I)、推桿(2)、藥芯本體(3)、藥芯外殼(4)、針(5)和主體(6); 所述頂蓋(8)為一個一端開口的圓柱體空腔，空腔底部開設(shè)有水流通孔;頂蓋(8)的側(cè)面內(nèi)壁上設(shè)置內(nèi)螺紋； 所述推桿(2)底部具有凸緣；所述藥芯本體(3)為中心開有貫通孔的圓柱體，藥芯本體(3)由遇水膨脹的藥芯制成；所述藥芯外殼(4)由圓環(huán)形底、側(cè)壁以及內(nèi)壁組成的一體化結(jié)構(gòu)，其中側(cè)壁和內(nèi)壁均繞所述圓環(huán)形底的外、內(nèi)圓周分布，內(nèi)壁為繞圓環(huán)內(nèi)圓周均勻分布的柵格，外壁為實體結(jié)構(gòu)；所述針(5)包括針基座和針本體，針基座為底部帶有凸緣的圓臺，凸緣底部一體化連接針本體;主體(6)上具有與氣墊的進(jìn)氣孔相連的通氣孔； 所述氣瓶(7)的瓶口設(shè)置有外螺紋； 所述主體(6)為一個空腔結(jié)構(gòu)，主體(6)的一端外側(cè)帶有與頂蓋(8)的側(cè)面內(nèi)壁上內(nèi)螺紋相匹配的外螺紋;另一端帶有與氣瓶瓶口外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋； 其中彈簧(I)、推桿(2)、藥芯本體(3)、藥芯外殼(4)、針(5)均位于主體(6)的空腔內(nèi)；所述頂蓋(I)與主體(6)螺紋匹配;所述彈簧(I)設(shè)置在頂蓋內(nèi)部，其一端固定在頂蓋空腔底部，另一端與所述推桿(2)底部凸緣抵觸相連;所述推桿(2)伸入到所述藥芯本體(3)的貫通中孔中；所述藥芯本體置于側(cè)壁和內(nèi)壁以及圓環(huán)形底組成的空間內(nèi)；所述針基座上圓臺小端置于藥芯外殼圓環(huán)形底的內(nèi)環(huán)中；所述氣瓶(7)的瓶口與所述主體(6)螺紋連接;主體(6)上通氣孔連接減震自動充氣氣墊的進(jìn)氣孔;所述氣瓶(7)瓶口的密封膜在具有設(shè)定沖擊力的針本體的沖擊下被沖破;所述水管一端套接在頂蓋外部，另一端裝有水球;所述第二舵機(jī)上帶有頂針，第二舵機(jī)在所述控制芯片的控制下移動頂針扎破水球。4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頂蓋(8)的空腔底部的繞圓周均勻開設(shè)多個通孔。5.如權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制芯片用于對姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，具體為: 控制芯片每隔設(shè)定的時間從姿態(tài)傳感器和高度傳感器獲取一次旋翼式無人機(jī)的姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每十次數(shù)據(jù)為一組，對檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過旋翼式無人機(jī)正常飛行時的閾值，且與此同時飛行高度大于二十米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第一舵機(jī)打開彈射器，彈出自拋式降落傘;反之則不打開彈射器； 若飛行高度小于五米，則控制芯片發(fā)出控制信號控制第二舵機(jī)為減震自動充氣氣墊充Ho6.—種旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:建立如權(quán)利要求1、2或者3所述的旋翼式無人機(jī)智能失控保護(hù)系統(tǒng)； 第二步:按照旋翼式無人機(jī)飛行運動規(guī)律，通過實際飛行試驗，得出旋翼式無人機(jī)飛行時的姿態(tài)數(shù)據(jù)的閾值信息，包括角度、角速度以及加速度的閾值信息； 角度閾值為± 40度;角速度閾值為± 200度每秒;加速度閾值為0.5g—1.5g ； 第三步:每隔1ms獲取一次無人機(jī)姿態(tài)數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)，每10ms為一組，當(dāng)獲取到的姿態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過判斷，若有一半以上的姿態(tài)數(shù)據(jù)超過無人機(jī)正常飛行時的角度、角速度、加速度的閾值信息，且與此同時飛行高度大于二十米，則彈射器打開，彈出降落傘;反之則不打開彈射器;若飛行高度小于五米，則打開減震自動充氣氣墊。
【文檔編號】B64D17/80GK105947226SQ201610355666
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】肖烜, 時潮, 馮國強(qiáng), 張寬, 郭翔
【申請人】北京理工大學(xué)