一种无人机摄像组件炸机保护机构

本发明涉及无人机，具体为一种无人机摄像组件炸机保护机构。

背景技术：

1、随着无人机技术的迅猛发展，无人机在各个领域的应用越来越广泛，包括军事、民用、商业等。无人机摄像组件作为无人机的重要组成部分，承载着拍摄和记录任务的关键功能。而炸机是由于操作不当或机器故障等因素导致无人机不正常坠地，然而，由于摄像组件的敏感性和易受破坏的特点，炸机掉落后往往会造成二次损坏，导致拍摄和记录的信息受损。

2、如中国专利cn107719684a公开了无人机成像机构保护装置，包括壳体，壳体包括第一侧面和第二侧面，第一侧面开设有拍照孔，第一侧面和第二侧面的交线处铰接有保护板；相机，相机嵌设于壳体内，相机的镜头朝向拍照孔；第一固定装置，第一固定装置用于将保护板没有铰接于壳体的一端固定于第二侧面；第二固定装置，第二固定装置用于将保护板没有铰接于壳体的一端固定于第一侧面；控制模块，控制模块设置于壳体内部，并与固定装置通讯连接。

3、但现有技术中，摄像组件大多情况是安装在无人机的底部，少数情况下是安装在无人机头部，在无人机因炸机下坠的过程中，处于底部或头部的摄像组件大概率朝下，会直接被下方的障碍物撞击，导致摄像组件损坏，轻则摄像组件某个部件损坏，尤其是镜头中的透镜组部分，受撞击后极易破裂，重则摄像组件全部解体，拍摄和记录信息的存储模块严重损坏，导致信息无法读取，造成无法挽回的损失。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种无人机摄像组件炸机保护机构，以解决上述背景技术提出的无人机摄像组件直接被下方的障碍物撞击，导致摄像组件损坏，轻则摄像组件某个部件损坏，尤其是镜头中的透镜组部分，受撞击后极易破裂，重则摄像组件全部解体，拍摄和记录信息的存储模块严重损坏，导致信息无法读取，造成无法挽回的损失的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人机摄像组件炸机保护机构，包括无人机主体、安装架和摄像组件主体，所述安装架的下侧固定连接有环抱保护机构，所述环抱保护机构包括安装盖和圆周环抱组件，所述圆周环抱组件的外侧固定连接有多组单体护镜组件，所述圆周环抱组件的下侧固定安装有独立系统模块，所述独立系统模块包括独立电源模块、微型超声波发生模块、加速度测量模块和单片机模块，所述加速度测量模块包括加速度传感器模块和加速度修正模块；

3、所述独立电源模块用于给所述圆周环抱组件和所述单体护镜组件供电；所述加速度测量模块用于测量所述无人机主体飞行过程中的准确加速度值，当测量的加速度在垂直向下的分加速度大于等于设定加速度阈值，所述单片机模块控制所述圆周环抱组件和所述单体护镜组件的关闭；所述微型超声波发生模块用于测量所述无人机主体飞行过程中与障碍物的距离，当障碍物与无人机距离小于等于设定距离阈值，所述单片机模块执行同样控制；

4、所述单体护镜组件包括第二连接扣，所述第二连接扣的内侧固定安装有第二马达，所述第二连接扣的外侧转动连接有支撑臂，所述第二马达的输出端与所述支撑臂的一端固定安装，所述支撑臂的一侧中部焊接有侧板，所述侧板的另一端通过螺栓固定连接有连接件，所述连接件的另一端通过螺栓固定连接有弧杆，所述弧杆的外侧固定连接有内弧板，所述内弧板的内侧底部固定连接有内罩，所述内罩的内侧粘接有伸缩囊，所述伸缩囊的上侧粘接有外贴层，所述内罩的内部固定连通有输出软管，所述输出软管的另一端固定连通有微型气泵。

5、优选的，在所述无人机主体飞行过程中，所述加速度测量模块和所述微型超声波发生模块中任意一项测量方式，均可使所述单片机模块控制所述圆周环抱组件和所述单体护镜组件关闭；

6、所述圆周环抱组件固定安装在所述安装盖的下侧中部；

7、所述摄像组件主体固定安装在所述独立系统模块的下侧，所述单片机模块与所述无人机主体的单片机电性连接，所述加速度传感器模块是用于实时测量所述无人机主体的加速度值，并将该测量值实时输送所述加速度修正模块，所述加速度修正模块用于将该测量值进行修正。

8、优选的，所述加速度传感器模块在测量所述无人机主体加速度时，会受到风速以及所处环境的影响，故所述加速度传感器模块的测量数据处理如下：

9、

10、为消除噪声和其他干扰，对所述加速度传感器模块测量的加速度值进行低通滤波；

11、式中：n为测速周期；an为所述加速度传感器模块在某次测量时的加速度测量值；所述a为滤波处理后的加速度值；所述p1为滤波系数；

12、所述测量的加速度在垂直向下的分加速度ag：ag＝a×cosα，其中α为所述无人机主体下降时方向和垂直向下方向的夹角，由所述单片机模块从所述无人机主体的系统中获取。

13、优选的，所述独立电源模块和所述无人机主体的电池模块电性连接，所述独立电源模块分别与所述微型超声波发生模块和所述加速度测量模块电性连接，所述微型超声波发生模块和所述加速度测量模块分别与所述单片机模块电性连接，所述独立电源模块和所述单片机模块电性连接。

14、优选的，所述独立电源模块与所述微型气泵电性连接，所述微型气泵固定安装在所述支撑臂的一端内侧，所述第二连接扣位于所述支撑臂的另一端内侧。

15、优选的，所述第二连接扣的一侧通过螺钉固定连接有第一连接扣，所述第一连接扣的上下两侧固定连接有旋转架，所述旋转架的另一端上侧固定安装有外齿轮。

16、优选的，所述旋转架的另一端转动连接有连接轴，所述旋转架通过所述连接轴转动连接有多层框架。

17、优选的，所述多层框架的内部固定安装有第一马达，所述第一马达的输出端固定安装有中心齿轮。

18、优选的，所述中心齿轮位于所述多层框架的上方，所述中心齿轮的外侧与所述外齿轮啮合连接。

19、优选的，所述第一马达与所述独立电源模块电性连接，所述独立电源模块与所述第二马达电性连接。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1、本发明中，通过加速度传感器模块实时测量的加速度值输入加速度修正模块，加速度修正模块将输入的加速度测量值进行低通滤波处理后得到准确的加速度值，并输入单片机模块，在无人机主体炸机后，该准确的加速度值在垂直向下的分加速度大于等于设定加速度阈值，单片机模块向独立电源模块发出控制指令，或者，当障碍物与无人机距离小于等于设定距离阈值，微型超声波发生模块向单片机模块发送信号，单片机模块同样向独立电源模块发出控制指令，整合超声波传感技术和加速度测量技术，获得无人机主体炸机前和炸机时全面的危险感知，通过利用相互独立且不同的双感知模式，避免无人机主体在复杂多变环境中单模式感知失误，提高独立系统模块检测的准确性，同时圆周环抱组件和单体护镜组件是保护的具体执行部分，由此保证圆周环抱组件和单体护镜组件对摄像组件主体进行保护。

22、2、本发明中，通过独立电源模块同时向第二马达和微型气泵供电，其中第二马达通电转动后，带动支撑臂向内翻转，从而带动连接件和弧杆翻转，进而带动内弧板翻转，在多个第二马达同时通电后，多个内弧板翻转后，最低端相互接触并聚拢成一个半球状，对整个摄像组件主体进行包围，起到全方位式保护作用，其中每组微型气泵被通电工作，输入端从外界吸收空气，经过输出软管输入内罩、伸缩囊和外贴层组成的封闭空间，在空气进入内罩后，伸缩囊被气体填充而伸展开，使得外贴层尖端开始贴合摄像组件主体的镜头部分，在内罩继续被注入气体后，伸缩囊的另一端继续被撑开，使得外贴层完全贴合住摄像组件主体，避免在内弧板被撞击形变后，导致摄像组件主体镜头透镜部分破裂，起到隔离、缓冲和保护镜头的作用。

23、3、本发明中，通过加速度传感器模块实时测量无人机主体飞行的加速度值并输入加速度修正模块，加速度修正模块将一定周期中输入的加速度测量值进行低通滤波处理，得到准确的加速度值，以此得出准确的垂直向下的分加速度ag并输入单片机模块，减少在不同环境中加速度传感器模块测量的误差，避免意外发生，提高环抱保护机构实地适用程度，为环抱保护机构更好地保护摄像组件主体奠定基础。