一种高山环境监测用无人机及其检测方法与流程

本发明涉及高山环境监测，更具体地说，本发明涉及一种高山环境监测用无人机及其检测方法。

背景技术：

1、无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作，与有人驾驶的飞机相比，无人机往往更适合那些太“愚钝，肮脏或危险”的任务。无人机按应用领域，可分为军用与民用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。

2、根据专利文件：cn112960122a，一种环境监测用无人机，包括机身、动力装置和支撑架，机身上对称分布有多组所述动力装置，机身的底部连接有用于支撑所述机身的支撑架，支撑架上设置有缓冲机构，机身的底面上安装有摄像机构，且机身的底面上还连接有应用于为机身提供电力的电力机构；本发明中电力机构设置在无人机的机身下方，有效避免了电池需要维修维护更换时，一不小心就会损坏机身内其他电子元件的可能性，电池通过设置的弹性卡合机构进行安装拆卸，实现电池的维修维护和更换；摄像头和防尘罩之间通过连接机构进行锁定，方便防尘罩开关，便于摄像头的维护维修；

3、无人机在对高山环境进行检测时，由于高山环境特殊，高山上会有各种植物，无人机在检测时，经常会受到植物的影响，如植物的枝条或叶片会刮到无人机的表面，影响无人机的飞行稳定性，甚至可能导致无人机坠落；

4、此外，现有的大部分无人机并不能收纳其螺旋桨，这在高山飞行中可能会带来一定的安全隐患，特别是在树木茂密的区域，无人机的螺旋桨容易被树枝挂住或碰撞，导致无人机的损坏或失控，且无人机上所设的监测装置一般设置在无人机外部，以便更好的收集高山环境数据，但这也使得监测装置容易受到外界环境的影响，如灰尘、雨水等，从而影响其监测精度和使用寿命。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种高山环境监测用无人机，本发明所要解决的技术问题是：由于高山环境特殊，高山上会有各种植物，无人机在检测时，经常会受到植物的影响，如植物的枝条或叶片会刮到无人机的表面，影响无人机的飞行稳定性，甚至可能导致无人机坠落，此外，现有的大部分无人机并不能收纳其螺旋桨，这在高山飞行中可能会带来一定的安全隐患，特别是在树木茂密的区域，无人机的螺旋桨容易被树枝挂住或碰撞，导致无人机的损坏或失控，且无人机上所设的监测装置一般设置在无人机外部，以便更好的收集高山环境数据，但这也使得监测装置容易受到外界环境的影响，如灰尘、雨水等，从而影响其监测精度和使用寿命。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种高山环境监测用无人机及其检测方法，包括无人机，所述无人机的顶部环形阵列固定连接有若干个连接杆，若干个所述连接杆的对立面顶部固定连接有螺旋桨控制盘，所述螺旋桨控制盘的底部活动连接有环境监测装置控制盘，所述环境监测装置控制盘的外壁固定连接在若干个连接杆的对立面底部，所述无人机的外壁两侧分别固定连接有防护板，所述无人机的底部环形阵列固定连接有若干个支撑腿；

4、所述螺旋桨控制盘包括控制杆，所述控制杆的外壁固定连接有螺旋桨控制盘主体，所述螺旋桨控制盘主体的底部活动连接有控制架。

5、作为本发明的进一步方案：所述控制杆包括控制杆主体，所述控制杆主体的顶部环形阵列固定连接有若干个电机连接杆，若干个所述电机连接杆的内壁固定连接有电机放置块，所述电机放置块的内壁固定连接有电机，所述电机的输出端贯穿至控制杆主体的底部且固定连接有转杆，所述转杆的外壁顶部开设有出气孔，所述转杆的内壁活动连接有伸缩管道，所述伸缩管道的底部延伸至转杆的外壁。

6、作为本发明的进一步方案：所述螺旋桨控制盘主体包括螺旋桨控制盘外壳，所述螺旋桨控制盘外壳的顶部环形阵列开设有四个贯穿至底部的滑槽，所述螺旋桨控制盘外壳的中部内壁固定连接有控制杆主体的外壁。

7、作为本发明的进一步方案：所述控制架包括转板，所述转板的内壁固定连接在转杆的外壁，所述转板的底部四边分别转动连接有l形推拉杆，四个所述l形推拉杆远离转板的一侧均转动连接有滑块，四个所述滑块的外壁均滑动连接在l形推拉杆的内壁，四个所述控制架的顶部均固定连接有齿块，四个所述齿块的一侧均啮合齿轮，四个所述齿轮的内壁转动连接有齿轮转杆，四个所述齿轮转杆的底部均固定连接在螺旋桨控制盘外壳的顶部，四个所述齿轮的顶部远离齿轮转杆的一侧均固定连接有螺旋桨连接杆，四个所述螺旋桨连接杆远离齿轮的一侧内壁均固定连接有螺旋桨控制杆，四个所述螺旋桨控制杆的外壁均固定连接有螺旋桨。

8、作为本发明的进一步方案：所述环境监测装置控制盘包括检测装置控制盘主体，所述检测装置控制盘主体的顶部环形阵列开设有四个贯穿至底部的第二滑槽，四个所述第二滑槽的内壁均滑动连接有第二滑块，四个所述第二滑块的相对面均固定连接有控制盘连接杆，四个所述控制盘连接杆的对立面顶部均固定连接在滑块的底部，四个所述第二滑块的底部均转动连接有转动杆，四个所述转动杆远离第二滑块的一侧转动连接有滑轴，所述滑轴的内壁滑动连接在伸缩管道的外壁。

9、作为本发明的进一步方案：所述滑轴的底部环形阵列固定连接有若干个抽气装置连接杆，若干个所述抽气装置连接杆的底部固定连接有抽气装置，所述抽气装置的顶部固定连接在伸缩管道远离转杆的一端。

10、作为本发明的进一步方案：所述无人机包括无人机主体，所述无人机主体的内壁底部开设有底槽。

11、作为本发明的进一步方案：所述防护板包括防护板连接块，所述防护板连接块的外壁固定连接在无人机主体的外壁，所述防护板连接块的顶部开设有防护板槽，所述防护板槽的内壁两侧分别滑动连接有转杆滑块，两个所述转杆滑块的对立面均固定连接有弹簧，两个所述转杆滑块的相对面均转动连接有防护板转杆。

12、作为本发明的进一步方案：两个所述防护板转杆远离转杆滑块的一侧均转动连接有防护板主体，所述防护板主体靠近防护板转杆的一侧中部固定连接有防护板主体连接块，所述防护板主体连接块远离防护板主体的一侧转动连接在防护板连接块远离无人机主体的一侧内壁。

13、另外，本发明还涉及一种高山环境监测用无人机及其检测方法，包括以下步骤：

14、步骤一：无人机主体起飞至预定的高山环境监测区域，此时，无人机主体在移动的途中如果快要接触到较高的植物或山体，防护板主体对无人机主体进行防护，防护板主体在弹簧的弹力作用下，通过防护板转杆和转杆滑块在防护板槽中，以有效防止无人机主体在高山强风环境中受到损害。

15、步骤二：在无人机到达监测区域后，如果遇到复杂环境，启动螺旋桨控制盘中的电机，当电机开始工作时，会带动转杆旋转，转杆的旋转会进一步驱动转板以及与其相连的l形推拉杆和滑块进行运动，带动齿块移动，齿块与齿轮啮合，驱动齿轮转动，齿轮的转动会进一步带动螺旋桨连接杆和螺旋桨控制杆转动，从而使螺旋桨进行转动改变其角度和方向，控制螺旋桨收缩，以便适应不同环境和风向条件；

16、步骤三：环境监测装置控制盘也会随着螺旋桨的调整而进行相应的运动，当滑块在滑槽内滑动时，通过控制盘连接杆带动第二滑块在第二滑槽内滑动，从而使转动杆和滑轴进行相应的转动和移动，滑轴的移动会带动伸缩管道在转杆的内壁中伸缩，进而灵活调整其位置和角度；

17、步骤四：在无人机稳定悬停后，抽气装置开始工作，通过抽气装置连接杆固定在滑轴底部的抽气装置，通过伸缩管道与出气孔相连通，抽气装置开始抽取周围环境的空气样本，并将样本通过伸缩管道传输至出气孔，出气孔位于转杆的顶部，使得环境样本能够顺利排出并与无人机内部的监测设备接触，从而进行后续的分析和处理。

18、本发明的有益效果在于：

19、1、本发明通过设置有无人机、螺旋桨控制盘、环境监测装置控制盘、连接杆，通过这样的设计，无人机在高山监测过程中能够灵活调整螺旋桨的角度和方向，以适应复杂的环境条件，同时，环境监测装置控制盘也能够根据监测需求调整抽气装置的位置和角度，确保环境数据的准确收集，无人机的高空监测能力结合环境监测装置控制盘的灵活调整功能，使得整个系统能够高效地完成高山区域的环境监测任务，为环境保护和科研提供有力的数据支持；

20、2、本发明通过设置有防护板、防护板连接块、防护板槽、转杆滑块、弹簧、防护板转杆、防护板主体、防护板主体连接块，通过这样的设计，无人机主体在移动的途中如果快要接触到较高的植物或山体，防护板主体在弹簧的弹力作用下，通过防护板转杆和转杆滑块在防护板槽中，对无人机主体进行防护，能够有效防止无人机主体在高山强风环境中受到损害，提高了无人机主体的使用寿命和安全性；

21、3、本发明通过设置有滑槽、滑块、控制架、转板、转杆、l形推拉杆、齿块、齿轮、齿轮转杆、螺旋桨连接杆、螺旋桨控制杆、螺旋桨，通过这样的设计，在无人机到达监测区域后，如果遇到复杂环境，启动螺旋桨控制盘中的电机，当电机开始工作时，会带动转杆旋转，转杆的旋转会进一步驱动转板以及与其相连的l形推拉杆和滑块进行运动，带动齿块移动，齿块与齿轮啮合，驱动齿轮转动，齿轮的转动会进一步带动螺旋桨连接杆和螺旋桨控制杆转动，从而使螺旋桨进行转动改变其角度和方向，控制螺旋桨收缩，以便适应不同环境和风向条件，提高了无人机的稳定性和监测精度；

22、4、本发明通过设置有第二滑槽、第二滑块、控制盘连接杆、转动杆、滑轴、伸缩管道、抽气装置连接杆、抽气装置，通过这样的设计，环境监测装置控制盘也会随着螺旋桨的调整而进行相应的运动，当滑块在滑槽内滑动时，通过控制盘连接杆带动第二滑块在第二滑槽内滑动，从而使转动杆和滑轴进行相应的转动和移动，滑轴的移动会带动伸缩管道在转杆的内壁中伸缩，进而灵活调整其位置和角度，使得抽气装置能够准确地对环境进行采样，提高了环境监测的准确性和效率；

23、5、本发明通过设置有底槽，通过这样的设计，底槽的设置可以方便无人机主体内部各部件的安装和布线，提高了整体结构的紧凑性和可靠性；

24、6、本发明通过设置有无人机及其检测方法，通过这样的设计，无人机在高山环境监测过程中，能够按照预定步骤进行起飞、调整螺旋桨角度和方向、调整环境监测装置控制盘位置以及进行环境样本的抽取，实现了高效、准确的高山环境监测，为环境保护和科研提供了重要的数据支持。