一种矿井巷道巡查无人机的制作方法

[0001]
本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种矿井巷道巡查无人机。


背景技术：

[0002]
近年来，得益于各项无人机相关的智能化技术与设备的提升，无人机在各行各业的应用逐渐成熟，其次，无人机凭借机动灵活、操作简单、拍摄视野全面、实现功能丰富等特点，在各行各业的巡检中已经逐渐代替人工，实现高效精准的巡检工作。但是用于矿井巷道巡查的无人机还很少见，目前矿井巷道的巡查主要是以人工巡查为主，检查一遍费时费力，同时有的隐患无法及时发现，造成事故的发生。


技术实现要素：

[0003]
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种矿井巷道巡查无人机，具备在无gps信号环境下的自主导航和自主避障功能，能够实现对综采工作面的巡检，具备实时采集现场图像、声音和温度等数据的功能，并能把数据上传到远端，用以判断综采工作面设备是否发生故障及故障发生的位置。减轻了巡检工人的工作强度，同时可以及时发现安全隐患，避免重大事故的发生。
[0004]
本实用新型提供如下技术方案：一种矿井巷道巡查无人机，其特征在于：包括机架、摄像头、摄像头支架、四叶主桨、第一副桨、第二副桨、主电机、第一电机、第二电机、第一连接杆、第二连接杆、飞行控制仪、避障传感器、测距传感器、温度传感器以及防爆电池。所述温度传感器安装在所述摄像头顶部，所述摄像头安装在所述摄像头支架顶端，所述摄像头支架底端固定安装在所述机架四周，所述四叶主桨位于所述摄像头正下方安装于所述主电机顶部，所述飞行控制仪位于所述主电机底部，所述防爆电池安装固定在所述飞行控制仪正下方，所述第一连接杆前端安装在所述机架后端，所述第一连接杆后端内部安装有所述第一电机，所述第一电机顶端安装有所述第一副桨，所述第二连接杆后端安装在所述机架前端，所述第二连接杆前端内部安装有所述第二电机，所述第二电机顶端安装有所述第二副桨，所述避障传感器安装在所述机架左右两端，所述测距传感器安装在所述机架前后两端。
[0005]
优选的，所述摄像头应用视觉处理技术，可以实现超低光照下的彩色图像采集和高亮区域的精细化采集及图像回传，音频回传。
[0006]
优选的，所述四叶主桨选用螺距适中偏小的桨叶。
[0007]
优选的，所述第一连接杆和所述第二连接杆大小形状完全相同，使得无人机前后相对平衡。
[0008]
优选的，所述主电机、所述第一电机以及所述第二电机均采用防爆电机，以适应矿井环境，提高安全水平。
[0009]
与现有技术相比，本实用新型提供了一种矿井巷道巡查无人机，具备以下有益效果：通过矿井巷道巡查无人机替代人工巡检，减轻了巡检工人的工作强度，同时可以及时发
现安全隐患，避免重大事故的发生。通过前后副桨实现了无人机在不掉头转向的情况下能够往返运动。通过避障传感器限制无人机飞行轨道，解决了无人机与巷道发生碰撞的可能性。系统融合视觉算法与惯性传感器的导航算法，实时计算无人机的位置、方向、速度，实现无人机在无gps信号的煤矿井下的自主飞行。
附图说明
[0010]
图1为本实用新型的右视图。
[0011]
图2为本实用新型的工作示意图。
[0012]
图中：1、机架；2、摄像头；3、摄像头支架；4、四叶主桨；5、第一副桨；6、第二副桨；7、主电机；8、第一电机；9、第二电机；10、第一连接杆；11、第二连接杆；12、飞行控制仪；13、避障传感器；14、测距传感器；15、温度传感器；16、防爆电池。
具体实施方式
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下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0014]
请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种矿井巷道巡查无人机，其特征在于：包括机架1、摄像头2、摄像头支架3、四叶主桨4、第一副桨5、第二副桨6、主电机7、第一电机8、第二电机9、第一连接杆10、第二连接杆11、飞行控制仪12、避障传感器13、测距传感器14、温度传感器15以及防爆电池16。所述温度传感器15安装在所述摄像头2顶部，所述摄像头2安装在所述摄像头支架3顶端，所述摄像头支架3底端固定安装在所述机架1四周，所述四叶主桨4位于所述摄像头2正下方安装于所述主电机7顶部，所述飞行控制仪12位于所述主电机7底部，所述防爆电池16安装固定在所述飞行控制仪12正下方，所述第一连接杆10前端安装在所述机架1后端，所述第一连接杆10后端内部安装有所述第一电机8，所述第一电机8顶端安装有所述第一副桨5，所述第二连接杆11后端安装在所述机架1前端，所述第二连接杆11前端内部安装有所述第二电机9，所述第二电机9顶端安装有所述第二副桨6，所述避障传感器13安装在所述机架1左右两端，所述测距传感器14安装在所述机架1前后两端。
[0015]
进一步，所述摄像头2应用视觉处理技术，可以实现超低光照下的彩色图像采集和高亮区域的精细化采集及图像回传，音频回传。
[0016]
进一步，所述四叶主桨4选用螺距适中偏小的桨叶。
[0017]
进一步，所述第一连接杆10和所述第二连接杆11大小形状完全相同，使得无人机前后相对平衡。
[0018]
进一步，所述主电机7、所述第一电机8以及所述第二电机9均采用防爆电机，以适应矿井环境，提高安全水平。
[0019]
工作原理：无人机向前运动时，四叶主桨4逆时针旋转，第一副桨5顺时针旋转，第二副桨6不工作，第一副桨5略高于四叶主桨4形成角度倾斜用来提供前进的动力，右侧避障传感器13根据系统设定限制无人机与右侧墙壁的距离，无人机沿巷道运行至终点时，无人机前端的测距传感器14给飞行控制仪12传递信号，无人机第一副桨5停止转动，四叶主桨4
反向顺时针旋转，同时第二副桨6逆时针旋转，第二副桨6略高于四叶主桨4形成角度倾斜用来提供反向前进的动力，左侧避障传感器13根据系统设定限制无人机与左侧墙壁的距离，无人机沿巷道运行至起点时，无人机后端的测距传感器14给飞行控制仪12传递信号，无人机第二副桨6停止转动，后四叶主桨4停止转动，至此完成一次巡检任务。温度传感器15采集环境温度，摄像头2采集图像和声音信息，如发现异常会将信号传递给飞行控制仪12，飞行控制仪12将信号传递给监控室，监控室蜂鸣器蜂鸣报警。系统融合视觉算法与惯性传感器的导航算法，实时计算无人机的位置、方向、速度，实现无人机在无gps信号的煤矿井下的自主飞行。
[0020]
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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