应用于环境保护的无人机制造技术

本发明专利技术公开了应用于环境保护的无人机，包括载机平台、碳纤板、辅助摄像头，在碳纤板底部设有支杆，支杆上设置有第一连杆、第二连杆，在第二连杆上铰接设置有支臂，伸缩气缸固定在第二连杆上，伸缩气缸输出端与支臂铰接，在支臂下段开有与之同轴的盲孔，沿支臂轴向在外圆周壁上开有多个活动通孔，在活动通孔侧壁上铰接设置有棘爪，盲孔内设置有开闭气缸，多个棘爪上端均与开闭气缸输出端连接，在第二连杆上固定有与棘爪相对应的储存桶。通过飞手的精准调控，使得无人机到达指定位置，利用多个棘爪组成的抓取部对该点位处的固体废弃物进行拾取，在收缩气缸带动下，将拾取的固体废弃物转移至存储桶中，继而实现景区内危险地段垃圾清理的目的。

【技术实现步骤摘要】
应用于环境保护的无人机
本专利技术涉及无人机飞行领域，具体涉及应用于环境保护的无人机。
技术介绍
由于我国地大物博，幅员辽阔，众多的自然风光催生了旅游业高速发展。旅游活动作为一种生态消费活动，在消费自然资源的同时，也产生旅游废弃物，如废水、废气、废渣、粪便以及固体垃圾等。旅游活动对旅游区环境的影响主要在于旅游过程产生的垃圾对景点环境的污染以及旅游活动本身对景点自然生态平衡及旅游意境的影响；由于旅游区本身设施的不完善和游客素养不高，随着旅游活动规模的扩大，景点垃圾遗弃量日益增加。旅游区内大量垃圾随意抛洒堆积，破坏了自然景观，污染了景点水体，使旅游区水体富营养化。我国许多旅游区水体都遭到了不同程度的污染，其中相当一部分旅游水体的透明度、色度、嗅味等指标均超过国家规定的旅游水体标准，漂浮物、悬浮物、油迹污染物已经影响游客感官，使其旅游兴致降低。超过景点容纳容量的超规模接待破坏了旅游区自然生态系统平衡，构成自然景观的生态系统对旅游活动本身存在一定的承载能力，这种承载能力由生态系统的结构所确定，超过其承载能力的旅游活动将使旅游区生态系统结构发生变化，旅游区旅游功能丧失。总体来说，旅游废弃物会通过多种渠道对人体健康造成危害。一是直接危害，废弃物中含有丰富的蛋白质、脂类和糖类化合物，在常温情况下，微生物分解有机物过程中产生NH3、H2S以及有害的碳化氢化合物气体，具有明显的恶臭和毒性，直接危害人体；二是间接危害，废弃物堆是蚊、蝇、鼠、虫孳生的场所，垃圾渗沥液与超市地是成蚊产卵、幼虫孳生与成蚊栖息地，各类病毒以及细菌会利用蚊、蝇、鼠、虫等作为传播媒介，在人类生活区中快速传播；三是附着危害，废弃物中的危害物质污染空气、土壤与水体，进而以空气、土壤、水体、食物为媒体或是载体将附着的危害物侵入人体，使人受害。然而，游客在进行旅游活动时乱认垃圾，甚至导致在部分景区内的悬崖峭壁或位于高空的树梢上均会有固体垃圾残留，这对景区环卫工作造成极大的困难，环卫人员很难到达垃圾所处位置，且在清理过程中环卫工人的人身安全无法保证，进一步地增加了景区环卫工作的成本与风险。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供应用于环境保护的无人机，以解决景区特殊地段的固体垃圾清理难度大的问题。本专利技术通过下述技术方案实现：应用于环境保护的无人机，包括载机平台，载机平台上设有碳纤板，辅助摄像头固定在碳纤板上，在所述碳纤板底部设有支杆，支杆上设置有第一连杆以及第二连杆，在所述第二连杆上铰接设置有支臂，伸缩气缸固定在第二连杆上，且所述伸缩气缸输出端与支臂铰接，在所述支臂下段开有与之同轴的盲孔，且沿所述支臂轴向在外圆周壁上开有多个与盲孔连通的活动通孔，在所述活动通孔侧壁上铰接设置有棘爪，盲孔内设置有开闭气缸，多个棘爪的上端端部均与所述开闭气缸输出端连接，在所述第二连杆上固定有与所述棘爪相对应的储存桶。针对现有技术中各景区中部分特殊地段的固体垃圾清理难度大、需要耗费的人力物力高等问题，专利技术人利用无人机小巧轻便等特性，通过飞手的精准调控，使得无人机到达指定位置，如陡峭的悬崖或是树丛顶部等，利用多个棘爪组成的抓取部对该点位处的固体废弃物进行拾取，然后在收缩气缸带动下，将拾取的固体废弃物转移至存储桶中，继而实现景区内危险地段垃圾清理的目的，以降低人工拾取所引发安全事故的风险，同时节约景区环卫的成本。具体使用时，载机平台在飞手的控制下开始对景区各地段进行巡检，在发现固体垃圾时，辅助摄像头对固体垃圾所在位置进行实时记录，以供飞手在拾取时提高操作精度；无人机悬停后，飞手开始拾取工作，通过调节伸缩气缸，使得多个棘爪所构成的抓取部移动至固体垃圾所处位置，然后调节开闭气缸，使得开闭气缸输出端向上回缩，而棘爪铰接设置在活动通孔，在开闭气缸输出端的带动下，多个棘爪的爪尖部分相支臂的轴线处合拢，直至固体垃圾被多个棘爪稳定夹持，再次调节伸缩气缸，使得支臂在水平方向上发生位移，直至抓取部将固体垃圾携带至存储桶内，开闭气缸输出端向下伸出，进而带动多个棘爪解除对固体垃圾的夹持，则固体垃圾被暂存在存储桶内，飞手继续控制载机平台进行巡检，以方便进行下一次垃圾清理工作。其中，本装置主要针对食品袋或是塑料瓶等景区常见的轻质垃圾，因此，将支杆、第一连杆、第二连杆、存储桶以及支臂均采用轻质材料，以降低载机平台的载荷，同时避免在进行垃圾拾取时载机平台下方的载荷过大而导致拾取部发生摆动，提高载机平台的飞行稳定性。通过无人机拾取替代人工拾取，大大减小在拾取过程中发生安全事故的可能性，并且，通过定点定位的巡检拾取，景区的清理效率大大提高，同时降低了传统人工拾取时的人数的要求，只需一个飞手，通过辅助摄像头提供的实时影响，即能实现远距离固体垃圾清理，降低景区维护的成本。所述第一连杆与第二连杆对称设置在所述支杆的两侧。由于拾取部为载机平台下方的延伸部分，即拾取部导致载机平台的整体体积增大，容易在空中发生较大幅度的摆动，因此，专利技术人将第一连杆与第二连杆对称设置在支杆的两侧，使得拾取部在结构上保持一定的平衡，进而确保在固体垃圾拾取时载机平台的稳定性，以提高垃圾拾取效率。所述第一连杆与第二连杆之间形成一个夹角，所述夹角为70°～90°。进一步地，将第一连杆与第二连杆之间所形成的夹角范围设置为70°～90°，以确保垃圾清理时拾取部自身的稳定，且当该夹角小于70°时，棘爪与存储桶之间的间距过小，飞手需要进行多次的飞行调试才能对固体垃圾进行定位，即无法实现固体垃圾的快速拾取；当该夹角大于90°，棘爪与存储桶之间的间距过大，会导致支臂在固体垃圾转运至存储桶内的过程中产生过大的摆动，以至于影响载机平台整体的晃动。还包括水平设置在支臂上的控制电机，所述控制电机输出端分别与第一连杆、第二连杆连接。针对于树丛冠部或是崎岖的山顶、峭壁等垃圾遗留地段，固定连接的第一连杆与第二连杆无法满足该复杂地形处的垃圾拾取，因此，专利技术人在支臂上水平设置控制电机，且控制电机的输出端分别与第一连杆、第二连杆连接，并且，为进一步提高拾取部的灵活性，采用步进电机作为控制电机，即使得第一连杆与第二连杆可绕控制电机输出端进行一定角度的圆周运动，增大了无人机在悬停时拾取部的覆盖范围，提高远距离垃圾清理的工作效率。多个所述活动通孔均匀分布在所述支杆的外圆周壁上。作为优选，活动通孔为棘爪配合开闭气缸一并运动提供导向空间，将多个活动通孔均匀设置在支杆的外圆周壁上，使得多个棘爪构成的拾取部在对固体垃圾拾取时提供的夹持力分布均匀，以防止在固体垃圾转运过程中意外掉落，避免出现二次污染。在所述储存桶的外壁上开有多个通孔。作为优选，存储桶的体积相对较大，在载机平台的带动飞行下受到的风阻较大，即容易导致载机平台发生空中变向，增加了飞手的操作难度，专利技术人在存储桶的外壁上开有多个通孔，以减小在空中飞行时无人机旋翼下洗风力的影响，确保无人机整体的飞行稳定性。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术应用于环境保护的无人机，利用无人机小巧轻便等特性，通过飞手的精准调控，使得无人机到达指定位置，如陡峭的悬崖或是树丛顶部等，利用多个棘爪组成的抓取部对该点位处的固体废弃物进行拾取，然后在收缩气缸带动下，将拾取的固体废弃物转移至存储桶中，继而实现景区内危险地段垃圾清理的目的，以降低人工拾取所引发本文档来自技高网...

【技术保护点】
应用于环境保护的无人机，包括载机平台(1)，载机平台(1)上设有碳纤板(3)，辅助摄像头(2)固定在碳纤板(3)上，其特征在于：在所述碳纤板(3)底部设有支杆(4)，支杆(4)上设置有第一连杆(10)以及第二连杆(11)，在所述第二连杆(11)上铰接设置有支臂(7)，伸缩气缸(8)固定在第二连杆(11)上，且所述伸缩气缸(8)输出端与支臂(7)铰接，在所述支臂(7)下段开有与之同轴的盲孔(72)，且沿所述支臂(7)轴向在外圆周壁上开有多个与盲孔(72)连通的活动通孔(73)，在所述活动通孔(73)侧壁上铰接设置有棘爪(9)，盲孔(72)内设置有开闭气缸(71)，多个棘爪(9)的上端端部均与所述开闭气缸(71)输出端连接，在所述第二连杆(10)上固定有与所述棘爪(9)相对应的储存桶(6)。

【技术特征摘要】
1.应用于环境保护的无人机，包括载机平台(1)，载机平台(1)上设有碳纤板(3)，辅助摄像头(2)固定在碳纤板(3)上，其特征在于：在所述碳纤板(3)底部设有支杆(4)，支杆(4)上设置有第一连杆(10)以及第二连杆(11)，在所述第二连杆(11)上铰接设置有支臂(7)，伸缩气缸(8)固定在第二连杆(11)上，且所述伸缩气缸(8)输出端与支臂(7)铰接，在所述支臂(7)下段开有与之同轴的盲孔(72)，且沿所述支臂(7)轴向在外圆周壁上开有多个与盲孔(72)连通的活动通孔(73)，在所述活动通孔(73)侧壁上铰接设置有棘爪(9)，盲孔(72)内设置有开闭气缸(71)，多个棘爪(9)的上端端部均与所述开闭气缸(71)输出端连接，在所述第二连杆(10)上固定有与所述棘爪(9)相对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩云豪，
申请(专利权)人：四川中飞赛维航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51