一種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，包括旋翼飛行器、連接裝置、光源裝置、第一驅(qū)動裝置、第一檢測裝置、第二驅(qū)動裝置、第二檢測裝置和控制電路裝置，旋翼飛行器包括旋翼、連接臂和環(huán)形機體，連接裝置采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，光源裝置呈圓盤形；連接裝置通過齒輪結(jié)構(gòu)連接在旋翼飛行器的上方，連接裝置和光源裝置設置在同一水平面且光源裝置位于連接裝置的內(nèi)部；第一驅(qū)動裝置連接旋翼飛行器和連接裝置；所述第二驅(qū)動裝置連接光源裝置和連接裝置；該控制電路裝置控制第一驅(qū)動裝置驅(qū)動連接裝置相對于旋翼飛行器在第一方向轉(zhuǎn)動，并控制第二驅(qū)動裝置驅(qū)動光源裝置相對于連接裝置在第二方向轉(zhuǎn)動。本實用新型可對光源裝置進行高質(zhì)量的姿態(tài)、位置調(diào)整。
【專利說明】—種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種照明系統(tǒng)，具體涉及一種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)。【背景技術】
[0002]旋翼飛行器具有垂直起降和懸停等功能，不僅在軍事領域發(fā)揮著重要的作用，在災害現(xiàn)場救助，交通監(jiān)視或者空中拍攝等領域也展示出巨大的應用潛力。以四旋翼飛行器為例，其采用四個旋翼作為飛行的直接動力源，旋翼對稱分布在機體的前后、左右四個方向，四個旋翼處于同一高度平面，且四個旋翼的結(jié)構(gòu)和半徑都相同；每個旋翼均由獨立的電機驅(qū)動，并通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速來改變旋翼轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)升力的變化，從而控制飛行器的姿態(tài)和位置；機體中間空間配置有飛行控制計算機和外部設備。
[0003]目前，旋翼飛行器也開始逐步與照明系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)應急照明，其以旋翼飛行器為載體，攜帶固定安裝在飛行器機體上的照明系統(tǒng)，可適用于臨時作業(yè)、災區(qū)、突發(fā)停電等臨時照明場合。其中，照明系統(tǒng)與飛行器之間保持固定連接，照明系統(tǒng)的姿態(tài)和位置完全由旋翼飛行器的姿態(tài)和位置來確定，當需要調(diào)整照明系統(tǒng)的姿態(tài)，如水平偏轉(zhuǎn)度等，必須通過調(diào)整旋翼飛行器上各電機的轉(zhuǎn)速來改變旋翼轉(zhuǎn)速以實現(xiàn)升力變化，然而，以升力作為調(diào)整驅(qū)動動力的方式易受氣流擾動等影響，且旋翼飛行器作為一個運動耦合系統(tǒng)，其飛行中的方向和姿態(tài)是耦合的，因此以旋翼飛行器為載體的照明系統(tǒng)無法實現(xiàn)對照明系統(tǒng)的高質(zhì)量姿態(tài)調(diào)整。且現(xiàn)有基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，帶載能力差。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提出了一種靈活性和穩(wěn)定性較佳的應急照明系統(tǒng)，其以旋翼飛行器為載體，可對光源裝置進行高質(zhì)量的姿態(tài)、位置調(diào)整，以實現(xiàn)臨時對地大范圍、聞売度的穩(wěn)定照明，且結(jié)構(gòu)簡單、設計合理，可提聞有限空間的利用率并提聞旋翼飛行器的帶載能力。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案如下:
[0006]一種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，包括旋翼飛行器、連接裝置、光源裝置、第一驅(qū)動裝置、第一檢測裝置、第二驅(qū)動裝置、第二檢測裝置以及控制電路裝置，其中，所述旋翼飛行器包括旋翼、連接臂和環(huán)形機體，且所述旋翼通過該連接臂連接至環(huán)形機體，所述連接裝置采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述光源裝置呈圓盤形；所述第一檢測裝置用于檢測連接裝置的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第一偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置；所述第一驅(qū)動裝置連接旋翼飛行器和連接裝置；該第二檢測裝置用于檢測光源裝置的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第二偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置；所述第二驅(qū)動裝置連接光源裝置和連接裝置；該控制電路裝置用于根據(jù)第一偏轉(zhuǎn)信號控制第一驅(qū)動裝置驅(qū)動連接裝置相對于旋翼飛行器在第一方向轉(zhuǎn)動，并用于根據(jù)第二偏轉(zhuǎn)信號控制第二驅(qū)動裝置驅(qū)動光源裝置相對于連接裝置在第二方向轉(zhuǎn)動，且該第二方向不同于第一方向。
[0007]優(yōu)選地，所述旋翼飛行器、連接裝置和光源裝置設置在同一水平面，且連接裝置位于旋翼飛行器的內(nèi)部，光源裝置位于連接裝置的內(nèi)部；所述第一驅(qū)動裝置包括設置在旋翼飛行器上的第一電機，該第一電機的驅(qū)動軸連接至連接裝置；所述第二驅(qū)動裝置包括設置在連接裝置上的第二電機，該第二電機的驅(qū)動軸連接至光源裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述連接裝置通過齒輪結(jié)構(gòu)連接在旋翼飛行器的上方，所述連接裝置和光源裝置設置在同一水平面且光源裝置位于連接裝置的內(nèi)部；所述第一驅(qū)動裝置包括設置在旋翼飛行器上的第一電機，該第一電機通過齒輪驅(qū)動連接裝置做圓周運動；所述第二驅(qū)動裝置包括設置在連接裝置上的第二電機，該第二電機的驅(qū)動軸連接至光源裝置。
[0009]優(yōu)選地，所述第一電機的機身完全收容于環(huán)形機體，所述第二電機的機身完全收容于連接裝置。
[0010]優(yōu)選地，所述第一檢測裝置和第二檢測裝置均為傾角傳感器或水平傳感器。
[0011]優(yōu)選地，所述旋翼飛行器包括旋翼、連接臂和環(huán)形機體，且所述旋翼通過該連接臂連接至環(huán)形機體，該旋翼的數(shù)量為兩個以上；所述連接裝置采用環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述光源裝置呈圓盤形。
[0012]優(yōu)選地，所述連接臂上懸掛有照明系統(tǒng)。
[0013]優(yōu)選地，所述光源裝置包括散熱器、電源PCB板、燈座、反光罩和LED光源，其中，散熱器扣接在燈座頂部，電源PCB板設置在散熱器和燈座之間，每個LED光源均通過該反光罩安裝至燈座的底部，且LED光源在燈座的底部呈均勻分布。
[0014]優(yōu)選地，照明系統(tǒng)還配置有一放置在地面的電源裝置，該電源裝置通過電線軸為照明系統(tǒng)供電；所述電線軸上設有收放線控制器和用于檢測電線張力的壓力傳感器，該收放線控制器根據(jù)壓力傳感器提供的壓力信號控制電線的放線和收線。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型以旋翼飛行器為載體，可通過遙控旋翼飛行器掛載光源裝置至需照明區(qū)域，其中，控制電路裝置可根據(jù)第一偏轉(zhuǎn)信號和第二偏轉(zhuǎn)信號驅(qū)動光源裝置在兩個方向上調(diào)整偏轉(zhuǎn)角度，實現(xiàn)對光源裝置的高質(zhì)量姿態(tài)調(diào)整，達到臨時對地大范圍、高亮度的穩(wěn)定照明。而且，本實用新型采用環(huán)形結(jié)構(gòu)的配合設計不僅能有效提高飛行器的帶載能力，還能充分利用有限的照明空間，實現(xiàn)臨時對地大范圍的穩(wěn)定照明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)的第一種實施例的立體圖；
[0017]圖2為圖1中基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)的剖視圖；
[0018]圖3為圖1配有電線軸和壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實用新型基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)的第二種實施例的立體圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面，結(jié)合附圖以及【具體實施方式】，對本實用新型做進一步描述，以便于更清楚的理解本實用新型所要求保護的技術思想。
[0021]請參見圖1至圖3，涉及本發(fā)明應急照明系統(tǒng)的第一種實施例，其實施方式包括旋翼飛行器100，連接裝置200、光源裝置300、第一驅(qū)動裝置400、第一檢測裝置、第二驅(qū)動裝置500、第二檢測裝置、第三檢測裝置、控制電路裝置600和照明系統(tǒng)700。
[0022]旋翼飛行器100用于掛載光源裝置至需照明區(qū)域，在本實施例中，以四旋翼飛行器為例，其包括環(huán)形機體110、連接臂120和旋翼130，且旋翼130通過該連接臂120連接至環(huán)形機體110。其中，環(huán)形機體110的環(huán)形結(jié)構(gòu)可有效減輕旋翼飛行器的重量，并與該連接裝置200和光源裝置300配合達到外觀上的協(xié)調(diào)和美觀，而且環(huán)形機體110內(nèi)部配置有控制飛行器的姿態(tài)和位置的控制部件，本領域技術人員可以通過現(xiàn)有知識獲得旋翼飛行器的具體結(jié)構(gòu)和工作原理，此處不再贅述。在其他一些實施例中，旋翼飛行器100的旋翼數(shù)量可根據(jù)載荷和照明需求來布局，如采用六旋翼飛行器、八旋翼飛行器等，其中，旋翼130的數(shù)量為兩個以上，且該數(shù)量為偶數(shù)；且旋翼飛行器100的機體也可采用方形框體機構(gòu)或半球形結(jié)構(gòu)等。
[0023]連接裝置200配置在旋翼飛行器100和光源裝置300之間，起到連接和支撐作用。與環(huán)形機體110配合，該連接裝置200也采用環(huán)形結(jié)構(gòu)。同時，光源裝置300也呈圓盤形。相應地，連接裝置200和光源裝置300也可采用方形框體機構(gòu)或半球形結(jié)構(gòu)。在本實施例中，環(huán)形機體110、連接裝置200與光源裝置300設置在同一水平面，且連接裝置200位于環(huán)形機體110的內(nèi)部，光源裝置300位于連接裝置200的內(nèi)部。本發(fā)明采用這種內(nèi)外環(huán)的配合設計可有效提高飛行器的帶載能力。
[0024]第一驅(qū)動裝置400連接旋翼飛行器100和連接裝置200，并驅(qū)動連接裝置200相對于旋翼飛行器100在第一方向轉(zhuǎn)動。具體地,第一驅(qū)動裝置400包括設置在旋翼飛行器100上的第一電機，該第一電機的驅(qū)動軸連接至連接裝置200，第一電機通過驅(qū)動軸帶動連接裝置200繞著該驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)連接裝置200相對于旋翼飛行器100在第一方向上的轉(zhuǎn)動。在本實施例中，第一電機的機體部完全收容于環(huán)形機體110中，其驅(qū)動軸向外延伸出環(huán)形機體110。
[0025]第二驅(qū)動裝置500連接光源裝置300和連接裝置200，并驅(qū)動光源裝置300相對于連接裝置200在第二方向轉(zhuǎn)動。具體地，第二驅(qū)動裝置500包括設置在連接裝置200上的第二電機，該第二電機的驅(qū)動軸連接至光源裝置300，第二電機通過驅(qū)動軸帶動光源裝置300繞著該驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)光源裝置300相對于連接裝置200在第二方向上的轉(zhuǎn)動。在本實施例中，第二電機的機體部完全收容于連接裝置200中，其驅(qū)動軸向外延伸出連接裝置200。
[0026]需要說明的是，該第一方向不同于第二方向，而且，為保證調(diào)整角度的均勻性，可將第一電機的驅(qū)動軸設置為垂直于第二電機的驅(qū)動軸，從而保證連接裝置200和光源裝置300在兩個相互垂直的方向上轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)光源裝置300的多方向姿態(tài)調(diào)整。另外，作為本發(fā)明的延伸設計，連接裝置200的數(shù)量還可設置為兩個以上，以兩個為例，此時新增加的連接裝置位于原連接裝置的內(nèi)部，并以類似方式對應配置第三驅(qū)動裝置，以實現(xiàn)光源裝置300在三個方向的轉(zhuǎn)動，對此，本領域技術人員可根據(jù)需要對連接裝置的數(shù)量進行配置，以滿足不同準確度的調(diào)整需求。
[0027]第一檢測裝置設置在連接裝置200上，其用于檢測連接裝置200的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第一偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置600，其優(yōu)選采用為傾角傳感器或水平傳感器。
[0028]第二檢測裝置設置在光源裝置300上，其用于檢測光源裝置300的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第二偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置600，其優(yōu)選采用為傾角傳感器或水平傳感器。
[0029]控制電路裝置600用于根據(jù)第一檢測裝置提供的第一偏轉(zhuǎn)信號控制第一驅(qū)動裝置400的轉(zhuǎn)動工作狀態(tài)，并用于根據(jù)第二檢測裝置提供的第二偏轉(zhuǎn)信號控制第二驅(qū)動裝置500的轉(zhuǎn)動工作狀態(tài)。例如，當需要將光源裝置300保持在水平位置時，本發(fā)明的控制電路裝置600根據(jù)連接裝置200的偏轉(zhuǎn)角度狀態(tài)對第一電機進行控制，并由第一電機驅(qū)動連接裝置200相對于旋翼飛行器100在第一方向轉(zhuǎn)動，其此時連接裝置200和光源裝置300同步轉(zhuǎn)動；控制電路裝置600根據(jù)光源裝置300的偏轉(zhuǎn)角度狀態(tài)對第二電機進行控制，并由第二電機驅(qū)動光源裝置300相對于連接裝置200在第二方向轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)照明系統(tǒng)光源的自適應調(diào)整光源裝置300，使光源裝置300始終保持在水平位置，實現(xiàn)穩(wěn)定的光源供應。需要說明的是，控制電路裝置600預設有光源裝置300的基準角度，該基準角度所在位置的設定可以是水平位置，即光源裝置300始終與水平面平行，也可以設定為與水平面呈夾角，此時，光源裝置300始終與水平面或旋翼飛行器100保持一定夾角，以滿足特殊角度場景的光源供應。
[0030]第三檢測裝置設置在光源裝置300上，其包括設置在光源裝置300底部的攝像裝置，該攝像裝置用于獲取當前預設標識的圖像，并將上述圖像信息發(fā)送至控制電路裝置600?？刂齐娐费b置600用于對上述圖像信息進行處理以計算出光源裝置300的偏轉(zhuǎn)角度，并根據(jù)該偏轉(zhuǎn)角度控制第一驅(qū)動裝置400和第二驅(qū)動裝置500的轉(zhuǎn)動工作狀態(tài)。具體地，該預設標識可選取地面的某一物體，控制電路裝置600可先通過圖像信息提取預設標識的位置信息，并進一步根據(jù)預設標識的位置信息計算出光源裝置300的偏轉(zhuǎn)角度。本發(fā)明的第三檢測裝置可對光源裝置300是否處于標準位置進行驗證，以實現(xiàn)對光源裝置300姿態(tài)的進一步校對，并修正光源裝置300的偏轉(zhuǎn)角度。
[0031]光源裝置300包括散熱器310、電源PCB板320、燈座330、反光罩340和LED光源350，其中，散熱器310扣接在燈座頂部330，電源PCB板320設置在散熱器310和燈座330之間，每個LED光源350均通過該反光罩340安裝至燈座330的底部，且LED光源350在燈座330的底部呈均勻分布。為進一步擴大照明范圍，滿足更好的光照效果，還可在旋翼飛行器100的連接臂120上懸掛該照明系統(tǒng)700，在其他一些實施例中，照明系統(tǒng)700也可設置在其他位置，例如旋翼飛行器100的環(huán)形機體110上。
[0032]作為優(yōu)選，照明系統(tǒng)還配置有一放置在地面的電源裝置(圖中未示出)，該電源裝置通過電線軸810為光源裝置300和照明系統(tǒng)700供電。電線軸810上設有收放線控制器和用于檢測電線張力的壓力傳感器820，該收放線控制器根據(jù)壓力傳感器820提供的壓力信號控制電線的放線和收線。由于基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)一般應用于低空近距離領域，且光源裝置能耗較大，因此本發(fā)明采用旋翼飛行器直接載電線升空的方式，由地面的電源裝置提供穩(wěn)定供電。當旋翼飛行器升空時，收放線控制器控制電線軸810放線，當旋翼飛行器下降時，收放線控制器控制電線軸810收線，從而使電線始終保持適度的長度。當然在其他一些實施例中，照明系統(tǒng)的電源供應可直接采用設置在旋翼飛行器100上的電池。
[0033]照明系統(tǒng)還配置有一電性連接至控制電路裝置的通訊裝置，用于與后臺控制中心建立通訊連接。該通訊裝置可以是有線通信裝置或者無線通信裝置。當其采用無線通信裝置時，其可以采用藍牙通信單元、紫蜂通信單元、450M至5.6G短距離通信單元或無線互聯(lián)網(wǎng)通信單元中的一種或多種。
[0034]請參見圖4，其為本發(fā)明應急照明系統(tǒng)的第二種實施例的立體圖，其不同點在于連接裝置200’通過齒輪結(jié)構(gòu)連接在環(huán)形機體110’的上方，且第一電機通過該齒輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動連接裝置200’做圓周運動。具體地，環(huán)形機體110’和連接裝置200’的軸線重合，且兩者直徑相同，該第一電機的機體部完全收容在環(huán)形機體110’內(nèi)。本發(fā)明采用這種上下環(huán)的配合設計不僅能有效提高飛行器的帶載能力，還能充分利用有限的照明空間，實現(xiàn)臨時對地大范圍的穩(wěn)定照明，其結(jié)構(gòu)簡單、設計合理，可提高有限空間的利用率。
[0035]對于本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:包括旋翼飛行器、連接裝置、光源裝置、第一驅(qū)動裝置、第一檢測裝置、第二驅(qū)動裝置、第二檢測裝置以及控制電路裝置；所述旋翼飛行器包括旋翼、連接臂和環(huán)形機體，且所述旋翼通過該連接臂連接至環(huán)形機體，所述連接裝置采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述光源裝置呈圓盤形；所述連接裝置通過齒輪結(jié)構(gòu)連接在旋翼飛行器的上方，所述連接裝置和光源裝置設置在同一水平面且光源裝置位于連接裝置的內(nèi)部； 所述第一檢測裝置用于檢測連接裝置的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第一偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置；所述第一驅(qū)動裝置連接旋翼飛行器和連接裝置； 該第二檢測裝置用于檢測光源裝置的偏轉(zhuǎn)角度并生成對應的第二偏轉(zhuǎn)信號發(fā)送至控制電路裝置；所述第二驅(qū)動裝置連接光源裝置和連接裝置； 該控制電路裝置用于根據(jù)第一偏轉(zhuǎn)信號控制第一驅(qū)動裝置驅(qū)動連接裝置相對于旋翼飛行器在第一方向轉(zhuǎn)動，并用于根據(jù)第二偏轉(zhuǎn)信號控制第二驅(qū)動裝置驅(qū)動光源裝置相對于連接裝置在第二方向轉(zhuǎn)動，且該第二方向不同于第一方向。
2.如權利要求1所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:所述第一驅(qū)動裝置包括設置在旋翼飛行器上的第一電機，該第一電機通過齒輪結(jié)構(gòu)驅(qū)動連接裝置做圓周運動；所述第二驅(qū)動裝置包括設置在連接裝置上的第二電機，該第二電機的驅(qū)動軸連接至光源裝置。
3.如權利要求2所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:所述第一電機的機身完全收容于環(huán)形機體，所述第二電機的機身完全收容于連接裝置。
4.如權利要求1所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:所述第一檢測裝置和第二檢測裝置均為傾角傳感器或水平傳感器。
5.如權利要求1所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:所述連接臂上懸掛有照明系統(tǒng)。
6.如權利要求1所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:所述光源裝置包括散熱器、電源PCB板、燈座、反光罩和LED光源，其中，散熱器扣接在燈座頂部，電源PCB板設置在散熱器和燈座之間，每個LED光源均通過該反光罩安裝至燈座的底部，且LED光源在燈座的底部呈均勻分布。
7.如權利要求1所述的基于旋翼飛行器的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:照明系統(tǒng)還配置有一放置在地面的電源裝置，該電源裝置通過電線軸為照明系統(tǒng)供電；所述電線軸上設有收放線控制器和用于檢測電線張力的壓力傳感器，該收放線控制器根據(jù)壓力傳感器提供的壓力信號控制電線的放線和收線。
8.如權利要求1所述的應急照明系統(tǒng)，其特征在于:照明系統(tǒng)還配置有一電性連接至控制電路裝置的通訊裝置，用于與后臺控制中心建立通訊連接。
【文檔編號】B64D47/02GK203686611SQ201420010242
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月1日 優(yōu)先權日:2014年1月1日
【發(fā)明者】許洪, 許濤 申請人:許洪