多旋翼航空器断桨检测装置的制作方法

1.本发明涉及航空器飞行安全技术领域，尤其涉及一种多旋翼航空器断桨检测装置。


背景技术：

2.多旋翼航空器在飞行的过程中，难免会因为鸟类撞击或桨叶疲劳而出现断桨现象，这无疑会严重破坏桨叶的动平衡，并产生巨大的振动，对航空器的飞行安全造成极大负面影响。目前，在断桨后需要人工手动关闭对应的旋翼电机以避免对航空器及乘客产生二次伤害，这相当依赖驾驶员的经验及反应速度(发现多旋翼航空器断桨现象)。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种多旋翼航空器断桨检测装置，以解决目前的多旋翼航空器缺少对断桨现象进行监测的问题。
4.本发明的目的采用如下技术方案实现：
5.一种多旋翼航空器断桨检测装置，用于检测机臂的驱动轴上的桨叶的状态，包括设于所述桨叶内的电子标签以及设于所述机臂的读写器，所述电子标签包括读写线圈和检测导体，所述检测导体沿所述桨叶的桨根至桨尖布置，且所述检测导体的两端电连接于所述读写线圈，所述读写线圈和检测导体构成一电路回路。
6.在某些可选地实施例中，所述检测导体的延伸路径经所述桨叶的导边和随边。
7.在某些可选地实施例中，所述电子标签还包括存储单元，所述存储单元、读写线圈和检测导体串联连接。
8.在某些可选地实施例中，每个所述驱动轴上的所述桨叶的数量设有多个，多个所述桨叶的桨根通过连接部件相连接，所述读写线圈设于所述连接部件内，且所述读写线圈位于所述桨叶的旋转轴线上。
9.在某些可选地实施例中，每个所述驱动轴上的所述桨叶的数量设有多个且其中一个所述桨叶中设有所述读写线圈，多个所述桨叶的桨根通过连接部件相连接，未设有所述读写线圈的所述桨叶内的所述检测导体穿过所述连接部件并连接至所述读写线圈，多个所述桨叶内的所述检测导体与所述读写线圈串联连接。
10.在某些可选地实施例中，所述读写线圈位于所述桨叶的桨根。
11.在某些可选地实施例中，所述电子标签包括柔性印刷板，所述桨叶内设有容纳腔，所述柔性印刷版设于所述容纳腔内，所述检测导体设于所述柔性印刷版。
12.在某些可选地实施例中，所述桨叶的桨根的推力面开设有凹槽，所述检测导体的两端暴露于所述凹槽的内侧壁；所述凹槽内可拆卸地设有安装座，所述读写线圈设于所述安装座内，且所述读写线圈的输入端和输出端暴露于所述安装座的外侧壁；所述读写线圈的输入端和输出端分别抵接于所述检测导体的两端。
13.在某些可选地实施例中，所述连接部件开设有凹槽，所述检测导体的两端暴露于
所述凹槽的内侧壁；所述凹槽内可拆卸地设有安装座，所述读写线圈设于所述安装座内，且所述读写线圈的输入端和输出端暴露于所述安装座的外侧壁；所述读写线圈的输入端和输出端分别抵接于所述检测导体的两端。
14.为了解决相同的技术问题，本发明还提供了一种航空器，包括如上述的多旋翼航空器断桨检测装置。
15.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
16.检测导体沿桨叶的桨根至桨尖布置，且由于检测导体和读取线圈串联连接以构成一电路回路，当桨叶断裂，检测导体会随着桨叶断裂而断开，导致电路回路断路，机臂上的读写器无法通过读取线圈读取到信息，即可判定出现断桨现象。
附图说明
17.图1为发明的多旋翼航空器断桨检测装置的结构示意图；
18.图中：10、机臂；20、桨叶；21、导边；22、随边；30、读写线圈；40、读写器；50、检测导体。
具体实施方式
19.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以用许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
22.实施例1
23.结合图1所示，示意性地显示了本发明的多旋翼航空器断桨检测装置，包括电子标签和读写器40，电子标签设于桨叶20内，读写器40设于机臂10上。该多旋翼航空器断桨检测装置用于检测机臂10的驱动轴上的桨叶20的状态，电子标签的运动路径与读写器40相对设置，因此，读写器40能够对电子标签进行无接触读写操作。
24.其中，电子标签包括读写线圈30和检测导体50，检测导体50沿桨叶20的桨根至桨尖布置，需要注意的是，检测导体50埋设在桨叶20内，而且检测导体50的两端电连接于读写线圈30，读写线圈30和检测导体50构成一电路回路。当桨叶20完好无损时，读写线圈30和检测导体50构成电路回路，因此，读写器40能够读取电子标签的信息，即可判断桨叶20正常。而当桨叶20断桨，埋设在桨叶20内的检测导体50随着桨叶20断开而断裂，这导致读写线圈30和检测导体50构成的电路回路断路，读写器40将无法对读写线圈30进行读写，进而能够
判断桨叶20断桨。
25.当然，机臂10或航空器的其他位置上还设置有数据管理设备，数据管理设备电连接于读写器40，读写器40将其从电子标签读取的数据传输至数据管理设备，数据管理设备可对读取的数据进行解码、鉴权。具体地，电子标签还包括存储单元，存储单元、读写线圈30和检测导体50串联连接，存储单元能够存储数据，可通过读写天线发送至读写器40。
26.在本实施例中，存储单元可以存储桨叶20的生产日期、启用日期等信息，数据管理设备通过读写器40和读取线圈获取到桨叶20的生产日期或启用日期，可判断出桨叶20的剩余使用寿命等情况。除此之外，存储单元还可存储该桨叶20的身份识别信息，数据管理设备通过读写器40和读取线圈获取到桨叶20的身份识别信息，以判断出桨叶20是否被安装到对应的机臂10或驱动轴上，确保桨叶20被正确安装。
27.通过该多旋翼航空器断桨检测装置的电子标签和读写器40的设计，可以精准判断出航空器上出故障的具体桨叶20。而在现有的多旋翼航空器中，飞控是通过航空器上的多个加速度传感器判断出航空器的姿态异常，根本无法精准定位出故障的桨叶20，也就无法将故障点从飞行系统中隔离。尤其是同一机臂10上的相背设置的两个驱动电机，驱动电机的驱动轴设置有桨叶20，当其中一个驱动电机上的桨叶20出现断桨现象，现有的多旋翼航空器无法判定是哪个机臂10上的哪个驱动电机上出现断桨故障，进而无法将出现断桨的驱动电机精准停机隔离。基于该多旋翼航空器断桨检测装置的电子标签和读写器40的设计，可判断出哪个驱动电机上出现断桨故障，数据管理设备将出现断桨故障的驱动电机信息发送至航空器的飞控系统，飞控系统即可对出现断桨故障的驱动电机进行停机隔离。
28.为了检测出桨叶20崩边现象，检测导体50的延伸路径经桨叶20的导边21和随边22，这使得桨叶20在受冲击而崩边后，靠近桨叶20导边21或随边22的检测导体50因桨叶20崩边而断裂，检测导体50、存储单元和读取线圈所构成的电路回路断路，数据管理设备即可判断出桨叶20异常，飞控系统可将出现桨叶20故障的驱动电机进行停机隔离，防止桨叶20损伤进一步恶化、甚至导致断桨的情况发生。
29.实施例2
30.本实施例的多旋翼航空器断桨检测装置，包括电子标签和读写器40，电子标签设于桨叶20内，读写器40设于机臂10上。该多旋翼航空器断桨检测装置用于检测机臂10的驱动轴上的桨叶20的状态，电子标签的运动路径与读写器40相对设置，因此，读写器40能够对电子标签进行无接触读写操作。
31.其中，电子标签包括读写线圈30和检测导体50，检测导体50沿桨叶20的桨根至桨尖布置，需要注意的是，检测导体50埋设在桨叶20内，而且检测导体50的两端电连接于读写线圈30，读写线圈30和检测导体50构成一电路回路。当桨叶20完好无损时，读写线圈30和检测导体50构成电路回路，因此，读写器40能够读取电子标签的信息，即可判断桨叶20正常。而当桨叶20断桨，埋设在桨叶20内的检测导体50随着桨叶20断开而断裂，这导致读写线圈30和检测导体50构成的电路回路断路，读写器40将无法对读写线圈30进行读写，进而能够判断桨叶20断桨。
32.具体地，每个驱动轴上的桨叶20的数量设有多个，多个桨叶20的桨根通过连接部件相连接，读写线圈30设于连接部件内，且读写线圈30位于桨叶20的旋转轴线上，即每个驱动轴上设置有多根桨叶20，单一驱动轴上的多根桨叶20共享一个读写线圈30，该读写线圈
30设置在连接部件内部，这样可以减少读写线圈30的物料成本。而且，在实际应用中，当驱动轴上的某一桨叶20出现断桨故障时，是需要将该驱动轴停转隔离的，因此，实际上无需过于精准地判定驱动轴上的哪一个桨叶20出现断桨故障，只需要知道是哪一个驱动轴上出现了断桨故障即可。同时，将读写线圈30设置在桨叶20的旋转轴线上，使得读写器40能够始终与读写线圈30相对设置，读写器40可持续读取电子标签的信息，能够在桨叶20停转时进行自检。
33.当然，机臂10或航空器的其他位置上还设置有数据管理设备，数据管理设备电连接于读写器40，读写器40将其从电子标签读取的数据传输至数据管理设备，数据管理设备可对读取的数据进行解码、鉴权。具体地，电子标签还包括存储单元，存储单元、读写线圈30和检测导体50串联连接，存储单元能够存储数据，可通过读写天线发送至读写器40。
34.在本实施例中，存储单元可以存储桨叶20的生产日期、启用日期等信息，数据管理设备通过读写器40和读取线圈获取到桨叶20的生产日期或启用日期，可判断出桨叶20的剩余使用寿命等情况。除此之外，存储单元还可存储该桨叶20的身份识别信息，数据管理设备通过读写器40和读取线圈获取到桨叶20的身份识别信息，以判断出桨叶20是否被安装到对应的机臂10或驱动轴上，确保桨叶20被正确安装。
35.通过该多旋翼航空器断桨检测装置的电子标签和读写器40的设计，可以精准判断出航空器上出故障的具体桨叶20。而在现有的多旋翼航空器中，飞控是通过航空器上的多个加速度传感器判断出航空器的姿态异常，根本无法精准定位出故障的桨叶20，也就无法将故障点从飞行系统中隔离。尤其是同一机臂10上的相背设置的两个驱动电机，驱动电机的驱动轴设置有桨叶20，当其中一个驱动电机上的桨叶20出现断桨现象，现有的多旋翼航空器无法判定是哪个机臂10上的哪个驱动电机上出现断桨故障，进而无法将出现断桨的驱动电机精准停机隔离。基于该多旋翼航空器断桨检测装置的电子标签和读写器40的设计，可判断出哪个驱动电机上出现断桨故障，数据管理设备将出现断桨故障的驱动电机信息发送至航空器的飞控系统，飞控系统即可对出现断桨故障的驱动电机进行停机隔离。
36.此外，为了方便更换读取线圈，连接部件开设有凹槽，检测导体50的两端暴露于凹槽的内侧壁。凹槽内可拆卸地设有安装座，读写线圈30设于安装座内，且读写线圈30的输入端和输出端暴露于安装座的外侧壁。读写线圈30的输入端和输出端分别抵接于检测导体50的两端，实现了读取线圈和检测导体50的电连接。通过拆卸安装座，即可将读取线圈从桨叶20上分离开。当桨叶20断桨、崩边，可通过拆下桨叶20上的安装座以将完好的读取线圈回收，以再次利用。
37.实施例3
38.本实施例与实施例2的区别在于：每个驱动轴上的桨叶20的数量设有多个且其中一个桨叶20中设有读写线圈30，多个桨叶20的桨根通过连接部件相连接，未设有读写线圈30的桨叶20内的检测导体50穿过连接部件并连接至读写线圈30，多个桨叶20内的检测导体50与读写线圈30串联连接。即每个驱动轴上设置有多根桨叶20，而只有其中一个桨叶20内设置有读写线圈30，其他没有设置读写线圈30的桨叶20的检测导体50会穿过连接部件并连接至有读写线圈30的桨叶20的读写线圈30上，可以理解为是多根桨叶20共享某一根桨叶20的读写芯片，目的是降低读写线圈30的成本。
39.实施例4
40.本实施例与实施例2的区别在于：读写线圈30位于桨叶20的桨根，当每个驱动轴上设置有多个桨叶20，每个桨叶20均设置有一个读写线圈30。对应的，机臂10的读写器40对着读写线圈30的运动轨迹。桨叶20每转一圈，该桨叶20的读写线圈30就会途径读写器40，读写器40即可读取识别电子标签。
41.为了方便更换读取线圈，桨叶20的桨根的推力面开设有凹槽，检测导体50的两端暴露于凹槽的内侧壁。凹槽内可拆卸地设有安装座，读写线圈30设于安装座内，且读写线圈30的输入端和输出端暴露于安装座的外侧壁。读写线圈30的输入端和输出端分别抵接于检测导体50的两端，实现了读取线圈和检测导体50的电连接。通过拆卸安装座，即可将读取线圈从桨叶20上分离开。当桨叶20断桨、崩边，可通过拆下桨叶20上的安装座以将完好的读取线圈回收，以再次利用。
42.实施例5
43.本实施例与实施例1的区别在于，电子标签包括柔性印刷板，桨叶20内设有容纳腔，柔性印刷版设于容纳腔内，检测导体50设于柔性印刷版。由此将检测导体50安置在桨叶20内。
44.实施例6
45.为了解决相同的技术问题，本实施例提供了一种航空器，包括如上各个实施例所述的多旋翼航空器断桨检测装置。
46.综上所述，检测导体50沿桨叶20的桨根至桨尖布置，且由于检测导体50和读取线圈串联连接以构成一电路回路，当桨叶20断裂，检测导体50会随着桨叶20断裂而断开，导致电路回路断路，机臂10上的读写器40无法通过读取线圈读取到信息，即可判定出现断桨现象。
47.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种多旋翼航空器断桨检测装置，用于检测机臂的驱动轴上的桨叶的状态，其特征在于，包括设于所述桨叶内的电子标签以及设于所述机臂的读写器，所述电子标签包括读写线圈和检测导体，所述检测导体沿所述桨叶的桨根至桨尖布置，且所述检测导体的两端电连接于所述读写线圈，所述读写线圈和检测导体构成一电路回路。2.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述检测导体的延伸路径经所述桨叶的导边和随边。3.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述电子标签还包括存储单元，所述存储单元、读写线圈和检测导体串联连接。4.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，每个所述驱动轴上的所述桨叶的数量设有多个，多个所述桨叶的桨根通过连接部件相连接，所述读写线圈设于所述连接部件内，且所述读写线圈位于所述桨叶的旋转轴线上。5.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，每个所述驱动轴上的所述桨叶的数量设有多个且其中一个所述桨叶中设有所述读写线圈，多个所述桨叶的桨根通过连接部件相连接，未设有所述读写线圈的所述桨叶内的所述检测导体穿过所述连接部件并连接至所述读写线圈，多个所述桨叶内的所述检测导体与所述读写线圈串联连接。6.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述读写线圈位于所述桨叶的桨根。7.根据权利要求1所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述电子标签包括柔性印刷板，所述桨叶内设有容纳腔，所述柔性印刷版设于所述容纳腔内，所述检测导体设于所述柔性印刷版。8.根据权利要求6所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述桨叶的桨根的推力面开设有凹槽，所述检测导体的两端暴露于所述凹槽的内侧壁；所述凹槽内可拆卸地设有安装座，所述读写线圈设于所述安装座内，且所述读写线圈的输入端和输出端暴露于所述安装座的外侧壁；所述读写线圈的输入端和输出端分别抵接于所述检测导体的两端。9.根据权利要求4所述的多旋翼航空器断桨检测装置，其特征在于，所述连接部件开设有凹槽，所述检测导体的两端暴露于所述凹槽的内侧壁；所述凹槽内可拆卸地设有安装座，所述读写线圈设于所述安装座内，且所述读写线圈的输入端和输出端暴露于所述安装座的外侧壁；所述读写线圈的输入端和输出端分别抵接于所述检测导体的两端。10.一种航空器，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的多旋翼航空器断桨检测装置。

技术总结
本发明公开了一种多旋翼航空器断桨检测装置，包括设于桨叶内的电子标签以及设于机臂的读写器，电子标签包括读写线圈和检测导体，检测导体沿桨叶的桨根至桨尖布置，且检测导体的两端电连接于读写线圈，读写线圈和检测导体构成一电路回路，检测导体沿桨叶的桨根至桨尖布置，且由于检测导体和读取线圈串联连接以构成一电路回路，当桨叶断裂，检测导体会随着桨叶断裂而断开，导致电路回路断路，机臂上的读写器无法通过读取线圈读取到信息，即可判定出现断桨现象。现断桨现象。现断桨现象。


技术研发人员：胡华智 陈伟博 丁凯
受保护的技术使用者：亿航智能设备（广州）有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/5/25