CN105398562A - 一种多功能折叠型无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能折叠型无人机。包括基架，基架与天线连接，基架上方设有飞控装置，基架下方设有电池托架，电池托架上设有电池包，电池托架旁设有照明装置，照明装置旁设有三轴云台，三轴云台上设有高清摄像机；基架还经折叠机构与升力装置连接；电池托架下方设有数字高清图传，数字高清图传旁设有脱钩装置；升力装置包括支撑臂，支撑臂的头端设有升力电机，升力电机与螺旋桨连接，支撑臂的末端与折叠机构连接；折叠机构包括固定基板，固定基板的下表面设有旋转支架，旋转支架与臂箍连接，臂箍旁设有横向固定夹。本发明具有占用空间小、运输方便、运输成本低、拍摄效果好、运输效率高和应用范围广的特点。

Description

一种多功能折叠型无人机

技术领域

在本发明涉及一种无人机，特别是一种多功能折叠型无人机。

背景技术

随着社会的发展，无人机的应用越来越广，目前使用无人机航拍也走进普通家庭的生活中，其使用的普及得益于，使用无人机航拍相比较直升机航拍而言成本低廉，且航拍人员站在地面通过遥控器即可操控无人机完成拍摄，不仅操作简单，而且无需航拍人员在空中作业，增加了拍摄过程的安全系数。但是目前航拍使用的无人机主要存在占用空间大、运输不方便的缺点。不仅如此，一种无人机只有一种特定用途，应用范围小。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多功能折叠型无人机。本发明具有占用空间小、运输方便、运输成本低、拍摄效果好、运输效率高和应用范围广的特点。

本发明的技术方案：一种多功能折叠型无人机，包括基架，基架与天线连接，基架上方设有飞控装置，基架下方设有电池托架，电池托架上设有电池包，电池托架旁设有照明装置，照明装置旁设有三轴云台，三轴云台上设有高清摄像机；所述的基架还经折叠机构与升力装置连接；所述的电池托架下方设有数字高清图传，数字高清图传旁设有脱钩装置；所述的升力装置包括支撑臂，支撑臂的头端设有升力电机，升力电机与螺旋桨连接，支撑臂的末端与折叠机构连接；所述的折叠机构包括固定基板，固定基板的下表面设有旋转支架，旋转支架与臂箍连接，臂箍旁设有横向固定夹；所述的固定基板的上表面与基架连接；所述的臂箍与支撑臂的末端连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的臂箍包括底座，底座的两端均设有旋转轴芯，旋转轴芯与旋转支架连接，底座上还设有两个弧形固定臂，两弧形固定臂的头端经固定螺钉连接；所述的横向固定夹包括横向固定端，横向固定端的下表面设有两个横向自由端，两横向自由端间设有横向夹紧口，横向固定端的上表面与固定基板连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的折叠机构还包括竖向支撑板，竖向支撑板上设有竖向固定夹；所述的竖向固定夹包括竖向固定端，竖向固定端的一个表面上设有两个竖向自由端，两竖向自由端间设有竖向夹紧口，竖向固定端的另一个表面与竖向支撑板连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的脱钩装置包括舵机架，舵机架与脱钩架连接，脱钩架上设有脱钩，脱钩架与舵机连接，舵机与驱动柄连接，驱动柄与曲柄连接，曲柄与开合杆连接，开合杆与脱钩连接；所述的脱钩包括钩座，钩座经弯曲部与钩体自由端连接，钩体自由端旁设有过绳孔；所述的钩座上设有滑动过孔；所述的钩体自由端上设有支撑孔；所述的开合杆穿过滑动过孔与支撑孔连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的照明装置包括照明挂架，照明挂架与基架连接，照明挂架上还连接有照明单元；所述的照明单元包括灯夹支架，灯夹支架与灯夹连接，灯夹与照明灯连接；所述的灯夹包括夹座，夹座上设有夹口，夹口下方设有夹持臂，夹持臂上设有紧固螺钉孔；所述的夹座与灯夹支架连接；所述的夹口与照明灯连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的灯夹支架的上下两端分别设有上支撑臂和下支撑臂，上支撑臂和下支撑臂的支撑臂端面位于同一平面；所述的支撑臂端面与照明挂架连接，支撑臂端面与夹口的轴线间夹角为15—45度；所述的夹座经转轴与灯夹支架连接，转轴的头端设有涡轮，涡轮经蜗杆与转角电机连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的三轴云台包括固定架，固定架的一端与防抖装置连接，防抖装置与摄像姿态调整装置连接；所述的摄像姿态调整装置包括第一转轴，第一转轴的一端与防抖装置连接，第一转轴的另一端与第一转架连接，第一转架经第二转轴与第二转架连接，第二转架经第三转轴与摄像机固定框连接，摄像机固定框上设有高清摄像机；所述的固定架的另一端与基架连接。

前述的多功能折叠型无人机中，所述的防抖装置包括上减震板，上减震板经减震球与下减震板连接；所述的下减震板与第一转轴连接；所述的上减震板上设有上减震孔；所述的下减震板上设有下减震孔；所述的减震球的上下两端分别设有上凸台和下凸台；所述的上凸台和下凸台分别与上减震孔和下减震孔连接；所述的减震球为内部空心或实心的弹性球体。

与现有技术相比，本发明在支撑臂的头端设有升力电机，升力电机与螺旋桨连接，支撑臂的末端与臂箍连接，臂箍与旋转支架连接，臂箍旁设置横向固定夹；当无人机处于展开模式时，横向固定夹夹住支撑臂，使支撑臂保持水平，升力电机启动，驱动螺旋桨旋转，继而带动无人机升空进行航拍；当处于折叠模式时，支撑臂离开横向固定夹，臂箍旋转，使支撑臂旋转到竖直位置，此时支撑臂被收拢；通过上述结构，当无人不需使用时，可将支撑臂收拢到一起，这样有效节约了支撑臂保持水平时的空间，使得本发明占用空间大大缩小，从而更加有利于本发明的运输；又因本发明占用空间小，所以单位面积可运输的数量大大增加，进而有效降低了运输成本。不仅如此，本发明在三轴云台的固定架和摄像姿态调整装置间设置防抖装置，通过该防抖装置，当无人机摄像时，有效避免了高清摄像机因无人机机身的振动而发生抖动，进而提高了拍摄质量；本发明的防抖装置结构为在上减震板和下减震板间巧妙地设置减震球，不仅结构简单，而且通过该设置，当无人机机身振动时，减震球的弹性变形有效吸收了机身振动，使高清摄像机摄像时更加平稳从而提高拍摄质量。

本发明在三轴云台旁还增设了照明装置以增加夜间航拍时的光照度，该照明装置通过照明挂架固定在基架上，该照明挂架的照明单元通过夹口将照明灯固定，同时夹口下方的夹持臂通过螺钉将夹口收紧使得照明灯固定更牢固；通过固定在夹口内的照明灯，给夜间航拍的高清摄像机增加光照度，使得夜间航拍的图像更加清晰；同时本发明的支撑臂端面与夹口的轴线间夹角为15—45度，该角度保证了照明灯灯光能够有效照射到地面拍摄景物，使得夜间航拍的图像更加清晰。除此外，本发明还通过转角电机驱动蜗杆带动涡轮旋转，从而经转轴带动夹座旋转，航拍时，可根据需要对照明灯的照射角度进行调整，使用更加方便。

本发明在数字高清图传旁设置脱钩装置，还能用于跨河等障碍物运送线缆(或其他货物)，运送时，将线缆头端固定在脱钩上，之后升力电机驱动螺旋桨带动无人机升空，并在飞控装置导航下飞到河对岸(或跨过障碍)，飞到后，遥控器控制舵机驱动驱动柄旋转并经曲柄将开合杆拉开，线缆头端(或货物)脱离，继而达到输送目的；由此看来，本发明不仅原理简单，使得制作成本低，而且操作方便；除此外，本发明运送速度快，相较人工运送而言，其效率高；而且本发明在跨河运送线缆时，省掉了人工坐船的环节，不仅省力，而且降低了整个运送成本。同时由于本发明设有照明装置，使得夜间运送时，视线更好，更有利于夜间作业。

由上述可知，本发明不仅可用于航拍，还可用于跨障碍运输，其应用范围广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明俯视方向的结构示意图；

图3是折叠机构的结构示意图；

图4是折叠机构与支撑臂的连接结构示意图；

图5是脱钩装置的结构示意图；

图6是照明单元的结构示意图；

图7是三轴云台的结构示意图；

图8是图7的A方向的结构示意图。

附图中的标记为：1-基架，2-天线，3-飞控装置，4-电池托架，5-电池包，6-照明装置，7-三轴云台，8-折叠机构，9-升力装置，10-脱钩装置，11-支撑臂，12-升力电机，13-螺旋桨，14-固定基板，15-旋转支架，16-臂箍，17-横向固定夹，18-底座，19-竖向夹紧口，20-旋转轴芯，21-弧形固定臂，22-固定螺钉，23-横向固定端，24-横向自由端，25-横向夹紧口，26-竖向支撑板，27-竖向固定夹，28-竖向固定端，29-竖向自由端，30-舵机架，31-脱钩架，32-下凸台，33-脱钩，34-舵机，35-驱动柄，36-曲柄，37-开合杆，38-钩座，39-弯曲部，40-钩体自由端，41-过绳孔，42-滑动过孔，43-支撑孔，44-数字高清图传，45-照明挂架，46-照明单元，47-灯夹支架，48-灯夹，49-照明灯，50-夹座，51-夹口，52-夹持臂，53-紧固螺钉孔，54-上支撑臂，55-下支撑臂，56-支撑臂端面，57-转轴，58-涡轮，59-蜗杆，60-转角电机，61-固定架，62-防抖装置，63-摄像姿态调整装置，64-第一转轴，65-第一转架，66-第二转轴，67-第二转架，68-第三转轴，69-摄像机固定框，70-高清摄像机，71-上减震板，72-减震球，73-下减震板，74-上减震孔，75-下减震孔，76-上凸台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种多功能折叠型无人机，构成如图1-8所示，包括基架1，基架1与天线2连接，基架1上方设有飞控装置3，基架1下方设有电池托架4，电池托架4上设有电池包5，电池托架4旁设有照明装置6，照明装置6旁设有三轴云台7，三轴云台7上设有高清摄像机70；所述的基架1还经折叠机构8与升力装置9连接；所述的电池托架4下方设有数字高清图传44，数字高清图传44旁设有脱钩装置10；所述的升力装置9包括支撑臂11，支撑臂11的头端设有升力电机12，升力电机12与螺旋桨13连接，支撑臂11的末端与折叠机构8连接；所述的折叠机构8包括固定基板14，固定基板14的下表面设有旋转支架15，旋转支架15与臂箍16连接，臂箍16旁设有横向固定夹17；所述的固定基板14的上表面与基架1连接；所述的臂箍16与支撑臂11的末端连接。

前述的臂箍16包括底座18，底座18的两端均设有旋转轴芯20，旋转轴芯20与旋转支架15连接，底座18上还设有两个弧形固定臂21，两弧形固定臂21的头端经固定螺钉22连接；所述的横向固定夹17包括横向固定端23，横向固定端23的下表面设有两个横向自由端24，两横向自由端24间设有横向夹紧口25，横向固定端23的上表面与固定基板14连接。

前述的折叠机构8还包括竖向支撑板26，竖向支撑板26上设有竖向固定夹27；所述的竖向固定夹27包括竖向固定端28，竖向固定端28的一个表面上设有两个竖向自由端29，两竖向自由端29间设有竖向夹紧口19，竖向固定端28的另一个表面与竖向支撑板26连接。

前述的脱钩装置10包括舵机架30，舵机架30与脱钩架31连接，脱钩架31上设有脱钩33，脱钩架31与舵机34连接，舵机34与驱动柄35连接，驱动柄35与曲柄36连接，曲柄36与开合杆37连接，开合杆37与脱钩33连接；所述的脱钩33包括钩座38，钩座38经弯曲部39与钩体自由端40连接，钩体自由端40旁设有过绳孔41；所述的钩座38上设有滑动过孔42；所述的钩体自由端40上设有支撑孔43；所述的开合杆37穿过滑动过孔42与支撑孔43连接。

前述的照明装置6包括照明挂架45，照明挂架45与基架1连接，照明挂架45上还连接有照明单元46；所述的照明单元46包括灯夹支架47，灯夹支架47与灯夹48连接，灯夹48与照明灯49连接；所述的灯夹48包括夹座50，夹座50上设有夹口51，夹口51下方设有夹持臂52，夹持臂52上设有紧固螺钉孔53；所述的夹座50与灯夹支架47连接；所述的夹口51与照明灯49连接。

前述的灯夹支架47的上下两端分别设有上支撑臂54和下支撑臂55，上支撑臂54和下支撑臂55的支撑臂端面56位于同一平面；所述的支撑臂端面56与照明挂架45连接，支撑臂端面56与夹口51的轴线间夹角为15—45度；所述的夹座50经转轴57与灯夹支架47连接，转轴57的头端设有涡轮58，涡轮58经蜗杆59与转角电机60连接。

前述的三轴云台7包括固定架61，固定架61的一端与防抖装置62连接，防抖装置62与摄像姿态调整装置63连接；所述的摄像姿态调整装置63包括第一转轴64，第一转轴64的一端与防抖装置62连接，第一转轴64的另一端与第一转架65连接，第一转架65经第二转轴66与第二转架67连接，第二转架67经第三转轴68与摄像机固定框69连接，摄像机固定框69上设有高清摄像机70；所述的固定架61的另一端与基架1连接。

前述的防抖装置62包括上减震板71，上减震板71经减震球72与下减震板73连接；所述的下减震板73与第一转轴64连接；所述的上减震板71上设有上减震孔74；所述的下减震板73上设有下减震孔75；所述的减震球72的上下两端分别设有上凸台76和下凸台32；所述的上凸台76和下凸台32分别与上减震孔74和下减震孔75连接；所述的减震球72为内部空心或实心的弹性球体。

航拍时，升力电机12驱动螺旋桨13旋转带动无人机升空进行航拍；在航拍中，通过飞控装置3对无人机的飞行方向进行控制；通过三轴云台7调整高清摄像机70的摄像姿态，以便拍摄到更好的画面；通过数字高清图传44将高清摄像机70拍摄的画面实时传到地面。所述的高清摄像机70的摄像姿态调整通过摄像姿态调整装置63进行调整，其调整分为三个维度，第一维度调整为第一转架65绕第一转轴64旋转继而带动高清摄像机70绕第一转轴64旋转进行第一维度调整；第二维度调整为第二转架67绕第二转轴66转继而带动高清摄像机70绕第二转轴66旋转进行第二维度调整；第三维度调整为摄像机固定框69绕第三转轴68旋转继而带动高清摄像机70绕第三转轴68旋转进行第三维度调整；通过上述的三个维度调整可使高清摄像机70拍摄画面的范围更广，更能满足拍摄需求。拍摄中，固定架14和摄像姿态调整装置63间设置的防抖装置15避免了因无人机机身抖动造成拍摄画面抖动降低拍摄质量的情况；所述的防抖装置15的工作原理为：高清摄像机70在航拍时，无人机机身的振动由减震球24的弹性变形有效吸收，如此有效降低三轴云台7的振动进而使得航拍时高清摄像机70更加平稳、画面的拍摄质量更高。

当需要夜间航拍时，打开照明灯49增加航拍光照度使拍摄效果更好；当需要调整照射角度时，转角电机60驱动蜗杆59带动涡轮58旋转，从而经转轴57带动夹座50旋转，进而根据需要对照明灯49的照射角度进行调整，使拍摄更加方便。

当无人机用于线缆(或其他货物)跨河(或跨其他障碍)运输时，将线缆头端(或其他货物)固定在脱钩33上，升力电机12驱动螺旋桨13旋转使无人机升空并经飞控装置3导航飞到河对岸(或跨过障碍物)，飞到后舵机34驱动驱动柄35旋转，经曲柄36带动开合杆37滑动，使脱钩33打开，线缆(或其他货物)脱离脱钩33完成运送；线缆(或其他货物)脱离脱钩33的工作原理为，开合杆37在滑动过孔22内滑动，开合杆37的头端从支撑孔23滑出并滑到滑动过孔22内，此时过绳孔21打开，线缆(或其他货物)脱离脱钩33。

当无人机用于线缆(或其他货物)跨河(或跨其他障碍)的夜间运输时，打开照明灯49，使得操作视线更好，且根据需要，启动转角电机60调整照明灯49的照射角度。

当无人机需要运输时，将支撑臂11由横向自由端24脱离横向夹紧口25，支撑臂11脱离横向夹紧口25且绕旋转轴芯20的轴线旋转到竖直方向，并由两竖向自由端29进入竖向夹紧口19内被夹紧，从而使支撑臂11被收拢，通过该结构使无人机在运输时减小占用空间。

前述的飞控装置3可以为GPS(美国全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯卫星导航)或COMPASS(中国北斗导航)。

Claims (8)

1.一种多功能折叠型无人机，其特征在于：包括基架（1），基架（1）与天线（2）连接，基架（1）上方设有飞控装置（3），基架（1）下方设有电池托架（4），电池托架（4）上设有电池包（5），电池托架（4）旁设有照明装置（6），照明装置（6）旁设有三轴云台（7），三轴云台（7）上设有高清摄像机（70）；所述的基架（1）还经折叠机构（8）与升力装置（9）连接；所述的电池托架（4）下方设有数字高清图传（44），数字高清图传（44）旁设有脱钩装置（10）；所述的升力装置（9）包括支撑臂（11），支撑臂（11）的头端设有升力电机（12），升力电机（12）与螺旋桨（13）连接，支撑臂（11）的末端与折叠机构（8）连接；所述的折叠机构（8）包括固定基板（14），固定基板（14）的下表面设有旋转支架（15），旋转支架（15）与臂箍（16）连接，臂箍（16）旁设有横向固定夹（17）；所述的固定基板（14）的上表面与基架（1）连接；所述的臂箍（16）与支撑臂（11）的末端连接。

2.根据权利要求1所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的臂箍（16）包括底座（18），底座（18）的两端均设有旋转轴芯（20），旋转轴芯（20）与旋转支架（15）连接，底座（18）上还设有两个弧形固定臂（21），两弧形固定臂（21）的头端经固定螺钉（22）连接；所述的横向固定夹（17）包括横向固定端（23），横向固定端（23）的下表面设有两个横向自由端（24），两横向自由端（24）间设有横向夹紧口（25），横向固定端（23）的上表面与固定基板（14）连接。

3.根据权利要求2所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的折叠机构（8）还包括竖向支撑板（26），竖向支撑板（26）上设有竖向固定夹（27）；所述的竖向固定夹（27）包括竖向固定端（28），竖向固定端（28）的一个表面上设有两个竖向自由端（29），两竖向自由端（29）间设有竖向夹紧口（19），竖向固定端（28）的另一个表面与竖向支撑板（26）连接。

4.根据权利要求1所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的脱钩装置（10）包括舵机架（30），舵机架（30）与脱钩架（31）连接，脱钩架（31）上设有脱钩（33），脱钩架（31）与舵机（34）连接，舵机（34）与驱动柄（35）连接，驱动柄（35）与曲柄（36）连接，曲柄（36）与开合杆（37）连接，开合杆（37）与脱钩（33）连接；所述的脱钩（33）包括钩座（38），钩座（38）经弯曲部（39）与钩体自由端（40）连接，钩体自由端（40）旁设有过绳孔（41）；所述的钩座（38）上设有滑动过孔（42）；所述的钩体自由端（40）上设有支撑孔（43）；所述的开合杆（37）穿过滑动过孔（42）与支撑孔（43）连接。

5.根据权利要求1所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的照明装置（6）包括照明挂架（45），照明挂架（45）与基架（1）连接，照明挂架（45）上还连接有照明单元（46）；所述的照明单元（46）包括灯夹支架（47），灯夹支架（47）与灯夹（48）连接，灯夹（48）与照明灯（49）连接；所述的灯夹（48）包括夹座（50），夹座（50）上设有夹口（51），夹口（51）下方设有夹持臂（52），夹持臂（52）上设有紧固螺钉孔（53）；所述的夹座（50）与灯夹支架（47）连接；所述的夹口（51）与照明灯（49）连接。

6.根据权利要求5所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的灯夹支架（47）的上下两端分别设有上支撑臂（54）和下支撑臂（55），上支撑臂（54）和下支撑臂（55）的支撑臂端面（56）位于同一平面；所述的支撑臂端面（56）与照明挂架（45）连接，支撑臂端面（56）与夹口（51）的轴线间夹角为15—45度；所述的夹座（50）经转轴（57）与灯夹支架（47）连接，转轴（57）的头端设有涡轮（58），涡轮（58）经蜗杆（59）与转角电机（60）连接。

7.根据权利要求1所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的三轴云台（7）包括固定架（61），固定架（61）的一端与防抖装置（62）连接，防抖装置（62）与摄像姿态调整装置（63）连接；所述的摄像姿态调整装置（63）包括第一转轴（64），第一转轴（64）的一端与防抖装置（62）连接，第一转轴（64）的另一端与第一转架（65）连接，第一转架（65）经第二转轴（66）与第二转架（67）连接，第二转架（67）经第三转轴（68）与摄像机固定框（69）连接，摄像机固定框（69）上设有高清摄像机（70）；所述的固定架（61）的另一端与基架（1）连接。

8.根据权利要求7所述的多功能折叠型无人机，其特征在于：所述的防抖装置（62）包括上减震板（71），上减震板（71）经减震球（72）与下减震板（73）连接；所述的下减震板（73）与第一转轴（64）连接；所述的上减震板（71）上设有上减震孔（74）；所述的下减震板（73）上设有下减震孔（75）；所述的减震球（72）的上下两端分别设有上凸台（76）和下凸台（32）；所述的上凸台（76）和下凸台（32）分别与上减震孔（74）和下减震孔（75）连接；所述的减震球（72）为内部空心或实心的弹性球体。