CN105539847B - 一种水空两栖无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水空两栖无人机，包括壳体、驱动系统、摄像系统和配重系统；驱动系统包括支撑柱、分支架、多个动力电机和多个螺旋桨；配重系统设置在壳体内壁上；壳体内设置有隔层板，所述隔层板设置在配重系统的上方；水空两栖无人机，还包括视频解析器、蓄电池和中央控制器，所述视频解析器固定在隔层板上部并与摄像头通过导线连接；所述蓄电池和中央控制器均设置在隔层板的上部；远离驱动系统的壳体端部还设置有超声波定位器；所述中央控制器上集成有无线收发模块、陀螺仪和加速度计。本发明能够使无人机同时具备空中飞行和水上航行的能力，工作性能稳定。

Description

一种水空两栖无人机
【技术领域】
本发明涉及无人机设备的技术领域，特别是水空两栖无人机的技术领域。
【背景技术】
无人机已经广泛应用到民用生活领域，例如可使用无人机进行航拍、物品传递等，随着需求的不断上升，无人机技术质量也在逐渐进步。但是目前无人机的本质只是一种飞行器，拓展无人机的应用领域，如水下拍摄、水底打捞等，需要能够适应水下的设备，所以有必要开发一种水空两栖无人机。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种水空两栖无人机，能够使无人机同时具备空中飞行和水上航行的能力，工作性能稳定。
为实现上述目的，本发明提出了一种水空两栖无人机，包括壳体、位于壳体一端的驱动系统、位于壳体另一端的摄像系统和位于壳体内部的配重系统；所述驱动系统包括支撑柱、分支架、多个动力电机和多个螺旋桨，所述支撑柱设置在壳体的端部，所述分支架固定在支撑柱上，所述动力电机固定在分支架的每个分支端部，所述螺旋桨固定在每个动力电机的输出轴上；所述配重系统设置在壳体内壁上，包括固定在壳体侧面内壁上的水囊、位于水囊内的潜水泵、与潜水泵连接的导水管和设置在导水管上的流量计，所述导水管的端部穿过远离驱动系统一侧的壳体端部；所述壳体内设置有隔层板，所述隔层板设置在配重系统的上方；所述水空两栖无人机，还包括视频解析器、蓄电池和中央控制器，所述视频解析器固定在隔层板上部并与摄像头通过导线连接；所述蓄电池和中央控制器均设置在隔层板的上部；远离驱动系统的壳体端部还设置有超声 波定位器；所述视频解析器、潜水泵、超声波定位器和流量计均通过导线与所述中央控制器相连接，所述中央控制器上集成有无线收发模块、陀螺仪和加速度计。
本发明的有益效果：本发明通过将带有螺旋桨的驱动系统同时作为飞行器无人机的升降动力部件和水上无人机的气动推进部件，使得一套动力部件为两栖无人机提供动力，减少占用空间，节约了体积；通过在壳体内集成配重系统、超声波定位器，可使无人机从飞行状态切换到水上航行状态时的调姿方便。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明水空两栖无人机在水上航行状态的位姿示意图；
图2是本发明水空两栖无人机在飞行状态的位姿示意图；
图3是本发明水空两栖无人机中壳体内部的结构示意图；
图4是本发明水空两栖无人机中配重系统的结构示意图。
图中：1-壳体、2-驱动系统、3-摄像头、4-视频解析器、5-蓄电池、6-中央处理器、7-水囊、8-潜水泵、9-导水管、10-流量计、11-超声波定位器、101-隔层板、201-支撑柱、202-分支架、203-动力电机、204-螺旋桨。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3和图4，本发明水空两栖无人机，包括壳体1、位于壳体1一端的驱动系统2、位于壳体1另一端的摄像系统和位于壳体1内部的配重系统；所述驱动系统2包括支撑柱201、分支架202、多个动力电机203和多个螺旋桨204，所述支撑柱201设置在壳体1的端部，所述分支架202固定在支撑柱201上，所述动力电机203固定在分支架202的每个分支端部，所述螺旋桨204固定在每个动力电机203的输出轴上；所述配重系统设置在壳体1内壁上，包括固定在壳体1侧面内壁上的水囊7、位于水囊7内的潜水泵8、与潜水 泵8连接的导水管9和设置在导水管9上的流量计10，所述导水管9的端部穿过远离驱动系统2一侧的壳体1端部；所述壳体1内设置有隔层板101，所述隔层板101设置在配重系统的上方；所述水空两栖无人机，还包括视频解析器4、蓄电池5和中央控制器6，所述视频解析器4固定在隔层板101上部并与摄像头3通过导线连接；所述蓄电池5和中央控制器6均设置在隔层板101的上部；远离驱动系统2的壳体1端部还设置有超声波定位器11；所述视频解析器4、潜水泵8、超声波定位器11和流量计10均通过导线与所述中央控制器6相连接，所述中央控制器6上集成有无线收发模块、陀螺仪和加速度计。
本发明工作过程：
本发明水空两栖无人机在工作过程中，包括两种状态：
1)飞行状态：
驱动系统2位于上端，壳体1树立起来，中央控制器6控制动力电机203带动螺旋桨204旋转，从而使整机悬空飞行，此时摄像头3可以进行航拍，视频信息经视频解析器4处理后输送到中央控制器6，经中央控制器6内的无线收发模块传送到远程终端；
2)水上航行状态：
动力电机203带动螺旋桨204降低转速，使壳体1下降，超声波定位器11探测壳体1与水面距离，并反馈到中央控制器6，从而调整壳体1的下落速度和姿态。当壳体1底端接触水面时，潜水泵8经导水管9向水囊7内吸水，使壳体1的一侧重量逐渐增加，达到一定程度后壳体1侧翻，呈横向姿态漂浮在水面上，此时螺旋桨204反向旋转，使壳体1在反向风力推动下航行。
本发明，通过将带有螺旋桨的驱动系统同时作为飞行器无人机的升降动力部件和水上无人机的气动推进部件，使得一套动力部件为两栖无人机提供动力， 减少占用空间，节约了体积；通过在壳体内集成配重系统、超声波定位器，可使无人机从飞行状态切换到水上航行状态时的调姿方便。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种水空两栖无人机，其特征在于：包括壳体(1)、位于壳体(1)一端的驱动系统(2)、位于壳体(1)另一端的摄像系统和位于壳体(1)内部的配重系统；所述驱动系统(2)包括支撑柱(201)、分支架(202)、多个动力电机(203)和多个螺旋桨(204)，所述支撑柱(201)设置在壳体(1)的端部，所述分支架(202)固定在支撑柱(201)上，所述动力电机(203)固定在分支架(202)的每个分支端部，所述螺旋桨(204)固定在每个动力电机(203)的输出轴上；所述配重系统设置在壳体(1)内壁上，包括固定在壳体(1)侧面内壁上的水囊(7)、位于水囊(7)内的潜水泵(8)、与潜水泵(8)连接的导水管(9)和设置在导水管(9)上的流量计(10)，所述导水管(9)的端部穿过远离驱动系统(2)一侧的壳体(1)端部；所述壳体(1)内设置有隔层板(101)，所述隔层板(101)设置在配重系统的上方；所述水空两栖无人机，还包括视频解析器(4)、蓄电池(5)和中央控制器(6)，所述视频解析器(4)固定在隔层板(101)上部并与摄像头(3)通过导线连接；所述蓄电池(5)和中央控制器(6)均设置在隔层板(101)的上部；远离驱动系统(2)的壳体(1)端部还设置有超声波定位器(11)；所述视频解析器(4)、潜水泵(8)、超声波定位器(11)和流量计(10)均通过导线与所述中央控制器(6)相连接，所述中央控制器(6)上集成有无线收发模块、陀螺仪和加速度计；
飞行状态时，驱动系统(2)位于上端，壳体(1)竖立起来，中央控制器(6)控制动力电机(203)带动螺旋桨(204)旋转，从而使整机悬空飞行，此时摄像头(3)可以进行航拍，视频信息经视频解析器(4)处理后输送到中央控制器(6)，经中央控制器(6)内的无线收发模块传送到远程终端；
水上航行状态：动力电机(203)带动螺旋桨(204)降低转速，使壳体(1)下降，超声波定位器(11)探测壳体(1)与水面距离，并反馈到中央控制器(6)，从而调整壳体(1)的下落速度和姿态；当壳体(1)底端接触水面时，潜水泵(8)经导水管(9)向水囊(7)内吸水，使壳体(1)的一侧重量逐渐增加，达到一定程度后壳体(1)侧翻，呈横向姿态漂浮在水面上，此时螺旋桨(204)反向旋转，使壳体(1)在反向风力推动下航行。
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