CN105947191A - 一种新型多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型多旋翼无人机，包括机架、供能装置、电机、螺旋桨和减震座，供能装置位于机架中部，电机分别安装在六个支架顶端面上，螺旋桨固定在电机主轴上，减震座分别位于六个支架底端面上。本发明采用减震座降低了本发明降落时机身与地面之间产生的振动，一定程度上减小了本发明降落时对机身的损伤，且减震效果好；且可实现在飞行过程中利用太阳能电池板将太阳能转化成电能直接给本发明进行供电，延长了本发明的续航时间；同时通过电池配给装置实现了自动轮流更换电池的功能，无需人工更换，且更换快捷方便，且电池固定平衡性好，安全性高。

Description

一种新型多旋翼无人机

技术领域

本发明涉及飞行器领域，具体的说一种新型多旋翼无人机。

背景技术

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，从技术角度定义可以分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇和无人伞翼机等；按应用领域可分为军用与民用，军用方面无人机分为侦察机和靶机；目前，无人机可广泛应用于国家生态环境保护、航空摄影、测绘、矿产资源勘探、灾情监视、交通巡逻、电力巡线、治安监控、应急减灾、应急指挥、人工降雨、国防安全、国土资源勘探、城镇规划、地震调查、环境监测、森林防火、农作物估产、保护区野生动物监测、大气取样、海事侦察、边境巡视、禁毒侦察、消防侦察、生态环境保护、海洋环境监测、土地利用调查、水资源开发、农作物长势监测与估产、农业作业、自然灾害监测与评估、城市规划与市政管理、森林病虫害防护与监测、数字城市等领域。

多旋翼无人机属于无人机中的一种，多旋翼无人机具有结构紧凑、体型偏小、运动灵活和飞行稳定等优点被广泛在民用和军用中，而且颇受大众欢迎；但是多旋翼无人机目前也面临着诸多问题，例如：

(1)续航时间短，续航时间直接决定着多旋翼无人机的飞行稳定性和应用；

(2)电池固定位置不方便，目前多旋翼无人机对于电池的固定多直接用绑带将电池绑定在机架下端，这样的电池固定方式容易造成飞行中电池脱落、电池固定位置不好确定，直接影响着多旋翼无人机的飞行平衡问题，而且也不安全；

(3)电池更换麻烦，目前对于多旋翼无人机电池的更换均是采用人工进行跟换，很大程度上占用了飞行操作者的时间；

(4)供能方式单一，现有的多旋翼无人机多采用锂电池进行供电；

(5)降落减震效果差，目前多旋翼无人机多是在机架螺旋桨下端通过设置尖角柔性材料来达到降落减震的效果，减震不明显，造成了多旋翼无人机降落时对机身伤害大。

鉴于此，本发明提供了一种新型多旋翼无人机。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种新型多旋翼无人机。

本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。

一种新型多旋翼无人机，包括机架、供能装置、电机、螺旋桨和减震座；所述的机架中部呈环形结构，机架外侧沿其中心轴线均匀对称设置有六个支架，且机架采用碳纤维材料一次成型，碳纤维材料具有轴向强度和模量高、密度低、比性能高、无蠕变，非氧化环境下耐超高温和质量轻等优点，采用碳纤维材料制成的机架质地轻便，支架上开设有条形减料口；所述的供能装置位于机架中部；所述的电机、螺旋桨和减震座的数量均为六，电机分别安装在六个支架顶端面上，螺旋桨固定在电机主轴上，减震座分别位于六个支架底端面上。

进一步，所述的供能装置包括固定架、旋转电机、转轴、套筒、轴承、转台、电池配给装置、供电座、充电座、太阳能电池板和卡条；所述的固定架呈圆盘状结构，旋转电机安装在固定架的中心位置处，且旋转电机主轴与转轴上端之间采用键进行连接，转轴下端与套筒上端之间通过键相连接，转台位于套筒下端，且转台与套筒下端之间通过轴承进行连接；所述的电池配给装置位于转台正下方，且电池配给装置与转台固连；所述的供电座位于固定架右下方，充电座位于固定架左下方，且供电座与充电座对称布置；所述的太阳能电池板位于固定架上方，且太阳能电池板通过卡条进行固定；使用时，通过旋转电机的转动带动转轴的旋转，转轴与转台同轴安装，从而通过转台的转动带动电池配给装置的转动，供能装置主要用于为本发明提供动力能源，也是本发明的核心部件。

进一步，所述的减震座包括L型架、导向柱和减震弹簧；所述的L型架垂直部为弧形状结构，L型架水平部为扇形结构，导向柱位于L型架水平部上，减震弹簧绕套在导向柱上，在本发明降落过程中机身会与地面之间产生明显的振动，减震座从而起到了减小这种振动的作用，一定程度上减小了本发明降落时对机身的损伤。

进一步，所述的电池配给装置包括连接座、电池储放盒、导线、伸缩杆、导向筒、连接板、插头和限位扣，且电池储放盒、导线、伸缩杆、导向筒、连接板、插头和限位扣的数量均为四；所述的电池储放盒分别固定在连接座外侧，导线一端和电池储放盒内的电池相连接，导线另一端穿过导向筒与插头相连接，伸缩杆底端固定在电池储放盒前端面上，导向筒与伸缩杆并排布置，连接板两端分别固定在伸缩杆和导向筒前端，插头安装在连接板前端，限位扣与插头并排布置。

进一步，所述的固定架上端面设置有环形卡圈，且固定架开设有扇形减料口，固定架材质采用碳纤维材料一次整体成型而成。

进一步，所述的供电座为矩形块状结构，供电座下端开设有方形口，方形口内依次设置有与插头相连接配合的接口和与限位扣相配合的限位孔，且方形口的尺寸略大于连接板的尺寸；所述的充电座结构与供电座结构相同。

进一步，所述的太阳能电池板数量为四，太阳能电池板为半球瓣形壳体结构，两两太阳能电池板之间通过卡条进行连接，且四块太阳能电池板拼接成一个上端封闭下端开口的半球状结构，太阳能电池板可直接将太阳能转化成电能储存到电池。

进一步，所述的电池储放盒由盒体和盒盖组成，盒体上端面开口的左右两侧内侧壁上均分别开设有滑槽，盒体右侧端开设有引口，盒体外层由PVC防火材料制成，盒体内层由玻璃纤维材料制成，盒体内层底端上铺设有硅锌阻燃复合玻纤布，硅锌阻燃复合玻纤布上铺设有聚氯乙烯夹网纤维布；所述的盒盖左右两侧分别设置有滑块，滑块安装在滑槽内，盒盖下端设置有阻燃树脂材料制成的凹凸膜，盒盖上端设置有推条，电池储放盒用于电池的储存放置，同时起到了对电池进行保护的作用，防止了电池过充或者过放时的爆炸造成的安全性问题。

进一步，所述的伸缩杆可以为微型电动推杆、微型气动推杆和微型液压杆，在本发明中的伸缩杆优选采用微型电动推杆，控制方便快捷。

进一步，所述的导向筒由固定筒、移动筒和滚珠组成，固定筒内侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽I，移动筒外侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽II，且半圆形滑槽I的位置和半圆形滑槽II的位置一一对应，固定筒和移动筒之间通过滚珠进行连接，这种结构的导向筒减小了固定筒与移动筒之间的摩擦，将移动摩擦变为滑动摩擦，更加便于移动筒的伸缩运动。

工作时，首先将具有充电功能的电池放置到电池储放盒内，并将导线与电池进行连接；然后启动旋转电机，通过旋转电机的转动带动转轴的旋转，转轴与转台同轴安装，从而通过转台的转动带动电池配给装置的转动，当供能装置中的一个插头对准供电座上的接口时，停止旋转电机的转动，同时开启伸缩杆，通过伸缩杆的伸展运动，带动插头向前运动，直到插头与供电座上的接口相结合时停止伸缩杆的伸展运动，完成了对本发明的整个供电过程；当一个电池电量消耗完后，开启伸缩杆，使得伸缩杆进行收缩运动，带动插头向后运动，插头与供电座上的接口分离，然后启动旋转电机，通过旋转电机的转动带动转轴的旋转，转轴与转台同轴安装，从而通过转台的转动带动电池配给装置的转动，当与电池电量消耗完后的那个电池储放盒相连接的插头与充电座上的接口相对准时，启动伸缩杆，通过伸缩杆的伸展运动，带动插头向前运动，直到插头与充电座上的接口相结合时停止伸缩杆的伸展运动，完成了对本发明的整个充电过程，充电过程是通过太阳能电池板将太阳能直接转换成电能储存到电池中；就这样，电池配给装置进行依次轮流的供电和充电，达到了续航时间长、电池固定平衡性好和自动换电池的效果。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明采用减震座降低了本发明降落时机身与地面之间产生的振动，一定程度上减小了本发明降落时对机身的损伤，且减震效果好。

(2)本发明可实现在飞行过程中利用太阳能电池板将太阳能转化成电能直接给本发明进行供电，延长了本发明的续航时间。

(3)本发明通过电池配给装置实现了自动轮流更换电池的功能，无需人工更换，且更换快捷方便，且电池固定平衡性好，安全性高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明供能装置的立体结构示意图(从下往上看)；

图3是本发明供能装置的立体结构示意图(从上往下看)；

图4是本发明供能装置的主视图；

图5是本发明电池配给装置的立体结构示意图；

图6是本发明电池配给装置的俯视图；

图7是本发明减震座的立体结构示意图；

图8是图4中A的局部放大图；

图9是图6中B的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图9所示，一种新型多旋翼无人机，包括机架1、供能装置2、电机3、螺旋桨4和减震座5；所述的机架1中部呈环形结构，机架1外侧沿其中心轴线均匀对称设置有六个支架，且机架1采用碳纤维材料一次成型，碳纤维材料具有轴向强度和模量高、密度低、比性能高、无蠕变，非氧化环境下耐超高温和质量轻等优点，采用碳纤维材料制成的机架1质地轻便，支架上开设有条形减料口；所述的供能装置2位于机架1中部；所述的电机3、螺旋桨4和减震座5的数量均为六，电机3分别安装在六个支架顶端面上，螺旋桨4固定在电机3主轴上，减震座5分别位于六个支架底端面上。

如图2至图4所示，所述的供能装置2包括固定架21、旋转电机22、转轴23、套筒24、轴承25、转台26、电池配给装置27、供电座28、充电座29、太阳能电池板210和卡条211；所述的固定架21呈圆盘状结构，旋转电机22安装在固定架21的中心位置处，且旋转电机22主轴与转轴23上端之间采用键进行连接，转轴23下端与套筒24上端之间通过键相连接，转台26位于套筒24下端，且转台26与套筒24下端之间通过轴承25进行连接；所述的电池配给装置27位于转台26正下方，且电池配给装置27与转台26固连；所述的供电座29位于固定架21右下方，充电座29位于固定架21左下方，且供电座28与充电座29对称布置；所述的太阳能电池板210位于固定架21上方，且太阳能电池板210通过卡条211进行固定；使用时，通过旋转电机22的转动带动转轴23的旋转，转轴23与转台26同轴安装，从而通过转台26的转动带动电池配给装置27的转动，供能装置2主要用于为本发明提供动力能源，也是本发明的核心部件。

如图7所示，所述的减震座5包括L型架51、导向柱52和减震弹簧53；所述的L型架51垂直部为弧形状结构，L型架51水平部为扇形结构，导向柱52位于L型架51水平部上，减震弹簧53绕套在导向柱52上，在本发明降落过程中机身会与地面之间产生明显的振动，减震座5从而起到了减小这种振动的作用，一定程度上减小了本发明降落时对机身的损伤。

如图5、图6、图8和图9所示，所述的电池配给装置27包括连接座271、电池储放盒272、导线273、伸缩杆274、导向筒275、连接板276、插头277和限位扣278，且电池储放盒272、导线273、伸缩杆274、导向筒275、连接板276、插头277和限位扣278的数量均为四；所述的电池储放盒272分别固定在连接座271外侧，导线273一端和电池储放盒272内的电池相连接，导线273另一端穿过导向筒275与插头277相连接，伸缩杆274底端固定在电池储放盒272前端面上，导向筒275与伸缩杆274并排布置，连接板276两端分别固定在伸缩杆274和导向筒275前端，插头277安装在连接板276前端，限位扣278与插头277并排布置。

如图3所示，所述的固定架21上端面设置有环形卡圈，且固定架21开设有扇形减料口，固定架21材质采用碳纤维材料一次整体成型而成。

如图2所示，所述的供电座28为矩形块状结构，供电座28下端开设有方形口，方形口内依次设置有与插头277相连接配合的接口和与限位扣278相配合的限位孔，且方形口的尺寸略大于连接板276的尺寸；所述的充电座29结构与供电座28结构相同。

如图3所示，所述的太阳能电池210板数量为四，太阳能电池板210为半球瓣形壳体结构，两两太阳能电池板210之间通过卡条211进行连接，且四块太阳能电池板210拼接成一个上端封闭下端开口的半球状结构，太阳能电池板210可直接将太阳能转化成电能储存到电池。

如图5、图6和图8所示，所述的电池储放盒272由盒体272a和盒盖272b组成，盒体272a上端面开口的左右两侧内侧壁上均分别开设有滑槽，盒体272a右侧端开设有引口，盒体272a外层由PVC防火材料制成，盒体272a内层由玻璃纤维材料制成，盒体272a内层底端上铺设有硅锌阻燃复合玻纤布，硅锌阻燃复合玻纤布上铺设有聚氯乙烯夹网纤维布；所述的盒盖272b左右两侧分别设置有滑块，滑块安装在滑槽内，盒盖272b下端设置有阻燃树脂材料制成的凹凸膜，盒盖272b上端设置有推条，电池储放盒272用于电池的储存放置，同时起到了对电池进行保护的作用，防止了电池过充或者过放时的爆炸造成的安全性问题。

如图9所示，所述的伸缩杆274可以为微型电动推杆、微型气动推杆和微型液压杆，在本发明中的伸缩杆274优选采用微型电动推杆，控制方便快捷。

如图9所示，所述的导向筒275由固定筒275a、移动筒275b和滚珠275c组成，固定筒275a内侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽I，移动筒275b外侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽II，且半圆形滑槽I的位置和半圆形滑槽II的位置一一对应，固定筒275a和移动筒275b之间通过滚珠275c进行连接，这种结构的导向筒275减小了固定筒275a与移动筒275b之间的摩擦，将移动摩擦变为滑动摩擦，更加便于移动筒275b的伸缩运动。

工作时，首先将具有充电功能的电池放置到电池储放盒272内，并将导线273与电池进行连接；通过旋转电机22的转动带动转轴23的旋转，转轴23与转台26同轴安装，从而通过转台26的转动带动电池配给装置27的转动，当供能装置2中的一个插头277对准供电座28上的接口时，停止旋转电机22的转动，同时开启伸缩杆274，通过伸缩杆274的伸展运动，带动插头277向前运动，直到插头277与供电座28上的接口相结合时停止伸缩杆274的伸展运动，完成了对本发明的整个供电过程；当一个电池电量消耗完后，开启伸缩杆274，使得伸缩杆274进行收缩运动，带动插头277向后运动，插头277与供电座28上的接口分离，然后启动旋转电机22，通过旋转电机22的转动带动转轴23的旋转，转轴23与转台25同轴安装，从而通过转台25的转动带动电池配给装置27的转动，当与电池电量消耗完后的那个电池储放盒272相连接的插头277与充电座29上的接口相对准时，启动伸缩杆274，通过伸缩杆274的伸展运动，带动插头277向前运动，直到插头277与充电座29上的接口相结合时停止伸缩杆274的伸展运动，完成了对本发明的整个充电过程，充电过程是通过太阳能电池板210将太阳能直接转换成电能储存到电池中；就这样，电池配给装置27进行依次轮流的供电和充电，达到了续航时间长、电池固定平衡性好和自动换电池的效果。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种新型多旋翼无人机，其特征在于：包括机架、供能装置、电机、螺旋桨和减震座；所述的机架中部呈环形结构，机架外侧沿其中心轴线均匀对称设置有六个支架，且机架采用碳纤维材料一次成型，支架上开设有条形减料口；所述的供能装置位于机架中部；所述的电机、螺旋桨和减震座的数量均为六，电机分别安装在六个支架顶端面上，螺旋桨固定在电机主轴上，减震座分别位于六个支架底端面上；其中：

所述的供能装置包括固定架、旋转电机、转轴、套筒、轴承、转台、电池配给装置、供电座、充电座、太阳能电池板和卡条；所述的固定架呈圆盘状结构，旋转电机安装在固定架的中心位置处，且旋转电机主轴与转轴上端之间采用键进行连接，转轴下端与套筒上端之间通过键相连接，转台位于套筒下端，且转台与套筒下端之间通过轴承进行连接；所述的电池配给装置位于转台正下方，且电池配给装置与转台固连；所述的供电座位于固定架右下方，充电座位于固定架左下方，且供电座与充电座对称布置；所述的太阳能电池板位于固定架上方，且太阳能电池板通过卡条进行固定；

所述的减震座包括L型架、导向柱和减震弹簧；所述的L型架垂直部为弧形状结构，L型架水平部为扇形结构，导向柱位于L型架水平部上，减震弹簧绕套在导向柱上。

2.根据权利要求1所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的电池配给装置包括连接座、电池储放盒、导线、伸缩杆、导向筒、连接板、插头和限位扣，且电池储放盒、导线、伸缩杆、导向筒、连接板、插头和限位扣的数量均为四；所述的电池储放盒分别固定在连接座外侧，导线一端和电池储放盒内的电池相连接，导线另一端穿过导向筒与插头相连接，伸缩杆底端固定在电池储放盒前端面上，导向筒与伸缩杆并排布置，连接板两端分别固定在伸缩杆和导向筒前端，插头安装在连接板前端，限位扣与插头并排布置。

3.根据权利要求1所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的固定架上端面设置有环形卡圈，且固定架开设有扇形减料口，固定架材质采用碳纤维材料一次整体成型而成。

4.根据权利要求1所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的供电座为矩形块状结构，供电座下端开设有方形口，方形口内依次设置有与插头相连接配合的接口和与限位扣相配合的限位孔，且方形口的尺寸略大于连接板的尺寸；所述的充电座结构与供电座结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的太阳能电池板数量为四，太阳能电池板为半球瓣形壳体结构，两两太阳能电池板之间通过卡条进行连接，且四块太阳能电池板拼接成一个上端封闭下端开口的半球状结构。

6.根据权利要求2所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的电池储放盒由盒体和盒盖组成，盒体上端面开口的左右两侧内侧壁上均分别开设有滑槽，盒体右侧端开设有引口，盒体外层由PVC防火材料制成，盒体内层由玻璃纤维材料制成，盒体内层底端上铺设有硅锌阻燃复合玻纤布，硅锌阻燃复合玻纤布上铺设有聚氯乙烯夹网纤维布；所述的盒盖左右两侧分别设置有滑块，滑块安装在滑槽内，盒盖下端设置有阻燃树脂材料制成的凹凸膜，盒盖上端设置有推条。

7.根据权利要求2所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的伸缩杆可以为微型电动推杆、微型气动推杆和微型液压杆。

8.根据权利要求2所述的一种新型多旋翼无人机，其特征在于：所述的导向筒由固定筒、移动筒和滚珠组成，固定筒内侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽I，移动筒外侧壁上沿其中心轴线均匀设置有半圆形滑槽II，且半圆形滑槽I的位置和半圆形滑槽II的位置一一对应，固定筒和移动筒之间通过滚珠进行连接。