CN106275384A - 一种无人机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无人机。该无人机包括：机身，所述机身设置有至少一个向外延伸的连接臂，每个所述连接臂向外延伸的一端上设置有壳体，壳体内集成有第一马达、噪声收集装置和声波输出装置，所述壳体上部设置有与第一马达相连的第一旋翼，所述机身内集成有控制模块；所述噪声收集装置，用于收集无人机飞行时产生的噪声，并发送至控制模块；所述控制模块，用于对所述噪声进行分析处理，并得到与所述噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波，并通过声波输出装置发出反向声波。本发明实施例可以提高无人机降噪效果并节约无人机成本。

Description

一种无人机

技术领域

本发明实施例涉及飞行器技术，尤其涉及一种无人机。

背景技术

随着无人机技术的不断进步，无人机已广泛应用到用户日产生活中，例如使用无人机进行航拍、送货等。而无人机在工作时会发出很大噪声，会让被拍摄者或者使用者感觉不适。

现有无人机的降噪技术主要是通过改善无人机发动机罩的材质(如纳米纤维声学阻尼材料)，使得噪声向上传播，从而降低无人机下方受到的噪音污染。

现有技术的缺陷是成本高且降噪效果差。

发明内容

本发明实施例提供一种无人机，以实现降低无人机成本且提高降噪效果的目的。

发明实施例提供了一种无人机，包括：机身，所述机身设置有至少一个向外延伸的连接臂，每个所述连接臂向外延伸的一端上设置有壳体，壳体内集成有第一马达、噪声收集装置和声波输出装置，所述壳体上部设置有与第一马达相连的第一旋翼，所述机身内集成有控制模块；

所述噪声收集装置，用于收集无人机飞行时产生的噪声，并发送至控制模块；

所述控制模块，用于对所述噪声进行分析处理，并得到与所述噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波，并通过声波输出装置发出反向声波。

本发明实施例通过将噪声收集装置、声波输出装置以及第一马达集成在壳体中，使得噪声收集装置可以收集第一马达和第一旋翼振动时产生的噪声，经控制模块分析处理后由声波输出装置输出反向声波来部分抵消噪声或者全部抵消噪声，达到降噪效果并节约了无人机成本。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种无人机的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种无人机的结构示意图；

附图说明：1-机身、2-连接臂、3-壳体、4-第一马达、5-噪声收集装置、6-声波输出装置、7-第一旋翼、8-控制模块、9-第二马达、10-第二旋翼。

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详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种无人机的结构示意图，本实施例中的无人机可以是多旋翼无人机，如四旋翼无人机、八旋翼无人机等。参考图1，以四旋翼无人机为例，本实施例提供的无人机具体包括：机身1，所述机身1设置有至少一个向外延伸的连接臂2，每个所述连接臂2向外延伸的一端上设置有壳体3，壳体3内集成有第一马达4、噪声收集装置5和声波输出装置6，所述壳体3上部设置有与第一马达4相连的第一旋翼7，所述机身1内集成有控制模块8；所述噪声收集装置5，用于收集无人机飞行时产生的噪声，并发送至控制模块8；所述控制模块8，用于对所述噪声进行分析处理，并得到与所述噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波。

其中，所有连接臂2均位于同一水平面内并均匀分布在机身1外侧，连接臂2数量与旋翼相对应，因此为保证无人机的平稳飞行，连接臂2数量通常是成对出现，且对称分布，示例性的，对于四旋翼无人机其连接臂2数量为4个，八旋翼无人机其连接臂2数量为8个。

其中，壳体3与连接臂2固定连接，优选还可以是可拆卸连接以方便对壳体3内部器件的更换。壳体3外形可以为正方体、长方体、圆柱体或者不规则体，优选为圆柱体，如此可以减少无人机飞行时的空气阻力。

其中，壳体3上部设置有输出孔，第一马达4上部连接有输出轴，输出轴穿过壳体3上部的输出孔与第一旋翼7相连，当第一马达4工作时带动输出轴转动，进而带动第一旋翼7转动。

其中，第一马达4和第一旋翼7振动时会产生噪声，将第一马达4、噪声收集装置5与声波输出装置6集成在壳体3中可以有效收集噪声源头的噪音，经控制模块8分析处理后可以得到噪音的频率、相位和振幅信息，并针对该噪音生成频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波，使得噪声的波谷与反向声波的波峰相遇而抵消，噪声的波峰与反向声波的波谷相遇而抵消，从而在噪声源头处就可以进行有效降噪。另外，噪声收集装置5和声波输出装置6的成本较低、体积小且易安装。

其中，控制模块8分别与第一马达4、噪声收集装置5以及声波输出装置6相连，并控制各模块的运行。控制模块8中设置有对噪声进行相关处理的处理电路和分析算法，用以分析噪声的频率、振幅和相位，并生成与噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波，并通过声波输出，反向噪声与噪声相遇后相位相反的声波可以相互抵消，如果两个声波的振幅相同则可完全抵消，如此可有效降低噪音。

本实施例提供的技术方案，将噪声收集装置5、声波输出装置6以及第一马达4集成在壳体3中，使得噪声收集装置5可以收集第一马达4和第一旋翼7振动时产生的噪声，经控制模块8分析处理后通过声波输出装置6输出反向声波来部分抵消噪声或者全部抵消噪声，达到较高的降噪效果，同时也节约了无人机成本。

在上述技术方案的基础上，优选的，每个所述壳体3内的噪声收集装置5和声波输出装置6设置在壳体3的内壁上，并位于第一马达4与第一旋翼7之间。

其中，无人机飞行时的噪声大部分是由旋翼和马达振动产生的，旋翼和马达之间的部位也是噪声共振最强的部位，产生的噪声最大，因此可将噪声收集装置5和声波输出装置6设置在第一马达4和第一旋翼7之间以对该部位进行降噪，以对噪声最大的部位进行有效降噪。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述噪声收集装置5为麦克风，用以收集无人机飞行时产生的噪声，所述声波输出装置6为喇叭，用以输出控制模块8产生的反向声波以消除噪声。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种无人机的结构示意图，具体是壳体3处的结构示意图，本实施例在上述实施例的基础上，优选所述壳体3内还设置有第二马达9，设置在第一马达4下方，壳体3下部设置有与第二马达9相连的第二旋翼10。

其中，壳体3的下部设置有输出孔，第二马达9下部设置有输出轴，输出轴穿过壳体3下部的输出孔与第二旋翼10相连，当第二马达9工作时带动输出轴转动，进而带动第二旋翼10转动。

优选的，每个所述壳体3内的噪声收集装置5和声波输出装置6设置在壳体3的内壁上，并位于第一马达4与第一旋翼7之间还可以替换为，每个所述壳体3内的噪声收集装置5和声波输出装置6设置在壳体3的内壁上，并位于第一马达4和第二马达9之间。

其中，当壳体3中设置有两个马达时，第一马达4和第二马达9之间的位置成了噪声共振最强的部位，产生的噪声最大，因此可将噪声收集装置5和声波输出装置6设置在第一马达4和第二马达9之间对该部位进行降噪，提高降噪效果。

在上述技术方案的基础上，优选的，每个所述壳体3上的第一旋翼7和第二旋翼10尺寸相同、转速相同且旋转方向相反使得二者产生的噪声相互抵消。其中，第一旋翼7和第二旋翼10尺寸相同、转速相同可以使二者产生的噪声振幅相同、频率相同，第一旋翼7和第二旋翼10旋转方向相反可以使二者产生的噪声相位相反如此相互抵消噪声。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第一马达4和第二马达9的外表面还设置有穿孔吸声板，壳体3内壁上还设置有吸音棉。

其中，穿孔吸声板可以是金属穿孔吸声板，优选穿孔吸声板与马达的外表面之间有一定距离，如此形成一个空气夹层，从而构成穿孔吸声板结构，吸收噪声，有效将噪声截止于穿孔吸声板内。穿孔吸声板上还预留有第一马达4/第二马达9与其他器件相连接的接口。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，优选是进一步增加了所述控制模块8还用于当无人机接收到垂直上升/垂直下降的控制命令时，控制任意一对位于对角线上的两个第一马达4处于工作状态，并关闭其他第一马达4。

其中，无人机在垂直上升或者垂直下降时，旋翼只需提供垂直方向的浮力即可，无需提供水平分量，此时为了降低无人机产生的噪音，可以仅保留任意一对位于对角线上的两个第一马达4处于工作状态，而关闭其他第一马达4。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述控制任意一对位于对角线上的两个第一马达4处于工作状态具体包括：控制任意一对位于对角线上的两个第一马达4以预设时间差依次启动，使得与两个第一马达4对应相连的两个第一旋翼7产生的噪声振幅相同、周期相同且相位相反。

具体地，可以先将位于对角线上的两个第一马达4关闭，再立即启动其中一个第一马达4，另一个第一马达4经过预设时间差后再启动。其中，该预设时间差可以是预先对第一马达4产生的噪声分析处理后计算而得出的，例如，可以分析第一马达4产生的噪声的周期，将半周期对应的时间作为预设时间差，因此两个第一马达4产生的噪声相差半周期，两个噪声的波峰和波谷相遇从而相互抵消。

本实施例提供的技术方案，通过在无人机接收到垂直上升/垂直下降的控制命令时，控制任意一对位于对角线上的两个第一马达4处于工作状态，并关闭其他第一马达4，使得无人机既能完成当前飞行动作又使得处于工作中的马达数量最少，相应旋翼数量也最少，且两个旋翼产生的噪声还可相互抵消，大大降低了噪音。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种无人机，其特征在于，包括：机身，所述机身设置有至少一个向外延伸的连接臂，每个所述连接臂向外延伸的一端上设置有壳体，壳体内集成有第一马达、噪声收集装置和声波输出装置，所述壳体上部设置有与第一马达相连的第一旋翼，所述机身内集成有控制模块；

所述噪声收集装置，用于收集无人机飞行时产生的噪声，并发送至控制模块；

所述控制模块，用于对所述噪声进行分析处理，并得到与所述噪声频率相同、振幅相同且相位相反的反向声波，并通过声波输出装置发出反向声波。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，每个所述壳体内的噪声收集装置和声波输出装置设置在壳体的内壁上，并位于第一马达与第一旋翼之间。

3.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述壳体内还设置有第二马达，设置在第一马达下方，壳体下部设置有与第二马达相连的第二旋翼。

4.根据权利要求3所述的一种无人机，其特征在于，每个所述壳体内的噪声收集装置和声波输出装置设置在壳体的内壁上，并位于第一马达和第二马达之间。

5.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，每个所述壳体上的第一旋翼和第二旋翼尺寸相同、转速相同且旋转方向相反使得二者产生的噪声相互抵消。

6.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述第一马达和第二马达的外表面还设置有穿孔吸声板，壳体内壁上还设置有吸音棉。

7.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述噪声收集装置为麦克风，所述声波输出装置为喇叭。

8.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述控制模块还用于当无人机接收到垂直上升/垂直下降的控制命令时，控制任意一对位于对角线上的两个第一马达处于工作状态，并关闭其他第一马达。

9.根据权利要求8所述的无人机，其特征在于，所述控制任意一对位于对角线上的两个第一马达处于工作状态具体包括：

控制任意一对位于对角线上的两个第一马达以预设时间差依次启动，使得与两个第一马达对应相连的两个第一旋翼产生的噪声振幅相同、周期相同且相位相反。