CN106927042B - 一种可切换形态的无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可切换形态的无人机,包括机身以及设置在机身上的飞行控制模块和飞行机构,飞行机构包括旋转组件、线性移动组件和飞行组件,旋转组件包括第一转轴、第一电机和壳体,线性移动组件包括第二电机、丝杠和滑块,飞行组件包括侧板、第二转轴、第三电机、连杆、支板、飞行电机和旋翼。该可切换形态的无人机,可以在飞行过程中切换形态,当遇到有特殊障碍物的飞行环境时,可以改变形态,改变后的无人机其高度和宽度都将发生改变,遇到某些障碍物时通过变换形态,可使无人机顺利通过。该无人机还可将太阳能转换成电能为飞行提供动力。另外,该无人机还能降落在水中。

Description

一种可切换形态的无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域,特别涉及一种可切换形态的无人机。
背景技术
无人机是无人驾驶飞机的简称,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。
无人机按应用领域,可分为军用与民用。军用方面,无人机分为侦察机和靶机。民用方面,无人机+行业应用,是无人机真正的刚需;目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、救灾、影视拍摄、制造浪漫等等领域的应用,大大的拓展了无人机本身的用途。
现有无人机大多形状固定,遇到特定飞行环境的时候受本身形态的影响,常常会出现无法通过的现象。而现有的可以折叠的无人机大多是在静止状态下进行折叠的,其目的大多只是为了更便于携带。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足,提供一种可切换形态的无人机。
本发明解决问题所采用的技术方案是:一种可切换形态的无人机,包括机身以及设置在机身上的飞行控制模块和飞行机构;
所述机身的四周均匀设有四个缺口,所述缺口的形状为矩形,所述飞行机构有四个,所述飞行机构位于缺口内;
所述飞行机构包括旋转组件、线性移动组件和飞行组件,所述线性移动组件设置在旋转组件上,所述飞行组件设置在线性移动组件上;
所述旋转组件包括第一转轴、第一电机和壳体,所述第一转轴水平设置在缺口内,所述第一电机设置在机身上,所述第一电机驱动第一转轴转动,所述壳体与第一转轴连接,所述壳体的一侧设有开口;
所述线性移动组件包括第二电机、丝杠和滑块,所述第二电机和丝杠均设置在壳体内,所述第二电机的输出轴与丝杠同轴设置且传动连接,所述滑块的一端位于壳体内,所述滑块的另一端经开口伸出壳体,所述第二电机驱动滑块沿着丝杠的轴线运动,所述飞行组件设置在滑块上,所述飞行组件位于壳体的外部;
所述飞行组件包括侧板、第二转轴、第三电机、连杆、支板、飞行电机和旋翼,所述侧板有两个,两个侧板相对设置在滑块上,所述第二转轴水平设置,所述第二转轴的两端通过轴承分别与两个侧板连接,所述第三电机设置在其中一个侧板上,所述第三电机驱动第二转轴转动,所述支板水平设置,所述支板的一侧通过连杆与第二转轴连接,所述支板的另一侧与飞行电机连接,所飞行电机的输出轴竖向设置,所述旋翼套设在飞行电机的输出轴上,所述飞行电机驱动旋翼转动;
所述第一电机、第二电机、第三电机和飞行电机均与飞行控制模块电连接。
作为优选,为了在切换形态时保持机身稳定,所述支板上设有陀螺仪,所述陀螺仪与第三电机电连接。在切换形态时,旋转组件驱动线性移动组件旋转一定度数,由于飞行组件设置在线性移动组件上,因此在旋转的过程中,第三电机调节支板始终保持水平,保证机身的稳定。
作为优选,为了实现根据飞行环境调整无人机的形态,所述支板和机身的底部均设有超声波传感器,所述第一电机和第二电机均与超声波传感器电连接。超声波传感器用于探测前面的地形是否能使无人机通过,如果不行则进行形态切换。
作为优选,为了利用太阳能给该无人机提供动力,所述机身上设有太阳能板和蓄电池,所述太阳能板和蓄电池电连接。
作为优选,为了使滑块线性移动时更流畅,所述壳体的两个相对的内壁上均设有滑槽,所述滑块的两侧均设有限位块,所述限位块位于滑槽内。
作为优选,为了使该无人机具有携带物品的能力,所述机身的底部设有贮藏箱。
作为优选,为了使无人机能更好地着陆,所述贮藏箱上设有起落架组件,所述起落架组件有两个,两个起落架组件对称设置,所述起落架组件包括气缸和底板,所述气缸设置在贮藏箱的外壁上,所述气缸的输出轴竖直向下设置,所述底板水平设置,所述底板与气缸的输出轴连接。在飞行状态时,气缸的将底板拉起,防止无人机飞行时底板发生碰撞,当着陆时,气缸将底板推下,底板用于支撑整个无人机。
作为优选,为了使无人机能在水中降落,所述底板的下端面设有若干个凹槽,所述凹槽内设有气囊。
作为优选,为了使该无人机在夜间飞行时拥有更好的视野,所述机身上均匀设有若干个探照灯。
作为优选,为了更好地控制电机,所述第一电机、第二电机和第三电机均为步进电机。
本发明的有益效果是,该可切换形态的无人机设计巧妙,可行性高,可以在飞行过程中切换形态,当遇到有特殊障碍物的飞行环境时,可以改变形态,改变后的无人机其高度和宽度都将发生改变,遇到某些障碍物时通过变换形态,可使无人机顺利通过。该无人机还可将太阳能转换成电能为飞行提供动力。另外,该无人机还能降落在水中。
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是本发明的一种可切换形态的无人机的结构示意图。
图2是本发明的一种可切换形态的无人机的正视图。
图3是本发明的一种可切换形态的无人机的飞行机构的结构示意图。
图4是本发明的一种可切换形态的无人机的飞行组件与滑块的连接示意图。
图5是本发明的一种可切换形态的无人机的底板的结构示意图。
图中:1.机身,2.飞行控制模块,3.第一转轴,4.第一电机,5.壳体,6.第二电机,7.丝杠,8.滑块,9.侧板,10.第二转轴,11.第三电机,12.连杆,13.支板,14.飞行电机,15.旋翼,16.滑槽,17.限位块,18.贮藏箱,19.气缸,20.底板,21.气囊。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示,一种可切换形态的无人机,包括机身1以及设置在机身1上的飞行控制模块2和飞行机构;
所述机身1的四周均匀设有四个缺口,所述缺口的形状为矩形,所述飞行机构有四个,所述飞行机构位于缺口内;
所述飞行机构包括旋转组件、线性移动组件和飞行组件,所述线性移动组件设置在旋转组件上,所述飞行组件设置在线性移动组件上;
所述旋转组件包括第一转轴3、第一电机4和壳体5,所述第一转轴3水平设置在缺口内,所述第一电机4设置在机身1上,所述第一电机4驱动第一转轴3转动,所述壳体5与第一转轴3连接,所述壳体5的一侧设有开口;
所述线性移动组件包括第二电机6、丝杠7和滑块8,所述第二电机6和丝杠7均设置在壳体5内,所述第二电机6的输出轴与丝杠7同轴设置且传动连接,所述滑块8的一端位于壳体5内,所述滑块8的另一端经开口伸出壳体5,所述第二电机6驱动滑块8沿着丝杠7的轴线运动,所述飞行组件设置在滑块8上,所述飞行组件位于壳体5的外部;
所述飞行组件包括侧板9、第二转轴10、第三电机11、连杆12、支板13、飞行电机14和旋翼15,所述侧板9有两个,两个侧板9相对设置在滑块8上,所述第二转轴10水平设置,所述第二转轴10的两端通过轴承分别与两个侧板9连接,所述第三电机11设置在其中一个侧板9上,所述第三电机11驱动第二转轴10转动,所述支板13水平设置,所述支板13的一侧通过连杆12与第二转轴10连接,所述支板13的另一侧与飞行电机14连接,所飞行电机14的输出轴竖向设置,所述旋翼15套设在飞行电机14的输出轴上,所述飞行电机14驱动旋翼15转动;
所述第一电机4、第二电机6、第三电机11和飞行电机14均与飞行控制模块2电连接。
作为优选,为了在切换形态时保持机身1稳定,所述支板13上设有陀螺仪,所述陀螺仪与第三电机11电连接。在切换形态时,旋转组件驱动线性移动组件旋转一定度数,由于飞行组件设置在线性移动组件上,因此在旋转的过程中,第三电机11调节支板13始终保持水平,保证机身1的稳定。
作为优选,为了实现根据飞行环境调整无人机的形态,所述支板13和机身1的底部均设有超声波传感器,所述第一电机4和第二电机6均与超声波传感器电连接。超声波传感器用于探测前面的地形是否能使无人机通过,如果不行则进行形态切换。
作为优选,为了利用太阳能给该无人机提供动力,所述机身1上设有太阳能板和蓄电池,所述太阳能板和蓄电池电连接。
作为优选,为了使滑块8线性移动时更流畅,所述壳体5的两个相对的内壁上均设有滑槽16,所述滑块8的两侧均设有限位块17,所述限位块17位于滑槽16内。
作为优选,为了使该无人机具有携带物品的能力,所述机身1的底部设有贮藏箱18。
作为优选,为了使无人机能更好地着陆,所述贮藏箱18上设有起落架组件,所述起落架组件有两个,两个起落架组件对称设置,所述起落架组件包括气缸19和底板20,所述气缸19设置在贮藏箱18的外壁上,所述气缸19的输出轴竖直向下设置,所述底板20水平设置,所述底板20与气缸19的输出轴连接。在飞行状态时,气缸19的将底板20拉起,防止无人机飞行时底板发生碰撞,当着陆时,气缸19将底板20推下,底板20用于支撑整个无人机。
作为优选,为了使无人机能在水中降落,所述底板20的下端面设有若干个凹槽,所述凹槽内设有气囊21。
作为优选,为了使该无人机在夜间飞行时拥有更好的视野,所述机身1上均匀设有若干个探照灯。
作为优选,为了更好地控制电机,所述第一电机4、第二电机6和第三电机11均为步进电机。
该可切换形态的无人机,切换飞行形态的原理为:初始状态,机身1、壳体5和滑块8均位于同一水平面,而飞行组件设置在滑块8上,飞行组件中的支板13保持水平以保证旋翼14在水平面内旋转,此时该无人机的整体宽度为最大状态,高度为最小状态,在此状态下如果因为宽度太宽无法穿过特定地形,则线性移动组件开始工作,其原理为:第二电机6驱动丝杠7转动,使滑块8缩入壳体5,此时该无人机的整体宽度减小。如果在此形态下任然无法通过,则旋转组件开始工作,其工作原理为:第一电机4驱动第一转轴3转动,使壳体5和滑块8和飞行组件从下至上位于同一竖直线上,在旋转的过程中,支板13在第三电机11的调节下始终保持相对水平,以维持机身1的稳定,当调节完毕时,该无人机的整体宽度为最小状态,整体高度为最大状态,此时可再次尝试能否通过该特定地形。
与现有技术相比,该可切换形态的无人机设计巧妙,可行性高,可以在飞行过程中切换形态,当遇到有特殊障碍物的飞行环境时,可以改变形态,改变后的无人机其高度和宽度都将发生改变,遇到某些障碍物时通过变换形态,可使无人机顺利通过。该无人机还可将太阳能转换成电能为飞行提供动力。另外,该无人机还能降落在水中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种可切换形态的无人机,其特征在于,包括机身(1)以及设置在机身(1)上的飞行控制模块(2)和飞行机构;
所述机身(1)的四周均匀设有四个缺口,所述缺口的形状为矩形,所述飞行机构有四个,所述飞行机构位于缺口内;
所述飞行机构包括旋转组件、线性移动组件和飞行组件,所述线性移动组件设置在旋转组件上,所述飞行组件设置在线性移动组件上;
所述旋转组件包括第一转轴(3)、第一电机(4)和壳体(5),所述第一转轴(3)水平设置在缺口内,所述第一电机(4)设置在机身(1)上,所述第一电机(4)驱动第一转轴(3)转动,所述壳体(5)与第一转轴(3)连接,所述壳体(5)的一侧设有开口;
所述线性移动组件包括第二电机(6)、丝杠(7)和滑块(8),所述第二电机(6)和丝杠(7)均设置在壳体(5)内,所述第二电机(6)的输出轴与丝杠(7)同轴设置且传动连接,所述滑块(8)的一端位于壳体(5)内,所述滑块(8)的另一端经开口伸出壳体(5),所述第二电机(6)驱动滑块(8)沿着丝杠(7)的轴线运动,所述飞行组件设置在滑块(8)上,所述飞行组件位于壳体(5)的外部;
所述飞行组件包括侧板(9)、第二转轴(10)、第三电机(11)、连杆(12)、支板(13)、飞行电机(14)和旋翼(15),所述侧板(9)有两个,两个侧板(9)相对设置在滑块(8)上,所述第二转轴(10)水平设置,所述第二转轴(10)的两端通过轴承分别与两个侧板(9)连接,所述第三电机(11)设置在其中一个侧板(9)上,所述第三电机(11)驱动第二转轴(10)转动,所述支板(13)水平设置,所述支板(13)的一侧通过连杆(12)与第二转轴(10)连接,所述支板(13)的另一侧与飞行电机(14)连接,所飞行电机(14)的输出轴竖向设置,所述旋翼(15)套设在飞行电机(14)的输出轴上,所述飞行电机(14)驱动旋翼(15)转动;
所述第一电机(4)、第二电机(6)、第三电机(11)和飞行电机(14)均与飞行控制模块(2)电连接。
2.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述支板(13)上设有陀螺仪,所述陀螺仪与第三电机(11)电连接。
3.如权利要求2所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述支板(13)和机身(1)的底部均设有超声波传感器,所述第一电机(4)和第二电机(6)均与超声波传感器电连接。
4.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述机身(1)上设有太阳能板和蓄电池,所述太阳能板和蓄电池电连接。
5.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述壳体(5)的两个相对的内壁上均设有滑槽(16),所述滑块(8)的两侧均设有限位块(17),所述限位块(17)位于滑槽(16)内。
6.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述机身(1)的底部设有贮藏箱(18)。
7.如权利要求6所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述贮藏箱(18)上设有起落架组件,所述起落架组件有两个,两个起落架组件对称设置,所述起落架组件包括气缸(19)和底板(20),所述气缸(19)设置在贮藏箱(18)的外壁上,所述气缸(19)的输出轴竖直向下设置,所述底板(20)水平设置,所述底板(20)与气缸(19)的输出轴连接。
8.如权利要求7所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述底板(20)的下端面设有若干个凹槽,所述凹槽内设有气囊(21)。
9.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述机身(1)上均匀设有若干个探照灯。
10.如权利要求1所述的可切换形态的无人机,其特征在于,所述第一电机(4)、第二电机(6)和第三电机(11)均为步进电机。
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