CN106965925A - 一种多旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

一种多旋翼无人机，属于无人飞行器技术领域，包括机身、机臂、电机、旋翼、脚架，机臂的一端连接机身，电机安装在机臂上，旋翼安装在电机的转轴上，脚架连接在机身下面，此外，在脚架上还设有两组挂架，其中一组为带有尖头的挂架，且尖头向下，另一组为带有挂口的挂架。多旋翼无人机可以通过该挂架来搭挂在高楼天台的围墙、广告牌、交通标志牌、高楼的阳台栏杆等高处物体上。搭挂在高处物体上后，多旋翼无人机无需电池电能提供升力，其携带的工作设备可以长时间在高处工作或待命。本发明多旋翼无人机可以广泛应用于空中定点监视、监控、拍摄、直播、环保监测、案件侦察、城市管理、庭院安防、车辆防盗、快递运送等领域。

Description

一种多旋翼无人机

技术领域

本发明涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机。

背景技术

多旋翼无人机通常有3～8个旋翼，尤其以4旋翼最为常见。多旋翼无人机具备垂直起降、空中悬停、低速飞行、倒飞、侧飞、360度旋转等功能，现已在空中拍照、摄像、监控、侦察、无线电信号中继，高压线、大桥、水坝检査，搜索与救援，运送快递等方面得到应用。现有的多旋翼无人机主要有以下不足：由于在空中悬停时依靠机上装载的电池来提供电能，因此续航时间短，大多数依靠电池电能工作的多旋翼无人机一次只能持续飞行约10～30分钟左右，也就是说多旋翼无人机在空中工作的时间一般只有10～30分钟，远远不能满足人们使用多旋翼无人机来进行长时间空中监控、拍摄、喊话、传输、信号中继、布防、待命等实际需求。另外，现有的多旋翼无人机在空中悬停进行定点监控、拍摄时，其姿态受风力以及位置传感器信号影响较大，稳定性不易保证；多旋翼无人机在空中悬停工作时，飞控系统需要对其姿态进行实时控制和调整，既消耗电池的电能，也存在不小的安全隐患，万一发生机械、电控故障或操作不当，就很容易造成坠机事故（炸机），甚至从空中掉下来砸伤人。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以长时间停留在高处物体上工作或待命的多旋翼无人机，以解决现有多旋翼无人机留空时间短、无法长时间在空中工作的不足。

本发明技术方案是：一种多旋翼无人机，包括机身、机臂、电机、旋翼（螺旋桨）、脚架（支脚），机臂的一端连接机身，电机安装在机臂上，旋翼安装在电机的转轴上（或变速器上），脚架连接在机身下面，在机身下面一般还设置有云台及摄像机或其它工作设备、部件，机身中还安装有电池以及飞控单元，在旋翼外围通常还设有旋翼防护架来保护高速旋转的旋翼免于碰到外物而损坏，此外，在脚架上还设有两组挂架，其中一组为带有尖头的挂架，且尖头向下，另一组为带有挂口的挂架，且挂口为冂字形，开口朝下。多旋翼无人机可以通过该挂架来搭挂在广告牌、交通标志牌、高楼的阳台栏杆、高楼天台的围墙、高楼房间外面外伸的挡雨板等高处物体上。搭挂在高处物体上后，多旋翼无人机上携带的工作设备（例如相机、摄像机、喊话器、信号中继模块、照明灯、气体传感器等）就可以长时间（一般可达几个小时，甚至24小时以上）在高处工作或待命。

本发明的有益效果是，由于多旋翼无人机可以通过脚架上的挂架来搭挂在高处物体上工作，而处于搭挂状态的多旋翼无人机，无需旋翼提供升力，此时驱动旋翼旋转的电机停止工作，不会消耗电池电能，电池电能除了保留多旋翼无人机的返航用量外，其余可以全部供给机载装备工作，因此能极大地延长机载装备在“空中”工作的时间，而且在搭挂状态下，多旋翼无人机的姿态和位置都非常稳定，无需另外控制，受风力的影响也非常小。相比于挂勾（或挂架）竖立设置在机身上面的多旋翼无人机，本发明多旋翼无人机上的挂架由于设置在脚架上，因此重心低，更有利于多旋翼无人机起降及飞行时的姿态控制。

附图说明

图1是本发明多旋翼无人机一个实施例的主视示意图。

图2是图1实施例多旋翼无人机的仰视示意图。

图3、图4是图1实施例多旋翼无人机两个不同视角的立体示意图。

图5是图1实施例多旋翼无人机搭挂在围墙上面时的使用状态示意图。

图6是本发明多旋翼无人机第二个实施例的立体示意图。

图7是图6实施例多旋翼无人机搭挂在广告牌上时的使用状态示意图。

图中：1.机身，2.机臂，3.电机，4.旋翼，5.旋翼防护架，6.脚架，6A.带有尖头的挂架，6B.带有挂口的挂架，7.摄像机，8.围墙，9.广告牌。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步描述。

参照图1、图2、图3、图4，本发明多旋翼无人机在机械构造方面包括机身（1）、机臂（2）、电机（3）、旋翼（4）、旋翼防护架（5）、脚架（6）。机臂（2）的一端连接机身（1），电机（3）安装在机臂（2）上，旋翼（4）安装在电机（3）的转轴上，旋翼防护架（5）设于旋翼（4）外围，脚架（6）连接在机身（1）下面，在机身（1）的下面一般还设置有云台及摄像机（7）或其它工作设备、部件，机身（1）中还安装有电池以及飞控单元，此外，在脚架（6）上还设有两组用于将多旋翼无人机搭挂在高处物体上的挂架，其中一组为带有尖头的挂架（6A），且尖头向下，另一组为带有挂口的挂架（6B），且挂口的开口朝下。带有尖头的挂架（6A）适合用于将多旋翼无人机搭挂在较厚的墙顶上面（如高楼天台的围墙上面），而带有挂口的挂架（6B）则适合用于将多旋翼无人机搭挂在薄的广告牌、交通标志牌、围栏等高处物体上。

参照图5，本发明多旋翼无人机在使用时，如果需要将其搭挂在高楼天台的围墙上工作（如监视、拍摄、待命等），那么就先控制其飞行到高楼天台围墙（8）的上方，并使带有尖头的挂架（6A）上的尖头位于围墙（8）的上方。在降低多旋翼无人机的高度后，带有尖头的挂架（6A）便会搭在围墙（8）上（在此状态下，尖头会刺在围墙上面），这样多旋翼无人机就可以稳定地搭挂在围墙（8）上了，其携带的摄像机（7）就可以长时间在高处向下监视、拍摄。多旋翼无人机除了可以搭挂在高楼天台的围墙上外，也可以通过同样的方式搭挂在建筑物阳台上方的挡雨板等高处物体上。

参照图6，本发明多旋翼无人机的旋翼（4）外围也可以不设旋翼防护架。

参照图7，本发明多旋翼无人机在使用时，如果需要将其搭挂在高处的广告牌（9）上工作，那么就先控制其飞行到广告牌（9）的上方，并使带有挂口的挂架（6B）的挂口位于广告牌（9）的上方。在降低多旋翼无人机的高度后，带有挂口的挂架（6B）便会搭在广告牌（9）上，这样多旋翼无人机就可以稳定地搭挂在广告牌（9）上了，其携带的摄像机（7）就可以长时间在高处监视、拍摄。

如果需要使搭挂在高处物体（如围墙、广告牌）上的多旋翼无人机脱离搭挂状态，只要让它重新起飞即可。

本发明多旋翼无人机脚架上带有尖头的挂架（6A）和带有挂口的挂架（6B）一般做成可拆卸式的结构，在不需要将多旋翼无人机搭挂在高处工作时，可先将其拆卸下来。拆卸下了带有尖头的挂架（6A）和带有挂口的挂架（6B）的多旋翼无人机跟现在的同类型多旋翼无人机相比，基本上没多大区别，可以像现有的同类型多旋翼无人机那样使用。

本发明多旋翼无人机上带有尖头的挂架（6A）和带有挂口的挂架（6B）一般采用碳纤维、玻璃纤维、铝合金等强度高、重量轻的材料来制作，而且通常采用空心结构。由于重量较轻，因此不会对多旋翼无人机的起降及飞行带来不利影响，由此增加的电池电量的消耗也可以忽略不计。

本发明多旋翼无人机中的机身（1）和机臂（2）也可以采用一体化结构（这种结构也称为机架）。

本发明多旋翼无人机中的机臂（2）可以是固定的，也可以是可伸缩的机臂、可收纳的机臂、可转动的机臂等。

本发明多旋翼无人机上的带有尖头的挂架（6A）和带有挂口的挂架（6B）结构简单、成本低廉，非常可靠及耐用。

本发明多旋翼无人机既能像现有的多旋翼无人机那样工作，又能在需要时通过带有尖头的挂架或带有挂口的挂架来搭挂在高楼天台围墙、广告牌、交通标志牌、阳台栏杆等高处物体上。由于多旋翼无人机处于搭挂状态时，无需电池电能提供升力，使得其所携带的工作设备（例如摄像机）或部件（例如用于检测空气污染的气体传感器）的可用电量大大增加，在“空中”连续工作几个小时甚至24小时以上将不再困难，多旋翼无人机的使用空间因此将得到极大扩展。例如，城管可以将多旋翼无人机搭挂在临街楼房的天台围墙、阳台栏杆、广告牌、交通标志牌上，通过机载摄像机监视街道上的乱摆乱卖、乱停乱放、乱丢垃圾、随地吐痰等行为，另外也可以从空中拍下现场执法的画面，若发生冲突，不仅能录下视频证据，也能很好防止他人抢夺摄像器材毁灭视频证据；记者在现场采访时，可以让多旋翼无人机搭挂在高处摄像，这样如果发生殴打记者、抢夺摄像器材的事件，搭挂在高处的多旋翼无人机就能拍下证据，另外空中拍摄的新闻画面也新颖独特，更能吸引人们观看；环保执法人员可以让多旋翼无人机搭挂在污染源排放位置的上方（例如搭挂在排污口上方的建筑物上监视污水排放、搭挂在烟囱上实时监测气体排放），进行24小时的监视和取证；在遇到突发事件时（如街头集会、游行示威、交通事故、大型活动等），警方可将多架多旋翼无人机搭挂在事发处的建筑物、广告牌上，对现场状况进行实时监视、录像；在展会现场等人员密集场所，安保方可以将多旋翼无人机搭挂在室内的围墙或广告牌上，对过往的人员进行监控；在案件侦察过程中，办案人员可以将多旋翼无人机搭挂在高处监视，不仅监视角度比在地面好，而且方便灵活、悄无声息；现场追查逃犯时，可将多旋翼无人机搭挂在高处并开启人脸识别系统，便可对从多旋翼无人机下方走过的人员进行实时识别，如有目标人物经过能够马上识别出来；多旋翼无人机用于运送快递时，在飞行到目的地后，若收件人还未到场接货，可以让多旋翼无人机先搭挂在高处（如屋顶外缘、广告牌、交通标志牌等处）“停车”（停止旋翼旋转）等待，这样既可避免快递被盗抢，也可避免无人机停在地面受到破坏或被人盗走；车主在停好车后，将多旋翼无人机搭挂在车子附近的高处物体上，就可以通过多旋翼无人机上携带的监控设备对车子进行实时监视和摄像，若车子被盗、被撞、被刮，车主就能及时收到报警通知，而且监控录像也能提供破案线索和证据；在住处庭院的屋顶外缘上，也可以搭挂多旋翼无人机来对庭院（或小区）进行监控，若发生小孩在庭院中受伤、养的狗被人强行掳走、小偷入屋盗窃等事故，监控录像就能提供破案线索和证据；多旋翼无人机用于信号中继时，可将其搭挂在高处的物体上，例如搭挂在高楼楼顶、水塔、烟囱上，由于不需要旋翼旋转提供升力，因此其在高处工作（中继）的时间要比一直在空中悬停或盘旋的多旋翼无人机长得多；在军事和反恐领域使用时，可以让携带有炸弹的多旋翼无人机搭挂在路边的建筑物外缘上（如高楼天台围墙上），当敌人或恐怖分子从下方经过时，便自动（或遥控）投下炸弹将其消灭，而自己人经过时可以先关闭其自动投弹系统，这样要比使用地雷布防安全和方便得多；目前利用无人机来进行网络直播开始流行起来，使用本发明多旋翼无人机便解决了现有多旋翼无人机留空时间短（通常只有10～30分钟）的不足，可以让多旋翼无人机搭挂在高处（如直播现场围栏上）进行长时间（例如几个小时，甚至一天以上）的直播。有人的地方通常都会有建筑物、围栏、广告牌等，也就是说一般都会有适合多旋翼无人机搭挂的地方，因此本发明多旋翼无人机的应用场所非常广泛。

本发明大大扩展和延伸了多旋翼无人机的用途，必将大大促进多旋翼无人机的发展。

本发明权利范围不仅适用于多旋翼无人机，同样也适用于带遥控的航模旋翼飞行器。

Claims (3)

1.一种多旋翼无人机，包括机身、机臂、电机、旋翼、脚架，机臂的一端连接机身，电机安装在机臂上，旋翼安装在电机的转轴上，脚架连接在机身下面，其特征是：在脚架上还设有两组用于将多旋翼无人机搭挂在高处物体上的挂架，其中一组为带有尖头的挂架，且尖头向下，另一组为带有挂口的挂架，且挂口的开口朝下。

2.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征是：带有尖头的挂架和带有挂口的挂架都是空心结构。

3.根据权利要求1所述的多旋翼无人机，其特征是：带有尖头的挂架和带有挂口的挂架都是可拆卸式结构。