CN107697288A - 一种节能型无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种节能型无人机，包括无人机本体，无人机本体中设置有控制器，无人机本体的顶部设置有平衡气球，平衡气球中充有密度比空气小的气体，平衡气球在无人机本体竖直中心的顶部设置一个；或者平衡气球设置至少两个，各个平衡气球围绕无人机本体竖直中心均匀分布。本发明通过安装平衡气球平衡了负载重量，延长了无人机本体的续航时间。

Description

一种节能型无人机
技术领域
本发明涉及遥控无人机技术领域，尤其涉及一种节能型无人机。
背景技术
输电线路的安全运行不但关系到国民生产生活，而且关系到电力系统的稳定运行。输电线路巡检工作是保证安全、可靠供电的重要的、不可缺少的工作。目前的电力巡查的方式主要由人工巡线和航空巡线构成。人工巡线，执行和监管困难，劳动强度大，安全性较差；而有人直升机电力巡查的运营成本较高，不仅机体的租用成本高，机场的建设成本高昂，而且专业的飞行和维护团队管理和培训不易，在实际使用过程中，始终难以避免“人”的因素，在高危领域的作业过程中，一旦发生事故将带来难以弥补的损失。
近几年，伴随着我国无人驾驶飞机技术的逐渐成熟和国外无人机及其控制设备进入中国，采用无人机巡查电力线路已经具备了技术上的可行性，推进无人机航巡输电线路工作具有了实际的现实意义。无人直升机电力巡线通过较快的速度全面检查线路和电塔的各种设备情况，同时搭载的精密仪器可以探测到深层次的线路故障和隐故障，数据及时返回，问题当日处理，巡线速度快，操作简便，使用成本低廉，为电网的安全和高效运行提供了重要保障。采用无人机巡线可大大增加安全系数，增加巡航检查次数，减少运营管理的成本，提高作业的效率，且操作更简单、性能可靠，具有更加优良的经济效益与社会效益。
另外，无人机还在物流等领域也有很大发展。
电力输电线路具有距离长、环境恶劣的特点，而现有的遥控飞行器在装载了各种线路检测仪器后，负载较大，飞行器机载电池的能量有限，限制了运行时间，不利于无人飞行器在该领域的推广；同样物流领域也存在负载大，无人机续航时间不足的问题。
发明内容
本发明针对现有飞行器不能满足高负载、长距离运行需求的问题，研制一种节能型无人机，该无人机能最大限度的降低负载耗能，增加了设备的续航时间，方便了无人机的推广。
本发明解决技术问题的技术方案为：一种节能型无人机，包括无人机本体，无人机本体中设置有控制器，无人机本体的顶部设置有平衡气球，平衡气球中充有密度比空气小的气体，平衡气球在无人机本体竖直中心的顶部设置一个；或者平衡气球设置至少两个，各个平衡气球围绕无人机本体竖直中心均匀分布。
作为优化，所述无人机本体设置多个螺旋桨，各个螺旋桨的控制电机为独立控制的。
作为优化，所述平衡气球中所充气体为氦气。
作为优化，所述平衡气球的底部还设置有应急扎针，应急扎针安装在电动推杆的伸缩轴上，电动推杆的控制端口连接控制器。
所述应急扎针为两端贯穿的中空管。
作为优化，所述平衡气球上设置有放气口，放气口的位置与应急扎针对应，放气口上安装有盖帽。
作为优化，所述盖帽端面的材质为软塑料。
作为优化，所述平衡气球通过连杆安装在无人机本体的顶部，连杆为中空管，连杆连接储气罐与平衡气球，平衡气球与储气罐之间设置有抽气泵，所述无人机本体上还安装有风速检测设备，风速检测设备的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，抽气泵的控制端口连接控制器的指令输出端口。
作为优化，所述电动推杆与储气罐分别设置在连杆的两侧。
作为优化，所述连杆与无人机本体之间的连接为活动连接。
作为优化，所述平衡气球为饼形，所述无人机本体上还设置有旋转机构，连杆连接旋转机构。
作为优化，所述旋转机构包括电机、齿轮a、齿轮b，电机固定在无人机本体上，齿轮a连接电机的输出轴，齿轮b设置在连杆上，齿轮a与齿轮b啮合。本发明的有益效果：
1.本发明通过安装平衡气球平衡了负载重量，延长了无人机本体的续航时间。
2.通过设置无人机本体各个螺旋桨的控制电机为独立控制的，当风向与航向不平行时，可通过单独控制各个螺旋桨的工作频率保证无人机本体的航向。
3.通过使用氦气作为平衡气球的填充气体，相对氢气等易燃易爆气体，更加安全。
4.通过设置应急扎针，当风力过大，无人机不受控制时，可紧急扎破平衡气球。
5.通过设置应急扎针为两端贯穿的中空管，放气更快。
6.通过设置盖帽，应急扎针扎破盖帽即可放气，不会损坏平衡气球，更换盖帽即可重复利用，节约了成本。
7.通过设置风速检测设备、储气罐、抽气泵，可及时调节平衡气球的大小，防止大风干扰无人机本体的航向，避免动力系统为平衡风阻力耗费更多能量的情况。
8.通过设置电动推杆与储气罐分别设置在连杆的两侧，使设备结构合理，重量分布平衡，有利于无人机的运行。
9.通过将平衡气球设置为饼形，当风向有利于无人机本体航行时，通过旋转机构调节平衡气球的角度，使平衡气球起到风帆的作用，将风这种飞行不利因素变有利因素，有效的节约了蓄电池中的电能。
附图说明
图1、图2为本发明一种实施例的总体结构图。
图3为本发明一种实施例的正视图。
图4为本发明一种实施例的俯视图。
图5为本发明一种实施例的右视图。
图6为图1E区域的局部放大图。
图7为图2G区域的局部放大图。
图8为图5C区域的局部放大图。
图9为图1F区域的局部放大图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。
图1至图9为本发明的一种实施例，如图所示，一种节能型无人机，包括无人机本体1，无人机本体1中设置有控制器，无人机本体1的顶部设置有平衡气球2，平衡气球2中充有密度比空气小的气体。通过安装平衡气球2平衡了负载重量，延长了无人机本体1的续航时间。
所述平衡气球2在无人机本体1竖直中心的顶部设置一个。无人机本体1设置多个螺旋桨，各个螺旋桨的控制电机为独立控制的。无人机本体1各个螺旋桨的控制电机为独立控制的，当风向与航向不平行时，可通过单独控制各个螺旋桨的工作频率保证无人机本体1的航向。平衡气球2中所充气体为氦气。通过使用氦气作为平衡气球的填充气体，相对氢气等易燃易爆气体，更加安全。
如图6所示，所述平衡气球2的底部还设置有应急扎针26，应急扎针26安装在电动推杆27的伸缩轴上，电动推杆27的控制端口连接控制器。通过设置应急扎针26，当风力过大，无人机不受控制时，可紧急扎破平衡气球2。所述应急扎针26为两端贯穿的中空管。通过设置应急扎针26为两端贯穿的中空管，放气更快。
如图7所示，所述平衡气球2上设置有放气口201，放气口201的位置与应急扎针26对应，放气口201上安装有盖帽202。盖帽202端面的材质为软塑料。通过设置盖帽202，应急扎针26扎破盖帽202即可放气，不会损坏平衡气球2，更换盖帽202即可重复利用，节约了成本。
如图9所示，所述平衡气球2通过连杆21安装在无人机本体1的顶部，连杆21为中空管，连杆21连接储气罐22与平衡气球2，平衡气球2与储气罐22之间设置有抽气泵23，所述无人机本体1上还安装有风速检测设备，风速检测设备的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，抽气泵23的控制端口连接控制器的指令输出端口。风速检测设备检测风速并将风速数据传送给控制器，控制器根据风速控制抽气泵23的动作，使平衡气球2中的气体量与风速成线性关系。通过设置风速检测设备、储气罐22、抽气泵23，可及时调节平衡气球2的大小，防止大风干扰无人机本体1的航向，避免动力系统为平衡风阻力耗费更多能量的情况。当风速检测设备检测到风速突然增大，抽气泵23抽气速度无法满足要求时，则控制电动推杆27动作，通过应急扎针26将平衡气球2扎破。
所述电动推杆27与储气罐22分别设置在连杆21的两侧。通过设置电动推杆27与储气罐22分别设置在连杆21的两侧，使设备结构合理，重量分布平衡，有利于无人机的运行。
所述连杆21与无人机本体1之间的连接为活动连接。无人机本体1的顶部设置有连杆安装座25，连杆安装座25设置有底面开口的内腔，连杆安装座25顶部设置有与连杆21外径对应的开口251，连杆21的下端面设置有螺纹孔，连杆21下端穿过开口251后安装一卡板252。
如图9所示，所述平衡气球2为饼形，所述无人机本体1上还设置有旋转机构24，连杆21连接旋转机构24。通过将平衡气球2设置为饼形，当风向有利于无人机本体1航行时，通过旋转机构24调节平衡气球2的角度，使平衡气球2起到风帆的作用，将风这种飞行不利因素变有利因素，有效的节约了蓄电池中的电能。所述旋转机构24包括电机241、齿轮a242、齿轮b243，电机241固定在无人机本体1上，齿轮a242连接电机241的输出轴，齿轮b243设置在连杆21上，齿轮a242与齿轮b243啮合。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种节能型无人机，包括无人机本体(1)，无人机本体(1)中设置有控制器，其特征在于：无人机本体(1)的顶部设置有平衡气球(2)，平衡气球(2)中充有密度比空气小的气体，所述平衡气球(2)在无人机本体(1)竖直中心的顶部设置一个；或者平衡气球(2)设置至少两个，各个平衡气球(2)围绕无人机本体(1)竖直中心均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种节能型无人机，其特征是，所述平衡气球(2)的底部还设置有应急扎针(26)，应急扎针(26)安装在电动推杆(27)的伸缩轴上，电动推杆(27)的控制端口连接控制器。
3.根据权利要求2所述的一种节能型无人机，其特征是，所述应急扎针(26)为两端贯穿的中空管。
4.根据权利要求2所述的一种节能型无人机，其特征是，所述平衡气球(2)上设置有放气口(201)，放气口(201)的位置与应急扎针(26)对应，放气口(201)上安装有盖帽(202)。
5.根据权利要求3所述的一种节能型无人机，其特征是，所述平衡气球(2)通过连杆(21)安装在无人机本体(1)的顶部，连杆(21)为中空管，连杆(21)连接储气罐(22)与平衡气球(2)，平衡气球(2)与储气罐(22)之间设置有抽气泵(23)，所述无人机本体(1)上还安装有风速检测设备，风速检测设备的数据输出端口连接控制器的数据接收端口，抽气泵(23)的控制端口连接控制器的指令输出端口。
6.根据权利要求5所述的一种节能型无人机，其特征是，所述电动推杆(27)与储气罐(22)分别设置在连杆(21)的两侧。
7.根据权利要求5所述的一种节能型无人机，其特征是，所述连杆(21)与无人机本体(1)之间的连接为活动连接。
8.根据权利要求7所述的一种节能型无人机，其特征是，所述平衡气球(2)为饼形，所述无人机本体(1)上还设置有旋转机构(24)，连杆(21)连接旋转机构(24)。
9.根据权利要求8所述的一种节能型无人机，其特征是，所述旋转机构(24)包括电机(241)、齿轮a(242)、齿轮b(243)，电机(241)固定在无人机本体(1)上，齿轮a(242)连接电机(241)的输出轴，齿轮b(243)设置在连杆(21)上，齿轮a(242)与齿轮b(243)啮合。
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