CN108521774A - 无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人飞行器(100)，其包括机身(10)及电池模块(40)。机身(10)包括朝向地面的底部(11)。电池模块(40)包括电池，电池具有与底部(11)相对的顶部(41)，顶部(41)设置于底部(11)下方。本发明实施方式的无人飞行器(100)中，电池模块(40)设置在机身(10)的底部(11)有利于降低无人飞行器(100)的重心，以提高无人飞行器(100)的抗风性能。

Description

无人飞行器

技术领域

本发明涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种无人飞行器。

背景技术

现有的无人飞行器的电池插装在无人飞行器的机身上，这样导致了无人飞行器的重心较高，抗风性能较弱。

发明内容

本发明提供一种无人飞行器。

本发明实施方式的无人飞行器包括机身及电池模块。所述机身包括朝向地面的底部。所述电池模块包括电池，所述电池具有与所述底部相对的顶部，所述顶部设置于所述底部下方。

本发明实施方式的无人飞行器中，电池设置在机身的底部下方有利于降低无人飞行器的重心，以提高无人飞行器的抗风性能，另外，这样无需在机身上开设安装电池的插入孔，使得无人飞行器制作简单。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明实施方式的无人飞行器的侧面示意图；

图2是图1的无人飞行器的俯视示意图；

图3是本发明实施方式的无人飞行器的电池模块的侧面示意图；

图4是本发明实施方式的无人飞行器的电池模块的底面示意图。

主要元件符号说明：

无人飞行器100、横滚轴102、航向轴104；

机身10、底部11、上壳12、下壳13；

机臂20；

旋翼组件30、电机31、螺旋桨32；

电池模块40、顶部41、底端42、电池43、电池连接座44、连接部441、承载部442、电池仓45、开关46、指示灯47、超声波传感器48、视觉传感器49；

云台50、连接件51、支架52；

负载60。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请一并参阅图1及图2，本发明实施方式的无人飞行器100为旋翼无人飞行器，无人飞行器100能够在空中飞行、悬停以执行特定的任务，例如，飞行、追踪、监视、勘探、搜救、播种、喷洒农药、灭火、航拍等。无人飞行器100上可以搭载预定的功能模块，例如，传感器、拍摄设备、药箱等，以实现特定的功能。

本发明实施方式的无人飞行器100包括机身10、机臂20、旋翼组件30、电池模块40及云台50。机臂20自机身10向外伸出，旋翼组件30安装在机臂20上，并位于机身10的周围。

本实施方式中，无人飞行器100为四旋翼无人飞行器，对应地，旋翼组件30的数量为四个。四个旋翼组件30绕机身10的垂直中心轴线呈中心对称分布，以使无人飞行器100飞行平衡。

可以理解，在其他实施方式的中，旋翼组件30的数量可以根据实际需求为其他数量。例如，旋翼组件30的数量为一个、两个、三个、六个、八个等数量。

机身10为无人飞行器100的承载件，机身10上或者内部可以承载传感器、电路板、中央处理器、通信模块等元件。机身10可以呈流线型，可以减小飞行时的空气阻力。在其他的实施方式，机身10可以为其他形状，例如多边形、圆形、椭圆形等。

机身10包括朝向地面的底部11。可以理解，无人飞行器100正常飞行时，底部11与地面相对。底部11朝向地面的表面可以为平面，也可以为曲线。本实施方式中，底部11朝向地面的表面为平面。

本实施方式中，机身10包括上壳12和下壳13。可以理解，上壳12与下壳13相配合。上壳12与下壳13可以通过卡扣方式、螺纹连接方式等连接方式固定在一起，上壳12与下壳13组合可以形成机身10的内部空间。下壳13包括机身10的底部11，因此，电池模块40连接于下壳13。

机臂20用于支撑旋翼组件30并使旋翼组件30以预定样式分布于机身10的周围。本实施方式中，机臂20的数量为四个，每一个机臂20支撑一个旋翼组件30。每一个机臂20的一端连接机身10，另一端支撑旋翼组件30。

旋翼组件30包括电机31和螺旋桨32。电机31安装在机臂20上，螺旋桨32与电机31连接。可以理解，电机31在工作时可以驱动螺旋桨32转动，从而驱动无人飞行器100飞行。

本实施方式中，电池模块40为长方体结构，电池模块40包括顶部41及底端42。电池模块40的顶部41与机身10的底部11相对，电池模块40的底端42与顶部41相背并朝向地面。电池模块40的顶部41与机身10的底部11连接。例如电池模块40的顶部41与机身10的底部11可以通过导轨结构连接或卡扣结构连接等能够拆卸的结构连接以方便电池模块40能够从机身10上拆装。在某些实施方式中，电池模块40还可以是圆柱体结构、三棱柱体结构、椭圆柱体结构、或者是截面呈其他规则多边形的柱体结构等。

在某些实施方式中，机身10朝向电池模块40方向的投影面积大于电池模块40朝向下方的投影面积。也即是说，机身10的尺寸较大。

为了方便电池模块40安装及有利于平衡无人飞行器100的重心，电池模块40沿机身10的横滚轴102连接于机身10的底部11。横滚轴102沿无人飞行器100的前后方向延伸。可以理解，无人飞行器100的前向为无人飞行器100飞行前进的方向，无人飞行器100的后向为与无人飞行器100的前向相反的方向。

无人飞行器100在飞行的过程中，可以绕横滚轴102倾斜以改变飞行姿态。例如，无人飞行器100的飞行时可以横滚以实现转弯飞行。

具体地，请结合图3及图4，电池模块40包括电池43、电池连接座44、开关46、指示灯47、超声波传感器48和视觉传感器49。

电池43具有与机身10的底部11相对的顶部41，顶部41设置于机身10的底部11下方。电池43纵向沿机身10的横滚轴102设置于机身10的底部11，由此，电池可以为旋翼组件30提供电能，以驱动无人飞行器100飞行。

电池连接座44连接在机身10的底部11，电池连接座44与底部11构成用于收容电池43的电池仓45。电池43纵向沿机身10的横滚轴102设置于电池仓45中。

在一个例子中，电池连接座44上设置有电路板(图未示)和电连接器(图未示)，电池43上设有电连接端子(图未示)，电连接端子对接于电连接器以使电池43与电池连接座44电连接。例如，电连接器可包括金属插片，电池43的连接端子可包括与金属插片配合的插口，在安装电池43时，可使连接端子的插口插入金属插片中从而使得电池与电池连接座44电连接。电路板电连接于机身10。例如，电路板通过线缆电连接于机身10。这样使得电池43通过电池连接座44中的电路板可以与机身10电连接。

具体地，电池连接座44包括连接部441和承载部442，电路板设置于连接部441中，承载部442与机身10的底部11平行，电池仓45形成于承载部442与机身10的底部11之间。连接部441连接于机身10。可以理解，电池43承载在承载部442上。电池连接座44可以为镂空型结构，从而可以在保证电池连接座44的同时减轻电池连接座44的重量，从而减轻无人飞行器100的重量以提高无人飞行器100的续航能力。

开关46设置在电池连接座44上且与电池43电连接，开关46用于控制电池43放电。例如，开关46闭合时，电池43可以向无人飞行器100输出电能，当开关46断开时，电池43停止向无人飞行器100输出电能。

本实施方式中，开关46设置在连接部441上。可以理解，在其他实施方式中，开关46可以设置在承载部442上。

指示灯47设置在电池连接座44上且与电池43电连接。具体地，指示灯47设置在连接部441上。指示灯47用于显示电池43的电量和/或工作状态。

例如，当指示灯47发亮时，表示电池43可向无人飞行器100输出电能，当指示灯47熄灭时，表示电池43停止向无人飞行器100输出电能。

本实施方式中，指示灯47的数量为4个。发光的指示灯47的数量与电池43的电量成正相关的比例关系。例如，当电池43的电量为100％时，那么4个指示灯47全部发光。当电池43的电量为50％时，则只有2个指示灯47发光。用户可以根据指示灯47的发光的数量判断电池43的剩余电量。

可以理解，在其他实施方式中，指示灯47的数量和状态表示的含义可根据实际需求而具体设定，例如指示灯47的数量为6个或其它数量，可以是全部发光、部分发光、常亮或闪亮等等状态。

超声波传感器48设置电池模块40的底端42，具体地，超声波传感器48设置在承载部442的底端42。可以理解，电池模块40的底端42朝向地面，因此，超声波传感器48可以测量无人飞行器100与地面的距离，从而可以控制无人飞行器100的飞行高度，以保证无人飞行器100安全地飞行。

视觉传感器49设置电池模块40的底端42，具体地，超声波传感器48设置在承载部442的底端42。视觉传感器49例如为双目视觉传感器49。视觉传感器49可以获取无人飞行器100下方的图像，通过对图像的处理，无人飞行器100可以准确地判断无人飞行器100的飞行高度及无人飞行器100周围的障碍物，使得无人飞行器100可以及时避过障碍物以安全地飞行。

云台50设置在机身10的底部11，云台50与所述电池模块40分别位于所述机身10相对的两侧。具体地，云台50位于机身10的底部11的前侧，电池模块40位于机身10的底部11的后侧。

在某些实施方式中，云台50的数量可为两个，两个云台50并列设置的机身10的同一侧，例如，两个云台50并列设置在机身10的前侧，此时，电池模块40位于两个云台50连线的中线上。

具体地，云台50包括连接件51及支架52。连接件51连接机身10的底部11，例如，连接件51通过螺钉固定在机身10的底部11。支架52连接所述连接件51，且能够相对于连接件51转动。例如，支架52通过关节电机与连接件51连接，连接件51可连接关节电机的定子，支架52连接关节电机的转子，从而使得支架52可以在关节电机工作时相对于连接件51转动。

云台50上装设有负载60，具体地，负载60装设在支架52上，负载60可以使得无人飞行器100在飞行的过程中完成预定的任务。在一个例子中，负载60为相机，从而使得无人飞行器100在飞行的过程完成拍摄，云台50可以减少相机的振动，使得相机可以稳定地拍摄。

在另一个例子中，负载60为吊拉在云台50上的货物，例如为钥匙。用户可以使用无人飞行器100从楼上将钥匙送到地面。

负载60能够相对于云台50绕航向轴104三百六十度(360°)旋转，这样使得负载60为相机时，负载60可以进行全景拍摄，从而得到全景图像。

可以理解，航向轴104沿无人飞行器100的飞行高度方向延伸，例如，航向轴104的方向为图1中的上下方向。

在无人飞行器100的飞行高度的方向上，电池模块40的底端42高于负载60。或者说，电池模块40位于负载60的上方。

本发明实施方式的无人飞行器100中，电池模块40设置在机身10的底部11有利于降低无人飞行器100的重心，以提高无人飞行器100的抗风性能，另外，这样无需在机身10上开设安装电池的插入孔，使得无人飞行器100制作简单。

另外，云台50与电池模块40分别位于机身10相对的两侧，使得无人飞行器100的重心与无人飞行器100的中心大致重合，有利于无人飞行器100飞行。

其次，电池模块40的底端42高于负载60，可以防止负载60绕航向轴104旋转时与电池模块40发生干涉。

在某些实施方式中，云台50位于机身10的底部11的后侧，电池模块40位于机身10的底部11的前侧。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种无人飞行器，其特征在于，包括：

机身，所述机身包括朝向地面的底部；和

电池模块，所述电池模块包括电池，所述电池具有与所述底部相对的顶部，所述顶部设置于所述底部下方。

2.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池模块包括电池连接座，所述电池连接座连接在所述机身的所述底部，所述电池连接座与所述底部构成用于收容所述电池的电池仓。

3.如权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池纵向沿所述机身的横滚轴设置于所述底部。

4.如权利要求3所述的无人飞行器，其特征在于，所述机身朝向所述电池模块方向的投影面积大于所述电池模块朝向下方的投影面积。

5.如权利要求2所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池连接座上设置有电路板和电连接器，所述电池上设有电连接端子，所述电连接端子对接于所述电连接器以使所述电池与所述电池连接座电连接，所述电路板电连接于所述机身。

6.如权利要求2所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池连接座包括连接部和承载部，所述电路板设置于所述连接部中，所述承载部与所述机身的底部平行，所述电池仓形成于所述承载部与所述机身的底部之间。

7.如权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述承载部的底端设置有超声波传感器和/或双目视觉传感器。

8.如权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述连接部上设置有电源开关和/或指示灯。

9.如权利要求2所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池能够沿所述机身的横滚轴滑动设置在所述电池仓中。

10.如权利要求1-9任意一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器包括设置在所述底部的云台，所述云台与所述电池模块分别位于所述机身相对的两侧。

11.如权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于，所述云台位于所述底部的前侧，所述电池模块位于所述底部的后侧。

12.如权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于，所述云台的数量为两个，两个所述云台并列设置在所述机身的同一侧。

13.如权利要求10所述的无人飞行器，其特征在于，所述云台上装设有负载。

14.如权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述电池模块包括与所述顶部相背的底端，在所述无人飞行器的飞行高度方向上，所述底端高于所述负载。

15.如权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述负载包括相机。

16.如权利要求13所述的无人飞行器，其特征在于，所述负载能够相对于所述云台绕航向轴360°旋转。