CN108528677B - 一种重心自调节无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种重心自调节无人机，包括升降机构、控制机构、电源和水箱，水箱内壁设置液位传感器，液位传感器的输出端电连接中央处理器，负载支架的下端设置重心调整机构，重心调整机构包括箱体、以及设置在箱体内的导向柱、螺杆和重心调节板，重心调节板上设置通孔和螺纹孔，导向柱均与重心调节板滑动连接，螺杆与螺纹孔螺纹配合，螺杆的上端与箱体转动连接，螺杆的下端设置伺服电机，中央处理器的输出端与伺服电机电连接。本发明在负载支架的下端设置重心调整机构，通过自动控制，根据水箱内的液体水位稳定整个装置的重心，防止无人机发生倒挂现象。
Description
技术领域
本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种重心自调节无人机。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，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，或者由车载计算机完全地或间歇 地自主地操作。
与有人驾驶飞机相比，无人机的应用领域更广泛，大方向可分为军用与民 用，其中民用领域方面，无人机目前在航拍、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， 发达国家也在积极扩展行业应用与发展无人机技术。
由于无人机应用的领域较为广泛，无人机上搭载的设备也存在差异，例如 农业植保领域，无人机需要搭载喷洒装置，快递运输领域，无人机需要搭载包 裹；在农业植保领域需要盛装液体的植保箱进行药液喷洒，植保箱通常设计在 无人机的下方，随着喷洒作业的不断进行，无人机的重心在不断的升高，遇到 空气对流会造成无人机飞行不稳，从而发生倒挂的事故。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种重心自调节无 人机，在负载支架的下端设置重心调整机构，通过自动控制，根据水箱内的液 体水位稳定整个装置的重心，防止无人机发生倒挂现象。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种重心自调节无人机，包括升降机构、控制机构、电源和水箱，所述升 降机构包括机壳和设置机壳四周的升降臂，所述升降臂的端部设置螺旋桨，螺 旋桨自带电机，所述控制机构和电源设置在机壳内部，所述水箱内壁设置液位 传感器，所述液位传感器的输出端电连接中央处理器，所述负载支架的下端设 置重心调整机构，所述重心调整机构包括箱体、以及设置在箱体内的导向柱、 螺杆和重心调节板，所述重心调节板上设置通孔和螺纹孔，所述螺纹孔设置在 重心调节板的中心，所述通孔为两个对称设置在螺纹孔的两侧，所述导向柱也 为两个并贯穿通孔，两个导向柱均与重心调节板滑动连接，所述螺杆与螺纹孔螺纹配合，所述螺杆的上端与箱体转动连接，所述螺杆的下端设置伺服电机， 所述中央处理器的输出端与伺服电机电连接。
进一步的，所述重心调节板为中心厚边缘薄的结构。
进一步的，所述重心调整机构包括第一重心调节机构和第二重心调节机构， 所述中央处理器的输出端分别与第一重心调节机构和第二重心调节机构的伺 服电机电连接。
进一步的，每个升降臂的螺旋桨包括上螺旋桨和下螺旋桨。
进一步的，所述升降臂为四支或六支。
本发明的有益效果是：
1.本发明针对现有技术中出现的重心上移的问题，在负载支架的下端设置 重心调整机构，使用过程中，液位传感器检测水箱内的液体水位，当液位达到 设定值时，液位传感器传送信号给中央处理器，中央处理器控制伺服电机工作， 通过丝杆传动，使重心调节板向下行，稳定整个装置的重心，防止无人机发生 倒挂现象；中央处理器也可以通过阶段性的控制伺服电机工作，实现在过程中 的重心管控；
另外，由于无人机无法确保百分百竖直升降，特别是在降落过程中，通常 是成一定角度进行降落，本结构设计，重力调节板下行后，整个装置的重心降 低，有效改善降落过程中倾斜或倾倒的问题；
特别是本发明在箱体内设置导向柱，减少重力调整板下行过程中平顺性和 稳定性，减少对无人机飞行稳定性的干扰。
2.本发明将重心调节板为中心厚边缘薄的结构，可使整个无人机的重心向 内集中，进一步保证飞行过程中的稳定性。
3.无人机在降落过程中，其重心略靠近后侧，可预防接触地面过程中的倾 倒问题，本结构结合该思路和重心调整机构的具体特征，设计了两套重心调节 机构，而且通过中央处理器单独第一重心调节机构和第二重心调节机构的伺服 电机电连接，通过中央处理器单独控制第一重心调节机构和第二重心调节机构 的工作，实现降落过程中的稳态控制。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图；
图2为本发明实施例一重心调整机构的内部结构示意图；
图3为本发明实施例一的原理框图；
图4为本发明实施例二重心调整机构的内部结构示意图；
图5为本发明实施例三的结构示意图。
图中标号：1-负载支架，2-水箱，3-喷淋装置，4-机壳，5-升降臂，6- 螺旋桨，7-液位传感器，8-中央处理器，9-箱体，10-导向柱，11-螺杆，12- 重心调节板，13-伺服电机，14-第一重心调节机构，15-第二重心调节机构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
实施例一
如图1至图3所示，本发明的无人机依托于现有技术中的多旋翼无人机， 包括升降机构、控制机构、电源、负载支架1，负载支架1上设置水箱2，水 箱2外接喷淋装置3，升降机构包括机壳4和设置机壳4四周的升降臂5，升 降臂5为四支，升降臂5的端部设置螺旋桨6，螺旋桨6自带电机，控制机构 和电源设置在机壳内部，控制机构与地面的遥控系统进行无线通信，控制并调 整无人机的飞行状态，水箱2内壁设置液位传感器7，液位传感器7采用浮球 式液位传感器，液位传感器7的输出端电连接中央处理器8，中央处理器8安 装在机壳4内，负载支架1的下端设置重心调整机构，重心调整机构包括箱体 9、以及设置在箱体9内的导向柱10、螺杆11和重心调节板12，重心调节板 12上设置通孔和螺纹孔(图未示)，螺纹孔设置在重心调节板的中心，通孔为 两个对称设置在螺纹孔的两侧，导向柱10也为两个，导向柱10贯穿相对应的 通孔实现其与重心调节板12滑动连接，螺杆11与螺纹孔螺纹配合，螺杆11 的上端与箱体9转动连接，螺杆11的下端设置伺服电机13，中央处理器8的 输出端与伺服电机13电连接，液位传感器7、中央处理器8和私服电机13均 采用机壳4内的电源进行供电。
实施例二
本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图4所示，重心调节 板12为中心厚边缘薄的结构。
实施例三
本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图5所示，重心调整 机构为两个，定义无人机前进方向为前，两个重心调整机构为前后设置，位于 前方的为第一重心调节机构14，位于后方的为第二重心调节机构15，中央处 理器的输出端分别与第一重心调节机构14的第一伺服电机和第二重心调节机 构15的第二伺服电机电连接，本结构设计使用时，中央处理器通过对第一伺 服电机和第二伺服电机的单独控制，可实现两个重心调节板的不同高度，利于 稳定降落过程的状态。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领 域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱 离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (5)
1.一种重心自调节无人机，包括升降机构、控制机构、电源和水箱，所述升降机构包括机壳和设置机壳四周的升降臂，所述升降臂的端部设置螺旋桨，螺旋桨自带电机，所述控制机构和电源设置在机壳内部，其特征在于：所述水箱内壁设置液位传感器，所述液位传感器的输出端电连接中央处理器，所述负载支架的下端设置重心调整机构，所述重心调整机构包括箱体、以及设置在箱体内的导向柱、螺杆和重心调节板，所述重心调节板上设置通孔和螺纹孔，所述螺纹孔设置在重心调节板的中心，所述通孔为两个对称设置在螺纹孔的两侧，所述导向柱也为两个并贯穿通孔，两个导向柱均与重心调节板滑动连接，所述螺杆与螺纹孔螺纹配合，所述螺杆的上端与箱体转动连接，所述螺杆的下端设置伺服电机，所述中央处理器的输出端与伺服电机电连接。
2.根据权利要求1所述的一种重心自调节无人机，其特征在于：所述重心调节板为中心厚边缘薄的结构。
3.根据权利要求1所述的一种重心自调节无人机，其特征在于：所述重心调整机构包括第一重心调节机构和第二重心调节机构，所述中央处理器的输出端分别与第一重心调节机构和第二重心调节机构的伺服电机电连接。
4.根据权利要求1所述的一种重心自调节无人机，其特征在于：每个升降臂的螺旋桨包括上螺旋桨和下螺旋桨。
5.根据权利要求1所述的一种重心自调节无人机 ，其特征在于：所述升降臂为四支或六支。
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