CN109367792A - 一种新型油电混合四旋翼运输无人机 - Google Patents

一种新型油电混合四旋翼运输无人机 Download PDF

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Abstract

一种新型油电混合四旋翼运输无人机属于无人机技术领域，目的在于解决现有技术存在的续航时间短以及稳定性差的问题。本发明包括：机身；设置在所述机身上的减震安装台；设置在所述机身上端四角处的四组飞行装置；连接在所述减震安装台上的抓取装置；以及设置在减震安装台上的动力及传动装置，所述动力及传动装置包括带电启动单元以及油转电单元，所述带电启动单元带动油转电单元启动，所述油转电单元为无人机整体供电。本发明可以实现油电混合动力驱动四旋翼飞行，可实现无人机的带电启动，解决了其飞行的稳定性及续航问题，在油箱油量耗尽的情况下，转换为电力驱动，保证无人机的安全降落。

Description

一种新型油电混合四旋翼运输无人机
技术领域
本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种新型油电混合四旋翼运输无人机。
背景技术
由于地形和交通状况的多样性及复杂性，常见的交通运输工具已经无法满足人们的需求，常见的交通运输工具也造成了严重的交通问题与资源浪费；随着我国网络购物的不断发展，人们对未来快递或货物运输方式及效率都有新的要求。无人机是实现空中运输的重要工具装备，而四旋翼无人机凭借控制方式简单，稳定性高，更将成为未来空中运输的主力。它通过搭载电子设备、机械装置，快速地飞行于交通状况单一的空中，实现对货物的自主抓取，路线的自主选择，突发情况的紧急处理等，其技术水平在一定程度上标志着国家空中物资运输甚至航空权益维护能力。
目前，现有的无人机动力驱动方式主要有两种：一是靠电力驱动，电池作为动力源，由于电池电量有限，续航时间短，无法满足大航时、长航程的运输飞行要求；其二是靠发动机驱动，稳定性差，不利于货物的平稳运输。
发明内容
本发明的目的在于提出一种新型油电混合四旋翼运输无人机，解决现有技术存在的续航时间短以及稳定性差的问题。
为实现上述目的，本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机包括：
机身；
设置在所述机身上的减振安装台；
设置在所述机身上端四角处的四组飞行装置；
连接在所述减振安装台上的抓取装置；
以及设置在减振安装台上的动力及传动装置，所述动力及传动装置包括带电启动单元以及油转电单元，所述带电启动单元带动油转电单元启动，所述油转电单元为无人机整体供电。
所述安装台包括：
和所述机身滑动配合的减振块；
对所述减振块进行定位的顶丝；
设置在所述减振块上方的安装板；
以及设置在所述减振块和所述安装板之间的减振球。
所述抓取装置包括：
和所述安装板通过螺栓连接的搭载板；
设置在所述搭载板下端面的机械手；
和所述机械手连接的控制电机，通过所述控制电机带动所述机械手开合运动进而对物品的抓取或松开；
设置在所述搭载板上端面的放置篮；
以及设置在所述放置篮内的油箱、电池和控制器组件。
所述机械手包括：
和所述搭载板通过轴承连接的丝杠；
和所述丝杠配合的滑块；
两个关于所述丝杠对称设置的机械手上肢，两个所述机械手上肢上端铰接，两个机械手上肢和所述滑块铰接；
以及上端分别和两个机械手上肢的下端铰接的两个机械手下肢。
所述控制器组件包括飞控、电源调节器和电调组，电池通过电源线与电源调节器连接，电源调节器与电调组连接；飞控控制整个无人机运行。
所述带电启动单元包括：
通过螺栓连接在所述安装板的固定板；
固定在所述固定板上的电动机，所述电动机和所述电池连接；
和所述电动机输出轴固定连接的齿轮Ⅰ；
和所述齿轮Ⅰ啮合的齿轮Ⅱ；
和所述齿轮Ⅱ同轴固定连接的叶片形状的惯性轮；
所述油转电单元包括：
和所述齿轮Ⅱ同轴固定连接的发动机，所述发动机固定在所述固定板上并和油箱连接；
和所述发动机输出轴同轴固定连接的带轮Ⅰ；
和所述带轮Ⅰ通过皮带连接的带轮Ⅱ；
以及和所述带轮Ⅱ同轴固定连接的发电机，所述发电机固定在所述固定板上，并通过电源线和飞行电机连接供电。
所述动力及传动装置还包括散热器，所述散热器设置在所述发电机的下方。
每个所述飞行装置包括：
固定在所述机身上的飞行电机；
以及和所述飞行电机输出轴固定连接的旋翼。
本发明的有益效果为：本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机可以实现油电混合动力驱动四旋翼飞行，可实现无人机的带电启动，解决了其飞行的稳定性及续航问题，在油箱油量耗尽的情况下，转换为电力驱动，保证无人机的安全降落；发动机的惯性轮设计成风扇叶片形状，同时实现对发动机的启动及散热功能；固定板上电动机、发电机的安装孔设计成椭圆形，可调节电动机的安装位置；发电机驱动风扇叶片，实现对发电机的散热；减振块与机身为顶丝固定，可实现无人机调节阶段的重心校准。
附图说明
图1为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机整体结构示意图；
图2为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机主体结构主视图；
图3为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机主体结构侧视图；
图4为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机主体结构俯视图；
图5为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机电机固定板正视图；
图6为本发明的一种新型油电混合四旋翼运输无人机机械手结构示意图；
其中：1、机身，2、减振安装台，201、减振块，202、安装板，203、减振球，3、飞行装置，301、飞行电机，302、旋翼，4、抓取装置，401、机械手，402、搭载板，403、放置篮，404、油箱，405、电池，406、控制器组件，407、控制电机，5、动力及传动装置，501、电动机，502、齿轮Ⅰ，503、发动机，504、齿轮Ⅱ，505、带轮Ⅰ，506、惯性轮，507、发电机，508、带轮Ⅱ，509、散热器，510、固定板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
参见附图1-附图6，本发明的一种新型油电混合四旋翼302运输无人机包括：
机身1，其采用“工”字型机身1，以提高机身1承受强度；
设置在所述机身1上的减振安装台2；
设置在所述机身1上端四角处的四组飞行装置3；
连接在所述减振安装台2上的抓取装置4；
以及设置在减振安装台2上的动力及传动装置5，所述动力及传动装置5包括带电启动单元以及油转电单元，所述带电启动单元带动油转电单元启动，所述油转电单元为无人机整体供电。
所述安装台包括：
和所述机身1滑动配合的减振块201；
对所述减振块201进行定位的顶丝；
设置在所述减振块201上方的安装板202；
以及设置在所述减振块201和所述安装板202之间的减振球203。可实现对设置于安装板202上的设备进行减振处理，减振块201沿机身1滑动，便于调节重心位置，采用顶丝进行定位。
所述抓取装置4包括：
和所述安装板202通过螺栓连接的搭载板402；
设置在所述搭载板402下端面的机械手401；
和所述机械手401连接的控制电机407，通过所述控制电机407带动所述机械手401开合运动进而对物品的抓取或松开；
设置在所述搭载板402上端面的放置篮403；
以及设置在所述放置篮403内的油箱404、电池405和控制器组件406。
所述机械手401采用滚珠丝杠的原理，通过连杆及其铰接关系，由通过螺栓连接在搭载板402上的机械手401控制电机407带动机械手401的丝杠转动进而使滑块沿丝杠滑动，与滑块铰接的机械手401上肢及与机械手401上肢铰接的机械手401下肢进行收拢或张开运动，以此实现机械手401对物品的抓取及调运。
所述机械手401包括：
和所述搭载板402通过轴承连接的丝杠；
和所述丝杠配合的滑块；
两个关于所述丝杠对称设置的机械手上肢，两个所述机械手上肢上端铰接，两个机械手上肢和所述滑块铰接；
以及上端分别和两个机械手上肢的下端铰接的两个机械手下肢。
所述控制器组件406包括飞控、电源调节器和电调组，电池405通过电源线与电源调节器连接，电源调节器与电调组连接；飞控控制整个无人机运行。在飞行运行过程中由电源调节器调节电池405的使用情况，由飞控控制整机运行状况。
所述带电启动单元包括：
通过螺栓连接在所述安装板202的固定板510；所述固定板510用于固定电动机501和发电机507的用于螺栓连接固定的通孔设计成直槽口形状，可自由手动调节电动机501和发电机507的安装位置，便于调整电动机501和发电机507的安装误差。
固定在所述固定板510上的电动机501，所述电动机501和所述电池405连接；
和所述电动机501输出轴固定连接的齿轮Ⅰ502；
和所述齿轮Ⅰ502啮合的齿轮Ⅱ504；
和所述齿轮Ⅱ504同轴固定连接的叶片形状的惯性轮506；
所述油转电单元包括：
和所述齿轮Ⅱ504同轴固定连接的发动机503，所述发动机503固定在所述固定板510上并和油箱404连接；
和所述发动机503输出轴同轴固定连接的带轮Ⅰ505；
和所述带轮Ⅰ505通过皮带连接的带轮Ⅱ508；
以及和所述带轮Ⅱ508同轴固定连接的发电机507，所述发电机507固定在所述固定板510上。
发动机503通过带轮Ⅰ505、带轮Ⅱ508带动发电机507，由发电机507提供电力给飞行电机301及旋翼302，保证其飞行动力，维持其稳定性，解决油动无人机稳定性差的问题。
设置于发动机503上方的惯性轮506，采用螺栓连接在带轮Ⅰ505上方，由电动机501借由齿轮Ⅰ502、齿轮Ⅱ504带动发动机503及设计成叶片形状的惯性轮506转动，由惯性轮506提供惯性使发动机503打火启动，同时惯性轮506的外形设计成叶片状，给下方部件散热。
所述动力及传动装置5还包括散热器509，所述散热器509设置在所述发电机507的下方。
每个所述飞行装置3包括：
固定在所述机身1上的飞行电机301；
以及和所述飞行电机301输出轴固定连接的旋翼302。

Claims (8)

1.一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，包括：
机身(1)；
设置在所述机身(1)上的减振安装台(2)；
设置在所述机身(1)上端四角处的四组飞行装置(3)；
连接在所述减振安装台(2)上的抓取装置(4)；
以及设置在减振安装台(2)上的动力及传动装置(5)，所述动力及传动装置(5)包括带电启动单元以及油转电单元，所述带电启动单元带动油转电单元启动，所述油转电单元为无人机整体供电。
2.根据权利要求1所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述安装台包括：
和所述机身(1)滑动配合的减振块(201)；
对所述减振块(201)进行定位的顶丝；
设置在所述减振块(201)上方的安装板(202)；
以及设置在所述减振块(201)和所述安装板(202)之间的减振球(203)。
3.根据权利要求2所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述抓取装置(4)包括：
和所述安装板(202)通过螺栓连接的搭载板(402)；
设置在所述搭载板(402)下端面的机械手(401)；
和所述机械手(401)连接的控制电机(407)，通过所述控制电机(407)带动所述机械手(401)开合运动进而对物品的抓取或松开；
设置在所述搭载板(402)上端面的放置篮(403)；
以及设置在所述放置篮(403)内的油箱(404)、电池(405)和控制器组件(406)。
4.根据权利要求3所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述机械手(401)包括：
和所述搭载板(402)通过轴承连接的丝杠；
和所述丝杠配合的滑块；
两个关于所述丝杠对称设置的机械手上肢，两个所述机械手上肢上端铰接，两个机械手上肢和所述滑块铰接；
以及上端分别和两个机械手上肢的下端铰接的两个机械手下肢。
5.根据权利要求3所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述控制器组件(406)包括飞控、电源调节器和电调组，电池(405)通过电源线与电源调节器连接，电源调节器与电调组连接；飞控控制整个无人机运行。
6.根据权利要求3所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述带电启动单元包括：
通过螺栓连接在所述安装板(202)的固定板(510)；
固定在所述固定板(510)上的电动机(501)，所述电动机(501)和所述电池(405)连接；
和所述电动机(501)输出轴固定连接的齿轮Ⅰ(502)；
和所述齿轮Ⅰ(502)啮合的齿轮Ⅱ(504)；
和所述齿轮Ⅱ(504)同轴固定连接的叶片形状的惯性轮(506)；
所述油转电单元包括：
和所述齿轮Ⅱ(504)同轴固定连接的发动机(503)，所述发动机(503)固定在所述固定板(510)上并和油箱(404)连接；
和所述发动机(503)输出轴同轴固定连接的带轮Ⅰ(505)；
和所述带轮Ⅰ(505)通过皮带连接的带轮Ⅱ(508)；
以及和所述带轮Ⅱ(508)同轴固定连接的发电机(507)，所述发电机(507)固定在所述固定板(510)上，并通过电源线和飞行电机(301)连接供电。
7.根据权利要求6所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，所述动力及传动装置(5)还包括散热器(509)，所述散热器(509)设置在所述发电机(507)的下方。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的一种新型油电混合四旋翼运输无人机，其特征在于，每个所述飞行装置(3)包括：
固定在所述机身(1)上的飞行电机(301)；
以及和所述飞行电机(301)输出轴固定连接的旋翼(302)。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115258146A (zh) * 2022-09-26 2022-11-01 江苏友诚数控科技有限公司 一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机
CN117842406A (zh) * 2024-03-07 2024-04-09 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种散热系统及油电混合无人机

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103359284A (zh) * 2013-06-29 2013-10-23 天津大学 一种油电混合动力四旋翼无人飞行器
CN105270644A (zh) * 2015-11-16 2016-01-27 湖南云顶智能科技有限公司 用于无人机的挂载平台
US20160137304A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Top Flight Technologies, Inc. Micro hybrid generator system drone
CN206704557U (zh) * 2017-04-14 2017-12-05 深圳市世纪南方科技有限公司 一种用于无人机上的智能电池带减振功能的固定座
CN108045566A (zh) * 2017-12-07 2018-05-18 浙江海洋大学 一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103359284A (zh) * 2013-06-29 2013-10-23 天津大学 一种油电混合动力四旋翼无人飞行器
US20160137304A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Top Flight Technologies, Inc. Micro hybrid generator system drone
CN105270644A (zh) * 2015-11-16 2016-01-27 湖南云顶智能科技有限公司 用于无人机的挂载平台
CN206704557U (zh) * 2017-04-14 2017-12-05 深圳市世纪南方科技有限公司 一种用于无人机上的智能电池带减振功能的固定座
CN108045566A (zh) * 2017-12-07 2018-05-18 浙江海洋大学 一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
唐德修，徐燕: "《汽车机械结构与基础》", 28 February 2014, 西南交通大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115258146A (zh) * 2022-09-26 2022-11-01 江苏友诚数控科技有限公司 一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机
CN115258146B (zh) * 2022-09-26 2023-02-03 江苏友诚数控科技有限公司 一种电动旋翼垂直起降由燃油动力驱动向前飞行的固定翼飞机
CN117842406A (zh) * 2024-03-07 2024-04-09 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种散热系统及油电混合无人机
CN117842406B (zh) * 2024-03-07 2024-05-28 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 一种散热系统及油电混合无人机

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