CN109808884A - 系留无人机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种系留无人机，涉及无人机技术领域。系留无人机包括：飞行机构，飞行机构包括机体以及连接于机体上的动力部件和作业部件；连接线缆，连接线缆的一端和动力部件和/或作业部件连接；地面机构，连接线缆上远离飞行机构的一端和地面机构连接，地面机构上具有动力供应件和/或工质供应件，地面机构用于通过连接线缆向动力部件供应动力和/或向作业部件供应工质。这种系留无人机可以实现在作业的时候，降低飞行机构升降的频次，有效提高作业效率。

Description

系留无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其是涉及一种系留无人机。

背景技术

现有旋翼无人机的结构设计方案，几乎都是采用将能源动力系统和任务载荷部件与飞行平台作为一个整体结构来设计。在农业植保应用领域，具体表现为：电力驱动的无人机自带有电池，燃油驱动的无人机自带有油箱；此外其任务载荷部件：容器、水泵等装置也全部集成在飞行平台上。

采用这种结构方案的无人机，在作业过程中，当电池电量或燃油油量接近耗尽时，需要降落并更换电池或者加注燃油后才能继续作业。此外，由于飞行器自带任务载荷，当作业工质耗尽时，同样需要降落并补充后，方能继续作业，严重影响到作业效率。

发明内容

本发明的目的在于提供系留无人机，以解决现有技术中存在的作业用的无人机作业效率低下的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种系留无人机，包括：

飞行机构，所述飞行机构包括机体以及连接于所述机体上的动力部件和作业部件；

连接线缆，所述连接线缆的一端和所述动力部件和/或所述作业部件连接；

地面机构，所述连接线缆上远离所述飞行机构的一端和所述地面机构连接，所述地面机构上具有动力供应件和/或工质供应件，所述地面机构用于通过所述连接线缆向所述动力部件供应动力和/或向所述作业部件供应工质。

在本发明较佳的实施例中，还包括连接机构，所述连接机构的一端和所述飞行机构连接，所述连接机构的另一端和所述连接线缆连接，所述连接机构用于固定所述连接线缆在与所述飞行机构连接的连接处以及与所述连接机构连接的连接处之间的部分的位置。

在本发明较佳的实施例中，所述动力部件包括电机，所述连接线缆包括导线，所述导线为软性材料制成，所述动力供应件为供电设备。

在本发明较佳的实施例中，所述动力部件包括内燃机，所述连接线缆包括燃料管，所述燃料管为软管，所述动力供应件包括燃料箱。

在本发明较佳的实施例中，所述动力供应件还包括第一增压件，所述第一增压件和所述燃料箱连接，所述第一增压件用于保持所述燃料箱内的压力。

在本发明较佳的实施例中，所述飞行机构上还设置有控制器，所述控制器和所述动力部件电连接，控制器用于控制所述动力部件工作，所述连接线缆包括信号线，所述信号线采用软质材料制成，所述地面机构上具有信号输入机构，所述信号线的两端分别和所述控制器以及所述信号输入机构信号连接。

在本发明较佳的实施例中，所述连接线缆包括工质管，所述工质管为软管，所述工质供应件包括工质箱。

在本发明较佳的实施例中，所述工质供应件还包括第二增压件，所述第二增压件和所述工质箱连接，所述第二增压件用于保持所述工质箱内的压力。

在本发明较佳的实施例中，所述连接线缆还包括保护套，所述保护套为软管，所述保护套内具有容纳空间，所述保护套用于将所述容纳空间和外界分隔。

在本发明较佳的实施例中，还包括填充件，所述填充件填充于所述容纳空间内。

本发明提供的系留无人机，在工作的时候，利用地面机构上的动力供应件可以通过连接线缆为飞行机构上的动力部件提供动力，使得飞行机构可以持续保持飞行的状态，无需频繁跟换电池或者补充燃料，而利用工质供应件，可以通过连接线缆为作业部件提供工质，无需频繁补充工质，可以实现在作业的时候，降低飞行机构升降的频次，有效提高作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的系留无人机的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的系留无人机中的飞行机构的结构示意图；

图3是本发明实施方式提供的系留无人机中的连接机构的结构示意图；

图4是本发明实施方式提供的系留无人机中的第一种连接线缆的结构示意图；

图5是本发明实施方式提供的系留无人机中的第二种连接线缆的结构示意图；

图6是本发明实施方式提供的系留无人机中的第三种连接线缆的结构示意图；

图7是本发明实施方式提供的系留无人机中的第四种连接线缆的结构示意图；

图8是本发明实施方式提供的系留无人机中的地面机构和连接线缆一种连接方式的结构示意图；

图9是本发明实施方式提供的系留无人机中的地面机构和连接线缆另一种连接方式的结构示意图。

图标：100-系留无人机；110-飞行机构；111-机体；112-动力部件；113-作业部件；120-连接机构；130-连接线缆；131-保护套；132-导线；133-工质管；134-燃料管；135-信号线；140-地面机构；141-工质箱；142-燃料箱；143-供电设备；150-控制器；160-连接线缆收纳机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

本实施例提供了一种系留无人机100，请参阅图1和图2，这种系留无人机100包括飞行机构110、连接线缆130以及地面机构140。

飞行机构110包括机体111以及连接于机体111上的动力部件112和作业部件113，连接线缆130的一端和动力部件112连接，连接线缆130上和动力部件112连接的一端还和作业部件113连接，连接线缆130上远离飞行机构110的一端和地面机构140连接，地面机构140上具有动力供应件和工质供应件，而其中，连接线缆130和地面机构140连接的一端中，有部分和动力供应件连接，有部分和工质供应件连接，以保证动力供应件可以通过连接线缆130向动力部件112供应动力的同时，介质供应件可以通过连接线缆130向作业部件113供应工质。

在使用的时候，利用地面机构140上的动力供应件可以通过连接线缆130为飞行机构110上的动力部件112提供动力，使得飞行机构110可以持续保持飞行的状态，无需频繁跟换电池或者补充燃料，而利用工质供应件，可以通过连接线缆130为作业部件113提供工质，无需频繁补充工质，可以实现在作业的时候，飞行机构110只需要一次起降即可，大大提高作业效率。

当然，在其他的实施例中，动力供应件可以设置于飞行机构110上，连接于机体111上，而此时，工质供应件设置于地面机构140上。

利用工质供应件为作业部件113持续提供工质，可以使得飞行机构110可以在作业的过程中无需因为补充工质而降落和重新起飞，同样也可以有效提高作业效率。

当然，在其他的实施例中，工质供应件可以设置于飞行机构110上，连接于机体111上，而此时，动力供应件设置于地面机构140上。

利用动力供应件为动力部件112持续提供动力，可以使得飞行机构110可以在作业的过程中无需因为补充动力而降落和重新起飞，同样也可以有效提高作业效率。

需要提出的是，在本申请中，动力部件112既包括带动飞行机构110飞行的部件，也包括飞行机构110上的其他的各种用电设备。

图3是本发明实施方式提供的系留无人机中的连接机构的结构示意图，请参照图3，可选的，在本实施例中，还包括连接机构120，连接机构120的一端和飞行机构110连接，连接机构120的另一端和连接线缆130连接，连接机构120用于固定连接线缆130在与飞行机构110连接的连接处以及与连接机构120连接的连接处之间的部分的位置。

利用连接机构120，可以将连接线缆130上靠近飞行机构110的一截的位置进行固定，从而可以使得在工作的时候，连接线缆130不会因为经常发生晃动而对连接线缆130和飞行机构110之间的连接产生影响，从而可以有效保证动力或者工质的正常输送。

可选的，在本实施例中，动力部件112包括电机，连接线缆130包括导线132，导线132为软性材料制成，动力供应件为供电设备143。图4至图7为本发明实施例中可选的四种缆线的示意图。

利用电机驱动旋翼转动从而实现飞行是本领域常用的现有技术，电机和旋翼的具体连接方式以及工作原理在此不再赘述，而利供电设备143通过导线132为电机供电也为现有技术所常用的，其具体的连接方式和工作原理在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，供电设备143为蓄电池。

利用蓄电池进行供电，可以保持电压的稳定，有利于保证动力部件112的稳定工作。

可选的，在本实施例中，供电设备143为燃料电池。

可选的，在本实施例中，供电设备143为发电机。

利用燃料电池或发电机进行供电，可以通过补充燃料电池所需的氢气及发电机所需的燃油，比蓄电池充电实现更短的补给时间。

当然，在其他的实施例中，供电设备143也可以采用为电网供电；

利用电网进行供电可以保持电力的持续供应，而避免因为蓄电池、燃料电池、发电机而导致的电力不足需要充电或补给的情况发生。

当然，利用电网供电的时候，为了保持电压的稳定，可以采用稳压器作为稳定电压的机构加入其中，而利用稳压器输出稳定的电压为现有技术中已经成熟使用的技术，其具体的连接方式和工作原理在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，动力部件112包括内燃机，连接线缆130包括燃料管134，燃料管134为软管，动力供应件包括燃料箱142。

现有技术中的内燃机主要是燃油机，当然，也有燃烧天然气等气体燃料的燃气机，不管是燃油机还是燃气机，其带动旋翼转动继而使得飞行机构110保持飞行均为现有技术，而为燃油机或者燃气机供应燃料均可以通过管道进行供应，从而可以使得内燃机可以在高空持续工作，无需因为添加燃料而降落，提高作业效率。

可选的，在本实施例中，燃料管134采用软性橡胶材料制成。

现有技术中存在大量可以耐受燃油的软性的橡胶材料，在使用的时候，可以保证燃油的正常输送，还因其柔软的性质有效降低对飞行机构110飞行过程的影响。

可选的，在本实施例中，动力供应件还包括第一增压件，第一增压件和燃料箱142连接，第一增压件用于保持燃料箱142内的压力。

如果动力部件112采用燃气机，此时只需要高压燃气罐作为燃料箱142即可实现燃气在工作过程阶段的持续供应，而如果动力部件112采用燃油机，则采用油箱作为燃料箱142，采用油泵作为第一增压件，油泵将燃料箱142内的燃油输入到燃料管134中，使得燃油管内的燃油保持一定的油压，即可实现燃油在工作阶段的持续供应。

而具体的，油泵和油箱的连接以及油泵和燃料管134的连接，均为现有技术中已经存在的，具体的连接方式在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，飞行机构110上还设置有控制器150，控制器150和动力部件112电连接，控制器150用于控制动力部件112工作，连接线缆130包括信号线135，信号线135采用软质材料制成，地面机构140上具有信号输入机构，信号线135的两端分别和控制器150以及信号输入机构信号连接。

利用控制器150实现对飞行的控制是现有技术中已经成熟使用的技术，而现有技术中的无人机通常是采用遥控的方式进行操控，这种操控方式的控制精度较低、容易受到外界电磁干扰，而采用信号线135进行信号的控制精度较高，抗干扰能力强，并且信号线135直径较小、重量较轻，设置在连接线缆130内不会对飞行机构110的飞行产生显著影响。

具体的，在本实施例中，控制器150包括在机载控制器和地面控制器，机载控制器设置于机体111上，机载控制器和动力部件112电连接，机载控制器用于控制动力部件112的工作以实现对飞行机构110的飞行路径的控制，地面控制器和作业部件113电连接，地面控制器用于控制作业部件113的工作，以使得作业部件113可以在需要工作的时候进行工作。

需要说明的是，在本实施例中，所采用的机载控制器为现有技术中已经成熟使用的用于控制无人机飞行的控制器，其具体的工作原理以及连接方式在此不再赘述。

需要说明的是，在本实施例中，地面控制器通过作业部件113上的电磁阀或泵来实现作业与否的控制，而这种结构，在现有的执行喷洒任务的无人机中均有成熟使用，其具体的工作原理以及连接方式在此不再赘述。

当然，在其他的实施例中，控制器150可以通过集成的方式设置为一体，通过单独的一个控制的机构来实现对各种不同功能的控制。

而在本实施例中，信号输入机构可以采用现有技术中已经惯常使用的输入信号的机构，只不过将现有技术中的传输方式进行改变，对于信号输入机构没有进行改变，因此，信号输入机构的具体连接方式和工作原理在此不再赘述。

图8和图9是本发明实施方式提供的系留无人机中的地面机构和连接线缆的两种连接方式的示意图。可选的，在本实施例中，连接线缆130包括工质管133，工质管133为软管，工质供应件包括工质箱141。

在工作的时候，利用工质管133实现工质的运输。

可选的，在本实施例中，工质供应件还包括第二增压件，第二增压件和工质箱141连接，第二增压件用于保持工质箱141内的压力。

如果工质为气体，此时只需要高压气罐作为工质箱141即可实现工质在工作过程阶段的持续供应，而如果工质为液体，则采用液箱作为工质箱141，采用液泵作为第二增压件，液泵将工质箱141内的工质输入到工质管133中，使得工质管133内的工质保持一定的液压，即可实现工质在工作阶段的持续供应。

而具体的，液泵和液箱的连接以及液泵和工质管133的连接，均为现有技术中已经存在的，具体的连接方式在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，连接线缆130还包括保护套131，保护套131为软管，保护套131内具有容纳空间，保护套131用于将容纳空间和外界分隔。

在具体使用的时候，根据实际情况，将导线132、燃料管134、工质管133以及信号线135中的至少部分设置于保护套131内的容纳空间内，从而可以实现对上述结构的保护，提高工作工程中的稳定性。

可选的，在本实施例中，还包括填充件，填充件填充于容纳空间内。

填充件填充于保护套131内，可以和保护套131内的各个部件形成摩擦力，从而在填充的同时，还可以保持保护套131内各个部件的位置的固定。

可选的，在本实施例中，还包括连接线缆收纳机构160，这种连接线缆收纳机构160和控制器150电连接，控制器150用于控制连接线缆收纳机构160收纳或者放开连接线缆130。

具体的，在本实施例中，连接线缆收纳机构160为现有技术中常用的线缆收纳机构，只不过将线缆改变为连接线缆130，其具体的结构和工作原理在此不再赘述。

可选的，在本实施例中，还可通过地面控制器对地面装置里的工质箱141和燃料箱142进行控制。

可选的，在本实施例中，还可通过地面控制器对机载控制器进行飞行及任务的控制。

本实施例提供的系留无人机100，在工作的时候，利用地面机构140上的动力供应件可以通过连接线缆130为飞行机构110上的动力部件112提供动力，使得飞行机构110可以持续保持飞行的状态，无需频繁跟换电池或者补充燃料，而利用工质供应件，可以通过连接线缆130为作业部件113提供工质，无需频繁补充工质，可以实现在作业的时候，飞行机构110只需要一次起降即可，大大提高作业效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种系留无人机，其特征在于，包括：

飞行机构，所述飞行机构包括机体以及连接于所述机体上的动力部件和作业部件；

连接线缆，所述连接线缆的一端和所述动力部件和/或所述作业部件连接；

地面机构，所述连接线缆上远离所述飞行机构的一端和所述地面机构连接，所述地面机构上具有动力供应件和/或工质供应件，所述地面机构用于通过所述连接线缆向所述动力部件供应动力和/或向所述作业部件供应工质。

2.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，还包括连接机构，所述连接机构的一端和所述飞行机构连接，所述连接机构的另一端和所述连接线缆连接，所述连接机构用于固定所述连接线缆在与所述飞行机构连接的连接处以及与所述连接机构连接的连接处之间的部分的位置。

3.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，所述动力部件包括电机，所述连接线缆包括导线，所述导线为软性材料制成，所述动力供应件为供电设备。

4.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，所述动力部件包括内燃机，所述连接线缆包括燃料管，所述燃料管为软管，所述动力供应件包括燃料箱。

5.根据权利要求4所述的系留无人机，其特征在于，所述动力供应件还包括第一增压件，所述第一增压件和所述燃料箱连接，所述第一增压件用于保持所述燃料箱内的压力。

6.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，所述飞行机构上还设置有控制器，所述控制器和所述动力部件电连接，控制器用于控制所述动力部件工作，所述连接线缆包括信号线，所述信号线采用软质材料制成，所述地面机构上具有信号输入机构，所述信号线的两端分别和所述控制器以及所述信号输入机构信号连接。

7.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，所述连接线缆包括工质管，所述工质管为软管，所述工质供应件包括工质箱。

8.根据权利要求7所述的系留无人机，其特征在于，所述工质供应件还包括第二增压件，所述第二增压件和所述工质箱连接，所述第二增压件用于保持所述工质箱内的压力。

9.根据权利要求1所述的系留无人机，其特征在于，所述连接线缆还包括保护套，所述保护套为软管，所述保护套内具有容纳空间，所述保护套用于将所述容纳空间和外界分隔。

10.根据权利要求9所述的系留无人机，其特征在于，还包括填充件，所述填充件填充于所述容纳空间内。