CN110001948A - 一种双桨叶拍摄无人机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双桨叶拍摄无人机及其使用方法，该双桨叶拍摄无人机包括：支撑组件、摄像控制组件和驱动飞行组件，其中支撑组件包括支架，以及与所述支架固定连接的机台；摄像控制组件包括设置在所述机台下方的摄像组件，设置在所述机台上方的控制器，以及设置在所述控制侧部的无线接收器；驱动飞行组件包括设置在所述机台内部的迎角变向装置，与所述迎角变向装置固定连接的多组弧形桨，以及设置所述多组弧形桨端部的飞行装置。本发明设计双桨叶带动无人机进行飞行，使得无人机的飞行速度更快，且设计迎角变向装置，进而改变弧形桨叶的迎角，进而改变无人机的飞行速度，减少了电机的负载，且无需装载转速较高的电机。

Description

一种双桨叶拍摄无人机及其使用方法

技术领域

本发明涉及智能制造领域，尤其是一种双桨叶拍摄无人机及其使用方法。

背景技术

无人驾驶飞机简称“无人机”，其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。

无人机的分类具有多种，其按飞行平台构型分类，无人机可分为固定翼无人机、旋翼无人机、无人飞艇、伞翼无人机、扑翼无人机等，而本发明为旋翼无人机。

现有无人机用途多种，但主要用来勘察与拍摄，但在现有的拍摄无人机中，其主要为单桨叶，且飞行的速度依靠改变桨叶转速完成，这样使得电机的负载增加，容易损坏电机，且需要装载转速较高的电机用来带动桨叶，进而完成对无人机飞行速度的把控。

发明内容

发明目的：提供一种双桨叶拍摄无人机，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种双桨叶拍摄无人机，包括：

支撑组件，包括支架，以及与所述支架固定连接的机台；

摄像控制组件，包括设置在所述机台下方的摄像组件，设置在所述机台上方的控制器，以及设置在所述控制侧部的无线接收器；

驱动飞行组件，包括设置在所述机台内部的迎角变向装置，与所述迎角变向装置固定连接的多组弧形桨，以及设置所述多组弧形桨端部的飞行装置。

在进一步的实施例中，所述迎角变向装置包括四组旋转对称的镜像单元，每组镜像单元包括与所述弧形桨固定连接的U形连接件，与所述U形连接件固定连接的转轴，套接所述转轴的柱体件，以及设置在所述柱体件端部且套接所述转轴的转动齿轮；所述转动齿轮与内齿轴啮合，所述内齿轴插接套筒，设计套筒既可以带动弧形桨的转动，也可以完成对弧形桨迎角的改变，减少了无人机的体积，减轻了重量，同时也减轻了电机的负载。

在进一步的实施例中，所述套筒包括套接所述内齿轴的内筒，套接所述内筒的外筒，以及设置在所述内筒与外筒之间的滚珠；所述内筒内部还设有输入电机，所述输入电机的端部插接输入轴，所述输入轴与所述内齿轴固定连接；所述外筒与所述柱体件固定连接，在套筒内部设置滚珠，用于隔绝外筒与内筒，使得外筒与内筒不接触，使得外筒转速不受限制，减少了摩擦力，降低了能量损耗。

在进一步的实施例中，所述外筒的一端固定连接转盘，所述转盘的侧部设有旋转电机，设计旋转电机以供外筒的转动。

在进一步的实施例中，所述支架包括与所述机台固定连接的三角连接件，以及与所述三角连接件固定连接三组相同单元，每组相同单元包括插接所述三角连接件的连接柱，设置在所述连接柱端部的支脚连接件，插接所述支脚连接件的支撑脚，以及设置在所述支撑脚端部的防滑垫，设计三组相同的单元，支脚完全对称，不会出现高低不对称，且在支脚的底部设有防滑垫，用来防止双桨叶拍摄无人机在落地时出现滑动现象。

在进一步的实施例中，所述摄像组件包括与三角连接件固定连接的固定架，与所述固定架固定连接的L形连接件，设置在所述L形连接件端部的第一转动气缸，与所述第一转动气缸固定连接的一字形连接件，设置在所述一字形连接件端部的第二转动气缸，与所述第二转动气缸固定连接的方形固定件，以及嵌在所述方形固定件内的摄像机，设计两组转动气缸，用以保证摄像机的横向与纵向的拍摄，以及调整摄像机的摄像方位，进而完成拍摄，使得摄像机增加视角。

在进一步的实施例中，所述飞行装置包括与弧形桨固定连接的转动电机，与所述转动电机固定连接的支撑架，设置在所述支撑架上方且与转动电机同轴转动的叶片，以及与所述支撑架固定连接的圆形框架；所述叶片为菱形叶片。

在进一步的实施例中，所述控制器与无线接收器通信连接，所述无线接收器与控制终端无线连接，设计控制终端，使得操作者可以实时观察双桨叶拍摄无人机拍摄到的画面，进而进行抓拍画面。

一种双桨叶拍摄无人机的使用方法，包括：

S1：当双桨叶拍摄无人机需要进行拍摄时，由控制终端发送命令由无线接收器接收，进而发送至控制器，在由控制器发送指令，由旋转电机带动转盘进行转动，进而带动外筒进行转动，进而带动柱体件沿外筒轴向进行转动，进而带动转轴进行沿外筒轴向进行转动，进而带动U形连接件沿外筒轴向进行转动，进而带动弧形桨沿外筒轴向进行转动，再由控制器发送命令至转动电机带动叶片进行转动，进而完成对双桨叶拍摄无人机的升空；

S2：此时由输入电机带动输入轴进行转动，进而带动内齿轴进行转动，进而带动与内齿轴啮合的转动齿轮进行转动，进而带动转轴进行转动，进而带动U形连接件进行转动，进而带动弧形桨进行转动，进而改变弧形桨的迎角，在预定范围内，迎角越大双桨叶拍摄无人机升空越快，迎角越小双桨叶拍摄无人机升空越慢；

S3：由于转动电机单独控制叶片，此时由转动电机控制叶片转速，进而完成对双桨叶拍摄无人机的转向；

S4： 当双桨叶拍摄无人机飞至预定位置时，由摄像组件进行拍摄，此时由第一转动气缸转动进而带动一字形连接件进行旋转，进而带动第二转动气缸进行转动，进而带动方向固定件进行摆动，进而调整摄像机的横向与纵向的拍摄，进而由第二转动气缸进行转动进而带动方向固定件进行转动，进而调整摄像机的摄像方位，进而完成拍摄；

S5：此时摄像机拍摄至的画面，将上报至控制器，进而上报至无线接收器，在上报至控制终端，进而由操作者发生拍摄、停止命令，完成拍摄；

S6：当双桨叶拍摄无人机拍摄完成后，由控制终端发生命令，由无线接收器接收，发送至控制器，由控制器控制旋转电机、转动电机进行减速转动，进而带动弧形桨、叶片进行减速转动，在由输入电机控制弧形桨的迎角，进而带动双桨叶拍摄无人机进行下降，进而完成工作。

有益效果：本发明公开了一种双桨叶拍摄无人机，本发明设计双桨叶带动无人机进行飞行，使得无人机的飞行速度更快，且设计迎角变向装置，进而改变弧形桨叶的迎角，进而改变无人机的飞行速度，减少了电机的负载，且无需装载转速较高的电机。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明迎角变向装置内部示意图。

图3是本发明迎角变向装置示意图。

图4是本发明套筒剖视示意图。

图5是本发明摄像组件示意图。

图6是本发明支架示意图。

图7时本发明飞行装置示意图。

附图标记为：飞行装置1、叶片101、圆形框架102、支撑架103、转动电机104、 弧形桨2、无线接收器3、支架4、三角连接件401、连接柱402、支脚连接件403、支撑脚404、防滑垫405、控制器5、摄像组件6、固定架601、L形连接件602、第一转动气缸603、一字形连接件604、第二转动气缸605、摄像机606、方形固定件607、迎角变向装置7、转轴701、柱体件702、转盘703、套筒704、滚珠704a、内筒704b、输入电机704c、输入轴704d、外筒704e、U形连接件705、转动齿轮706、内齿轴707。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

经过申请人的研究分析，出现这一问题（无人机电机负载增加，容易损坏电机，且需要装载转速较高的电机用来带动桨叶，进而完成对无人机飞行速度的把控）的原因在于，现有的拍摄无人机中，其主要为单桨叶，且飞行的速度依靠改变桨叶转速完成，这样使得电机的负载增加，容易损坏电机，且需要装载转速较高的电机用来带动桨叶，进而完成对无人机飞行速度的把控，而本发明设计双桨叶带动无人机进行飞行，使得无人机的飞行速度更快，且设计迎角变向装置，进而改变弧形桨叶的迎角，进而改变无人机的飞行速度，减少了电机的负载，且无需装载转速较高的电机。

一种双桨叶拍摄无人机包括：飞行装置1、叶片101、圆形框架102、支撑架103、转动电机104、 弧形桨2、无线接收器3、支架4、三角连接件401、连接柱402、支脚连接件403、支撑脚404、防滑垫405、控制器5、摄像组件6、固定架601、L形连接件602、第一转动气缸603、一字形连接件604、第二转动气缸605、摄像机606、方形固定件607、迎角变向装置7、转轴701、柱体件702、转盘703、套筒704、滚珠704a、内筒704b、输入电机704c、输入轴704d、外筒704e、U形连接件705、转动齿轮706、内齿轴707。

其中，所述支架4的上方设有机台，所述机台的上方设有控制器5，所述控制器5的侧部设有无线接收器3，所述机台的下方设有摄像组件6，所述机内部设有迎角变向装置7，所述迎角变向装置7与 弧形桨2连接，所述 弧形桨2端部设有飞行装置1。

所述迎角变向装置7包括四组旋转对称的镜像单元，每组镜像单元包括与所述 弧形桨2固定连接的U形连接件705，与所述U形连接件705固定连接的转轴701，套接所述转轴701的柱体件702，以及设置在所述柱体件702端部且套接所述转轴701的转动齿轮706；所述转动齿轮706与内齿轴707啮合，所述内齿轴707插接套筒704，设计套筒704既可以带动 弧形桨2的转动，也可以完成对 弧形桨2迎角的改变，减少了无人机的体积，减轻了重量，同时也减轻了电机的负载，此时由旋转电机带动转盘703进行转动，进而带动外筒704e进行转动，进而带动柱体件702沿外筒704e轴向进行转动，进而带动转轴701进行沿外筒704e轴向进行转动，进而带动U形连接件705沿外筒704e轴向进行转动，进而带动 弧形桨2沿外筒704e轴向进行转动。

所述套筒704包括套接所述内齿轴707的内筒704b，套接所述内筒704b的外筒704e，以及设置在所述内筒704b与外筒704e之间的滚珠704a；所述内筒704b内部还设有输入电机704c，所述输入电机704c的端部插接输入轴704d，所述输入轴704d与所述内齿轴707固定连接；所述外筒704e与所述柱体件702固定连接，在套筒704内部设置滚珠704a，用于隔绝外筒704e与内筒704b，使得外筒704e与内筒704b不接触，使得外筒704e转速不受限制，减少了摩擦力，降低了能量损耗，此时由输入电机704c带动输入轴704d进行转动，进而带动内齿轴707进行转动，进而带动与内齿轴707啮合的转动齿轮706进行转动，进而带动转轴701进行转动，进而带动U形连接件705进行转动，进而带动 弧形桨2进行转动，进而改变 弧形桨2的迎角，在预定范围内，迎角越大双桨叶拍摄无人机升空越快，迎角越小双桨叶拍摄无人机升空越慢，使得改变传统改变电机转速进行升空，与之传统方式相比，本发明的改变迎角方式升空，更加节省能源，且升空速度较快，更加不会出现电机负载情况。

所述外筒704e的一端固定连接转盘703，所述转盘703的侧部设有旋转电机，设计旋转电机以供外筒704e的转动。

所述支架4包括与所述机台固定连接的三角连接件401，以及与所述三角连接件401固定连接三组相同单元，每组相同单元包括插接所述三角连接件401的连接柱402，设置在所述连接柱402端部的支脚连接件403，插接所述支脚连接件403的支撑脚404，以及设置在所述支撑脚404端部的防滑垫405，设计三组相同的单元，支脚完全对称，不会出现高低不对称，且在支脚的底部设有防滑垫405，用来防止双桨叶拍摄无人机在落地时出现滑动现象。

所述摄像组件6包括与三角连接件401固定连接的固定架601，与所述固定架601固定连接的L形连接件602，设置在所述L形连接件602端部的第一转动气缸603，与所述第一转动气缸603固定连接的一字形连接件604，设置在所述一字形连接件604端部的第二转动气缸605，与所述第二转动气缸605固定连接的方形固定件607，以及嵌在所述方形固定件607内的摄像机606，设计两组转动气缸，用以保证摄像机606的横向与纵向的拍摄，以及摄像机606的摄像方位，进而完成拍摄，使得摄像机606增加视角，此时由第一转动气缸603转动进而带动一字形连接件604进行旋转，进而带动第二转动气缸605进行转动，进而带动方向固定件进行摆动，进而摄像机606的横向与纵向的拍摄，进而由第二转动气缸605进行转动进而带动方向固定件进行转动，进而调摄像机606的摄像方位，进而完成拍摄。

所述飞行装置1包括与 弧形桨2固定连接的转动电机104，与所述转动电机104固定连接的支撑架103，设置在所述支撑架103上方且与转动电机104同轴转动的叶片101，以及与所述支撑架103固定连接的圆形框架102；所述叶片101为菱形叶片101，转动电机104单独控制叶片101，此时由转动电机104控制叶片101转速，进而完成对双桨叶拍摄无人机的转向。

所述控制器5与无线接收器3通信连接，所述无线接收器3与控制终端无线连接，设计控制终端，使得操作者可以实时观察双桨叶拍摄无人机拍摄到的画面，进而进行抓拍画面，所述控制终端为手机、电脑、平板等电子产品，具有便捷式方便携带的优点。

工作原理说明：当双桨叶拍摄无人机需要进行拍摄时，由控制终端发送命令由无线接收器3接收，进而发送至控制器5，在由控制器5发送指令，由旋转电机带动转盘703进行转动，进而带动外筒704e进行转动，进而带动柱体件702沿外筒704e轴向进行转动，进而带动转轴701进行沿外筒704e轴向进行转动，进而带动U形连接件705沿外筒704e轴向进行转动，进而带动 弧形桨2沿外筒704e轴向进行转动，再由控制器5发送命令至转动电机104带动叶片101进行转动，进而完成对双桨叶拍摄无人机的升空，此时由输入电机704c带动输入轴704d进行转动，进而带动内齿轴707进行转动，进而带动与内齿轴707啮合的转动齿轮706进行转动，进而带动转轴701进行转动，进而带动U形连接件705进行转动，进而带动 弧形桨2进行转动，进而改变 弧形桨2的迎角，在预定范围内，迎角越大双桨叶拍摄无人机升空越快，迎角越小双桨叶拍摄无人机升空越慢，由于转动电机104单独控制叶片101，此时由转动电机104控制叶片101转速，进而完成对双桨叶拍摄无人机的转向，当双桨叶拍摄无人机飞至预定位置时，由摄像组件6进行拍摄，此时由第一转动气缸603转动进而带动一字形连接件604进行旋转，进而带动第二转动气缸605进行转动，进而带动方向固定件进行摆动，进而调整摄像机606的横向与纵向的拍摄，进而由第二转动气缸605进行转动进而带动方向固定件进行转动，进而调整摄像机606的摄像方位，进而完成拍摄，此时摄像机606拍摄至的画面，将上报至控制器5，进而上报至无线接收器3，在上报至控制终端，进而由操作者发生拍摄、停止命令，完成拍摄，当双桨叶拍摄无人机拍摄完成后，由控制终端发生命令，由无线接收器3接收，发送至控制器5，由控制器5控制旋转电机、转动电机104进行减速转动，进而带动 弧形桨2、叶片101进行减速转动，在由输入电机704c控制 弧形桨2的迎角，进而带动双桨叶拍摄无人机进行下降，进而完成工作。

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。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双桨叶拍摄无人机，其特征是，包括：

支撑组件，包括支架，以及与所述支架固定连接的机台；

摄像控制组件，包括设置在所述机台下方的摄像组件，设置在所述机台上方的控制器，以及设置在所述控制侧部的无线接收器；

驱动飞行组件，包括设置在所述机台内部的迎角变向装置，与所述迎角变向装置固定连接的多组弧形桨，以及设置所述多组弧形桨端部的飞行装置。

2.根据权利要求1所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述迎角变向装置包括四组旋转对称的镜像单元，每组镜像单元包括与所述弧形桨固定连接的U形连接件，与所述U形连接件固定连接的转轴，套接所述转轴的柱体件，以及设置在所述柱体件端部且套接所述转轴的转动齿轮；所述转动齿轮与内齿轴啮合，所述内齿轴插接套筒。

3.根据权利要求2所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述套筒包括套接所述内齿轴的内筒，套接所述内筒的外筒，以及设置在所述内筒与外筒之间的滚珠；所述内筒内部还设有输入电机，所述输入电机的端部插接输入轴，所述输入轴与所述内齿轴固定连接；所述外筒与所述柱体件固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述外筒的一端固定连接转盘，所述转盘的侧部设有旋转电机。

5.根据权利要求1所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述支架包括与所述机台固定连接的三角连接件，以及与所述三角连接件固定连接三组相同单元，每组相同单元包括插接所述三角连接件的连接柱，设置在所述连接柱端部的支脚连接件，插接所述支脚连接件的支撑脚，以及设置在所述支撑脚端部的防滑垫。

6.根据权利要求1所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述摄像组件包括与三角连接件固定连接的固定架，与所述固定架固定连接的L形连接件，设置在所述L形连接件端部的第一转动气缸，与所述第一转动气缸固定连接的一字形连接件，设置在所述一字形连接件端部的第二转动气缸，与所述第二转动气缸固定连接的方形固定件，以及嵌在所述方形固定件内的摄像机。

7.根据权利要求6所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述飞行装置包括与弧形桨固定连接的转动电机，与所述转动电机固定连接的支撑架，设置在所述支撑架上方且与转动电机同轴转动的叶片，以及与所述支撑架固定连接的圆形框架；所述叶片为菱形叶片。

8.根据权利要求1所述的一种双桨叶拍摄无人机，其特征是：所述控制器与无线接收器通信连接，所述无线接收器与控制终端无线连接，所述控制终端为电子终端及控制中心。

9.一种双桨叶拍摄无人机的使用方法，其特征是，包括：

S1：当双桨叶拍摄无人机需要进行巡检时，由控制终端发送命令由无线接收器接收，进而发送至控制器，在由控制器发送指令，由旋转电机带动转盘进行转动，进而带动外筒进行转动，进而带动柱体件沿外筒轴向进行转动，进而带动转轴进行沿外筒轴向进行转动，进而带动U形连接件沿外筒轴向进行转动，进而带动弧形桨沿外筒轴向进行转动，再由控制器发送命令至转动电机带动叶片进行转动，进而完成对双桨叶拍摄无人机的升空；

S2：此时由输入电机带动输入轴进行转动，进而带动内齿轴进行转动，进而带动与内齿轴啮合的转动齿轮进行转动，进而带动转轴进行转动，进而带动U形连接件进行转动，进而带动弧形桨进行转动，进而改变弧形桨的迎角，在预定范围内，迎角越大双桨叶拍摄无人机升空越快，迎角越小双桨叶拍摄无人机升空越慢；

S3：由于转动电机单独控制叶片，此时由转动电机控制叶片转速，进而完成对双桨叶拍摄无人机的转向；

S4：当双桨叶拍摄无人机在沿预定路线巡检时，由摄像组件进行拍摄，此时由第一转动气缸转动进而带动一字形连接件进行旋转，进而带动第二转动气缸进行转动，进而带动方向固定件进行摆动，进而调整摄像机的横向与纵向的拍摄，进而由第二转动气缸进行转动进而带动方向固定件进行转动，进而调整摄像机的摄像巡检方位，进而完成巡检；

S5：此时摄像机拍摄至的画面，将上报至控制器，进而上报至无线接收器，在上报至控制终端，进而由操作者发生拍摄、停止命令，完成拍摄；

S6：当双桨叶拍摄无人机拍摄完成后，由控制终端发生命令，由无线接收器接收，发送至控制器，由控制器控制旋转电机、转动电机进行减速转动，进而带动弧形桨、叶片进行减速转动，在由输入电机控制弧形桨的迎角，进而带动双桨叶拍摄无人机进行下降，进而完成工作。