CN110182008B - 一种两级式可变姿无人机动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种两级式可变姿无人机动平台，包括：运载主平台，运载主平台包括主平台壳体以及位于主平台壳体周侧的多个轮桨，每个轮桨与主平台壳体通过可折叠连接结构进行连接，可折叠连接结构折叠时，轮桨竖直设置且轮桨的最低点低于主平台壳体的最低点；可折叠连接结构展开时，轮桨水平设置；至少一个机动子平台，可分离地设于主平台壳体上，通过变姿机构、前轮桨转动机构和后轮桨转动机构可实现运动模式变换。本发明提供的两级式可变姿无人机动平台，运载主平台能在轮跑状态和飞行状态之间进行切换，适应不同工作环境。当运载主平台到达预设位置后，能够释放机动子平台，多个机动子平台可进行独立或群体行动。

Description

一种两级式可变姿无人机动平台

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体而言，涉及一种两级式可变姿无人机动平台。

背景技术

无人机在各个领域应用广泛。

现有技术中，无人机只有单一的飞行姿态，并且在结构上独立，较难满足多样化的使用需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种两级式可变姿无人机动平台。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种两级式可变姿无人机动平台，包括：运载主平台，运载主平台包括主平台壳体以及位于主平台壳体周侧的多个轮桨，每个轮桨与主平台壳体通过可折叠连接结构连接；至少一个机动子平台，可分离地设于主平台壳体上，其中，可折叠连接结构折叠时，轮桨竖直设置且轮桨的最低点低于主平台壳体的最低点；可折叠连接结构展开时，轮桨水平设置。

本方案中，两级式可变姿无人机动平台包括运载主平台以及可与运载主平台连接和分离的机动子平台。

具体地，运载主平台的主平台壳体上通过多个可折叠连接结构连接有多个轮桨，可折叠连接结构折叠时，轮桨竖直设置且轮桨的最低点低于主平台壳体的最低点，此时运载主平台处于轮跑状态，能够在地面上通过轮桨向前行进。当可折叠连接结构展开时，轮桨水平设置，通过多个轮桨旋转时提供的升力，使运载主平台能够飞行，此时运载主平台处于飞行状态。通过本方案，运载主平台能够在轮跑状态和飞行状态之间进行切换，从而能够适应不同的工作环境，适用性更好，能满足多样化的使用需求。当运载主平台用于军事侦查领域时，采用轮跑姿态行进能减少被雷达探测到的可能性，能够进行有效的渗透，便于情报信息的收集。

进一步地，运载主平台的主平台壳体上可分离地设有至少一个机动子平台，机动子平台可根据需要连接在主平台壳体上或与主平台壳体分离。具体地，当运载主平台到达预设位置后，机动子平台可从运输主平台上释放，进行定点式或自主式的运动，机动子平台能够进行侦查、快递投递等操作，完成任务后返回到运输主平台上。本方案中，运载主平台能够对机动子平台进行快速输送，主要完成长距离或长周期的机动任务，能够有效弥补机动子平台航程短的缺点。同时机动性较强，当一个运载主平台搭载有多个机动子平台时，通过运载主平台能够快速在多个区域对机动子平台进行投放。运输主平台上的三个机动子平台既可独立运动，也可在运输主平台的指挥下进行编队运动和快速部署。当运载主平台和机动子平台均配置有载物设备后，该两级式平台可进行智能化的分拣以及运输操作。

本方案中的两级式可变姿无人机动平台集成化和智能化程度高，机动性强，姿态灵活可变，在军事侦察、智能物流、智能购物等方面具有应用前景。

在上述技术方案中，优选地，可折叠连接结构包括：固定臂，固设于主平台壳体上；转动臂，转动臂的一端与固定臂通过转动驱动结构连接，另一端与轮桨通过轮桨驱动结构连接。

本方案中，转动臂的一端与固定臂通过转动驱动结构连接，另一端与轮桨通过轮桨驱动结构连接，通过转动臂相对于固定臂的转动，能够使轮桨在竖直和水平两个姿态之间切换，进而能够使运载主平台在轮跑姿态和飞行姿态之间切换。同时，轮桨通过轮桨驱动结构驱动其转动，当运载主平台处于轮跑姿态时，轮桨驱动结构以低速模式运行；当运载主平台处于飞行姿态时，轮桨驱动结构以高速模式运行。

在上述任一技术方案中，优选地，机动子平台包括：前轮桨组件；后轮桨组件；主骨架杆，后轮桨组件安装在主骨架杆一端；滑块摇杆机构，对称且滑动连接在主骨架杆上并分别与两个前轮桨组件连接；驱动装置，驱动装置驱动滑块摇杆机构展开或折叠；其中，驱动装置驱动滑块摇杆机构展开时，前轮桨组件和后轮桨组件分别处于水平状态，两个前轮桨组件相对打开，机动子平台处于飞行姿态；驱动装置驱动滑块摇杆机构折叠时，前轮桨组件和后轮桨组件分别处于竖直状态，两个前轮桨组件相对闭合，机动子平台处于轮跑姿态。

在上述任一技术方案中，优选地，滑块摇杆机构包括：两个副骨架杆，对称设于主骨架杆的两侧，副骨架杆远离主骨架杆的一端设有凸起；滑动件，套设于主骨架杆外且与驱动装置连接；对称设置的两个摆杆，摆杆与滑动件转动连接，摆杆上设有通槽，凸起嵌入通槽内并能相对于通槽滑动，摆杆远离滑动件的一端与前轮桨组件连接，其中，驱动装置能带动滑动件沿主骨架杆滑动，使摆杆沿凸起运动，以使滑块摇杆机构折叠或展开。

在上述任一技术方案中，优选地，摆杆与前轮桨组件通过前轮桨转动结构连接，前轮桨转动结构能使前轮桨组件转动至水平位置和竖直位置；主骨架杆与后轮桨组件通过后轮桨转动结构连接连接，后轮桨转动结构能使后轮桨组件转动至水平位置和竖直位置。

本方案中，滑动件能沿主骨架杆滑动，摆杆在滑动件以及凸起的作用下张开或收缩，进而实现前轮桨组件的展开或收缩。通过本方案，通过驱动装置驱动滑动件沿主骨架杆滑动即可使前轮桨组件展开或伸缩，机动子平台的展开和收缩更加便捷。

在上述任一技术方案中，优选地，前轮桨组件包括：前轮桨连杆，与前轮桨转动结构连接；前轮桨，与前轮桨连杆通过前轮桨驱动装置连接；轮桨组件包括：后轮桨安装架，与后轮桨转动结构连接；后轮桨，与后轮桨安装架通过后轮桨驱动装置连接。

本方案中，前轮桨连杆与前轮桨转动结构连接，前轮桨与前轮桨连杆通过前轮桨驱动装置连接。在机动子平台工作时，前轮桨转动结构能带动前轮桨连杆，使前轮桨能处于水平位置或竖直位置。后轮桨转动结构能使后轮安装架旋转，以使后轮桨能位于水平位置或竖直位置，当前轮桨和后轮桨均处于水平位置时，机动子平台处于飞行状态；当前轮桨和后轮桨均处于竖直位置时，机动子平台处于轮跑状态，机动子平台通过在飞行状态和轮跑状态的切换，机动子平台能够适应更多场景。

在上述任一技术方案中，优选地，机动子平台还包括：子平台壳体，与主骨架杆固定连接，子平台壳体上连接有支撑装置，主平台壳体上设有起落接口，支撑装置能嵌入起落接口内并与主平台壳体磁力连接，以实现机动子平台在主平台壳体上的可拆卸设置。

本方案中，支撑装置能嵌入起落接口内并与主平台壳体磁力连接，从而能将启动无人机固定在运载主平台上。当机动子平台需要从运载主平台上分离时，机动子平台能依靠自身的升力将支撑装置从起落接口内移出，从而实现分离。

在上述任一技术方案中，优选地，支撑装置包括：起落架，与子平台壳体通过第一支撑旋转装置连接；连接架，与起落架通过第二支撑旋转装置连接，连接架能嵌入起落接口内并与主平台壳体磁力连接。

在上述任一技术方案中，优选地，运载主平台内设有第一蓄电装置，起落接口内设有与第一蓄电装置连接的第一电连接器；机动子平台内设有第二蓄电装置，连接架上设有与第二蓄电装置连接的第二电连接器，其中，连接架嵌入起落接口后，第一电连接器与第二电连接器连接，以使第一蓄电装置向第二蓄电装置充电。

本方案中，连接架嵌入起落接口内后，第一电连接器与第二电连接器连接，以使第一蓄电装置向第二蓄电装置充电，此时运载主平台能够向机动子平台供电，能够克服机动子平台航程较短的缺点。

在上述任一技术方案中，优选地，机动子平台为多个时，位于运载主平台两侧的机动子平台的数量相同。

本方案中，机动子平台为多个时，位于运载主平台两侧的机动子平台的数量相同，便于保持运载主平台在飞行过程中的平衡。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的立体结构示意图；

图2是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的运载主平台飞行姿态的立体结构示意图；

图3是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的运载主平台轮跑姿态的立体结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台轮跑姿态的立体结构示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台飞行姿态的立体结构示意图；

图6是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台轮跑姿态下支撑装置折叠的侧视图；

图7是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台飞行姿态下支撑装置展开的侧视图；

图8是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台飞行姿态下的部分结构示意图；

图9是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的机动子平台轮跑姿态下的部分结构示意图；

图10是根据本发明的一个实施例的两级式可变姿无人机动平台的控制系统图。

其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10运载主平台，11主平台壳体，111起落接口，12轮桨，13可折叠连接结构，131固定臂，132转动臂，133转动驱动结构，134轮桨驱动结构，20机动子平台，21主骨架杆，22副骨架杆，221凸起，23滑动件，24摆杆，241通槽，25前轮桨转动结构，26前轮桨组件，261前轮桨连杆，262前轮桨驱动装置，263前轮桨，27后轮桨组件，271后轮桨安装架，272后轮桨驱动装置，273后轮桨，28子平台壳体，281能量条，29支撑装置，291起落架，292第一支撑旋转装置，293连接架，294第二支撑旋转装置，30后轮桨转动结构。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图10描述根据本发明的一些实施例。

如图1至图10所示，本发明的实施例提供了一种两级式可变姿无人机动平台，包括：运载主平台10，运载主平台10包括主平台壳体11以及位于主平台壳体11周侧的多个轮桨12，每个轮桨12与主平台壳体11通过可折叠连接结构13连接；至少一个机动子平台20，可分离地设于主平台壳体11上，其中，可折叠连接结构13折叠时，轮桨12竖直设置且轮桨12的最低点低于主平台壳体11的最低点；可折叠连接结构展开时，轮桨12水平设置。

本方案中，运载主平台10的主平台壳体11上通过多个可折叠连接结构13连接有多个轮桨12，可折叠连接结构13折叠时，轮桨12竖直设置且轮桨12的最低点低于主平台壳体11的最低点，此时运载主平台10处于轮跑状态，能够在地面上通过轮桨12向前行进。当可折叠连接结构13展开时，轮桨12水平设置，通过多个轮桨12旋转时提供的升力，使运载主平台10能够飞行，此时运载主平台10处于飞行状态。通过本方案，运载主平台10能够在轮跑状态和飞行状态之间进行切换，从而能够适应不同的工作环境，适用性更好。当运载主平台10用于军事侦查领域时，采用轮跑姿态行进能减少被雷达探测到的可能性，能够进行有效的渗透，便于情报信息的收集。

进一步地，运载主平台10的主平台壳体11上可分离地设有至少一个机动子平台20，机动子平台20可根据需要连接在主平台壳体11上或与主平台壳体11分离。具体地，当运载主平台10到达预设位置后，能够释放机动子平台20，机动子平台20能够进行侦查、快递投递等操作。本方案中，运载主平台10能够对机动子平台20进行快速输送，能够有效弥补机动子平台20航程短的缺点。同时机动性较强，当一个运载主平台10搭载有多个机动子平台20时，通过运载主平台10能够快速在多个区域对机动子平台20进行投放。机动子平台20可进行独立或群体行动。

在上述实施例中，优选地，可折叠连接结构13包括：固定臂131，固设于主平台壳体11上；转动臂132，转动臂132的一端与固定臂131通过转动驱动结构133连接，另一端与轮桨12通过轮桨驱动结构134连接。

本方案中，转动臂132的一端与固定臂131通过转动驱动结构133连接，另一端与轮桨12通过轮桨驱动结构134连接，通过转动臂132相对于固定臂131的转动，能够使轮桨12在竖直和水平两个姿态之间切换，进而能够使运载主平台10在轮跑姿态和飞行姿态之间切换。同时，轮桨12通过轮桨驱动结构驱动其转动，当运载主平台10处于轮跑姿态时，轮桨驱动结构134以低速模式运行；当运载主平台10处于飞行姿态时，轮桨驱动结构134以高速模式运行。

其中，转动驱动结构133为步进电机，且步进电机分别于固定臂131和转动臂132固定。步进电机转动固定角度，以实现改变固定臂131和转动臂132之间的夹角，进而实现可折叠连接结构13的展开和折叠，实现主运载平台10在轮跑姿态和飞行姿态之间的转换。

其中，轮桨驱动结构134为无刷电机，轮桨12包括行走轮以及设于行走轮内的桨叶，其安装方式可以是申请号为CN201520729340.8名称为一种多旋翼无人机中的安装方式，无刷电机嵌入转动臂132内并与转动臂132固定，行走轮以及桨叶固定在无刷电机的输出轴上。当运载主平台10处于飞行姿态时，轮桨驱动结构134位于高速模式，以使桨叶旋转能产生足够的升力；当运载主平台10处于轮跑姿态时，轮桨驱动结构134位于低速模式，使运载主平台10能够利用行走轮行进。

其中，转动驱动结构133为电机驱动的转动结构。

在上述任一实施例中，优选地，机动子平台20包括：前轮桨组件；后轮桨组件；主骨架杆，所述后轮桨组件安装在所述主骨架杆一端；滑块摇杆机构，对称且滑动连接在所述主骨架杆上并分别与两个前轮桨组件连接；驱动装置，所述驱动装置驱动所述滑块摇杆机构展开或折叠；其中，所述驱动装置驱动所述滑块摇杆机构展开时，所述前轮桨组件和所述后轮桨组件分别处于水平状态，两个前轮桨组件相对打开，所述机动子平台处于飞行姿态；所述驱动装置(例如为电动推杆等)驱动所述滑块摇杆机构折叠时，所述前轮桨组件和所述后轮桨组件分别处于竖直状态，两个前轮桨组件相对闭合，所述机动子平台处于轮跑姿态。

在上述任一实施例中，优选地，滑块摇杆机构包括：两个副骨架杆22，副骨架杆22对称设于主骨架杆21的两侧，副骨架杆22远离主骨架杆21的一端设有凸起221；滑动件23，套设于主骨架杆21外；对称设置的两个摆杆24，摆杆24与滑动件23转动连接，摆杆24上设有通槽241，凸起221嵌入通槽241内并能相对于通槽241滑动，摆杆24远离滑动件23的一端通过前轮桨转动结构25连接有前轮桨组件26，前轮桨转动结构25能使前轮桨组件26转动至水平位置和竖直位置；驱动装置，与滑动件23以及主骨架杆21连接，驱动装置用于带动滑动件23沿主骨架杆21滑动；后轮桨组件27，通过后轮桨转动结构30与主骨架杆21的一端连接且滑动件23设于后轮桨组件27与凸起221之间，后轮桨转动结构30能使后轮桨组件27转动至水平位置和竖直位置。驱动装置能带动滑动件沿主骨架杆滑动，使摆杆24沿凸起221运动，以使滑块摇杆机构折叠或展开。

本方案中，主骨架杆21、副骨架杆22、滑动件23以及摆杆24共同构成了机动子平台20的变姿机构。滑动件23能沿主骨架杆21滑动，摆杆24在滑动件23以及凸起221的作用下张开或收缩，使滑块摇杆机构这的或展开，进而实现前轮桨组件26的展开或收缩。通过本方案，通过驱动装置驱动滑动件23沿主骨架杆21滑动即可使前轮桨组件26展开或伸缩，机动子平台20的展开和收缩更加便捷。

其中，摆杆24位折弯结构，通槽241随摆杆24折弯，以使滑块摇杆机构折叠时，两个摆杆24上的前轮桨263与后轮桨273平行。

在上述任一实施例中，优选地，前轮桨组件26包括：前轮桨连杆261，与前轮桨转动结构25连接；前轮桨263，与前轮桨连杆261通过前轮桨驱动装置262连接。

本方案中，前轮桨连杆261与前轮桨转动结构25连接，前轮桨263与前轮桨连杆261通过前轮桨驱动装置262连接。在机动子平台20工作时，前轮桨转动结构25能带动前轮桨连杆261，使前轮桨263能处于水平位置或竖直位置。

其中，前轮桨驱动装置262为无刷电机，前轮桨263包括行走轮以及设于行走轮内的桨叶，其安装方式可以是申请号为CN201520729340.8名称为一种多旋翼无人机中的安装方式，无刷电机嵌入前轮桨连杆261内并与前轮桨连杆261固定，行走轮以及桨叶固定在无刷电机的输出轴上。

在上述任一实施例中，优选地，后轮桨组件27包括：后轮桨安装架271，与后轮桨转动结构30连接；后轮桨273，与后轮桨安装架271通过后轮桨驱动装置272连接。

本方案中，后轮桨转动结构30能使后轮安装架旋转，以使后轮桨273能位于水平位置或竖直位置，当前轮桨263和后轮桨273均处于水平位置时，机动子平台20处于飞行状态；当前轮桨263和后轮桨273均处于竖直位置时，机动子平台20处于轮跑状态，机动子平台20通过在飞行状态和轮跑状态的切换，机动子平台20能够适应更多场景。

其中，后轮桨驱动装置272为无刷电机，后轮桨273包括行走轮以及设于行走轮内的桨叶，其安装方式可以是申请号为CN201520729340.8名称为一种多旋翼无人机中的安装方式，无刷电机嵌入后轮桨安装架271内并与后轮桨安装架271固定，行走轮以及桨叶固定在无刷电机的输出轴上。

同时，当机动子平台20处于轮跑姿态时，平行段243与主骨架杆21平行，使前轮桨组件26中的前轮桨263与主骨架杆21平行，使前轮桨263和后轮桨273能够在同一方向上，便于机动子平台20在轮跑下的顺利行进。

其中，前轮桨转动结构25和后轮桨转动结构30均为步进电机，通过使前轮桨转动结构25和后轮桨转动结构3转动固定角度，能调整前轮桨263和后轮桨273的水平和竖直，进而配合摆杆24调整机动子平台20在轮跑姿态和飞行姿态之间切换。

前轮驱动装置为与前轮桨263连接的无刷电机。前轮桨263包括行走轮以及设于行走轮内部的桨叶。

后轮驱动装置为与后轮桨273连接的无刷电机。后轮桨273包括行走轮以及设于行走轮内部的桨叶。

在上述任一实施例中，优选地，机动子平台20还包括：子平台壳体28，与主骨架杆21固定连接，子平台壳体28上连接有支撑装置29，主平台壳体11上设有起落接口111，支撑装置29能嵌入起落接口111内并与主平台壳体11磁力连接，以实现机动子平台20在主平台壳体11上的可拆卸设置。

本方案中，支撑装置29能嵌入起落接口111内并与主平台壳体11磁力连接，从而能将启动无人机固定在运载主平台10上。当机动子平台20需要从运载主平台10上分离时，机动子平台20能依靠自身的升力将支撑装置29从起落接口111内移出，从而实现分离。

在上述任一实施例中，优选地，支撑装置29包括：起落架291，与子平台壳体28通过第一支撑旋转装置292连接；连接架293，与起落架291通过第二支撑旋转装置294连接，连接架293能嵌入起落接口111内并与主平台壳体11磁力连接。

本方案中，支撑装置29展开时，起落架291能通过第一支撑旋转装置292先对壳体转动，同时连接架293通过第二支撑旋转装置294转动，以使连接架293水平，随后连接架293嵌入起落接口111内，以将机动子平台20固定在运载主平台10上。

当支撑装置29折叠时，起落架291能通过第一支撑旋转装置292先对壳体转动，同时连接架293通过第二支撑旋转装置294转动，以使起落架291和连接架293与子平台壳体28贴合，减少机动子平台20飞行过程中的飞行阻力。

其中，第一支撑旋转装置292和第二支撑旋转装置294均为步进电机，第一支撑旋转装置292和第二支撑旋转装置2能转动固定角度，使支撑装置折叠或展开。

其中，运载主平台10着陆后进行飞行姿态和轮跑姿态的切换。机动子平台20可在着陆后进行飞行姿态和轮跑姿态的切换，也可在运载主平台10上进行飞行姿态和轮跑姿态的切换。

机动子平台20位于飞行姿态时，前轮桨263以及后轮桨273均水平且滑块摇杆机构处于展开状态，前轮桨驱动装置262和后轮桨驱动装置272均处于高速转动模式。当机动子平台20要从飞行姿态切换至摇杆姿态时，驱动装置带动滑动件23沿主骨架杆10移动，摆杆沿在滑动件23的带动下沿凸起221滑动，以使滑块摇杆机构折叠，同时前轮桨转动结构25转动使前轮桨263竖直，后轮桨转动结构30带动后轮桨273转动使后轮桨273竖直，并且滑块摇杆机构折叠后前轮桨263和后轮桨273平行，以能够使机动子平台20通过前轮桨263和后轮桨273实现轮跑，机动子平台20处于轮跑姿态时，前轮桨驱动装置262和后轮桨驱动装置272均为低速转动模式。

在上述任一实施例中，优选地，运载主平台10内设有第一蓄电装置，起落接口111内设有与第一蓄电装置连接的第一电连接器；机动子平台20内设有第二蓄电装置，连接架293上设有与第二蓄电装置连接的第二电连接器，其中，连接架293嵌入起落接口111后，第一电连接器与第二电连接器连接，以使第一蓄电装置向第二蓄电装置充电。

本方案中，连接架293嵌入起落接口111内后，第一电连接器与第二电连接器连接，以使第一蓄电装置向第二蓄电装置充电，此时运载主平台10能够向机动子平台20供电，能够克服机动子平台20航程较短的缺点。

其中，机动子平台20的子平台壳体28上还设有显示第二蓄电装置电量的能量条281，用户使用时能更加直观了解到机动子平台20的当前电量。

在上述任一实施例中，优选地，机动子平台20为多个时，运载主平台10两侧的机动子平台20对称设置。

本方案中，机动子平台20为多个时，运载主平台10两侧的机动子平台20对称设置，便于保持运载主平台10在飞行过程中的平衡。

具体地，机动子平台20为一个时，机动子平台20设于运载主平台10的中间。

机动子平台20为奇数个时，运载主平台10的中间设置有一个机动子平台20，其余的机动子平台20对称设于运载主平台10的两侧。

机动子平台20为偶数个时，机动子平台20对称设于运载主平台10的两侧。

其中，运载主平台和机动子平台20均由动力单元、控制单元、感知单元、变姿单元和运动单元组成。

运载主平台的动力单元主要指运载主平台上的第一蓄电装置，机动子平台20通过起落接口实现运载主平台到机动子平台20的电力传输，以保证机动子平台20的续航能力，即运载主平台可作为机动子平台20的移动充电站，机动子平台20的电量将通过其背部的能量条281进行显示。

控制单元可对运载主平台进行系统级管控，接收数据，执行指令，完成动作。

传感单元包括该两级式平台上的各类传感装置、飞行控制装置以及导航系统，可感知外界环境，并实现对平台变姿和运动的闭环控制。陀螺仪和加速度计可作为惯导装置；气压传感器用于控制飞行高度；角速度传感器用于监测轮桨转速；运载主平台和机动子平台20的前端均配置有摄像装置，可进行图像采集与识别；导航系统主要指GPS。

运载主平台的变姿单元即为可折叠连接结构13。

运动单元主要指运载主平台的轮桨12以及轮桨12驱动装置。轮桨12具有高速转动和低速转动两种模式，以分别适应飞行和轮跑的运动要求，并且通过差速方式实现两级式平台在轮跑状态下的转弯动作。

机动子平台20的控制系统图如图10所示，机动子平台20的动力单元主要指机动子平台20上的第二蓄电装置，机动子平台20通过起落接口实现机动子平台20到运载主平台的电力传输，机动子平台20的电量将通过其背部的能量条281进行显示。

控制单元可对机动子平台20进行系统级管控，接收数据，执行指令，完成动作。

传感单元包括该两级式平台上的各类传感装置、飞行控制装置以及导航系统，可感知外界环境，并实现对平台变姿和运动的闭环控制。陀螺仪和加速度计可作为惯导装置；气压传感器用于控制飞行高度；角速度传感器用于监测轮桨转速；机动子平台20和机动子平台20的前端均配置有摄像装置，可进行图像采集与识别；导航系统主要指GPS。

机动子平台20的变姿单元包括主骨架杆21、副骨架杆22、摆杆24、滑动件23、前轮桨转动结构25以及后轮桨转动结构30。

运动单元主要指机动子平台20的前轮桨263、前轮桨驱动装置262、后轮桨273以及后轮桨驱动装置272。前轮桨263和后轮桨273具有高速转动和低速转动两种模式，以分别适应飞行和轮跑的运动要求，并且通过差速方式实现两级式平台在轮跑状态下的转弯动作。

当机动子平台20回落到运载主平台上时，机动子平台20的支撑装置29展开，与起落接口相配合，使机动子平台20稳定降落；当机动子平台20运动时，其支撑装置29收拢。

运载主平台主要完成长距离或长周期的机动任务，机动子平台20可从运载主平台上释放，进行定点式或自主式的运动，完成任务后返回到运载主平台上。运载主平台上的三个机动子平台20既可独立运动，也可在运载主平台的指挥下进行编队运动和快速部署。当运载主平台和机动子平台20均配置有载物设备后，该两级式平台可进行智能化的分拣以及运输操作。

该平台的系统集成化和智能化程度高，机动性强，姿态灵活可变，在军事侦察、民用物流、智能购物等方面具有应用前景。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，包括：

运载主平台(10)，所述运载主平台(10)包括主平台壳体(11)以及位于所述主平台壳体周侧的多个轮桨(12)，每个所述轮桨(12)与所述主平台壳体(11)通过可折叠连接结构(13)连接；

至少一个机动子平台(20)，可分离地设于所述主平台壳体(11)上，

其中，所述可折叠连接结构(13)折叠时，所述轮桨(12)竖直设置且轮桨(12)的最低点低于所述主平台壳体(11)的最低点；所述可折叠连接结构(13)展开时，所述轮桨(12)水平设置；

所述机动子平台(20)包括：

前轮桨组件(26)；

后轮桨组件(27)；

主骨架杆(21)，所述后轮桨组件(27)安装在所述主骨架杆(21)一端；

滑块摇杆机构，对称且滑动连接在所述主骨架杆(21)上并分别与两个前轮桨组件(26)连接；

驱动装置，所述驱动装置驱动所述滑块摇杆机构展开或折叠；

其中，所述驱动装置驱动所述滑块摇杆机构展开时，所述前轮桨组件(26)和所述后轮桨组件(27)分别处于水平状态，两个前轮桨组件(26)相对打开，所述机动子平台处于飞行姿态；所述驱动装置驱动所述滑块摇杆机构折叠时，所述前轮桨组件(26)和所述后轮桨组件(27)分别处于竖直状态，两个前轮桨组件相对闭合，所述机动子平台处于轮跑姿态。

2.根据权利要求1所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，所述可折叠连接结构(13)包括：

固定臂(131)，固设于所述主平台壳体(11)上；

转动臂(132)，所述转动臂(132)的一端与所述固定臂(131)通过转动驱动结构(133)连接，另一端与所述轮桨(12)通过轮桨驱动结构(134)连接。

3.根据权利要求1所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，所述滑块摇杆机构包括：

两个副骨架杆(22)，对称设于所述主骨架杆(21)的两侧，所述副骨架杆(22)远离所述主骨架杆(21)的一端设有凸起(221)；

滑动件(23)，套设于所述主骨架杆(21)外且与所述驱动装置连接；

对称设置的两个摆杆(24)，所述摆杆(24)与所述滑动件(23)转动连接，所述摆杆(24)上设有通槽(241)，所述凸起(221)嵌入所述通槽(241)内并能相对于所述通槽(241)滑动，所述摆杆(24)远离所述滑动件(23)的一端与所述前轮桨组件连接，

其中，所述驱动装置能带动所述滑动件沿所述主骨架杆滑动，使所述摆杆(24)沿所述凸起(221)运动，以使所述滑块摇杆机构折叠或展开。

4.根据权利要求3所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，

所述摆杆(24)与所述前轮桨组件(26)通过前轮桨转动结构连接，所述前轮桨转动结构(25)能使所述前轮桨组件(26)转动至水平位置和竖直位置；

所述主骨架杆(21)与所述后轮桨组件(27)通过后轮桨转动结构连接，所述后轮桨转动结构(30)能使所述后轮桨组件(27)转动至水平位置和竖直位置。

5.根据权利要求4所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，所述前轮桨组件(26)包括：

前轮桨连杆(261)，与所述前轮桨转动结构(25)连接；

前轮桨(263)，与所述前轮桨连杆(261)通过前轮桨驱动装置(262)连接；

所述后轮桨组件(27)包括：

后轮桨安装架(271)，与所述后轮桨转动结构(30)连接；

后轮桨(273)，与所述后轮桨安装架(271)通过后轮桨驱动装置(272)连接。

6.根据权利要求1所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，所述机动子平台(20)还包括：

子平台壳体(28)，与所述主骨架杆(21)固定连接，所述子平台壳体(28)上连接有支撑装置(29)，所述主平台壳体(11)上设有起落接口(111)，所述支撑装置(29)能嵌入所述起落接口(111)内并与所述主平台壳体(11)磁力连接，以实现所述机动子平台(20)在所述主平台壳体(11)上的可拆卸设置。

7.根据权利要求6所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，所述支撑装置(29)包括：

起落架(291)，与所述子平台壳体(28)通过第一支撑旋转装置(292)连接；

连接架(293)，与所述起落架(291)通过第二支撑旋转装置(294)连接，所述连接架(293)能嵌入所述起落接口(111)内并与所述主平台壳体(11)磁力连接。

8.根据权利要求7所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于

所述运载主平台(10)内设有第一蓄电装置，所述起落接口(111)内设有与所述第一蓄电装置连接的第一电连接器；

所述机动子平台(20)内设有第二蓄电装置，所述连接架(293)上设有与所述第二蓄电装置连接的第二电连接器，

其中，所述连接架(293)嵌入所述起落接口(111)后，所述第一电连接器与所述第二电连接器连接，以使所述第一蓄电装置向所述第二蓄电装置充电。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的两级式可变姿无人机动平台，其特征在于，

所述机动子平台(20)为多个时，位于所述运载主平台(10)两侧的所述机动子平台(20)的数量相同。

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