CN110626514B - 一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，包括无人机主体、锂电池盒、无刷电机、第三微型电机与电动伸缩杆，其特征在于：所述无人机主体的上表面通过螺丝固定有支撑台，所述无人机主体的下表面通过螺丝固定有锂电池盒，所述无人机主体的两侧皆通过螺丝固定有支撑套杆，所述支撑套杆的内侧设有支撑杆，所述支撑杆的顶端通过螺丝固定有夹爪主体，所述无人机主体的两侧皆通过螺丝固定有缓冲器，所述缓冲器的顶端设有第一连接架，所述缓冲器的底端设置有第二连接架。本发明能够内外夹持，增加夹持形态，提高使用范围，在长时间栖息时，具有机翼收缩防护结构，提高无人机使用寿命。

Description

一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体为一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机。

背景技术

无人机能够用于航拍与探测等多种工作，主打探测工作的无人机具有栖息功能，水陆两栖四旋翼无人机能够栖息在岩壁上，同时能够在水中栖息。

现有的水陆两栖四旋翼无人机在栖息时，是通过夹爪夹持在岩壁上，然而现有的水陆两栖四旋翼无人机夹爪只具备单一夹持形态，使用局限性大，影响使用范围，由于无人机的升空，式依靠机翼旋转，改变无人机周边气流流向，来带动无人机飞起的，机翼的作用尤为重要，因此在长期栖息时，对机翼的防护尤为，重要然而现有现有的水陆两栖四旋翼无人机在长时间栖息时，机翼无防护结构，无法对机翼进行防护，因此亟需设计一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，以解决上述背景技术中提出的只具备单一夹持形态，使用局限性大，影响使用范围，在长时间栖息时，机翼无防护结构的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，包括无人机主体、锂电池盒、无刷电机、第三微型电机与电动伸缩杆，其特征在于：所述无人机主体的上表面通过螺丝固定有支撑台，所述无人机主体的下表面通过螺丝固定有锂电池盒，所述无人机主体的两侧皆通过螺丝固定有支撑套杆，所述支撑套杆的内侧设有支撑杆，所述支撑杆的顶端通过螺丝固定有夹爪主体，所述无人机主体的两侧皆通过螺丝固定有缓冲器，所述缓冲器的顶端设有第一连接架，所述缓冲器的底端设置有第二连接架，所述第一连接架的外侧设有支撑桩，所述缓冲器的数量为两组，一组所述缓冲器固定在无人机主体上，另一组所述缓冲器通过螺丝固定在支撑桩上，所述支撑桩上表面开设有凹槽，所述凹槽的内侧设有连接桩，所述连接桩的顶端一体化连接有支撑块，所述支撑块的上表面通过螺丝固定有无刷电机，所述无刷电机的输出端通过转轴连接有旋翼，所述连接桩的内侧贯穿设置有第二连接轴，所述连接桩的右侧外表面粘合连接有冠齿轮，所述支撑桩的内侧设有第一套仓，所述第一套仓的内侧通过螺丝固定有第三微型电机，所述第三微型电机的输出端套接有锥形齿轮，所述支撑桩的底端通过螺丝固定有浮体，所述浮体的下表面粘合有防护垫。

优选的，所述支撑杆与支撑套杆组成伸缩结构，所述电动伸缩杆的底端通过螺丝固定于支撑套杆的内侧，所述电动伸缩杆的输出端与支撑杆的内侧顶端抵触。

优选的，所述夹爪主体包括连接槽、第一抓钩、第二抓钩、第三抓钩、第一固定环、第二固定环、第一拉索、第一滑槽、第二拉索、第二滑槽、第一连接轴、扭簧、凸轮、第一微型电机、第一绕线轮、第二微型电机与第二绕线轮，所述连接槽开设于夹爪主体的顶端两侧，所述连接槽的内侧通过转轴连接有第一抓钩，所述第一抓钩的顶端通过转轴连接有第二抓钩，所述第二抓钩的顶端贯穿设置有第一连接轴，所述第一连接轴的外表面套设有扭簧，所述扭簧的外表面套设有第三抓钩。

优选的，所述第三抓钩与扭簧组成弹性结构，所述第三抓钩与第一连接轴组成转动结构，所述第二抓钩与第一抓钩组成转动结构，所述第一抓钩与连接槽组成转动结构。

优选的，所述第三抓钩的底端外表面一体化连接有第一固定环与第二固定环，且第二固定环设置于第一固定环的内侧，所述第三抓钩的底端外表面一体化连接有凸轮，所述第二抓钩的外侧开设有第一滑槽，所述第一滑槽的内侧设有第一拉索，所述第二抓钩的内侧开设有第二滑槽，所述第二滑槽的内侧设有第二拉索，所述第一拉索的顶端与第一固定环缠绕固定，所述第二拉索的顶端与第二固定环缠绕固定。

优选的，所述支撑杆的内侧开设有第二套仓，所述连接槽底端与第二套仓连通，所述第一微型电机与第二微型电机皆通过螺丝固定于第二套仓的内侧底端，且第二微型电机设置于第一微型电机的下方，所述第一微型电机的输出端套接有第一绕线轮，所述第一拉索的底端与第一绕线轮缠绕固定，所述第二微型电机的输出端套接有第二绕线轮，所述第二拉索的底端与第二绕线轮缠绕固定。

优选的，所述缓冲器包括连杆与弹簧，所述缓冲器的内侧贯穿设置有连杆，所述连杆的顶端与第一连接架焊接固定，所述连杆的底端通过螺丝与第二连接架连接固定，所述连杆的外表面套设有弹簧，所述连杆与弹簧组成弹性结构。

优选的，所述连接桩与凹槽组成转动结构，所述锥形齿轮与冠齿轮啮合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机能够内外夹持，增加夹持形态，提高使用范围，在长时间栖息时，具有机翼收缩防护结构，提高无人机使用寿命。

1、设置有夹爪主体、连接槽、第一抓钩、第二抓钩、第三抓钩、第一固定环、第二固定环、第一拉索、第一滑槽、第二拉索与第二滑槽，通过在夹爪主体上表面开设有连接槽，并在连接槽内通过转轴连接有第一抓钩，在第一抓钩的顶端通过转轴转动连接有第二抓钩，在第二抓钩的顶端以同样的方式连接有第三抓钩，使第一抓钩、第二抓钩与第三抓钩能够形成三节夹持，再将第三抓钩底端固定有第一固定环与第二固定环，并通过第一拉索与第二拉索对第一固定环与第二固定环进行拉扯，通过第二拉索向下收缩，能够拉动第二固定环，使第二固定环带动第三抓钩向右侧弯曲，即可使第一抓钩、第二抓钩与第三抓钩向内转动夹持，通过第一拉索向下收缩，能够拉动第一固定环向左侧弯曲，即可使第一抓钩、第二抓钩与第三抓钩向外转动夹持，使无人机栖息在不同的场景时，对栖息的物体要求更低，进而达到能够内外夹持，增加夹持形态，提高使用范围的效果；

2、设置有支撑块、连接桩、凹槽、冠齿轮与锥形齿轮，通过在支撑桩的上表面开设有凹槽，并通过第二连接轴将连接桩转动连接于凹槽内，使连接桩能够带动支撑块在支撑桩上转动，在长期栖息时，通过第三微型电机通电转动，使第三微型电机带动锥形齿轮转动，使锥形齿轮带动冠齿轮转动，使冠齿轮通过连接桩带动支撑块向无人机主体方向转动，即可使支撑块带动无刷电机与旋翼向无人机主体方向收起，通过第一连接架能够挡住旋翼，即使栖息时意外坠落，也不会损伤旋翼，进而达到具有机翼收缩防护结构，提高无人机使用寿命的效果。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的结构侧视示意图；

图3为本发明的图1中支撑套杆的结构剖视示意图；

图4为本发明的图3中A处结构放大示意图；

图5为本发明的图3中B处结构放大示意图；

图6为本发明的图1中支撑桩的结构局部示意图；

图7为本发明的图1中支撑桩的结构侧视剖视示意图；

图8为本发明的图1中缓冲器的结构剖视示意图。

图中：1、无人机主体；2、锂电池盒；3、支撑套杆；4、支撑杆；5、夹爪主体；51、连接槽；52、第一抓钩；53、第二抓钩；54、第三抓钩；55、第一固定环；56、第二固定环；57、第一拉索；58、第二滑槽；59、第二拉索；510、第二滑槽；511、第一连接轴；512、扭簧；513、凸轮；514、第一微型电机；515、第一绕线轮；516、第二微型电机；517、第二绕线轮；6、缓冲器；61、连杆；62、弹簧；7、第一连接架；8、第二连接架；9、支撑桩；10、支撑块；11、无刷电机；12、旋翼；13、支撑台；14、浮体；15、防护垫；16、连接桩；17、凹槽；18、第一套仓；19、第二连接轴；20、冠齿轮；21、第三微型电机；22、锥形齿轮；23、电动伸缩杆；24、第二套仓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：

一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，包括无人机主体1、锂电池盒2、无刷电机11、第三微型电机21与电动伸缩杆23，无人机主体1的上表面通过螺丝固定有支撑台13，无人机主体1的下表面通过螺丝固定有锂电池盒2，无人机主体1的两侧皆通过螺丝固定有支撑套杆3，支撑套杆3的内侧设有支撑杆4，支撑杆4的顶端通过螺丝固定有夹爪主体5，支撑杆4与支撑套杆3组成伸缩结构，电动伸缩杆23的底端通过螺丝固定于支撑套杆3的内侧，电动伸缩杆23的输出端与支撑杆4的内侧顶端抵触，电动伸缩杆23型号为WXTG，电动伸缩杆23起到推动支撑杆4在支撑套杆3内伸缩的作用，通过支撑杆4伸缩能够调节夹爪主体5的夹持长度。

夹爪主体5包括连接槽51、第一抓钩52、第二抓钩53、第三抓钩54、第一固定环55、第二固定环56、第一拉索57、第一滑槽58、第二拉索59、第二滑槽510、第一连接轴511、扭簧512、凸轮513、第一微型电机514、第一绕线轮515、第二微型电机516与第二绕线轮517，连接槽51开设于夹爪主体5的顶端两侧，连接槽51的内侧通过转轴连接有第一抓钩52，第一抓钩52的顶端通过转轴连接有第二抓钩53，第二抓钩53的顶端贯穿设置有第一连接轴511，第一连接轴511的外表面套设有扭簧512，扭簧512的外表面套设有第三抓钩54，第三抓钩54与扭簧512组成弹性结构，第三抓钩54与第一连接轴511组成转动结构，第二抓钩53与第一抓钩52组成转动结构，第一抓钩52与连接槽51组成转动结构，扭簧512起到为第三抓钩54提供弹力的作用，使第三抓钩54在无外力施加时，能够始终保持如图4所示状态，第二抓钩53与第一抓钩52的连接方式和第一抓钩52与连接槽51的连接方式皆与第三抓钩54和第二抓钩53的连接方式相同。

第三抓钩54的底端外表面一体化连接有第一固定环55与第二固定环56，且第二固定环56设置于第一固定环55的内侧，第三抓钩54的底端外表面一体化连接有凸轮513，第二抓钩53的外侧开设有第一滑槽58，第一滑槽58的内侧设有第一拉索57，第二抓钩53的内侧开设有第二滑槽510，第二滑槽510的内侧设有第二拉索59，第一拉索57的顶端与第一固定环55缠绕固定，第二拉索59的顶端与第二固定环56缠绕固定，支撑杆4的内侧开设有第二套仓24，连接槽51底端与第二套仓24连通，第一微型电机514与第二微型电机516皆通过螺丝固定于第二套仓24的内侧底端，且第二微型电机516设置于第一微型电机514的下方，第一微型电机514的输出端套接有第一绕线轮515，第一拉索57的底端与第一绕线轮515缠绕固定，第二微型电机516的输出端套接有第二绕线轮517，第二拉索59的底端与第二绕线轮517缠绕固定，第一微型电机514的型号为GA12-N20，第二微型电机516型号与第一微型电机514相同，第一微型电机514起到带动第一绕线轮515转动的作用，通过第一绕线轮515带动第一拉索57下拉，能够使第一绕线轮515拉动第一拉索57向下收缩，能够拉动第一固定环55向左侧弯曲，即可使第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向外张开，使两组第三抓钩54张开卡在夹缝内，继续弯折，能够使第三抓钩54、第二抓钩53与第三抓钩54组成向外的弯钩，使无人机主体1能够栖息在不同场景的岩壁上，增加栖息场景，通过第二微型电机516带动第二绕线轮517转动，能够使第二绕线轮517带动第二拉索59向下收缩，使第二拉索59拉动第二固定环56，使第二固定环56带动第三抓钩54向右侧弯曲，即可使第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向内转动夹持，使两组第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向内握持圆柱形物体。

无人机主体1的两侧皆通过螺丝固定有缓冲器6，缓冲器6的顶端设有第一连接架7，缓冲器6的底端设置有第二连接架8，第一连接架7的外侧设有支撑桩9，缓冲器6的数量为两组，一组缓冲器6固定在无人机主体1上，另一组缓冲器6通过螺丝固定在支撑桩9上，缓冲器6包括连杆61与弹簧62，缓冲器6的内侧贯穿设置有连杆61，连杆61的顶端与第一连接架7焊接固定，连杆61的底端通过螺丝与第二连接架8连接固定，连杆61的外表面套设有弹簧62，连杆61与弹簧62组成弹性结构，通过弹簧62形变对连杆61上的冲击力进行缓冲，能够使第一连接架7与第二连接架8在降落时受到的冲击力减小。

支撑桩9上表面开设有凹槽17，凹槽17的内侧设有连接桩16，，连接桩16的顶端一体化连接有支撑块10，支撑块10的上表面通过螺丝固定有无刷电机11，无刷电机11的输出端通过转轴连接有旋翼12，连接桩16的内侧贯穿设置有第二连接轴19，连接桩16的右侧外表面粘合连接有冠齿轮20，支撑桩9的内侧设有第一套仓18，第一套仓18的内侧通过螺丝固定有第三微型电机21，第三微型电机21的输出端套接有锥形齿轮22，支撑桩9的底端通过螺丝固定有浮体14，浮体14的下表面粘合有防护垫15，浮体14由塑料与泡沫两种材质组成，塑料包裹在泡沫表面，对泡沫进行防护，通过将支撑桩9装在浮体14上，使无人机主体能够通过浮体14浮在水面上，防护垫15为橡胶材质，能够对无人机与浮体14进行防护，在无人机主体落地时有一定的缓冲作用。

连接桩16与凹槽17组成转动结构，锥形齿轮22与冠齿轮20啮合，第三微型电机21的型号为GA12-N20，通过第三微型电机21带动锥形齿轮22转动，使锥形齿轮22带动冠齿轮20转动，使冠齿轮20通过连接桩16带动支撑块10向无人机主体1方向转动，即可使支撑块10带动无刷电机11与旋翼12向无人机主体1方向收起，通过第一连接架7挡住旋翼12，能够对旋翼12进行防护，避免无人机主体1在栖息时意外坠落时摔坏旋翼12。

工作原理：首先，在支撑台13上能够通过螺丝固定摄像头，需要栖息时，通过摄像头观察栖息地形，栖息物为树干类的圆筒形物体时，只需通过操作外部遥控器发送指令，控制无人机主体1内的处理器控制第二微型电机516通电工作，使第二微型电机516带动第二绕线轮517转动，使第二绕线轮517带动第二拉索59向下收缩，使第二拉索59拉动第二固定环56，使第二固定环56带动第三抓钩54向右侧弯曲，即可使第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向内转动夹持，使两组第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向内握持住枝干，使无人机主体1栖息在树上，或树干类的圆筒形物体上；

需要栖息在有夹缝的岩壁上时，能够与上述做相同操作，使第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54挂在岩壁上，也能使无人机主体1栖息在岩壁上，当夹缝过大，无法挂起时，能够通过外部遥控器发送指令，控制无人机主体1内的处理器控制第一绕线轮515通电工作，使第一绕线轮515拉动第一拉索57向下收缩，能够拉动第一固定环55向左侧弯曲，即可使第一抓钩52、第二抓钩53与第三抓钩54向外张开，使两组第三抓钩54张开卡在夹缝内，也能使无人机主体1栖息在岩壁上；

栖息在水面上时，由于浮体14内为泡沫材质，浮力大，能够直接将浮体14浮起，使无人机主体1浮在水面上栖息；

在长期栖息时，通过外部遥控器发送指令，控制无人机主体1内的处理器控制第三微型电机21通电工作，能够使第三微型电机21带动锥形齿轮22转动，使锥形齿轮22带动冠齿轮20转动，使冠齿轮20通过连接桩16带动支撑块10向无人机主体1方向转动，即可使支撑块10带动无刷电机11与旋翼12向无人机主体1方向收起，通过第一连接架7能够挡住旋翼12，即使栖息时意外坠落，也不会损伤旋翼12，较为实用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，包括无人机主体(1)、锂电池盒(2)、无刷电机(11)、第三微型电机(21)与电动伸缩杆(23)，其特征在于：所述无人机主体(1)的上表面通过螺丝固定有支撑台(13)，所述无人机主体(1)的下表面通过螺丝固定有锂电池盒(2)，所述无人机主体(1)的两侧皆通过螺丝固定有支撑套杆(3)，所述支撑套杆(3)的内侧设有支撑杆(4)，所述支撑杆(4)的顶端通过螺丝固定有夹爪主体(5)，所述无人机主体(1)的两侧皆通过螺丝固定有缓冲器(6)，所述缓冲器(6)的顶端设有第一连接架(7)，所述缓冲器(6)的底端设置有第二连接架(8)，所述第一连接架(7)的外侧设有支撑桩(9)，所述缓冲器(6)的数量为两组，一组所述缓冲器(6)固定在无人机主体(1)上，另一组所述缓冲器(6)通过螺丝固定在支撑桩(9)上，所述支撑桩(9)上表面开设有凹槽(17)，所述凹槽(17)的内侧设有连接桩(16)，所述连接桩(16)的顶端一体化连接有支撑块(10)，所述支撑块(10)的上表面通过螺丝固定有无刷电机(11)，所述无刷电机(11)的输出端通过转轴连接有旋翼(12)，所述连接桩(16)的内侧贯穿设置有第二连接轴(19)，所述连接桩(16)的右侧外表面粘合连接有冠齿轮(20)，所述支撑桩(9)的内侧设有第一套仓(18)，所述第一套仓(18)的内侧通过螺丝固定有第三微型电机(21)，所述第三微型电机(21)的输出端套接有锥形齿轮(22)，所述支撑桩(9)的底端通过螺丝固定有浮体(14)，所述浮体(14)的下表面粘合有防护垫(15)。

2.根据权利要求1所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述支撑杆(4)与支撑套杆(3)组成伸缩结构，所述电动伸缩杆(23)的底端通过螺丝固定于支撑套杆(3)的内侧，所述电动伸缩杆(23)的输出端与支撑杆(4)的内侧顶端抵触。

3.根据权利要求1所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述夹爪主体(5)包括连接槽(51)、第一抓钩(52)、第二抓钩(53)、第三抓钩(54)、第一固定环(55)、第二固定环(56)、第一拉索(57)、第一滑槽(58)、第二拉索(59)、第二滑槽(510)、第一连接轴(511)、扭簧(512)、凸轮(513)、第一微型电机(514)、第一绕线轮(515)、第二微型电机(516)与第二绕线轮(517)，所述连接槽(51)开设于夹爪主体(5)的顶端两侧，所述连接槽(51)的内侧通过转轴连接有第一抓钩(52)，所述第一抓钩(52)的顶端通过转轴连接有第二抓钩(53)，所述第二抓钩(53)的顶端贯穿设置有第一连接轴(511)，所述第一连接轴(511)的外表面套设有扭簧(512)，所述扭簧(512)的外表面套设有第三抓钩(54)。

4.根据权利要求3所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述第三抓钩(54)与扭簧(512)组成弹性结构，所述第三抓钩(54)与第一连接轴(511)组成转动结构，所述第二抓钩(53)与第一抓钩(52)组成转动结构，所述第一抓钩(52)与连接槽(51)组成转动结构。

5.根据权利要求4所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述第三抓钩(54)的底端外表面一体化连接有第一固定环(55)与第二固定环(56)，且第二固定环(56)设置于第一固定环(55)的内侧，所述第三抓钩(54)的底端外表面一体化连接有凸轮(513)，所述第二抓钩(53)的外侧开设有第一滑槽(58)，所述第一滑槽(58)的内侧设有第一拉索(57)，所述第二抓钩(53)的内侧开设有第二滑槽(510)，所述第二滑槽(510)的内侧设有第二拉索(59)，所述第一拉索(57)的顶端与第一固定环(55)缠绕固定，所述第二拉索(59)的顶端与第二固定环(56)缠绕固定。

6.根据权利要求5所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述支撑杆(4)的内侧开设有第二套仓(24)，所述连接槽(51)底端与第二套仓(24)连通，所述第一微型电机(514)与第二微型电机(516)皆通过螺丝固定于第二套仓(24)的内侧底端，且第二微型电机(516)设置于第一微型电机(514)的下方，所述第一微型电机(514)的输出端套接有第一绕线轮(515)，所述第一拉索(57)的底端与第一绕线轮(515)缠绕固定，所述第二微型电机(516)的输出端套接有第二绕线轮(517)，所述第二拉索(59)的底端与第二绕线轮(517)缠绕固定。

7.根据权利要求1所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述缓冲器(6)包括连杆(61)与弹簧(62)，所述缓冲器(6)的内侧贯穿设置有连杆(61)，所述连杆(61)的顶端与第一连接架(7)焊接固定，所述连杆(61)的底端通过螺丝与第二连接架(8)连接固定，所述连杆(61)的外表面套设有弹簧(62)，所述连杆(61)与弹簧(62)组成弹性结构。

8.根据权利要求1所述的一种具有多种栖息结构的水陆两栖四旋翼无人机，其特征在于：所述连接桩(16)与凹槽(17)组成转动结构，所述锥形齿轮(22)与冠齿轮(20)啮合。

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