CN111301661A - 一种无人驾驶飞艇 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶飞艇，包括气囊以及固定连接于所述气囊下方的吊舱，所述气囊通过连接架与所述吊舱固定连接，所述连接架上端固定连接有降落帆，所述连接架上固定连接有发动机部，所述吊舱内设有客舱、配重部、货舱、配平衡部；所述降落帆包括与所述连接架固定连接的降落帆支架，降落帆支架内活动连接有降落帆帆体；所述配重部包括与吊舱固定连接的配重箱，配重水箱为可变容积结构，所述配重水箱上开设有通水口；货舱包括设置于所述货舱下端的装卸口，所述配平衡部包括与所述吊舱固定连接的配平衡架，所述配平衡架上滑动连接有配重。本申请的飞艇设有降落帆、配重部、配平衡部，为飞艇提供了快速调整能力以及更高的安全性能。

Description

一种无人驾驶飞艇

技术领域

本发明涉及飞艇技术领域，具体是一种无人驾驶飞艇。

背景技术

飞艇属于浮空器的一种，也是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。根据工作原理的不同，浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球等，飞艇分有人和无人两类。飞艇获得的升力主要来自其内部充满的比空气轻的气体，现代飞艇一般都使用安全性更好的氦气来提供升力，另外飞艇上安装的发动机或电池为飞艇提供部分的升力。发动机或电池提供的动力主要用在飞艇水平移动以及艇载设备的供电上，所以飞艇相对于现代喷气飞机来说节能性能更好，对于环境的破坏也更小。相较于汽车拥挤、复杂且难以预测的行驶环境，飞艇主要飞行于利用率极低的低空空域，易于实现无人驾驶。

由于飞艇多用于低速飞行，而且飞行高度较低，因而当气囊出现故障或动力机构出现故障，需要紧急降落时，由于气囊或动力机构损坏，无法提供足够的浮力或无法提供浮力，因而可能导致飞艇急速坠落，造成飞艇损坏甚至人员伤亡，而且飞艇装卸货比较困难，在飞艇使用的过程中随着飞艇的实时负载的变化需要不断的进行配重和配平，保证飞艇的浮力与重力处于平衡状态，同时保证飞艇重心的稳定，这些问题极大的制约了飞艇的推广以及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人驾驶飞艇，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种无人驾驶飞艇，包括气囊以及固定连接于所述气囊下方的吊舱，所述气囊通过连接架与所述吊舱固定连接，所述连接架上固定连接有降落帆，所述连接架上固定连接有发动机部，所述吊舱内设有客舱、配重部、货舱、配平衡部；

所述降落帆包括与所述连接架固定连接的降落帆支架，所述降落帆支架内活动连接有降落帆帆体；

所述配重部包括与吊舱固定连接的配重箱，所述配重箱内上下滑动连接有配重架，所述配重架下端设有配重水箱，所述配重水箱为可变容积结构，所述配重水箱上开设有通水口；

所述货舱包括设置于所述货舱下端的装卸口，所述装卸口下端活动连接有货舱门，所述货舱内设有货叉，所述货叉滑动连接于所述货舱内；

所述配平衡部包括与所述吊舱固定连接的配平衡架，所述配平衡架上滑动连接有配重。

作为本发明进一步的方案：所述连接架上端设有气囊连接座，所述气囊固定连接于所述气囊连接座上，所述气囊上设有排气口。

作为本发明进一步的方案：所述发动机部包括矩阵布置的第一发动机组、第二发动机组、第三发动机组、第四发动机组，所述第一发动机组、第二发动机组、第三发动机组、第四发动机组内均设有上下、左右、前后方向上的发动机。

作为本发明进一步的方案：所述吊舱一侧设置充电接口，所述吊舱下端设有起落架。

作为本发明进一步的方案：所述降落帆固定连接于所述连接架上端、两侧或内部，所述降落帆支架为工字型结构，所述降落帆帆体设有两个且对称连接与所述降落帆支架两侧，所述降落帆支架两端设有用于展开所述降落帆帆体的降落帆展开机构，所述降落帆展开机构为展开气缸或展开臂。

作为本发明进一步的方案：所述配重箱内设有用于带动所述配重架上下运动的配重架驱动装置，所述配重箱下端活动连接有配重箱门。

作为本发明进一步的方案：所述配重水箱下端滑动连接有水箱底板，所述配重架上固定连接有用于带动所述配重底板在所述配重水箱内上下滑动连接的配重水箱驱动装置，所述通水口包括设置于所述配重水箱顶端的第一通水口以及设置于所述配重底板上的第二通水口。

作为本发明进一步的方案：所述货舱内固定连接有用于带动所述货叉移动的货叉驱动机构，所述货舱内设有用于带动所述货舱门开启或关闭的货舱门驱动机构。

作为本发明进一步的方案：所述吊舱下端设有用于使吊舱上下移动的吊舱抬升机构，所述吊舱抬升机构为设有于所述吊舱四角的四个举升液压缸或电动抬升装置。

作为本发明进一步的方案：所述配平衡部包括与所述吊舱固定连接的配平衡平台，所述配平衡架固定连接于所述配平衡平台上端，所述配平衡架上横向滑动连接有滑板，所述配平衡架上设有用于带动所述滑板移动的横向往复运动机构，所述配重纵向滑动连接于所滑板下方，所述滑板上设有用于移动所述配重的纵向往复运动机构，所述配重为电池箱，所述横向往复运动机构、所述纵向往复运动机构均为电机丝杠结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本申请通过设置气囊、连接架以及吊舱，并在连接架上设置有多个发动机组，并且在每个发动机组内都设置有多个方向的发动机，因而提供了充足的动力，而且可以快速调整飞艇的飞行方向以及飞行姿态；

2、本申请通过设置降落帆支撑架，并且在支撑架两侧折叠布置有两个降落帆，在飞艇正常使用时，降落帆折叠安装在支撑架两侧，因而使得本申请的降落帆体积小，占用空间小，布置简单，对飞艇原有的设备影响小，当出现紧急状况时，两侧的降落帆展开，为飞艇的下降提供足够的阻力，因而能够极大的避免飞艇坠落的问题，提高了紧急状态下飞艇着陆的安全性能，进而增加了飞艇的实用性能；

3、本申请通过设置配重水箱室，并且配重水箱室下端设有水箱，而且水箱可以上下移动，因而在增加配重时可以简单的将配重水箱移动到配重水池内，即可快速的将配重水添加到配重水箱内，进而降低了配重的劳动强度，本申请的配重水箱为可变容量设计，因而在实际配重的过程中，只需根据飞艇载重的变化计算所述配重水的体积即可，然后改变配重水箱的容量，进而使得配重更加简单、快捷；

4、本申请通过设置配平衡架并在配平衡架上设置横向和纵向两个方向上的水平移动机构，进而可以带动配重在水平的二维平面内进行运动，进而可以根据配平衡的需要将配重快速移动到所需的位置，而且配平衡过程简单快速，配平衡后能够对配重进行锁死，保证了飞行过程中的安全性；

5、本发明结构新颖，本申请通过在货舱下方设置货物装运口，在装卸的过程中，通过飞艇吊舱本身的升降来装卸货物，在装卸完成前，货物不移动，而且通过吊舱移动的方式，将货物吞入货舱内或将货物吐出货舱外，因而简化了装卸流程，提高了装卸效率，可成批次的装卸货物。

附图说明

图1为本申请侧视图；

图2为本申请主视图；

图3、图4为本申请发动机部结构示意图；

图5、图6、图7、图8为本申请降落帆结构示意图；

图9、图10为本申请吊舱结构示意图；

图11、图12为本申请开放式吊舱结构示意图；

图13为本申请配重结构示意图；

图14为本申请配平衡结构示意图；

图15为本申请吊舱侧视图；

图16为本申请货舱门结构示意图。

图中：1-气囊、2-连接架、21-气囊连接座、3-发动机部、31-第一发动机组、32-第二发动机组、33-第三发动机组、34-第四发动机组、4-吊舱、41-客舱、42-充电接口、43-起落架、5-排气口、6-降落帆、61-降落帆支架、62-降落帆展开机构、63-降落帆帆体、7-配重部、71-配重箱、72-配重架、73-配重水箱、74-配重架驱动装置、75-配重箱门、76-水箱底板、77-配重水箱驱动装置、78-第一通水口、79-第二通水口、8-货舱、81-装卸口、82-货叉、83-货叉驱动机构、84-货舱门、85-货舱门驱动机构、86-吊舱抬升机构、9-配平衡部、91-配平平台、92-配平架、93-横向往复运动机构、94-滑板、95-纵向往复运动机构、96-电池箱。

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1-16，本发明实施例中，一种无人驾驶飞艇，包括气囊1以及固定连接于气囊1下方的吊舱4，气囊1通过连接架2与吊舱4固定连接，吊舱4一侧设置充电接口42，吊舱4下端设有起落架43，连接架2上端设有气囊连接座21，气囊1固定连接于气囊连接座21上，气囊1上设有排气口5，连接架2上固定连接有降落帆6，连接架2上固定连接有发动机部3，吊舱4内设有客舱41、配重部7、货舱8、配平部9。

发动机部3包括矩阵布置的第一发动机组31、第二发动机组32、第三发动机组33、第四发动机组34，第一发动机组31、第二发动机组32、第三发动机组33、第四发动机组34内均设有上下、左右、前后方向上的发动机，进而可以通过多组发动机以及每组多个方向上的发动机带动飞艇向不同的方向运动以及进行转弯，如前进、后退，左右运动，上升、下降、旋转等。

所述降落帆6固定连接于连接架2上端、两侧或内部，在本实施例中降落帆6固定连接在连接架2的上端，降落帆6包括与连接架2固定连接的降落帆支架61，降落帆支架61内活动连接有降落帆帆体63，降落帆支架61为工字型结构，降落帆帆体63设有两个且对称连接与降落帆支架61两侧，降落帆支架61两端设有用于展开降落帆帆体63的降落帆展开机构62，降落帆展开机构62为展开气缸或展开臂，在使用的过程中，当遇到突发事件，如气囊漏气或气囊破损时，气囊无法提供足够的浮力，为防止吊舱4急剧下落造成损伤，则可以启动降落帆展开机构62，通过降落帆展开机构62内的气缸或展开臂将降落帆支架61两侧的降落帆帆体63展开，为吊舱降落提供足够的阻力，降低吊舱降落的速度，保证突发状况下吊舱的安全降落。

配重部7包括与吊舱4固定连接的配重箱71，配重箱71内上下滑动连接有配重架72，配重架72下端设有配重水箱73，配重水箱73为可变容积结构，配重水箱73上开始有通水口，配重箱71内设有用于带动配重架72上下运动的配重架驱动装置74，配重架驱动装置包括固定连接与配重架72外侧的齿条和转动连接与配重箱71内的齿轮，齿轮齿条啮合连接，同时配重箱内设有用于带动齿轮转动的电机，配重箱71下端活动连接有配重箱门75，配重水箱73下端滑动连接有水箱底板76，配重架72上固定连接有用于带动配重底板76在配重水箱73内上下滑动连接的配重水箱驱动装置77，配重水箱驱动装置77为伺服电缸，通水口包括设置于配重水箱73顶端的第一通水口78以及设置于配重底板76上的第二通水口79，第一通水口78与第二通水口79上均设有通水口盖板，通水口盖板上设有用于开启或关闭盖板的电动推杆。在使用的过程中，当飞艇上客或装载货物时，需要降低配重质量，此时将飞艇停靠在配重水池上方，然后打开配重箱门75，启动配重水箱驱动装置77，同时打开第一通水口78，通过配重水箱驱动装置77带动水箱底板76向上运动，进而降低配重水箱73的容积，使得配重水箱73内的配重水流出配重水箱73并流入到下方的配重水池内，进而完成装载时的配重过程。当在下客或卸载时，飞艇负荷降低，需要增加配重，此时打开配重箱门75，然后启动配重架驱动装置74，通过配重架驱动装置74将配重架72向下推动，直至配重水箱73完全浸没在配重水池内，然后开启第一通水口78、第二通水口79 ，同时通过配重水箱驱动装置77推动水箱底板76向下运动至极限位置，此时配重水箱处于最大容量位置，当配重水箱73内满载配重水时，关闭第二通水口79，通过配重架驱动装置74将配重架72以配重架72下端的配重水箱73提起，直至完全离开配重水池，然后通过配重水箱驱动装置77带动水箱底板76向上运动，将多余的水通过第一通水口78排出即可完成配重过程。

货舱8包括设置于货舱8下端的装卸口81，装卸口81下端活动连接有货舱门84，货舱8内设有货叉82，货叉82滑动连接于货舱8内，货舱8内固定连接有用于带动货叉82移动的货叉驱动机构83，货舱8内设有用于带动货舱门84开启或关闭的货舱门驱动机构85，吊舱4下端设有用于使吊舱4上下移动的吊舱抬升机构86，吊舱抬升机构为设有于吊舱4四角的四个举升液压缸或电动抬升装置。当需要装卸货物时，将吊舱4内的货舱8移动到装卸平台上方，然后启动吊舱抬升机构86将吊舱4抬升到最高位置，然后通过货舱门驱动机构85将货舱门84打开，当需要装载货物时，将货物放置在装卸平台上，然后通过吊舱抬升机构86使吊舱4下降，在下降的过程中，货物通过装卸口81进入到货舱8内，直到货舱8内的货叉82的位置到达货物下方托盘插孔的位置，然后启动货叉驱动机构83，通过货叉驱动机构83带动货叉82水平移动并穿过托盘插孔，进而可以将托盘叉起，然后通过吊舱抬升机构86抬升吊舱4，关闭货舱门84即完成装载货物过程。当需要卸载货物时，首先打开货舱门84，然后通过吊舱抬升机构86将吊舱4降低，直到货物下端的托盘接触到装卸平台，然后通过货叉驱动机构83带动货叉82水平移动并退出托盘插孔，最后抬升吊舱并关闭舱门即可完成卸载货物过程。

配平衡部9包括与吊舱4固定连接的配平衡架92，配平衡架92上滑动连接有配重，配平衡部9包括与吊舱4固定连接的配平衡平台91，配平衡架92固定连接于配平衡平台91上端，配平衡架92上横向滑动连接有滑板94，配平衡架92上设有用于带动滑板94移动的横向往复运动机构93，配重纵向滑动连接于所述滑板94下方，滑板94上设有用于移动配重的纵向往复运动机构95，配重为电池箱96，横向往复运动机构93、纵向往复运动机构95均为电机丝杠结构，当飞艇上下客或装卸货物时，飞艇重心发生变化，需要调整飞艇重心，即需要进行配平衡，在配平衡的过程中，根据飞艇负载的变化计算配重所需移动的距离，然后先后启动横向往复运动机构93和纵向往复运动机构95带动配重在水平面内移动，即完成配平过程。

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。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种无人驾驶飞艇，包括气囊(1)以及固定连接于所述气囊(1)下方的吊舱(4)，所述气囊(1)通过连接架(2)与所述吊舱(4)固定连接，其特征在于，所述连接架(2)上固定连接有降落帆(6)，所述连接架(2)上固定连接有发动机部(3)，所述吊舱(4)内设有客舱(41)、配重部(7)、货舱(8)、配平衡部(9)；

所述降落帆(6)包括与所述连接架(2)固定连接的降落帆支架(61)，所述降落帆支架(61)内活动连接有降落帆帆体(63)；

所述配重部(7)包括与吊舱(4)固定连接的配重箱(71)，所述配重箱(71)内上下滑动连接有配重架(72)，所述配重架(72)下端设有配重水箱(73)，所述配重水箱(73)为可变容积结构，所述配重水箱(73)上开设有通水口；

所述货舱(8)包括设置于所述货舱(8)下端的装卸口(81)，所述装卸口(81)下端活动连接有货舱门(84)，所述货舱(8)内设有货叉(82)，所述货叉(82)滑动连接于所述货舱(8)内；

所述配平衡部(9)包括与所述吊舱(4)固定连接的配平衡架(92)，所述配平衡架(92)上滑动连接有配重。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述连接架(2)上端设有气囊连接座(21)，所述气囊(1)固定连接于所述气囊连接座(21)上，所述气囊(1)上设有排气口(5)。

3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述发动机部(3)包括矩阵布置的第一发动机组(31)、第二发动机组(32)、第三发动机组(33)、第四发动机组(34)，所述第一发动机组(31)、第二发动机组(32)、第三发动机组(33)、第四发动机组(34)内均设有上下、左右、前后方向上的发动机。

4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述吊舱(4)一侧设置充电接口(42)，所述吊舱(4)下端设有起落架(43)。

5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述降落帆(6)固定连接于所述连接架上端、两侧或内部，所述降落帆支架(61)为工字型结构，所述降落帆帆体(63)设有两个且对称连接与所述降落帆支架(61)两侧，所述降落帆支架(61)两端设有用于展开所述降落帆帆体(63)的降落帆展开机构(62)，所述降落帆展开机构(62)为展开气缸或展开臂。

6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述配重箱(71)内设有用于带动所述配重架(72)上下运动的配重架驱动装置(74)，所述配重箱(71)下端活动连接有配重箱门(75)。

7.根据权利要求6所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述配重水箱(73)下端滑动连接有水箱底板(76)，所述配重架(72)上固定连接有用于带动所述配重底板(76)在所述配重水箱(73)内上下滑动连接的配重水箱驱动装置(77)，所述通水口包括设置于所述配重水箱(73)顶端的第一通水口(78)以及设置于所述配重底板(76)上的第二通水口(79)。

8.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述货舱(8)内固定连接有用于带动所述货叉(82)移动的货叉驱动机构(83)，所述货舱(8)内设有用于带动所述货舱门(84)开启或关闭的货舱门驱动机构(85)。

9.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述吊舱(4)下端设有用于使吊舱(4)上下移动的吊舱抬升机构(86)，所述吊舱抬升机构为设于所述吊舱(4)四角的四个举升液压缸或电动抬升装置。

10.根据权利要求1所述的一种无人驾驶飞艇，其特征在于，所述配平衡部(9)包括与所述吊舱(4)固定连接的配平衡平台(91)，所述配平衡架(92)固定连接于所述配平衡平台(91)上端，所述配平衡架(92)上横向滑动连接有滑板(94)，所述配平衡架(92)上设有用于带动所述滑板(94)移动的横向往复运动机构(93)，所述配重纵向滑动连接于所述滑板(94)下方，所述滑板(94)上设有用于移动所述配重的纵向往复运动机构(95)，所述配重为电池箱(96)，所述横向往复运动机构(93)、所述纵向往复运动机构(95)均为电机丝杠结构。

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