CN114476062A - 一种单兵无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单兵无人机，包括对称设置的上机体、下机体，上机体、下机体共同拼合成圆柱状的机体外壳；位于机体外壳内部沿轴向从前端至后端依次设置有视频处理模块、飞控计算机、涵道动力单元，光学摄像头设置于机体外壳的前端，光学罩包覆机体外壳前端以对光学摄像头进行保护；机体后端开设有喷口，涵道动力单元位于喷口中；在机体外壳的侧面对称开设有进气口，进气口通向涵道动力单元的进风口，涵道动力单元的出风口沿机体轴线朝向机体后端；在机体后端面上位于喷口的不同方向对称分布有控制舵，其中控制舵能在尾喷口的出口处垂直于机体轴向的平面内旋转。本发明能有效克服现有无人机在携行能力、准备时间、放飞方式等方面所存在的问题。

Description

一种单兵无人机

技术领域

本发明涉及无人机设计领域，具体涉及一种单兵无人机。

背景技术

随着无人技术的发展，各类无人机在军、民用领域得到了广泛的普及，在单兵作战领域也涌现出了大量的装备。但是，这些装备要么是基于常规固定翼飞机，要么是基于多旋翼，或者是直升机构型，无论携行能力、准备时间、放飞方式等都对使用环境提出了很高的要求，增加了使用过程中的暴露时间，对单兵的生命造成了威胁，也对任务执行产生了影响。

近年来，国外针对单兵使用环境要求设计开发了一些无人机产品，但主要还是基于常规无人机样式，针对上述问题进行了优化，并未形成真正面向单兵使用的无人机。

发明内容

本发明的目的是提供一种单兵无人机，用以克服现有无人机在携行能力、准备时间、放飞方式等方面所存在的问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种单兵无人机，包括上机体、下机体、光学摄像头、视频处理模块、飞控计算机以及涵道动力单元，其中：

上机体、下机体对称设置，上机体、下机体共同拼合成圆柱状的机体外壳；位于机体外壳内部沿轴向从前端至后端依次设置有视频处理模块、飞控计算机、涵道动力单元，其中：

所述光学摄像头设置于机体外壳的前端，所述光学罩包覆机体外壳前端以对光学摄像头进行保护；所述机体后端开设有喷口，涵道动力单元位于所述喷口中；在机体外壳的侧面对称开设有进气口，所述进气口通向涵道动力单元的进风口，涵道动力单元的出风口沿机体轴线朝向机体后端；在机体后端面上位于所述喷口的不同方向对称分布有控制舵，其中控制舵能在尾喷口的出口处垂直于机体轴向的平面内旋转；当涵道动力单元工作时，外界气流值进气口进入到涵道动力单元中，并从喷口喷出，实现无人机的推进；而所述控制舵在旋转过程中到达喷口外部时，会导致喷口出口处的气流方向偏折，由此在不同控制舵的调节下，实现对无人机姿态和方位的控制。

进一步地，所述光学摄像头连接视频处理模块，视频处理模块、涵道动力单元均连接至飞控计算机；光学摄像头采集的图像信息经视频处理模块预处理后，通过飞控计算机的无线模块发送给单兵的手持终端；单兵通过遥控发送控制指令，飞控计算机根据所述控制指令对控制舵进行控制，实现对无人机的操控。

进一步地，所述机体外壳后端面上间隔90°开设有四个安装槽，所述控制舵安装在舵机上，由舵机驱动控制舵旋转，舵机通过插装的方式安装于所述安装槽中，使得控制舵的内表面与机体外壳后端面齐平。

进一步地，所述安装槽侧面为可拆卸的整流块，在安装舵机时，先将整流块拆掉，将舵机固定于安装槽内，完成舵机线路的布设后，再装上所述整流块；其中，整流块的外表面与机体外壳的外表面形状相适配。

进一步地，所述上机体、下机体为圆柱结构沿轴向剖切形成的结构。

进一步地，所述上机体的外表面上开设有电池舱，其中装配有电池，并通过电池盖板对其进行保护和固定，将电池作为无人机的动力来源；所述下机体的外表面上开设有电调舱，其中安装有电调，并通过电调盖板对其进行固定和保护，电调与所述涵道动力单元连接，用于控制涵道动力单元输出推力的大小。

进一步地，所述上机体、下机体的侧面开设有槽口，上机体、下机体拼合后，上机体、下机体上的槽口共同拼合成所述进气口，进气口与所述喷口联通。

进一步地，在上机体内部、下机体内部对称开设有控制设备槽，上机体、下机体拼合后，所述控制设备槽共同拼合成一个相对于所述喷口隔离的设备腔；所述飞控计算机、视频处理模块装配在设备腔内。

与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

本发明的无人机体积小，外形规则，呈圆柱形结构，机体的部件基本都处于外壳的保护下，能对运动部件进行有效保护，使其在携带过程中运动部件不会受到外界影响；该无人机可以采用单手握持的方式起飞，几乎不需要额外的准备时间，非常适合单兵在激烈的作战环境下使用。

附图说明

图1为本发明无人机的结构分解示意图；

图2为本发明的端部结构示意图；

图3为本发明的侧面结构示意图。

图中标号表示：1光学罩，2摄像头，3电池盖板，4电池，5上机体，6视频处理模块，7飞控计算机，8涵道动力单元，9下机体，10电调，11电调盖板，12进气口，13舵机，14控制舵。

具体实施方式

参见图1至图3，本发明公开了一种单兵无人机，包括光学罩1、摄像头2、电池盖板3、电池4、上机体5、视频处理模块6、飞控计算机7、涵道动力单元8(涵道风扇)、下机体9、电调10、电调盖板11、进气口12、舵机13、控制舵14，其中：

上机体5、下机体9对称设置，上机体5、下机体9共同拼合成圆柱状的机体外壳；位于机体外壳内部沿轴向从前端至后端依次设置有视频处理模块6、飞控计算机7、涵道动力单元8，其中：

所述光学摄像头2设置于机体外壳的前端，所述光学罩1包覆机体外壳前端以对光学摄像头2进行保护；所述机体后端开设有喷口，涵道动力单元8位于所述喷口中；在机体外壳的侧面对称开设有进气口12，所述进气口12通向涵道动力单元8的进风口，涵道动力单元8的出风口沿机体轴线朝向机体后端；在机体后端面上位于所述喷口的不同方向对称分布有控制舵14，其中控制舵14可在尾喷口的出口处垂直于机体轴向的平面内旋转；当涵道动力单元8工作时，外界气流值进气口12进入到涵道动力单元8中，并从喷口喷出，实现无人机的推进；而所述控制舵14在旋转过程中到达喷口外部时，会导致喷口出口处的气流方向偏折，由此在不同控制舵14的调节下，实现对无人机姿态和方位的控制。

所述光学摄像头2连接视频处理模块6，视频处理模块6、涵道动力单元8均连接至飞控计算机7；光学摄像头2采集的图像信息经视频处理模块6预处理后，通过飞控计算机7的无线模块发送给单兵的手持终端；同时，单兵通过遥控发送控制指令，飞控计算机7根据所述控制指令对控制舵14进行控制，实现对无人机的操控。

在本发明的一个实施例中，所述机体外壳后端面上间隔90°开设有四个安装槽，所述控制舵14安装在舵机13上，由舵机13驱动控制舵14旋转，舵机13通过插装的方式安装于所述安装槽中，使得控制舵14的内表面与机体外壳后端面齐平。采用这样的安装方式，便于控制舵14、舵机13的更换，且控制舵14的布设方式对气流的控制更加精确。

所述安装槽侧面为可拆卸的整流块，在安装舵机13时，先将整流块拆掉，将舵机13固定于安装槽内，完成舵机13线路的布设后，再装上所述整流块；其中，整流块的外表面与机体外壳的外表面形状相适配。

可选地，所述上机体5、下机体9为圆柱结构沿轴向剖切形成的结构，这种结构的机体便于加工装配，也方便其内部各单元的安装；同时其拼合构成的外形便于握持使用。

所述上机体5的外表面上开设有电池舱，其中装配有电池4，并通过电池盖板3对其进行保护和固定，将电池4作为无人机的动力来源；所述下机体9的外表面上开设有电调10舱，其中安装有电调10，并通过电调盖板11对其进行固定和保护，电调10与所述涵道动力单元8连接，用于控制涵道动力单元8输出推力的大小。

进一步地，所述上机体5、下机体9的侧面开设有槽口，上机体5、下机体9拼合后，上机体5、下机体9上的槽口共同拼合成所述进气口12，进气口12与所述喷口联通；采用这样的结构设计方式，一方面可以避免将进气口12直接开在上机体5上而对结构强度造成影响，另一方面也可以为电池4和电调10的安装提供足够的空间。

参见图1，在上机体5内部、下机体9内部对称开设有控制设备槽，上机体5、下机体9拼合后，所述控制设备槽共同拼合成一个相对于所述喷口隔离的设备腔；所述飞控计算机7、视频处理模块6装配在设备腔内。这样设计的目的是避免动力的进气过程受到内部设备的干扰，同时在拼合后设备舱的舱底形成隔断的设计也增加了结构强度。

利用本发明的无人机，单兵可在巷战等战场环境下，通过释放无人机能快速、隐蔽地观察周围战场的环境，为单兵作战提供有效的信息支持。

以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种单兵无人机，其特征在于，包括上机体(5)、下机体(9)、光学摄像头(2)、视频处理模块(6)、飞控计算机(7)以及涵道动力单元(8)，其中：

上机体(5)、下机体(9)对称设置，上机体(5)、下机体(9)共同拼合成圆柱状的机体外壳；位于机体外壳内部沿轴向从前端至后端依次设置所述视频处理模块(6)、飞控计算机(7)、涵道动力单元(8)，其中：

所述光学摄像头(2)设置于机体外壳的前端，所述光学罩(1)包覆机体外壳前端以对光学摄像头(2)进行保护；所述机体后端开设有喷口，涵道动力单元(8)位于所述喷口中；在机体外壳的侧面对称开设有进气口(12)，所述进气口(12)通向涵道动力单元(8)的进风口，涵道动力单元(8)的出风口沿机体轴线朝向机体后端；在机体后端面上位于所述喷口的不同方向对称分布有控制舵(14)，其中控制舵(14)能在尾喷口的出口处垂直于机体轴向的平面内旋转；当涵道动力单元(8)工作时，外界气流值进气口(12)进入到涵道动力单元(8)中，并从喷口喷出，实现无人机的推进；而所述控制舵(14)在旋转过程中到达喷口外部时，会导致喷口出口处的气流方向偏折，由此在不同控制舵(14)的调节下，实现对无人机姿态和方位的控制。

2.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，所述光学摄像头(2)连接视频处理模块(6)，视频处理模块(6)、涵道动力单元(8)均连接至飞控计算机(7)；光学摄像头(2)采集的图像信息经视频处理模块(6)预处理后，通过飞控计算机(7)的无线模块发送给单兵的手持终端；单兵通过遥控发送控制指令，飞控计算机(7)根据所述控制指令对控制舵(14)进行控制，实现对无人机的操控。

3.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，所述机体外壳后端面上间隔90°开设有四个安装槽，所述控制舵(14)安装在舵机(13)上，由舵机(13)驱动控制舵(14)旋转，舵机(13)通过插装的方式安装于所述安装槽中，使得控制舵(14)的内表面与机体外壳后端面齐平。

4.根据权利要求3所述的单兵无人机，其特征在于，所述安装槽侧面为可拆卸的整流块，在安装舵机(13)时，先将整流块拆掉，将舵机(13)固定于安装槽内，完成舵机(13)线路的布设后，再装上所述整流块；其中，整流块的外表面与机体外壳的外表面形状相适配。

5.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，所述上机体(5)、下机体(9)为圆柱结构沿轴向剖切形成的结构。

6.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，所述上机体(5)的外表面上开设有电池舱，其中装配有电池(4)，并通过电池盖板(3)对其进行保护和固定，将电池(4)作为无人机的动力来源；所述下机体(9)的外表面上开设有电调(10)舱，其中安装有电调(10)，并通过电调盖板(11)对其进行固定和保护，电调(10)与所述涵道动力单元(8)连接，用于控制涵道动力单元(8)输出推力的大小。

7.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，所述上机体(5)、下机体(9)的侧面开设有槽口，上机体(5)、下机体(9)拼合后，上机体(5)、下机体(9)上的槽口共同拼合成所述进气口(12)，进气口(12)与所述喷口联通。

8.根据权利要求1所述的单兵无人机，其特征在于，在上机体(5)内部、下机体(9)内部对称开设有控制设备槽，上机体(5)、下机体(9)拼合后，所述控制设备槽共同拼合成一个相对于所述喷口隔离的设备腔；所述飞控计算机(7)、视频处理模块(6)装配在设备腔内。

Images