CN114620223B - 无人机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无人机系统，该无人机系统包括：无人机和船，无人机包括无人机本体、与无人机本体电连接的第一电连接结构、及连接无人机本体的螺旋桨；船设有第二电连接结构，无人机与船可拆卸连接；无人机具有飞行模式和船只模式，第一电连接结构与第二电连接结构相分离时，无人机进入飞行模式，第一电连接结构与第二电连接结构连接时，无人机进入船只模式，无人机处于船只模式时，螺旋桨的转动轴线与船的航向相并行。本发明的技术方案旨在使无人机能在空中和水面上航行。

Description

无人机系统

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，特别涉及一种无人机系统。

背景技术

随着无人机的技术发展，用户不再满足仅能在空中飞行的无人机，希望拓宽无人机的应用领域，对无人机还提出了能在水面航行的需求，然而市面上缺乏水陆两栖的无人机。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种无人机系统，旨在使无人机能在空中和水面上航行。

为实现上述目的，本发明提出的无人机系统包括：

无人机，包括无人机本体、与所述无人机本体电连接的第一电连接结构、及连接所述无人机本体的螺旋桨；以及

船，设有第二电连接结构，所述无人机与所述船可拆卸连接；

所述无人机具有飞行模式和船只模式，所述第一电连接结构与所述第二电连接结构相分离时，所述无人机进入所述飞行模式，所述第一电连接结构与所述第二电连接结构连接时，所述无人机进入所述船只模式，所述无人机处于所述船只模式时，所述螺旋桨的转动轴线与所述船的航行相并行。

可选地，所述第一电连接结构包括两个第一子电连接结构，所述第二电连接结构包括两个第二子电连接结构；

所述第一电连接结构与所述第二电连接结构连接时，一所述第一子电连接结构对应连接一所述第二子电连接结构，以使两所述第一子电连接结构导通。

可选地，所述无人机还包括起落架，所述起落架包括设于所述无人机本体下方的的支撑架，所述支撑架设有用以收容所述第一子电连接结构的走线通道，所述走线通道延伸至所述无人机本体，所述走线通道具有显露所述第一子电连接结构的通道口。

可选地，所述起落架包括用以与所述船可拆卸连接的两所述支撑架，一所述第一子电连接结构对应设于一所述走线通道，所述第一子电连接结构与所述支撑架相对固定，所述第二子电连接结构与所述船相对固定。

可选地，所述支撑架包括与所述螺旋桨的旋转面相并行的第一支撑段，所述通道口设于所述第一支撑段，所述船设有安装结构，所述安装结构配置为沿所述船的上下方向延伸的安装槽，一所述第一支撑段沿所述船的前后方向对应安装于一所述安装槽。

可选地，所述安装槽在延伸方向上的两端分别具有一第一侧壁，两个所述第一侧壁相对设置，同一所述安装槽的一所述第一侧壁设有一所述第二子电连接结构，另一所述第一侧壁设有弹性件，所述第一支撑段具有与所述通道口相对的第二侧壁，所述第二侧壁用以抵接所述弹性件。

可选地，所述无人机还包括用以盖合所述通道口的保护盖，所述保护盖可拆卸连接于所述起落架。

可选地，所述第一子电连接结构配置为弹簧针。

可选地，所述无人机还包括包覆于所述支撑架外表面的缓冲层。

可选地，所述船包括船体、及设于所述船体上方的支撑杆，所述无人机包括至少两个螺旋桨，当所述无人机处于所述船只模式时，至少两所述螺旋桨以所述支撑杆为对称轴呈对称设置。

本发明的技术方案中，无人机与船可拆卸连接，当第一电连接结构与第二电连接结构相分离时，无人机进入飞行模式，通过将无人机拆卸于船以使无人机可以在空中飞行，当第一电连接结构与第二电连接结构相连接时，无人机进入船只模式，通过将无人机安装于船以使无人机具备在水面航行的能力，当无人机处于船只模式时，无人机的螺旋桨的转动轴线与船的航行相并行，通过驱动螺旋桨为船提供航行的动力。值得一提的是，通过第一电连接结构与第二电连接结构的连接与否的方式实现无人机在飞行模式和船只模式的转化，提高了无人机在飞行模式和船只模式之间转换的门槛，以保证用户可以在适当的场景下使用对应的模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明无人机系统中无人机拆卸于船的一实施例的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为图1中C处的局部放大图；

图5为图1中无人机系统的俯视图；

图6为图5中D-D剖视图；

图7为图1中无人机系统的一侧视图；

图8为图7中E-E剖视图；

图9为图8中F处的局部放大图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

随着无人机的技术发展，用户不再满足仅能在空中飞行的无人机，希望拓宽无人机的应用领域，对无人机还提出了能在水面航行的需求，然而市面上缺乏水陆两栖的无人机。为此，本发明提出一种无人机系统。

参照图1、2、3、5、7和8，在本发明一实施例中，该无人机系统包括：

无人机100，包括无人机本体110、与所述无人机本体110电连接的第一电连接结构130、及连接所述无人机本体110的螺旋桨150；以及

船200，设有第二电连接结构210，所述无人机100与所述船200可拆卸连接；

所述无人机100具有飞行模式和船只模式，所述第一电连接结构130与所述第二电连接结构210相分离时，所述无人机100进入所述飞行模式，所述第一电连接结构130与所述第二电连接结构210连接时，所述无人机100进入所述船只模式，所述无人机100处于所述船只模式时，所述螺旋桨150的转动轴线与所述船200的航向相并行。

本发明的技术方案中，无人机100与船200可拆卸连接，当第一电连接结构130与第二电连接结构210相分离时，无人机100进入飞行模式，通过将无人机100拆卸于船200以使无人机100可以在空中飞行，当第一电连接结构130与第二电连接结构210相连接时，无人机100进入船只模式，通过将无人机100安装于船200以使无人机100具备在水面航行的能力，当无人机100处于船只模式时，无人机100的螺旋桨150的转动轴线与船200的航向相并行，通过驱动螺旋桨150为船200提供航行的动力。值得一提的是，通过第一电连接结构130与第二电连接结构210的连接与否的方式实现无人机100在飞行模式和船只模式的转化，提高了无人机100在飞行模式和船只模式之间转换的门槛，以保证用户可以在适当的场景下使用对应的模式，降低用户使用与使用场景不匹配的模式的可能性。

可以理解，无人机本体110具有处理器，第一电连接结构130与无人机本体110电连接，也即第一电连接结构130与处理器电连接，第一电连接结构130与第二电连接结构210连接与分离具有不同的电信号，处理器根据不同的电信号使无人机100进入飞行模式或船只模式。对于飞行模式和船只模式可但不限于参照现有技术，利用无人机100现有的传感器、控制系统、动力系统等，为在船只模式下无人机100和船200的整体提供控制和动力，具体而言，原无人机100的升降控制功能转化为该整体的推进动力控制功能，原无人机100滚转控制功能转换为组合体的航向控制功能，当无人机100自无人机100自飞行模式进入船只模式，机载控制系统和地面操纵软件自动做相应的模式转换。此外，无人机系统的电路图也可但不限于参照现有技术，在此就不做过多赘述。可以理解，无人机系统至少实现了一机两用，有利于节省用户成本。

在一实施例中，所述第一电连接结构130包括两个第一子电连接结构131，所述第二电连接结构210包括两个第二子电连接结构211；所述第一电连接结构130与所述第二电连接结构210连接时，一所述第一子电连接结构131对应连接一所述第二子电连接结构211以使两所述第一子电连接结构131导通。可以理解，第一电连接结构130与第二电连接结构210相分离时，第一子电连接结构131与对应的第二子电连接结构211相分离，此时两第一子电连接结构131之间没有电流通过，具体而言，两第二子电连接结构211需通过导电体例如但不限于电线连接，以使电流可经过两第二子电连接结构211，当两第二子电连接结构211分别对应连接两第一子电连接结构131时，两第一子电连接结构131所在的电路构成回路，也即电流可经过两第一子电连接结构131，使得无人机100自飞行模式进入船只模式。对于提供该电流的电源设备，可设置于无人机100也可设置于船200。

第一子电连接结构131和第二子电连接结构211均设置为两个，有利于简化第一电连接结构130和第二电连接结构210的电路，当然，在其他实施例中，若有需求，第一子电连接结构131可以设有多个，第二子电连接结构211也可以设有多个，只要能使第一电连接结构130能在导通和断开的状态切换即可。

一并参照图4、6和9，在一实施例中，所述无人机100还包括起落架170，起落架170用于无人机100的地面停放支撑，所述起落架170包括设于所述无人机本体110下方的的支撑架171，支撑架171作为无人机100的基本结构，支撑架171在无人机100起飞前和降落后分别与起飞场地和降落场地接触，所述支撑架171设有用以收容所述第一子电连接结构131的走线通道171a，可以理解，第一电连接结构130具有线束，线束可收容于走线通道171a，起落架170开设走线通道171a充分利用了起落架170内的空间，使得无人机100的整体体积不变，所述走线通道171a延伸至所述无人机本体110，线束将电连接第一子电连接结构131和无人机本体110的处理器电连接，具体地，线束通过走线通道171a与无人机本体110的处理器电连接，所述走线通道171a具有显露所述第一子电连接结构131的通道口171b，将第一子电连接结构131显露于外以便于与第二子电连接结构211连接。然本设计不限于此，于其他实施例中，无人机100与船200可拆卸的结构还可以是其他形式，在此不做过多赘述。

需要指出的是，起落架170包括设于无人机本体110下方的支撑架171指的是无人机100处于飞行模式时，支撑架171位于无人机本体110下方。

在一实施例中，所述起落架170包括用以与所述船200可拆卸连接的两所述支撑架171，支撑架171越多则与船200的连接处越多，则无人机100与船200安装后越稳定，所述第一子电连接结构131与所述支撑架171相对固定，所述第二子电连接结构211与所述船200相对固定，如此，当支撑架171安装到位时，第一子电连接结构131与对应的第二子电连接结构211连接，从而将无人机100安装于船200、及第一子电连接结构131与对应的第二子电连接结构211的安装整合成一个步骤，有利于节省用户的安装时间，可以理解，相应地，也实现了一个步骤同时将无人机100拆卸于船200、及第一子电连接结构131和对应的第二子电连接结构211分离，一所述第一子电连接结构131对应设于一所述走线通道171a，如此可以保证每一支撑架171安装于船200后无人机100才进入船只模式，可以理解，若将每一第一子电连接结构131设于同一支撑架171，当该支撑架171安装到位而另一支撑架171未安装到位，无人机100会进入船只模式，会使用户误认为无人机100与船200装配到位，如此在船只模式下运行无人机系统可能会产生安全事故。当然，在其他实施例中，若考虑成本，支撑架171可以仅设置为一个，也即此时支撑架171为起落架170。

在一实施例中，所述支撑架171包括与所述螺旋桨150的旋转面相并行的第一支撑段172，所述通道口171b设于所述第一支撑段172，所述船200设有安装结构220，所述安装结构220配置为沿所述船200的上下方向延伸的安装槽220a，一所述第一支撑段172沿所述船200的航向对应安装于一所述安装槽220a，如此，无需额外调整螺旋桨150即可使得无人机100安装于船200后螺旋桨150的转动轴向与船200的航向相并行，该安装过程非常方便。值得一提的是，安装结构220可与船200一体成型也可以与船200分别为单独的构件。当然，在其他实施例中，支撑架171与船200的装配方式还可以使其他，只要无需额外调整螺旋桨150即可使得无人机100安装于船200后螺旋桨150的转动轴向与船200的航向相并行即可。

需要指出的是，本文所说的并行，例如A与B并行，并不能狭义地认为其表示A平行于B，应理解为只要A与B不垂直即可。

在一实施例中，所述安装槽220a在延伸方向上的两端具有相对设置的两个第一侧壁，同一所述安装槽220a的一所述第一侧壁设有一所述第二子电连接结构211，另一所述第一侧壁设有弹性件230，所述第一支撑段172具有与所述通道口171b相对的第二侧壁，所述第二侧壁用以抵接所述弹性件230，如此通过弹性件230使得第一支撑段172被夹持于两第一侧壁之间，便于无人机100拆装于船200，具体而言，在一实施例中，第一支撑段173安装于安装槽220a后，第二侧壁抵接于弹性件230，通道口171b的周缘抵接于第二子电连接结构211所在的第一侧壁，以使第一支撑段172与该第一侧壁所限制出的空间密封，可以理解，此时第一子电连接结构131和第二子电连接结构211位于该空间内，从而使得第一子电连接结构131与第二子电连接结构211连接时基本免受水的影响，可以理解无人机系统在水面航行可能会有水溅射。

具体地，在一实施例中，弹性件230可配置为弹簧或橡胶块。

在一实施例中，所述安装结构220还设有用以盖合至少部分安装槽220a的盖板250，盖板250可拆卸连接于安装结构220，当无人机100处于船只模式时，盖板250盖合安装槽220a以减少无人机系统在水面航行时溅入安装槽220a的水量，从而避免影响第一电连接结构130于第二电连接结构210的电连接稳定。此外，盖板250通过阻止第一支撑段174朝安装槽220a的槽口移动，以使第一支撑段174稳定地安装于安装槽220a内，具体而言，盖板250可但不限于与安装结构220卡扣或螺钉锁付。

具体地，在一实施例中，盖板250盖合部分安装槽220a后，盖板250与安装结构220将安装槽220a的槽口限制出两个子槽口，两个子槽口分别位于盖板250的上下两侧，当有水进入安装槽220a时，位于下方的子槽口可将安装槽220a内的水排出，避免安装槽220a内积水，此外两子槽口还有利于安装槽内220a的空气流动，尽可能带走安装槽220a内的水分，降低安装槽220a内的湿度，进而避免湿度过高影响第一子电连接结构131与第二子电连接结构211的电连接稳定。

在一实施例中，所述无人机100还包括用以盖合所述通道口171b的保护盖240，所述保护盖240可拆卸连接于所述起落架170，可以理解若第一子电连接结构131一直暴露再外界环境中，容易受到外界环境的侵蚀，且容易沾染灰尘，从而容易使得第一子电连接结构131与第二子电连接结构211接触不良，通过设置保护盖240，当需要第一子电连接结构131与第二子电连接结构211连接时打开保护盖240，其余时间可以将保护盖240盖合通道口171b以保护第一子电连接结构131。

在一实施例中，所述第一子电连接结构131配置为弹簧针，弹簧针又名pogo pin，具有可伸缩的功能，当打开保护盖240时，弹簧针的一端可弹出通道口171b，弹簧针与第二子电连接结构211连接时，弹簧针具有压缩的弹性势能，以使弹簧针与第二子电连接结构211连接稳定，

值得一提的是，第二子电连接结构211可以但不限于为电触点或电触片，第一子电连接结构131还可以但不限于为电触片。

在一实施例中，所述无人机100还包括包覆于所述支撑架171外表面的缓冲层，由于无人机100降落过程中支撑架171会与降落场地碰撞而产生振动，第一子电连接结构131会跟随支撑架171一起振动，一方面可能会使得第一子电连接结构131相对支撑架171的位置发生偏移，另一方面可能会使得第一子电连接结构131内的结构发生偏移，从而使得第一子电连接结构131与第二子电连接结构211不容易相连接，通过设置缓冲层减弱支撑架171因碰撞产生的振动，从而减弱第一子电连接结构131的振动，以保证第一子电连接结构131与第二子电连接结构211连接稳定。

在一实施例中，所述船200包括船体260、及设于所述船体260上方的支撑杆270，所述无人机100包括至少两个螺旋桨150，当所述无人机100处于所述船只模式时，至少两所述螺旋桨150以所述支撑杆270为对称轴呈对称设置，具体而言，至少两螺旋桨150分设于支撑杆270的左右两侧，通过控制左右两侧螺旋桨150的推力差来控制船体260转向，例如当左侧的螺旋桨150的推力大于右侧的螺旋桨150的推力时船体260右转，左侧的螺旋桨150的推力小于右侧的螺旋桨150的推力时船体260左转，可以理解，转向是参考在用户的视线方向的矢量与船体260的船200尾朝船200头方向的矢量一致时的转向。通过控制螺旋桨150的推力大小来控制船体260的航速。当然，在其他实施例中，螺旋桨150可以只设置一个，螺旋桨150可相对无人机本体110转动，通过控制螺旋桨150相对无人机本体110的姿态来控制船体260的航行。具体地，在一实施例中，支撑杆270设有安装结构220，无人机100通过起落架170与安装结构220连接。

在一实施例中，所述支撑架171还包括第二支撑段173，所述第二支撑段173包括第一子支撑段173、及活动套设于所述第一子支撑段173的第二子支撑段174，所述第一子支撑段173连接所述机身，所述第二子支撑段174连接所述第一支撑段172，可以理解，起落架170与安装结构220装配后，无人机本体110具备一定的重量，若第二支撑段173过长则容易受到较大的力矩，从而第二支撑段173容易被折断，本方案通过调节调节第一子支撑段173与第二子支撑段174的位置以减小第二支撑段173的长度，避免第二支撑段173折断。当然，在其他实施例中，第二支撑段173可以采用合金以提高第二支撑段173的结构强度。

在所述第一子支撑段173的延伸方向上依次设有至少两个第一限位孔173a，所述第二支撑段173设有第二限位孔175a，所述支撑架171还包括可穿设于一所述第一限位孔173a和所述第二限位孔175a的限位柱175，如此通过将限位柱175穿设于不同的第一限位孔173a来实现对第二支撑段173长度的调节。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种无人机系统，其特征在于，包括：

无人机，包括无人机本体、与所述无人机本体电连接的第一电连接结构、及连接所述无人机本体的螺旋桨；以及

船，设有第二电连接结构，所述无人机与所述船可拆卸连接；

所述无人机具有飞行模式和船只模式，所述第一电连接结构与所述第二电连接结构相分离时，所述无人机进入所述飞行模式，所述第一电连接结构与所述第二电连接结构连接时，所述无人机进入所述船只模式，所述无人机处于所述船只模式时，所述螺旋桨的转动轴线与所述船的航向相并行，通过驱动所述螺旋桨为所述船提供航行的动力；

所述第一电连接结构包括两个第一子电连接结构，所述第二电连接结构包括两个第二子电连接结构；

所述第一电连接结构与所述第二电连接结构连接时，一所述第一子电连接结构对应连接一所述第二子电连接结构，以使两所述第一子电连接结构导通；

所述无人机还包括起落架，所述起落架包括设于所述无人机本体下方的支撑架，所述支撑架设有用以收容所述第一子电连接结构的走线通道，所述走线通道延伸至所述无人机本体，所述走线通道具有显露所述第一子电连接结构的通道口；所述支撑架包括与所述螺旋桨的旋转面相并行的第一支撑段，所述通道口设于所述第一支撑段，所述船设有安装结构，所述安装结构配置为沿所述船的上下方向延伸的安装槽，一所述第一支撑段沿所述船的前后方向对应安装于一所述安装槽。

2.如权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述第一电连接结构具有线束，所述线束收容于所述走线通道，所述线束通过所述走线通道与所述无人机本体的处理器电连接；所述起落架包括用以与所述船可拆卸连接的两所述支撑架，一所述第一子电连接结构对应设于一所述走线通道，所述第一子电连接结构与所述支撑架相对固定，所述第二子电连接结构与所述船相对固定。

3.如权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述安装槽在延伸方向上的两端分别具有一第一侧壁，两个所述第一侧壁相对设置，同一所述安装槽的一所述第一侧壁设有一所述第二子电连接结构，另一所述第一侧壁设有弹性件，所述第一支撑段具有与所述通道口相对的第二侧壁，所述第二侧壁用以抵接所述弹性件。

4.如权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机还包括用以盖合所述通道口的保护盖，所述保护盖可拆卸连接于所述起落架。

5.如权利要求1至4任意一项所述的无人机系统，其特征在于，所述第一子电连接结构配置为弹簧针。

6.如权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述无人机还包括包覆于所述支撑架外表面的缓冲层。

7.如权利要求1所述的无人机系统，其特征在于，所述船包括船体、及设于所述船体上方的支撑杆，所述无人机包括至少两个螺旋桨，当所述无人机处于所述船只模式时，至少两所述螺旋桨以所述支撑杆为对称轴呈对称设置。