CN116215900B - 一种双气囊无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双气囊无人飞行器，其包括机体；两个气囊，对称且间隔布置；连接臂，位于两个气囊之间，且所述连接臂的两端分别与两个气囊连接；所述机体设置于所述连接臂的中心处；起落架，设置于所述气囊的下表面；两个气囊的相对侧均设置有一个旋翼单元，所述旋翼单元包括两个旋翼，两个旋翼以所述连接臂为对称轴对称布置；所述旋翼与所述机体电性连接。本申请中将所述旋翼设置于所述气囊上，使得当所述双气囊无人飞行器飞行或者悬停过程中，可以利用所述气囊自身的悬浮能力；所述气囊的悬浮力减轻了所述旋翼为克服重力而输出的动力消耗，减少了所述旋翼工作状态下消耗的能量，从而提升了续航能力。

Description

一种双气囊无人飞行器

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种双气囊无人飞行器。

背景技术

随着无人飞行器行业的快速发展，无人飞行器正日益广泛地应用于人们的生产生活之中；如在比较空旷的绿地环境中，经常看到有人使用无人飞行器携带摄像头进行风景的拍摄。

但是，现有的无人飞行器存在的一个问题是无人飞行器的续航受限于当今的电池技术，也就是说现有电池的能量密度无法为无人飞行器提供更长的续航时间，这无疑不很大的限制了无人飞行器的进一步推广和应用。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

本申请要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种双气囊无人飞行器，旨在提升无人飞行器的续航能力。

本申请解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种双气囊无人飞行器，其包括机体，其还包括：

两个气囊，对称且间隔布置；

连接臂，位于两个气囊之间，且所述连接臂的两端分别与两个气囊连接；所述机体设置于所述连接臂的中心处；

起落架，设置于所述气囊的下表面；

两个气囊的相对侧均设置有一个旋翼单元，所述旋翼单元包括两个旋翼，两个旋翼以所述连接臂为对称轴对称布置；所述旋翼与所述机体电性连接。

所述双气囊无人飞行器，其中，所述气囊为椭球形气囊，所述连接臂与所述椭球形气囊的短轴同轴布置。

所述双气囊无人飞行器，其中，所述椭球形气囊的短轴的长度等于两个气囊之间的间距；所述椭球形气囊的长轴的长度为其短轴的长度的2倍。

所述双气囊无人飞行器，其中，两个旋翼单元之间的距离大于所述椭球形气囊的短轴长度的1/2，且小于所述椭球形气囊的短轴的长度。

所述双气囊无人飞行器，其还包括：

旋翼臂，与所述连接臂相对布置；且所述旋翼臂的一端与所述气囊连接，另一端与所述旋翼连接；

所述旋翼臂所处平面相对于所述连接臂所处平面向下倾斜。

所述双气囊无人飞行器，其中，所述旋翼臂所处平面相对于所述连接臂所处平面向下倾斜15°。

所述双气囊无人飞行器，其中，所述旋翼臂背离所述连接臂的一侧设置有倾斜面，所述倾斜面靠近所述旋翼臂一端至所述连接臂的距离小于其靠近所述气囊一端至所述连接臂的距离。

所述双气囊无人飞行器，其还包括：

尾部推进旋翼，设置于所述机架上；所述尾部推进旋翼的旋转平面垂直于所述旋翼的旋转平面。

所述双气囊无人飞行器，其还包括：

定位板，设置于所述气囊靠近所述连接臂一侧；

所述连接臂上设置有安装槽，所述定位板位于所述安装槽内，并与所述连接臂螺钉连接。

所述双气囊无人飞行器，其中，所述起落架包括：

支撑板，位于所述气囊的下方，并与所述气囊间隔布置；所述支撑板垂直于所述连接臂；

垫块，位于所述气囊与所述支撑板之间，并分别与所述气囊和所述支撑板连接，以将所述气囊与所述支撑板隔离。

有益效果：本申请中将所述旋翼设置于所述气囊上，使得当所述双气囊无人飞行器飞行或者悬停过程中，可以利用所述气囊自身的悬浮能力；所述气囊的悬浮力减轻了所述旋翼为克服重力而输出的动力消耗，减少了所述旋翼工作状态下消耗的能量，从而提升了续航能力。

附图说明

图1是本申请中所述双气囊无人飞行器的第一视图；

图2是本申请中所述旋翼臂与所述气囊的装配结构示意图；

图3是本申请中所述双气囊无人飞行器的第二视图；

图4是图3中A处的局部放大示意图；

图5是本申请中所述摄像头支架与所述摄像头的装配结构示意图；

图6是本申请中所述起落架与所述气囊的装配结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供一种双气囊无人飞行器，如图1和图3所示，所述双气囊无人飞行器包括：机体1，两个气囊2、连接臂3和起落架4；所述机体1包括装配板101，以及安装在所述装配板101上的主控器(图中未示出)、电池102和摄像头103。两个气囊2相互对称，并且间隔布置；所述连接臂3位于两个气囊2之间，且所述连接臂3的两端分别与两个气囊2连接；其中，所述机体1设置于所述连接臂3的中心处；

如图1和图3所示，两个气囊2的相对侧均设置有一个旋翼单元5，即每个气囊2上均设置有一个旋翼单元5，且旋翼单元5与另一个气囊2相对布置。所述旋翼单元5包括两个旋翼51，两个旋翼51以所述连接臂3为对称轴对称布置，且所述旋翼51与所述机体1电性连接，以通过所述机体1与遥控器的配合使用，来控制所述双气囊无人飞行器的状态。

本申请中将所述旋翼51设置于所述气囊2上，使得当所述双气囊无人飞行器飞行或者悬停过程中，可以利用所述气囊2自身的悬浮能力；所述气囊2的悬浮力减轻了所述旋翼51为克服重力而输出的动力消耗，减少了所述旋翼51工作状态下消耗的能量，从而提升了续航能力。

本申请中一实施例，所述气囊2采用氦气进行填充。需要说明的是，所述双气囊无人飞行器的整体载重与两个气囊2产生的浮力相对应，使得所述双气囊无人飞行器可以克服两个气囊2的浮力而正常落地。

如图3和图6所示，所述起落架4设置于所述气囊2的下表面，以当所述双气囊无人飞行器在落地状态时通过所述起落架4接触地面，而避免所述气囊2直接接触地面，提升所述气囊2的使用寿命。

所述气囊2为椭球形气囊，所述连接臂3与所述椭球形气囊的短轴同轴布置，使得当所述双气囊无人飞行器飞行过程中的前进与后退均是沿所述椭球形气囊的长轴方向进行动作；即无论所述双气囊无人飞行器是前进状态还是后退状态，其承受空气阻力最大的一面均为所述椭球形气囊较尖的一端，从而减小了所述椭球形气囊所承受的空气阻力，降低动能消耗，进一步提升了所述双气囊无人飞行器的续航能力

同时，由于所述旋翼单元5中两个旋翼51之间需要保持足够的距离，才能保证相互之间的扰动气流影响降低至最小，因此，在保证所述旋翼单元5中两个旋翼51之间足够距离的前提下，相比于圆球形气囊2，本申请中所述椭球形气囊的体积会更小，占用空间更少，更利于在较窄空间中穿行。

本申请中一实施例，如图1所示，所述椭球形气囊的短轴b的长度等于两个气囊2之间的间距d；所述椭球形气囊的长轴a的长度为其短轴b的长度的2倍，以将相邻两个旋翼单元5之间、以及所述旋翼单元5中的两个旋翼51之间的气流干扰降至最低。

本实施例中一实施方式，两个旋翼单元5之间的距离大于所述椭球形气囊的短轴b长度的1/2，且小于所述椭球形气囊的短轴b的长度，使得所述椭球形气囊的体积与两个旋翼单元5之间的距离相匹配，以实现：在当前所述椭球形气囊的体积大小的前提下，所述双气囊无人飞行器的动力分配更加均匀，所述双气囊无人飞行器在飞行时平衡性更佳的目的。

如图1-图3所示，所述双气囊无人飞行器还包括旋翼臂6，所述旋翼臂6的一端与所述气囊2连接，另一端与所述旋翼51连接。所述旋翼臂6与所述连接臂3相对布置，从而对所述旋翼51进行定位，以将所述旋翼51定位于所述气囊2上。

本申请中一实施例，所述旋翼臂6与所述椭球形气囊的连接点、所述连接臂3与所述椭球形气囊的连接点、以及所述椭球形气囊的短轴均共平面布置，使得在当前所述椭球形气囊的体积大小的前提下，所述双气囊无人飞行器的动力分配更加均匀，所述双气囊无人飞行器在飞行时平衡性更佳。

本实施例中一实施方式，如图2所示，所述旋翼臂6所处平面相对于所述连接臂3所处平面向下倾斜，使得相对于所述连接臂3，所述旋翼臂6和所述旋翼51的整体重心可以降低，提升了所述双气囊无人飞行器的整体稳定性，所述双气囊无人飞行器的机动性更佳。

本实施方式中，如图2所示，所述旋翼臂6所处平面相对于所述连接臂3所处平面向下倾斜角度β为15°，使得相对于所述连接臂3，所述旋翼臂6和所述旋翼51的整体重心有所降低，同时有效避免了所述椭球形气囊落地状态时所述旋翼51摩擦地面的现象产生。

本实施例中一实施方式，如图2和图3所示，所述旋翼臂6背离所述连接臂3的一侧设置有倾斜面61，所述倾斜面61靠近所述旋翼臂6一端至所述连接臂3的距离小于其靠近所述气囊2一端至所述连接臂3的距离，使得所述倾斜面61可以沿着所述椭球形气囊的外观流线方向倾斜布置，减小飞行过程中所述旋翼臂6承载的空气阻力，从而提升所述双气囊无人飞行器飞行的稳定性。

如图1和图4所示，所述双气囊无人飞行器还包括尾部推进旋翼7，所述尾部推进旋翼7设置于所述机架上，且所述尾部推进旋翼7的旋转平面垂直于所述旋翼51的旋转平面。

具体的，当两个气囊2沿水平方向排布时，所述旋翼51的旋转方向为水平方向，则所述尾部推进旋翼7的旋转平面为竖直平面。当所述双气囊无人飞行器仅需要进行简单的直线前进或直线后退，而无需转向时，可以仅启动所述尾部推进旋翼7，而无需启动所述旋翼51，即可满足所述双气囊无人飞行器的飞行需求，从而进一步降低了所述双气囊无人飞行器的能耗，提升了续航能力，延长了续航时间。

同时，当所述尾部推进旋翼7和所述旋翼51均开启时，可以较大的提升所述双气囊无人飞行器的飞行速度。

本申请中一实施例，所述连接臂3的外观为圆柱形；由于所述气囊2的外表面为曲面，因此，如果直接将所述连接臂3与所述气囊2的外表面连接，容易产生所述连接臂3脱离所述气囊2的现象。本实施例中一实施方式，如图2所示，所述双气囊无人飞行器还包括定位板8，所述定位板8设置于所述气囊2靠近所述连接臂3一侧，并与所述连接臂3的位置相对应。具体的，所述连接臂3上设置有安装槽，所述定位板8位于所述安装槽内，并与所述连接臂3螺钉连接。

如图1和图4所示，所述连接臂3包括第一悬臂31和第二悬臂32；所述第一悬臂31和所述第二悬臂32均为圆柱形，且沿直线排布。所述第一悬臂31和所述第二悬臂32结构相同，且对称布置。所述第一悬臂31的一端与其中一个气囊2上的定位板8连接，另一端与所述装配板101连接；所述第二悬臂32的一端与另外一个气囊2上的定位板8连接，另一端与所述装配板101连接。

所述第一悬臂31靠近所述装配板101的一端、以及所述第二悬臂32靠近所述装配板101的一端均设置有装配槽，所述定位板8的两侧分别位于对应的装配槽内，并分别与所述第一悬臂31和所述第二悬臂32螺钉连接。所述装配板101分别与所述第一悬臂31和第二悬臂32的中心轴共面布置，且所述第一悬臂31与所述第二悬臂32间隔排布。

本申请中一实施例，所述装配板101上还设置有多个孔位，所述孔位位于所述第一悬臂31与所述第二悬臂32之间，从而为航模爱好者提供DIY平台，供用户在所述装配板101上增设其他电子产品以满足用户的多种不同需求。

本申请中一实施例，所述电池102为4000mAh航模锂电池。

如图4所示，所述装配板101的底部设置有安装板9和多个延伸杆10；所述双气囊无人飞行器还包括摄像头支架11，所述摄像头支架11设置于所述安装板9的底部，并用于装配摄像头103。所述延伸杆10的一端与所述装配板101连接，另一端与所述安装板9连接，以将所述安装板9与所述装配板101隔离一定距离，使得所述安装板9向下可以超出所述连接臂3和所述尾部推进旋翼7，避免摄像头103与所述连接臂3和所述尾部推进旋翼7之间的装配产生不良干涉，使得摄像头103的拍摄范围更广。

需要说明的是，当摄像头103与所述摄像头支架11装配完成，且所述双气囊无人飞行器落地时，摄像头103不会接触地面。

如图5所示，所述摄像头支架11包括：第一底座12、第一转盘13、第一拐臂14、第二底座15、第二转盘16、第二拐臂17、第三底座18和第三转盘19；其中，所述第一底座12平行于所述安装板9，并固定设置于所述安装板9的底部；所述第一转盘13位于所述第一底座12的正下方，并与所述第一底座12转动连接；所述第一拐臂14呈弯曲状，且所述第一拐臂14的一端与所述第一转盘13固定连接，另一端向下并向后延伸布置并与所述第二底座15固定连接。所述第二转盘16与所述第二底座15转动连接；所述第二拐臂17呈弯曲状，且所述第二拐臂17的一端与所述第二转盘16固定连接，另一端向左侧并向前延伸布置或向右侧并向前延伸布置；所述第二拐臂17的另一端与所述第三底座18固定连接。所述第三转盘19与所述第三底座18转动连接，并以胶水粘接等方式定位在摄像头103的侧面，从而实现摄像头103在所述安装板9下方的定位。

所述第一转盘13、所述第二转盘16和所述第三转盘19均与摄像头103相对布置，且位于摄像头103的相邻三侧；所述第一转盘13、所述第二转盘16和所述第三转盘19的转动平面两两相互垂直，使得可以对摄像头103进行三个自由度的调节，以得到更好的拍摄角度。

如图3和图6所示，所述起落架4包括支撑板41和垫块；所述支撑板41位于所述气囊2的下方，并与所述气囊2间隔布置；所述支撑板41垂直于所述连接臂3；所述垫块位于所述气囊2与所述支撑板41之间，并分别与所述气囊2和所述支撑板41连接，以将所述气囊2与所述支撑板41隔离。

所述垫块的长度小于所述支撑板41的长度，且所述垫块远离所述支撑板41一侧设置有安装曲面，以与所述气囊2的外表面相配合，提升所述垫块与所述气囊2之间连接的稳定性。所述垫块将所述支撑板41与所述气囊2隔离开，以增加所述支撑板41落地时所述气囊2与地面之间的距离，进一步降低所述气囊2摩擦地面产生损坏的概率。

综上所述，本申请提供一种双气囊无人飞行器，其包括机体；两个气囊，对称且间隔布置；连接臂，位于两个气囊之间，且所述连接臂的两端分别与两个气囊连接；所述机体设置于所述连接臂的中心处；起落架，设置于所述气囊的下表面；两个气囊的相对侧均设置有一个旋翼单元，所述旋翼单元包括两个旋翼，两个旋翼以所述连接臂为对称轴对称布置；所述旋翼与所述机体电性连接。本申请中将所述旋翼设置于所述气囊上，使得当所述双气囊无人飞行器飞行或者悬停过程中，可以利用所述气囊自身的悬浮能力；所述气囊的悬浮力减轻了所述旋翼为克服重力而输出的动力消耗，减少了所述旋翼工作状态下消耗的能量，从而提升了续航能力。

Claims (9)

1.一种双气囊无人飞行器，其包括机体，其特征在于，其还包括：

两个气囊，对称且间隔布置；

连接臂，位于两个气囊之间，且所述连接臂的两端分别与两个气囊连接；所述机体设置于所述连接臂的中心处；

起落架，设置于所述气囊的下表面；

两个气囊的相对侧均设置有一个旋翼单元，所述旋翼单元包括两个旋翼，两个旋翼以所述连接臂为对称轴对称布置；所述旋翼与所述机体电性连接；

旋翼臂，与所述连接臂相对布置；且所述旋翼臂的一端与所述气囊连接，另一端与所述旋翼连接；

所述气囊为椭球形气囊，所述连接臂与所述椭球形气囊的短轴同轴布置，使得当所述双气囊无人飞行器飞行过程中的前进与后退均是沿所述椭球形气囊的长轴方向进行动作，其承受空气阻力最大的一面均为所述椭球形气囊较尖的一端，以减小空气阻力；所述旋翼臂与所述椭球形气囊的连接点、所述连接臂与所述椭球形气囊的连接点、以及所述椭球形气囊的短轴均共平面布置。

2.根据权利要求1所述双气囊无人飞行器，其特征在于，所述椭球形气囊的短轴的长度等于两个气囊之间的间距；所述椭球形气囊的长轴的长度为其短轴的长度的2倍。

3.根据权利要求2所述双气囊无人飞行器，其特征在于，两个旋翼单元之间的距离大于所述椭球形气囊的短轴长度的1/2，且小于所述椭球形气囊的短轴的长度。

4.根据权利要求1所述双气囊无人飞行器，其特征在于，所述旋翼臂所处平面相对于所述连接臂所处平面向下倾斜。

5.根据权利要求4所述双气囊无人飞行器，其特征在于，所述旋翼臂所处平面相对于所述连接臂所处平面向下倾斜15°。

6.根据权利要求4所述双气囊无人飞行器，其特征在于，所述旋翼臂背离所述连接臂的一侧设置有倾斜面，所述倾斜面靠近所述旋翼一端至所述连接臂的距离小于其靠近所述气囊一端至所述连接臂的距离。

7.根据权利要求1所述双气囊无人飞行器，其特征在于，其还包括：

尾部推进旋翼，设置于所述机体上；所述尾部推进旋翼的旋转平面垂直于所述旋翼的旋转平面。

8.根据权利要求1所述双气囊无人飞行器，其特征在于，其还包括：

定位板，设置于所述气囊靠近所述连接臂一侧；

所述连接臂上设置有安装槽，所述定位板位于所述安装槽内，并与所述连接臂螺钉连接。

9.根据权利要求1所述双气囊无人飞行器，其特征在于，所述起落架包括：

支撑板，位于所述气囊的下方，并与所述气囊间隔布置；所述支撑板垂直于所述连接臂；

垫块，位于所述气囊与所述支撑板之间，并分别与所述气囊和所述支撑板连接，以将所述气囊与所述支撑板隔离。