CN117561202A - 无人机 - Google Patents
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Abstract
一种无人机(100),包括机身(10)和多个机臂(20),多个机臂(20)转动地连接机身(10),以使得无人机(100)能够处于折叠状态和展开状态,机臂(20)的自由端连接有动力组件(21),在无人机(100)在折叠状态和展开状态之间切换过程中,机臂(20)绕一转轴(31)转动,在折叠状态时,在折叠状态时,机臂(20)收拢于机身(10)的周向侧面(11),且多个动力组件(21)基本贴合。
Description
本申请涉及无人机技术领域,特别涉及一种无人机。
无人机是近年来被广泛应用于航空摄影、行业巡检、救灾作业等领域,并且持续朝着小型化、便携化发展。这就要求无人机可以通过在不使用时,能够便于携带和收纳。通常地,为了满足这一要求,无人机的机臂可以进行折叠,将无人机的最大尺寸通过折叠的方式缩小,以便于携带和收纳。因此,有必要提供一种机臂的折叠方案,可以使无人机在折叠状态下外形尽量规整,没有明显的突出物,以最大限度地填满无人机的最大尺寸围成的包络立方体内的体积。
发明内容
本申请的实施方式提供了一种无人机。
本申请实施方式提供一种无人机,所述无人机包括机身和多个机臂。多个机臂转动地连接所述机身,以使得所述无人机能够处于折叠状态和展开状态,所述机臂的自由端连接有动力组件,其中,在所述无人机在折叠状态和展开状态之间切换过程中,所述机臂绕一倾斜转轴转动,在折叠状态时,所述机臂收拢于所述机身的周向侧面,且多个所述动力组件基本贴合。
本申请实施方式的无人机中,在无人机处于折叠状态时,机臂可收拢于机身的周向侧面,且多个动力组件基本贴合,使得无人机在折叠状态下,无人机的机臂及动力组件最大限度地填满无人机的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机的便捷性。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的无人机处于展开状态的结构示意图;
图2是本申请实施方式的无人机的脚架处于折叠状态的结构示意图;
图3是本申请实施方式的无人机处于折叠状态的结构示意图;
图4是本申请实施方式的无人机的透视图;
图5是本申请实施方式的无人机的折叠过程场景示意图;
图6至图8是本申请实施方式的无人机的透视图;
图9是本申请实施方式的无人机处于展开状态的结构示意图;
图10是本申请实施方式的无人机处于折叠状态的结构示意图;
图11和图12是本申请实施方式的无人机的云台相机的结构示意图;
图13是本申请实施方式的无人机的电池处于抽起状态的结构示意图。
下面详细描述本申请的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接。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。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申请中的具体含义。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1及图4,无人机100包括机身10和多个机臂20。多个机臂20转动地连接机身10,以使得无人机100能够处于折叠状态和展开状态,机臂20的自由端连接有动力组件21,其中,在无人机100在折叠状态和展开状态之间切换过程中,机臂20绕一倾斜转轴13转动,在折叠状态时,机臂20收拢于机身10的周向侧面11,且多个动力组件21基本贴合。
本申请实施方式的无人机100在无人机100处于折叠状态时,机臂20可收拢于机身10的周向侧面11,且多个动力组件21基本贴合,使得无人机100在折叠状态下,无人机100的机臂20及动力组件21最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
本申请实施方式的无人机100可以用于包括但不限于执行巡逻、勘探、摄影、拍照、农业等任务。
请一并参阅图1和图2,本申请实施方式的无人机100包括机身10、多个机臂20、云台相机30、避障组件40、电池50。多个机臂20转动地连接机身10。云台相机30连接机身10的底部103。避障组件40分布在无人机100上,通过避障组件40能够实现有效感知障碍物和避障,保证无人机100工作过程中的安全。电池50至少部分地收容在机身10内,电池50可以为无人机100提供电能。在一个实施方式中,电池的大部分收容在机身内,电池的顶部可露出机身,以方便对电池进行维护等作业。
在一个实施方式中,周向侧面11包括相背的第一侧面101和第二侧面102。机身10的周向侧面11设有安装部111,第一侧面101和第二侧面102均设有一个安装部。机身10还包括底部103和顶面104。机身10的底部103开设有容置槽1031,机身10的底部103还连接有脚架12。机身10的顶面104开设有收容槽1041。
脚架12连接在机身10底部103,脚架12是能够折叠的,在无人机100处于折叠状态时,脚架12收拢于机身10的周向侧面11。机臂20的至少一部分覆盖脚架12的 至少一部分。脚架12包括展开状态和折叠状态。请参阅图1,图1为脚架12处于展开状态的示意图。请参阅图2,图2为脚架12处于折叠的示意图。脚架12在展开状态时能够支撑无人机100,可以使无人机100平稳地在地面上、平台上升起;也可以使得无人机100平稳地降落在地面上、平台上。在某些实施方式中,机身10设有持握部,用户可以通过持握部可以手持使用无人机100。也即是说,用户可以拆卸掉脚架12,手持持握部进行升起和降落。脚架12包括四个支撑件,四个支撑件均可以手动展开和折叠,也可以电动展开和折叠,在此不作具体限定。脚架12处于折叠状态时,四个脚架支撑件均收拢于机身10的周向侧面11,脚架支撑件可以贴紧周向侧面11,机臂20的至少一部分覆盖脚架12的至少一部分,使得无人机100在折叠后的折叠状态下,外形尽量规整,没有明显的突出。可以理解,在其它实施方式中,脚架也可以是不可折叠的,也就是说,脚架固定来保持展开状态。
机臂20包括连接的第一段201和第二段202。机臂20的自由端连接有动力组件21,也即是说,在图1所示的实施方式中,第二段202的末端连接有动力组件21,动力组件21包括电机211和螺旋桨212。多个机臂20包括第一机臂组22和第二机臂组24。
请一并参阅图1至图3,图1为无人机100处于展开状态的结构示意图,图3为无人机100处于折叠状态下的结构示意图。具体地,在无人机100在折叠状态和展开状态之间切换过程中,每个机臂20绕一倾斜转轴13转动。请参阅图4,无人机100包括倾斜转轴13,倾斜转轴13连接机身10和机臂20,倾斜转轴13倾斜设置于机身10内,倾斜转轴13可以理解为,转动轴线不垂直于旋转平面的转轴。倾斜转轴13包括转动轴线L,由图4可知,倾斜转轴13的转动轴线L与机身10的顶面104和周向侧面11均呈一定的角度,使得机臂20绕倾斜转轴转动时,所形成的旋转平面不垂直于倾斜转轴13。请参阅图5,图5为在无人机100的一个机臂21从展开状态切换为折叠状态的场景示意图。机臂20在展开状态切换为折叠状态的过程中,一次转动就可以实现机臂20的向下折叠转动和扭动转动,使得机臂21能够很好地收拢于机身10的周向侧面11。
请一并参阅图6至图8,具体地,机身10包括相互正交的第一面C1、第二面C2及第三面C3。第一面C1可以理解为机身10的正面,第二面C2可以理解为机身10的顶面,第三面C3可以理解为机身10的右侧面。请参阅图6,从俯视图看,机臂20的转动轴线L与第一面C1所在平面之间的第一夹角α选自范围(0°,90°),优选地,第一夹角α=34°。请参阅图7,从前视图看,机臂20的转动轴线L与第二面C2所在平面之间的第二夹角β选自范围(0°,90°),优选地,第二夹角β=21°。请参阅 图8,从右视图看,机臂20的转动轴线L与第二面C2所在平面之间的第三夹角γ选自范围(0°,90°),优选地,第三夹角γ=45°。当第一夹角α=34°、第二夹角β=21°、第三夹角γ=45°的情况下,可以使得无人机100在展开状态下,无人机100的螺旋桨212基本水平。在某些实施方式中,也可以在范围内选择第一夹角α的大小、第二夹角β的大小和第三夹角γ的大小,使得无人机100的螺旋桨212与水平面呈设计需求的夹角。
在图4示的实施方式中,第一面C1为机身的前侧面,第二面C2为机身10的顶面,第三面C3为机身的右侧面。可以理解的是,可以根据机身的构型来具体设置第一面C1,第二面C2和第三面C3,而不限于上述的前侧面,顶面和右侧面。
在无人机100处于折叠状态时,同一个机臂组的机臂20在所在侧面上并排设置,如此以使无人机100在折叠状态下外形尽量规整,没有明显的突出物。
请再次参阅图1,机臂20包括连接的第一段201和第二段202,第一段201转动连接机身10,第二段202相对于第一段201向上倾斜一预设锐角。也即是说第一段201与第二段202的连接不是连接成180度的,第一段201与第二段202之间是呈一定的角度的连接,如此可以在折叠状态下,机臂20的第一段201和第二段202形成的转折结构可以使得电机211不突出机身10的轮廓,使得折叠后的无人机100更加规整、紧凑,增强了无人机100的便携性。值得一提的是,第二段202相对于第一段201向上倾斜一预设锐角的大小是可以根据机身10或其他结构的不同而改变的,此处不作限定。
请再次参阅图2,多个机臂20包括第一机臂组22和第二机臂组24。周向侧面11包括相背的第一侧面101和第二侧面102,第一侧面101开设有第一凹陷1010,第二侧面102开设有第二凹陷1020。在无人机100处于折叠状态时,第一机臂组22的机臂20至少部分地位于第一凹陷1010。第二机臂组24的机臂20至少部分地位于第二凹陷1020。如此,机臂20能够最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
动力组件21连接机臂20的自由端。自由端是指机臂远离机身10的一端。在折叠状态时,机臂20收拢于机身10的周向侧面11,且多个动力组件21基本贴合。如此,无人机100的机臂20及动力组件21最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
所谓基本贴合是指聚拢在一起,并不限定为每部分均贴合。例如,动力组件21的螺旋桨212可以不贴合,电机211可以贴合。基本贴合也可指接触在一起,也可以指间隔一定距离,该距离在期望的范围内。
请再次参阅图2,在某些实施方式中,动力组件21包括第一动力组件21a和第二动力组件21b。
多个机臂20包括第一机臂组22和第二机臂组24,周向侧面11包括相背的第一侧面101和第二侧面102,第一机臂组22转动连接在第一侧面101,第二机臂组24转动连接在第二侧面102,第一机臂组22的第一动力组件21a基本贴合,第二机臂组24的第二动力组件21b基本贴合。第一动力组件21a设置在第一机臂组22上,第二动力组件21b设置在第二机臂组24上。如此,使得无人机100在折叠状态下,无人机100的机臂20及动力组件21最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
请一并参阅图9和图10,动力组件21包括电机211,在折叠状态时,同一个机臂组的两个电机211基本贴合。也即是说,动力组件21包括第一动力组件21a和第二动力组件21b。第一动力组件21a包括两个电机211,即为第一电机211a和第二电机211b,第二动力组件21b包括两个电机211,即为第三电机211c和第四电机211d。在某些实施方式中,四个机臂20转动地连接机身10。四个机臂20包括第一机臂组22和第二机臂组24。第一机臂组22可以包括第一机臂20a,第二机臂20b。第二机臂组24可以包括第三机臂20c和第四机臂20d。第一机臂20a的自由端连接第一电机211a,第二机臂20b的自由端连接第二电机211b,第三机臂20c的自由端连接第三电机211c,第四机臂20d的自由端连接第四电机211d。在折叠状态时,第一电机211a和第二电机211b在第一侧面101基本贴合,具体地,是第一电机211a的底部和第二电机211b的底部基本贴合;第三电机211c和第四电机211d在第二侧面102基本贴合,具体地,是第三电机211c的底部和第四电机211d的底部基本贴合。在无人机100处于折叠状态时,多个动力组件21的电机211位于机身10的底部103。如此可以使得无人机100在折叠状态下外形尽量规整,无人机100的机臂20及动力组件21最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
请一并参阅图1和图9,螺旋桨212连接电机211,螺旋桨212包括折叠桨。在图9所示的实施方式中,无人机包括4个机臂20,即为:第一机臂20a、第二机臂20b、第三机臂20c和第四机臂20d。动力组件21包括螺旋桨212,四个螺旋桨212分别设置在第一机臂20a、第二机臂20b、第三机臂20c和第四机臂20d上,并且四个螺旋桨212分别与第一电机211a、第二电机211b、第三电机211c和第四电机211d连接。第一电机211a、第二电机211b、第三电机211c和第四电机211d可以驱动四个螺旋桨212转动,进而控制螺旋桨212的转动方向和转动速度。
请结合图9和图10,螺旋桨212包括上表面2121和下表面2122,在无人机100处于折叠状态时,螺旋桨212的上表面2121背向机身10。在无人机100处于展开状态时,螺旋桨212的桨平面基本呈水平,在无人机100处于折叠状态时,螺旋桨212的桨平面与机身10的周向侧面11平行。如此,可以使无人机100在展开状态下能够保证平稳的飞行性能,在折叠状态下外形尽量规整,没有明显的突出物,以最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积。
具体地,在图10的示例中,在无人机100处于折叠状态时,螺旋桨212的桨平面与机身10的前侧面或后侧面平行。
请一并参阅图1和图6,云台相机30连接在机身10底部。云台相机30与机臂20在一平面上的正投影错开,平面垂直于机身10长度方向,如此,可以避免机臂20和云台相机30造成物理干涉。
具体地,在图2所示实施方式中,机身10的底部103开设有容置槽1031,云台相机30至少部分地位于容置槽1031内,这样可进一步减少无人机100的空间占用。在图2所示的实施方式中,云台相机30的一部分收容在容置槽1031,一部分凸出于容置槽1031。
在无人机100处于折叠状态时,云台相机30位于多个机臂20围成的空间内。如此云台相机30设置在多个机臂20围成的空间内,最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性,同时多个机臂20能够保护云台相机30,尽量避免无人机100在折叠后携带的情况下,云台相机30被刮伤、划伤、或因磕碰而损坏。
可以理解,在其它实施方式中,机身的底部103可不开设容置槽1031,云台相机30可整体地凸设在机身的底部103。
请一并参阅图2、图11和图12,云台相机30包括云台31和相机32。云台31包括第一轴组件311、第二轴组件312和第三轴组件313,第一轴组件311连接机身10,第二轴组件312连接第一轴组件311和第三轴组件313,相机32安装在第三轴组件313,如此,云台31具有三个轴的自由度,再加上无人机100自身的三个轴自由度,可以实现相机32最多6个轴的自由度。在某些实施方式中,第一轴组件311为云台31的俯仰轴组件311(即为Pitch轴组件),第二轴组件312为云台31的偏航轴组件312(即为Yaw轴组件),第三轴组件313为云台31的横滚轴组件313(即为Roll轴组件)。也即是说,俯仰轴组件311连接机身10,偏航轴组件312连接俯仰轴组件311和横滚轴组件313,相机32安装在横滚轴组件313。俯仰轴组件311包括俯仰轴电机,俯仰轴电机可以控制相机32的俯仰运动。偏航轴组件312包括偏航轴电机, 偏航轴电机可以控制相机32的偏航运动。横滚轴组件313包括横滚轴电机,横滚轴电机可以控制相机32的滚转运动。如此可以实现无人机100的灵活取景。
云台相机30通过第一轴组件-Pitch轴组件、第二轴组件-Yaw轴组件和第三轴组件-Roll轴组件的构型,可以获得很大的俯仰运动控制范围,有利于无人机100进行俯拍、倒拍,甚至可以拍摄过顶画面。也可以获得很大的滚转运动控制范围,有利于拍摄旋转、周转画面,增强了影视创作的灵活度,同时更大的滚转运动控制范围,意味着可以直接将相机32的画面旋转90度进行横竖拍切换,有利于竖屏视频的拍摄。横滚轴组件313的双端支撑相机32,增强了云台相机30的稳定性。值得一提的是,无人机100的偏航控制范围是360°任意偏航方向可控的,无人机100可以与云台相机30的偏航控制范围实现互补。也即是说,无人机100可以实现大范围的、初步的偏航控制,云台相机30可以实现小范围的、精细的偏航控制,如此无人机100可以与云台相机30的偏航控制范围实现互补。
请参阅图12,俯仰轴组件311的电机轴线为第一轴线K1,偏航轴组件312的电机轴线为第二轴线K2,横滚轴组件313的电机轴线为第三轴线K3。其中,第一轴线K1、第二轴线K2和第三轴线K3之间可以不正交,即不互相垂直。当三个轴线之间的夹角均为非90度夹角时,构成了非正交云台相机30构型。在一个实施例中,在某云台电机进行旋转运动的情况下,引起了相机32拍摄画面横滚方向的运动,则称该电机为正交的横滚轴电机;在某云台电机进行旋转运动的情况下,引起了相机32拍摄画面横滚方向、俯仰方向等多个方向的运动,则称该电机为非正交的横滚轴和俯仰轴电机。其它轴的运动也可以此类推。
请参阅图13,避障组件40包括多个视觉传感器41,多个视觉传感器41在空间上呈多面体分布,多面体的每个平面分布有至少一个视觉传感器41,不同平面上的两个视觉传感器41构成一个双目避障系统,双目避障系统的避障观测区是两个视觉传感器41的观测范围的交叠区。可以通过观测双目避障系统的避障观测区里的障碍物实现有效感知障碍物和避障,保证无人机工作过程中的安全。
多个视觉传感器41在空间上呈多面体分布,多面体包括但不限于四面体、五面体、六面体等,此处不做具体限定。多面体的每个平面分布有至少一个视觉传感器41,不同平面上的两个视觉传感器41构成一个双目避障系统,双目避障系统的避障观测区是两个视觉传感器41的观测范围的交叠区。
多个视觉传感器41满足以下其中一个条件就可以实现有效感知障碍物和避障:所有视觉传感器41设置在机身10,或部分视觉传感器41设置在机身10,其余视觉传感器41设置在机臂20,或所有视觉传感器41设置在机臂20。在一个实施例中, 避障组件40包括四个视觉传感器41,四个视觉传感器41设置均可以在机身10上,四个视觉传感器41两两组合,构成六个双目避障系统,六个双目避障系统的避障观测区的集合覆盖整个空间球面,如此可以通过观测双目避障系统的避障观测区里的障碍物实现有效感知障碍物和避障,保证无人机工作过程中的安全。
在图4所示的实施方式中,4个视觉传感器41包括前上视觉传感器41、后上视觉传感器41、左下视觉传感器41和右下视觉传感器41。前上视觉传感器41和后上视觉传感器41位于机身10的同一高度,左下视觉传感器41和右下视觉传感器41位于机身10的同一高度。可以理解,在其它实施方式中,4个视觉传感器41也可以作其它布置,例如,4个视觉传感器41包括左上视觉传感器41、右上视觉传感器41、前下视觉传感器41和后下视觉传感器41等。4个视觉传感器41可以均位于同一高度,也可以位于不同的4个高度。在此不作限定。
当部分视觉传感器41设置在机身10,其余视觉传感器41设置在机臂20,仍以4个视觉传感器41为例说明,三个视觉传感器41可以设置在机身的周向侧面11,或底部103,另一个视觉传感器可以设在机身的顶部(即为顶面104)。在周向侧面11的视觉传感器41可以设置在机身10的不同高度,或相同高度。
当所有视觉传感器41设置在机臂20时,仍以4个视觉传感器41为例说明,无人机100包括4个机臂,每个视觉传感器41可以设置在对应的一个机臂20的自由端。电机211和螺旋桨212的设置以不进入视觉传感器41的视野范围(FOV)为宜。
上述实施方式的视觉传感器41的FOV可根据无人机100的构型,视觉传感器41的布置来选择,以使得视觉传感器41所形成的双目避障系统能够完全覆盖或基本覆盖无人机100所在的整个空间球面。在一些例子中,FOV可以大于180度,例如190度,220度等。
需要指出的是,上述只是以具体例子来说明视觉传感器41的布置方式,但不应理解为对本申请的限制。例如,多个视觉传感器41可以是两个,三个,或多于4个等。
视觉传感器41可以设置在安装部111,安装部111设置于机身10的周向侧面11,在无人机100处于折叠状态时,安装部111抵靠机臂20。如此,一方面,安装部111便于视觉传感器41的安装,另一方面,安装部111可以对机臂20进行限定,避免机臂20转动时相互碰撞而损坏,同时也可保护倾斜转轴31。
请一并参阅图2和图13,电池50能够为无人机100提供电能。机身10的顶面104开设有收容槽1041,电池50至少部分地收容在收容槽1041。在某些实施方式中,电池50是能够拆卸地收容在收容槽1041,电池50的拆卸方向或安装方向沿机身10 长度方向。电池50的重心在垂直方向上与无人机100的升力中心重合。
收容槽1041包括电池仓,收容槽1041用于收容电池50,收容槽1041和电池50可以通过卡合的方式进行固定,此处不作限定。收容槽1041的大小与收容电池50的大小相关。电池50的重心在垂直方向上与无人机100的升力中心重合。升力中心可以是四个螺旋桨212的升力的合力的中心。电池50包括加长电池,加长电池可以增强无人机100的续航能力。加长电池的重心在垂直方向上与无人机100的升力中心重合,电池的加长、加重不会无人机的重心产生水平方向的偏移(水平方向与垂直方向垂直)。无人机的重心在垂直方向上与无人机100的升力中心重合,可以使得无人机100的四个螺旋桨212出力平均,这可以提升螺旋桨212的效率,有利于续航。
综上所述,本申请实施方式的无人机100包括机身10,多个机臂20。多个机臂20转动地连接机身10,以使得无人机100能够处于折叠状态和展开状态,机臂20的自由端连接有动力组件21,其中,在无人机100在折叠状态和展开状态之间切换过程中,机臂20绕一转轴做复合转动,复合转动包括绕倾斜转轴方向转动,在折叠状态时,机臂20收拢于机身10的周向侧面11,且多个动力组件21基本贴合。如此,无人机100在折叠状态下,无人机100的机臂20及动力组件21最大限度地填满无人机100的最大尺寸围成的包络立方体内的体积,提升了无人机100的便捷性。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (30)
- 一种无人机,其特征在于,包括:机身,多个机臂,转动地连接所述机身,以使得所述无人机能够处于折叠状态和展开状态,所述机臂的自由端连接有动力组件,其中,在所述无人机在折叠状态和展开状态之间切换过程中,所述机臂绕一倾斜转轴转动,在折叠状态时,所述机臂收拢于所述机身的周向侧面,且多个所述动力组件基本贴合。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述多个机臂包括第一机臂组和第二机臂组,所述周向侧面包括相背的第一侧面和第二侧面,所述第一机臂组转动连接在所述第一侧面,所述第二机臂组转动连接在所述第二侧面,所述第一机臂组的动力组件基本贴合,所述第二机臂组的动力组件基本贴合。
- 根据权利要求2所述的无人机,其特征在于,所述动力组件包括电机,同一个机臂组的两个电机基本贴合。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,在所述无人机处于折叠状态时,多个所述动力组件的电机位于所述机身的底部。
- 根据权利要求3所述的无人机,其特征在于,所述动力组件包括连接所述电机的螺旋桨,所述螺旋桨包括上表面和下表面,在所述无人机处于折叠状态时,所述螺旋桨的上表面背向所述机身。
- 根据权利要求5所述的无人机,其特征在于,所述螺旋桨为折叠桨。
- 根据权利要求5所述的无人机,其特征在于,在所述无人机处于展开状态时,所述螺旋桨的桨平面基本呈水平,在所述无人机处于折叠状态时,所述螺旋桨的桨平面与所述机身的周向侧面平行。
- 根据权利要求2所述的无人机,其特征在于,在所述无人机处于折叠状态时,同 一个机臂组的机臂在所在侧面上并排设置。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述机臂包括连接的第一段和第二段,所述第一段转动连接所述机身,所述第二段相对于所述第一段向上倾斜一预设锐角。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述机身包括相互正交的第一面、第二面及第三面,所述机臂的转动轴线与所述第一面所在平面之间的第一夹角选自范围(0°,90°),所述机臂的转动轴线与所述第二面所在平面之间的第二夹角选自范围(0°,90°),所述机臂的转动轴线与所述第三面所在平面之间的第三夹角选自范围(0°,90°)。
- 根据权利要求10所述的无人机,其特征在于,所述第一夹角为34°。
- 根据权利要求10所述的无人机,其特征在于,所述第二夹角为21°。
- 根据权利要求10所述的无人机,其特征在于,所述第三夹角为45°。
- 根据权利要求2所述的无人机,其特征在于,所述第一侧面开设有第一凹陷,在所述无人机处于折叠状态时,所述第一机臂组的机臂至少部分地位于所述第一凹陷。
- 根据权利要求2所述的无人机,其特征在于,所述第二侧面开设有第二凹陷,在所述无人机处于折叠状态时,所述第二机臂组的机臂至少部分地位于所述第二凹陷。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述无人机包括连接在所述机身底部的云台相机,在所述无人机处于折叠状态时,所述云台相机位于所述多个机臂围成的空间内。
- 根据权利要求16所述的无人机,其特征在于,所述机身的底部开设有容置槽,所述云台相机至少部分地位于所述容置槽内。
- 根据权利要求16所述的无人机,其特征在于,所述云台相机包括云台和相机,所述云台包括第一轴组件、第二轴组件和第三轴组件,所述第一轴组件连接所述机身,所述第二轴组件连接所述第一轴组件和所述第三轴组件,所述相机安装在所述第三轴组件。
- 根据权利要求18所述的无人机,其特征在于,所述第一轴组件为所述云台的俯仰轴组件,所述第二轴组件为所述云台的偏航轴组件,所述第三轴组件为所述云台的横滚轴组件。
- 根据权利要求16所述的无人机,其特征在于,所述机臂与所述云台相机在一平面上的正投影错开,所述平面垂直于所述机身长度方向。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述无人机包括避障组件,所述避障组件包括多个视觉传感器,所述多个视觉传感器在空间上呈多面体分布,所述多面体的每个平面分布有至少一个所述视觉传感器,不同平面上的两个视觉传感器构成一个双目避障系统,所述双目避障系统的避障观测区是所述两个视觉传感器的观测范围的交叠区。
- 根据权利要求21所述的无人机,其特征在于,所述多个视觉传感器满足以下其中一个条件:所有视觉传感器设置在所述机身;部分视觉传感器设置在所述机身,其余视觉传感器设置在所述机臂;所有视觉传感器设置在所述机臂。
- 根据权利要求21所述的无人机,其特征在于,所述机身的周向侧面设有安装部,所述视觉传感器安装在所述安装部,在所述无人机处于折叠状态时,所述安装部抵靠所述机臂。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述无人机包括连接在所述机身底部的脚架。
- 根据权利要求24所述的无人机,其特征在于,所述脚架是能够折叠的,在所述无人机处于折叠状态时,所述脚架收拢于所述机身的周向侧面。
- 根据权利要求25所述的无人机,其特征在于,在所述无人机处于折叠状态时,所述机臂的至少一部分覆盖所述脚架的至少一部分。
- 根据权利要求1所述的无人机,其特征在于,所述机身的顶面开设有收容槽,所述无人机包括电池,所述电池至少部分地收容在所述收容槽。
- 根据权利要求27所述的无人机,其特征在于,所述电池的重心在垂直方向上与所述无人机的升力中心重合。
- 根据权利要求27所述的无人机,其特征在于,所述电池是能够拆卸地收容在所述收容槽。
- 根据权利要求29所述的无人机,其特征在于,所述电池的拆卸方向或安装方向沿所述机身长度方向。
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