CN206372523U - 风筝型飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种风筝型飞行器，属于无人机技术领域。本实用新型中的一种风筝型飞行器，包括飞行器主体，飞行器主体具有接收风力上扬的结构，飞行器主体上设有风力传感器，用于检测风速和风向，飞行控制单元能够根据风速和风向调节飞行器的飞行姿态，使接收风力上扬的结构能够接收风力，获得上扬的飞行推力。该飞行器能够根据风速和风向调节飞行器的飞行姿态，使得飞行器能够在风力的作用下获的上扬的飞行推力，为飞行器的飞行提供动力，减少了电能的消耗，大大提高了飞行器的续航时间。
Description
技术领域
本实用新型属于无人机技术领域。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。无人机按应用领域，可分为军用与民用。无人机在民用领域用途广泛，主要用于警用、城市管理、农业、地质、气象、电力、抢险救灾、视频拍摄等行业。
续航时间短是现有无人机的通病，导致其无法完成耗时较长的任务，大大缩减了无人机的使用范围，而且，电量消耗完之后充电时间耗时较长，减少了无人机的娱乐性，并给用户带了很大的麻烦。
发明内容
本实用新型提供了一种风筝型飞行器。本实用新型中的一种风筝型飞行器，包括飞行器主体，所述飞行器主体具有接收风力上扬的结构，所述飞行器主体上设有风力传感器，连接飞行控制单元，用于检测风速和风向，所述飞行控制单元能够根据风速和风向调节飞行器的飞行姿态，使所述接收风力上扬的结构能够接收风力，获得上扬的飞行推力。
进一步，所述飞行器采用旋翼式飞行结构，或
所述飞行器采用扑翼式飞行结构，或
所述飞行器采用固定翼式飞行结构，或
所述飞行器采用伞翼式飞行结构，或
所述飞行器采用喷气式飞行结构，或
所述飞行器采用飞艇结构。
进一步，所述飞行控制单元包括
陀螺仪，用于感应飞行姿态；
存储模块，用于存取预设的飞行姿态信息。
主控制模块，连接陀螺仪和存储模块，用于把飞行姿态与预设的飞行姿态信息进行比对，调整至预设的飞行姿态。
进一步，所述预设的飞行姿态信息包括
风向姿态信息，为根据特定的风向对应的飞行姿态信息；
风速姿态信息，为根据特定的风速对应的飞行姿态信息。
进一步，所述飞行器的飞行姿态包括飞行方向和飞行器主体的倾角和旋转角度。
进一步，所述接收风力上扬的结构具有风力的受力面，所述受力面设置为能够接收风力的结构。
进一步，所述上扬的飞行推力，包括与重力相对抗的上扬推力或与飞行方向相同的推力。
进一步，还包括监测单元，所述监测单元连接风力传感器，用以监测所述风力传感器检测到的风向和风速数据，当所述风速超出预设阈值时，输出报警信号；或
当风向变化频率超出预设阈值时，输出报警信号。
进一步，还包括
采集单元，用于采集障碍物的图像信息；
识别单元，用于识别所述障碍物的位置和形状；
需求判定单元，连接飞行控制单元，用以根据所述障碍物的位置和形状判定是否有避让需求；
若需求判定单元的判定结果为有避让需求，则飞行控制单元通过调节飞行器的飞行姿态对障碍物进行避让。
进一步，还包括信号收发单元，所述信号收发单元连接飞行控制单元，用以接收用户信号并传递给飞行控制单元，通过飞行控制单元控制飞行器的飞行姿态。
本实用新型的优点在于：本实用新型中的飞行器主体具有接收风力上扬的结构，能够根据风速和风向调节飞行器的飞行姿态，使得飞行器能够在风力的作用下获的上扬的飞行推力，为飞行器的飞行提供动力，减少了电能的消耗，大大提高了飞行器的续航时间，同时增加了飞行器的趣味性。
附图说明
图1是本实用新型一种风筝型飞行器的结构示意图。
图2是本实用新型一种风筝型飞行器的另一种结构示意图。
图3是本实用新型一种风筝型飞行器的结构框图。
图4是本实用新型一种风筝型飞行器机的实现方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。
如图1所示，图1为本实用新型一种风筝型飞行器100的结构示意图。作为优选而非限定，本实施例采用四旋翼飞行器，四旋翼飞行器在起飞和降落时稳定性较好，并且上面有四个旋翼130，能够提供更大的动力，使得飞行器更加灵敏。
图1包括飞行器本体、机身120、旋翼130，其中飞行器主体110具有接收风力上扬的结构，作为优选而非限定，本实施例中把机身120设置为能够接收风力上扬的结构，机身120底面采用一体成型的方式制作而成，整个机身120底面没有缝隙，能够接收风力的鼓吹，为飞行器提供一个上扬的飞行推力，作为优选而非限定，机身120底面采用轻质橡胶制作而成，例如可以采用硅橡胶、聚碳酸酯(双酚A型)、高压(低密度)聚乙烯等材料。这些材料质量轻、韧性好、耐高温，能够减小飞行器的重量，使飞行器的飞行消耗更少的能量，同时韧性好、耐高温，使飞行器能够延长使用寿命，即使经过多次磕碰或坠落，也不会对飞行器造成致命的伤害。
作为优选而非限定，本实用新型中的飞行器可以采用旋翼式飞行结构、扑翼式飞行结构、固定翼式飞行结构、伞翼式飞行结构、喷气式飞行结构或飞艇结构。
作为优选而非限定，本实施例优先采用旋翼式飞行结构，旋翼式飞行结构更加稳固，且更易于飞行器飞行。
作为优选而非限定，本实用新型中的风筝型飞行器100，飞行器主体110上设有风力传感器140，作为优选而非限定，风力传感器140固定于飞行器机身120表面，用来检测风速和风向，作为优选而非限定，本实施中采用超声波风速传感器，超声波风速传感器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。
作为优选而非限定，本实用新型中，当采用风力传感器140检测到风速和风向时，飞行控制单元150能够调节飞行器的飞行姿态，使所述接收风力上扬的结构能够接收风力，获得上扬的飞行推力。作为举例，当风力传感器140检测到风向为东风，并且风速为2m/s时，飞行控制单元150调节飞行器飞行姿态，使飞行器向西倾斜，从而使得飞行器底面面向东，这样飞行器底面能够接收风力，获得上扬的飞行推力，由于此时的风速为2m/s，风力比较小，就相应地调节飞行器的倾斜角度，使得飞行器底面有效的受力面积增大，从而增大上扬的飞行推力；若检测到风速为8m/s，由于风速较大，飞行器倾斜角度过大不但不能使飞行器顺利起飞，还会导致飞行器被风吹到偏离轨迹的地方去，所以此时飞行器会减小倾斜角度，使得飞行器底面朝风向的有效面积减小，从而使得飞行器能够在预设的轨迹上顺利起飞。
作为优选而非限定，本实用新型中，飞行控制单元150包括，
陀螺仪160，用于感应飞行姿态；
存储模块170，用于存取预设的飞行姿态信息。
主控制模块180，连接陀螺仪160和存储模块170，用于把飞行姿态与预设的飞行姿态信息进行比对，调整至预设的飞行姿态。
作为优选而非限定，本实用新型中的陀螺仪160，属于飞行控制单元150的一部分，能够感应飞行姿态，飞行器的飞行姿态包括飞行方向和飞行器主体110的倾角和旋转角度。陀螺仪160的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。根据这个道理，用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给飞行控制单元150，使得飞行控制单元150能够获的飞行器飞行姿态的信息，从而根据风速和风向调整至能够接收风力的飞行姿态，获的上扬的飞行推力。
作为优选而非限定，本实用新型中的存储模块170，用于存取预设的飞行姿态信息，预设的飞行姿态信息包括风向姿态信息和风速姿态信息，风向姿态信息为根据特定的风向对应的飞行姿态信息，风速姿态信息为根据特定的风速对应的飞行姿态信息。作为举例，预设的飞行姿态信息可以是：若风向为东风，则飞行器向西倾斜；若风向为北风，则飞行器向南倾斜。总之要使得飞行器底面朝风吹来的方向，方便接收风力的鼓吹，获的上扬的飞行推力。作为举例，预设的飞行姿态信息还可以是：拖风力为2m/s，则倾斜角度为15度；若风力为8m/s，则倾斜角度为30度。这样使得飞行器能够根据风力调节倾斜角度，从而控制飞行器底面有效的受力面积，使飞行器能够在消耗较少电能的情况下顺利地起飞。
作为优选而非限定，本实施例中用机身120底面作为接收风力上扬的结构具有风力的受力面，该受力面设置为能够接收风力的结构。机身120底面采用一体成型的方式制作而成，整个机身120底面没有缝隙，能够接收风力的鼓吹，为飞行器提供一个上扬的飞行推力，作为优选而非限定，机身120底面采用轻质橡胶制作而成，例如可以采用硅橡胶、聚碳酸酯(双酚A型)、高压(低密度)聚乙烯等材料。这些材料质量轻、韧性好、耐高温，能够减小飞行器的重量，使飞行器的飞行消耗更少的能量，同时韧性好、耐高温，使飞行器能够延长使用寿命，即使经过多次磕碰或坠落，也不会对飞行器造成致命的伤害。
作为优选而非限定，在另一个实施例中，如图2所示，图2中的风筝型飞行器100，包括飞行器主体110，机身120、旋翼130，还包括迎风结构140，所述迎风结构140位于各旋翼130之间，迎风结构140两端分别连接旋翼130底座，通过设置迎风结构140，大大增加了风筝型飞行器100的受力面积，使得具有更大的受力面，获得更大的能够上扬的飞行推力。作为优选而非限定，该迎风结构140采用无纺布制作而成，无纺布时制作风筝的良好的材料，质量轻，韧性好，是制作迎风结构140的良好材料，当然，采用其他类似性质的材料也在本实用新型的保护范围之内。
作为优选而非限定，本实用新型中上扬的飞行推力，包括与重力相对抗的上扬推力或与飞行方向相同的推力。
作为优选而非限定，本实用新型还包括监测单元，所述监测单元连接风力传感器140，用以监测所述风力传感器140检测到的风向和风速数据，当所述风速超出预设阈值时，输出报警信号；或当风向变化频率超出预设阈值时，输出报警信号。
作为优选而非限定，本实用新型中的检测单元中设有风速阈值和风向变化频率阈值，作为举例，风速阈值设为10m/s，当风速达到或超过10m/s时，就有可能损坏飞行器或者造成飞行器无法起飞，这是就会输出报警信号，作为优选而非限定，本实施例中采用扬声器鸣笛的方式输出报警信号，当然，也可以采用发光、输出无线电波等方式输出报警信号。在另外一种情况下，作为优选而非限定，当风向变化频率超过两次时，即风向在一秒内变化两次，就输出报警信号，因为风速频率变化太快，无法时飞行器接收风力鼓吹的结构面朝风来的方向，从而导致飞行器无法接收风力的鼓吹，获的上扬的飞行推力。
图3为本实用新型一种风筝型飞行器100的结构框图。如图3所示，风筝型飞行器100包括飞行器主体110和飞行控制单元150，飞行器主体110包括机身120、风力传感器140和旋翼130；飞行控制单元150包括陀螺仪160、存储模块170和主控制模块180。从图3中能够清晰地看出飞行器各个部件之间的从属关系。
作为优选而非限定，在本实用新型中，还包括采集单元、识别单元、需求判定单元。采集单元用于采集障碍物的图像信息；识别单元用于识别所述障碍物的位置和形状；需求判定单元连接飞行控制单元150，用以根据所述障碍物的位置和形状判定是否有避让需求。若需求判定单元的判定结果为有避让需求，则飞行控制单元150通过调节飞行器的飞行姿态对障碍物进行避让。在本实施例中，作为优选而非限定，采集单元采用摄像的方式对障碍物进行采集，当然，也可以采用超声波的方式对障碍物进行采集，当需求判定单元判定有避让需求时，把避让指令传输给飞行控制单元150，通过飞行控制单元150控制飞行姿态，对障碍物进行躲避。
作为优选而非限定，本实用新型中，还包括信号收发单元，所述信号收发单元连接飞行控制单元150，用以接收用户信号并传递给飞行控制单元150，通过飞行控制单元150控制飞行器的飞行姿态。作为优选而非限定，用户可以采用遥控器对飞行器进行遥控，例如通过遥控器发送无线电波信号，信号收发单元接收到用户的无线电波信号后，就会把无线电波信号传输给飞行控制单元150，通过飞行控制单元150改变飞行器的飞行姿态，作为优选而非限定，飞行器的飞行姿态包括飞行方向和飞行器主体110的倾角和旋转角度。
本实用新型还包括一种风筝型飞行器100的实现方法，如图4所示，该方法包括：
S110.根据风力状况，调整飞行器的飞行姿态，其中该飞行器设置为具有接收风力进行上扬的结构；
S120.接收风力作用，产生上扬的飞行推力。
作为优选而非限定，本实用新型实现方法中调节飞行器的飞行姿态之前还包括：通过风力传感器140检测风速和风向，根据预设飞行姿态信息调整飞行姿态。
作为优选而非限定，本实用新型中的飞行器可以采用旋翼式飞行结构、扑翼式飞行结构、固定翼式飞行结构、伞翼式飞行结构、喷气式飞行结构或飞艇结构。
作为优选而非限定，本实施例优先采用旋翼式飞行结构，旋翼式飞行结构更加稳固，且更易于飞行器飞行。
作为优选而非限定，本实用新型中的风筝型飞行器100，飞行器主体110上设有风力传感器140，作为优选而非限定，风力传感器140固定于飞行器机身120表面，用来检测风速和风向，作为优选而非限定，本实施中采用超声波风速传感器，超声波风速传感器是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。
作为优选而非限定，本实用新型中，当采用风力传感器140检测到风速和风向时，飞行控制单元150能够调节飞行器的飞行姿态，使所述接收风力上扬的结构能够接收风力，获得上扬的飞行推力。作为举例，当风力传感器140检测到风向为东风，并且风速为2m/s时，飞行控制单元150调节飞行器飞行姿态，使飞行器向西倾斜，从而使得飞行器底面面向东，这样飞行器底面能够接收风力，获得上扬的飞行推力，由于此时的风速为2m/s，风力比较小，就相应地调节飞行器的倾斜角度，使得飞行器底面有效的受力面积增大，从而增大上扬的飞行推力；若检测到风速为8m/s，由于风速较大，飞行器倾斜角度过大不但不能使飞行器顺利起飞，还会导致飞行器被风吹到偏离轨迹的地方去，所以此时飞行器会减小倾斜角度，使得飞行器底面朝风向的有效面积减小，从而使得飞行器能够在预设的轨迹上顺利起飞。
作为优选而非限定，本实用新型中，通过飞行控制单元150控制飞行器的飞行姿态，飞行控制单元150能够通过陀螺仪160感知飞行姿态，从而对飞行姿态进行调整，使飞行器能够接收风力的作用，产生上扬的飞行推力。
在本实用新型所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种风筝型飞行器，其特征在于：包括飞行器主体，所述飞行器主体具有接收风力上扬的结构，所述飞行器主体上设有风力传感器，连接飞行控制单元，用于检测风速和风向，所述飞行控制单元能够根据风速和风向调节飞行器的飞行姿态，使所述接收风力上扬的结构能够接收风力，获得上扬的飞行推力，
其中，所述飞行控制单元包括，
陀螺仪，用于感应飞行姿态；
存储模块，用于存取预设的飞行姿态信息；
主控制模块，连接陀螺仪和存储模块，用于把飞行姿态与预设的飞行姿态信息进行比对，调整至预设的飞行姿态。
2.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：
所述飞行器采用旋翼式飞行结构，或
所述飞行器采用扑翼式飞行结构，或
所述飞行器采用固定翼式飞行结构，或
所述飞行器采用伞翼式飞行结构，或
所述飞行器采用喷气式飞行结构，或
所述飞行器采用飞艇结构。
3.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：所述预设的飞行姿态信息包括，
风向姿态信息，为根据特定的风向对应的飞行姿态信息；
风速姿态信息，为根据特定的风速对应的飞行姿态信息。
4.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：所述飞行器的飞行姿态包括飞行方向和飞行器主体的倾角和旋转角度。
5.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：所述接收风力上扬的结构具有风力的受力面，所述受力面设置为能够接收风力的结构。
6.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：所述上扬的飞行推力，包括与重力相对抗的上扬推力或与飞行方向相同的推力。
7.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：还包括监测单元，所述监测单元连接风力传感器，用以监测所述风力传感器检测到的风向和风速数据，当所述风速超出风速预设阈值时，输出报警信号；或
当风向变化频率超出风向预设阈值时，输出报警信号。
8.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：该飞行器还包括，
采集单元，用于采集障碍物的图像信息；
识别单元，用于识别所述障碍物的位置和形状；
需求判定单元，连接飞行控制单元，用以根据所述障碍物的位置和形状判定是否有避让需求；
若需求判定单元的判定结果为有避让需求，则飞行控制单元通过调节飞行器的飞行姿态对障碍物进行避让。
9.根据权利要求1所述的一种风筝型飞行器，其特征在于：该飞行器还包括信号收发单元，所述信号收发单元连接飞行控制单元，用以接收用户信号并传递给飞行控制单元，通过飞行控制单元控制飞行器的飞行姿态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170804 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |