CN207089645U - 一种高效节能电力驱动六旋翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，包括无人机机体、螺旋桨、螺旋桨电机、螺旋桨电机座、机臂、机臂座、机罩、导航模块和弹性导航模块支撑杆；六所述机臂座在无人机机体侧部成圆周阵列分布，六所述机臂的根部分别连接六所述机臂座，六所述机臂的末端分别设置六所述螺旋桨电机座；六所述螺旋桨电机分别设置在六所述螺旋桨电机座上；六所述螺旋桨水平设置在六所述螺旋桨电机上方，且六所述螺旋桨电机分别驱动连接六所述螺旋桨；本实用新型的结构简单，采用碳纤维方管机臂结构在提高机身强度的条件下还降低了整机的重量，有效减轻了动力系统的负担，提高了续航强度。

Description

一种高效节能电力驱动六旋翼无人机

技术领域

本实用新型属于无人机领域，尤其涉及一种高效节能电力驱动六旋翼无人机。

背景技术

无人机近几年发展迅速，尤其是微电子技术和新材料的发展，促使无人机智能化程度更高，结构趋于轻量化。性能稳定，可靠性，实用性等大幅度提升。而电动多旋翼无人机目前使用范围最广，涵盖众多领域，其环保、使用便捷、垂直起降等优势得到行业应用者的青睐。

目前电动多旋翼无人机最大的不足之处在于：

1、续航能力弱，持续飞行时间较短，大多数单架次在30分钟左右，无法满足一些特定场景应用需求；

2、动力系统损耗电能明显，比如电机的发热厉害，温度变化差比较大，不仅损耗电能，还不利于隐身，躲避热红外设备的探测；

3、自主避障能力弱，基本都是按照预设的航线或者航点飞行，无法探测和躲避逼近的飞行器或者障碍物。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，能主动避开飞行障碍物。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，包括无人机机体、螺旋桨、螺旋桨电机、螺旋桨电机座、机臂、机臂座、机罩、导航模块和弹性导航模块支撑杆；

六所述机臂座在无人机机体侧部成圆周阵列分布，六所述机臂的根部分别连接六所述机臂座，六所述机臂的末端分别设置六所述螺旋桨电机座；六所述螺旋桨电机分别设置在六所述螺旋桨电机座上；六所述螺旋桨水平设置在六所述螺旋桨电机上方，且六所述螺旋桨电机分别驱动连接六所述螺旋桨；

所述机罩呈平顶草帽形，所述机罩扣合在无人机机体顶部；所述导航模块通过弹性导航模块支撑杆支撑设置在机罩上方。

进一步的，所述机罩的帽檐轮廓边缘竖向镂空若干半圆状稳流缺口，若干半圆状稳流缺口沿机罩成圆周阵列分布。

进一步的，还包括摄像机、摄像机转向电机、摄像机幅摆电机、第一转轴、第二转轴和悬吊架；

所述摄像机转向电机竖向设置在无人机机体下部，所述摄像机转向电机通过第一转轴驱动连接所述悬吊架，摄像机转向电机可驱动悬吊架水平旋转；所述悬吊架下端连接摄像机幅摆电机，所述摄像机幅摆电机水平设置；所述摄像机幅摆电机通过第二转轴驱动连接摄像机，摄像机幅摆电机可驱动摄像机的镜头上下摆动。

进一步的，还包括机体撑杆、撑杆座、脚杆和防滑圈；两所述撑杆座对称设置在无人机机体底部两侧；两所述机体撑杆的上端分别与两所述撑杆座阻尼铰接设置，两所述机体撑杆可分别沿两所述撑杆座旋转至竖向平行状态和呈人字形张开状态，其两所述机体撑杆的人字形张开最大角度为80度；两所述脚杆平行设置，且两所述脚杆的中部分别垂直连接在机体撑杆下端；若干防滑圈套设在脚杆上，且相邻防滑圈之间留有间隙。

进一步的，还包括红外距离传感器，所述红外距离传感器设置在各螺旋桨电机座的外末端。

进一步的，所述机臂为内部空心的方管结构，且机臂的管内侧沿长度方向阵列若干加强柱，所述加强柱的上下端分别连接机臂的管内上下内壁。

进一步的，所述机臂为碳纤维材质。

进一步的，机臂与无人机机体的连接还可使用折叠式连接，若干机臂可向下折叠成竖向状态。

有益效果：本实用新型的结构简单，采用碳纤维方管机臂结构在提高机身强度的条件下还降低了整机的重量，有效减轻了动力系统的负担，提高了续航强度，红外距离传感器能有效的识别障碍物，机臂采用可折叠的形式节约了无人机的闲置空间，同时机罩上的半圆状稳流缺口有效的降低了无人机的上升阻力。

附图说明

附图1为本无人机整体轴测结构示意图；

附图2为本实用新型第一视图；

附图3为本实用新型第二视图；

附图4为本实用新型第三视图；

附图5为本实用新型第四视图；

附图6为本实用新型第五视图；

附图7为本实用新型第六视图；

附图8为机臂纵向截面图；

附图9为机臂内部加强柱分布结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1至9所示，一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，包括无人机机体13、螺旋桨1、螺旋桨电机6、螺旋桨电机座7、机臂8、机臂座5、机罩4、导航模块2和弹性导航模块支撑杆3；

六所述机臂座5在无人机机体13侧部成圆周阵列分布，六所述机臂8的根部分别连接六所述机臂座5，六所述机臂8的末端分别设置六所述螺旋桨电机座7；六所述螺旋桨电机6分别设置在六所述螺旋桨电机座7上；六所述螺旋桨1水平设置在六所述螺旋桨电机6上方，且六所述螺旋桨电机6分别驱动连接六所述螺旋桨1；

所述机罩4呈平顶草帽形，所述机罩4扣合在无人机机体13顶部；所述导航模块2通过弹性导航模块支撑杆3支撑设置在机罩4上方。

所述机罩4的帽檐41轮廓边缘竖向镂空若干半圆状稳流缺口12，若干半圆状稳流缺口12沿机罩4成圆周阵列分布，半圆状稳流缺口12有效降低无人机的上升阻力，提高上升加速性能。

还包括摄像机25、摄像机转向电机18、摄像机幅摆电机26、第一转轴15、第二转轴27和悬吊架16；

所述摄像机转向电机18竖向设置在无人机机体13下部，所述摄像机转向电机18通过第一转轴15驱动连接所述悬吊架16，摄像机转向电机18可驱动悬吊架16水平旋转；所述悬吊架16下端连接摄像机幅摆电机26，所述摄像机幅摆电机26水平设置；所述摄像机幅摆电机26通过第二转轴27驱动连接摄像机25，摄像机幅摆电机26可驱动摄像机25的镜头28上下摆动，实现了摄像机的多方位和角度的调节，提高了摄像机的应用场合。

还包括机体撑杆9、撑杆座19、脚杆14和防滑圈10；两所述撑杆座19对称设置在无人机机体13底部两侧；两所述机体撑杆9的上端分别与两所述撑杆座19阻尼铰接设置，两所述机体撑杆9可分别沿两所述撑杆座19旋转至竖向平行状态和呈人字形张开状态，其人字形张开最大角度为80度；两所述脚杆14平行设置，且两所述脚杆14的中部分别垂直连接在机体撑杆9下端；若干防滑圈10套设在脚杆14上，且相邻防滑圈10之间留有间隙，防滑圈10可增加脚杆14与地面之间的摩擦系数。

还包括红外距离传感器11，所述红外距离传感器11设置在各螺旋桨电机座7的外末端。

所述机臂8为内部空心的方管结构，且机臂8的管内侧沿长度方向阵列若干加强柱22，所述加强柱22的上下端分别连接机臂8的管内上下内壁，该加强柱22的分布有效提高了机臂的抗碰撞强度。

所述机臂8为碳纤维材质，增加强度的同时还降低了整机的重量。

本实施例中，电机使用FOC(field-oriented control)磁场导向控制技术；是一种利用变频器(VFD)控制三相交流马达的技术，利用调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度，来控制马达的输出。其特性是可以个别控制马达的磁场及转矩，类似他激式直流马达的特性。让电机的输出特性更线性，控制更精准；动力源使用锂陶瓷固体电池，相比锂聚合物电池，使得该无人机续航时间更持久；紧凑的结构设计，使用快速折叠拆卸的方式，让使用更快速，运输更省空间；另外机臂8与无人机机体13的连接还可使用折叠式连接，机器闲置时若干机臂8可向下折叠成竖向状态时，只需按下限位的钢珠即可；机罩4和内部的电子调速器的外保护壳都使用3D打印形成的薄壁结构，减轻重量和节约材料。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：包括无人机机体(13)、螺旋桨(1)、螺旋桨电机(6)、螺旋桨电机座(7)、机臂(8)、机臂座(5)、机罩(4)、导航模块(2)和弹性导航模块支撑杆(3)；

六所述机臂座(5)在无人机机体(13)侧部成圆周阵列分布，六所述机臂(8)的根部分别连接六所述机臂座(5)，六所述机臂(8)的末端分别设置六所述螺旋桨电机座(7)；六所述螺旋桨电机(6)分别设置在六所述螺旋桨电机座(7)上；六所述螺旋桨(1)水平设置在六所述螺旋桨电机(6)上方，且六所述螺旋桨电机(6)分别驱动连接六所述螺旋桨(1)；

所述机罩(4)呈平顶草帽形，所述机罩(4)扣合在无人机机体(13)顶部；所述导航模块(2)通过弹性导航模块支撑杆(3)支撑设置在机罩(4)上方。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：所述机罩(4)的帽檐(41)轮廓边缘竖向镂空若干半圆状稳流缺口(12)，若干半圆状稳流缺口(12)沿机罩(4)成圆周阵列分布。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：还包括摄像机(25)、摄像机转向电机(18)、摄像机幅摆电机(26)、第一转轴(15)、第二转轴(27)和悬吊架(16)；

所述摄像机转向电机(18)竖向设置在无人机机体(13)下部，所述摄像机转向电机(18)通过第一转轴(15)驱动连接所述悬吊架(16)，摄像机转向电机(18)可驱动悬吊架(16)水平旋转；所述悬吊架(16)下端连接摄像机幅摆电机(26)，所述摄像机幅摆电机(26)水平设置；所述摄像机幅摆电机(26)通过第二转轴(27)驱动连接摄像机(25)，摄像机幅摆电机(26)可驱动摄像机(25)的镜头(28)上下摆动。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：还包括机体撑杆(9)、撑杆座(19)、脚杆(14)和防滑圈(10)；两所述撑杆座(19)对称设置在无人机机体(13)底部两侧；两所述机体撑杆(9)的上端分别与两所述撑杆座(19)阻尼铰接设置，两所述机体撑杆(9)可分别沿两所述撑杆座(19)旋转至竖向平行状态和呈人字形张开状态，其两所述机体撑杆(9)人字形张开最大角度为80度；两所述脚杆(14)平行设置，且两所述脚杆(14)的中部分别垂直连接在机体撑杆(9)下端；若干防滑圈(10)套设在脚杆(14)上，且相邻防滑圈(10)之间留有间隙。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：还包括红外距离传感器(11)，所述红外距离传感器(11)设置在各螺旋桨电机座(7)的外末端。

6.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：所述机臂(8)为内部空心的方管结构，且机臂(8)的管内侧沿长度方向阵列若干加强柱(22)，所述加强柱(22)的上下端分别连接机臂(8)的管内上下内壁。

7.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：所述机臂(8)为碳纤维材质。

8.根据权利要求1所述的一种高效节能电力驱动六旋翼无人机，其特征在于：机臂（8）与无人机机体（13）的连接还可使用折叠式连接，若干机臂（8）可向下折叠成竖向状态。