CN208683102U - 一种夜间作业的复合式固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于无人机技术领域，公开了一种夜间作业的复合式固定翼无人机。本实用新型包括机身、固定翼及旋翼；2个固定翼的一端均设置有超声波传感器；机身的底面连接有固定杆；固定杆的下端连接有充气浮盘；充气浮盘的上侧连接有收纳袋；固定杆的两侧设置有2个升降旋转机构；每个升降旋转机构均包括升降电缸、旋转套筒及第二连接杆；旋转套筒的内壁开设有轨迹槽及滑动轴；第二连接杆的另一端固定连接有夹爪。本实用新型可以实现障碍物探测、直升直降、收捡物品、停留在水面或地面等功能，使得无人机的应用更加广泛，便捷实用，适于推广使用。

Description

一种夜间作业的复合式固定翼无人机

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，具体涉及一种夜间作业的复合式固定翼无人机。

背景技术

无人驾驶飞机简称无人机，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。无人机按应用领域划分，可分为军用和民用；在军用方面，无人机分为侦察机和靶机；而在民用方面，无人机的应用更加广泛，目前已在航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援以及电力巡检等多个领域有所应用，无人机在这些领域的应用大大拓宽了无人机本身的用途，为无人机的发展带来更多的契机。

但是目前，由于无人机在白天工作存在被击落、影响因素多等情况，部分无人机需要在夜间工作，但是现有的能够夜间工作的无人机一般只能够起到照明及引导的辅助功能，不能独立运行完成任务，在日常工作中无法发挥较大的作用。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种夜间作业的复合式固定翼无人机。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种夜间作业的复合式固定翼无人机，包括机身、固定于机身两侧的固定翼及分别设置于2个固定翼的前侧的旋翼；2个固定翼未与机身连接的一端均设置有超声波传感器；所述的机身的底面的中间部位连接有固定杆；所述的固定杆的下端连接有充气浮盘；所述的充气浮盘的上侧连接有收纳袋。

所述的固定杆的两侧设置有2个对称设置的升降旋转机构；每个升降旋转机构均包括升降电缸、旋转套筒及第二连接杆；所述的升降电缸与机身的底面固定连接；所述的旋转套筒通过固定架与机身的底面固定连接，旋转套筒通过第一连接杆与升降电缸的输出端连接，第一连接杆与升降电缸的输出端转动连接；所述的旋转套筒的内壁开设有轨迹槽及与轨迹槽配合安装的滑动轴；所述的滑动轴的一端滑动设置于轨迹槽内，其另一端与第一连接杆的侧面固定连接；所述的第二连接杆水平设置且其一端与第一连接杆的底部固定连接；所述的第二连接杆的另一端固定连接有夹爪。

作为优选，所述的固定杆的下端还连接有电动气泵；所述的电动气泵与充气浮盘的内部连通。

作为优选，所述的轨迹槽由上至下依次包括螺旋滑槽及竖直滑槽；所述的螺旋滑槽的宽度为旋转套筒的外侧壁的周长的1/4。

作为优选，所述的充气浮盘的上表面设置有凹槽；所述的收纳袋的边缘与凹槽的四周固定连接。

作为优选，所述的夹爪包括从外到内依次套合且相互沿轴向相对移动的外层套、中层套、里层套及芯轴，还包括均以芯轴轴线对称设置的下夹爪、下夹爪外连杆、下夹爪内连杆、上夹爪、上夹爪外连杆及上夹爪内连杆。

2个上夹爪相对的端部位于对应的2个下夹爪相对的端部的上方；所述的下夹爪外连杆与外层套铰接；所述的下夹爪内连杆与中层套铰接；所述的下夹爪外连杆与下夹爪内连杆相铰接；所述的下夹爪与下夹爪外连杆或者下夹爪内连杆固定相连。

所述的外层套与中层套之间设置有驱动外层套相对于中层套沿轴向移动的下夹爪开合驱动机构；所述的上夹爪外连杆分别与芯轴及里层套铰接；所述的上夹爪外连杆与上夹爪内连杆相铰接；所述的上夹爪与上夹爪外连杆或上夹爪内连杆固定相连。

所述的里层套与芯轴之间设置有驱动芯轴相对于里层套沿轴向移动的上夹爪开合驱动机构；所述的中层套与里层套之间设置有驱动里层套相对于中层套沿轴向移动的升降驱动机构。

作为优选，所述的下夹爪开合驱动机构、上夹爪开合驱动机构及升降驱动机构均为气缸或油缸。

本实用新型的有益效果为：

通过固定翼、旋翼及机身底部连接的各个结构的配合使用，使得本实用新型可以实现障碍物探测、直升直降、收捡物品、停留在水面或地面等功能；收纳袋与夹爪的设置使得本实用新型可以独立完成物品收捡或物品打捞的工作，使得无人机的应用更加广泛；超声波传感器的设置在夜间作业时起到避障及检测目标物品的作用，便于夜间作业的正常进行，且检测效果相较于普通照明灯更佳；充气浮盘与电动气泵的设置使得无人机在需要暂停工作、电源不足或其他紧急情况下可以快速停降在水面、地面或其他位置，充气浮盘减少了降落时的冲击力，且增加了接触面积，避免停降过程中造成机身及其他部位的损坏；本实用新型便捷实用，适于推广使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是旋转套筒的平面结构示意图。

图3是夹爪的结构示意图。

图4是充气浮盘、收纳袋及固定杆的俯视图。

图中：1-机身，2-固定翼，3-旋翼，4-滑动轴，5-升降电缸，6-固定架，7- 旋转套筒，8-丝杆，9-夹爪，10-第二连接杆，11-充气浮盘，12-收纳袋，13-固定杆，71-竖直滑槽，72-螺旋滑槽，91-升降气缸，92-平台，93-外层套，94-上夹爪开合气缸，95-下夹爪外连杆，96-下夹爪内连杆，97-下夹爪，98-中层套， 99-里层套，910-芯轴，911-上夹爪，912-铰链，913-上夹爪内连杆，914-上夹爪外连杆，915-连接板，916-下夹爪开合气缸。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

如图1所示，本实施例提供一种夜间作业的复合式固定翼无人机，包括机身、固定于机身两侧的固定翼及分别设置于2个固定翼的前侧的旋翼；2个固定翼未与机身连接的一端均设置有超声波传感器，超声波传感器可以但不仅限于采用型号为E4C-UDA的反射型超声波传感器。

如图4所示，机身的底面的中间部位连接有固定杆；固定杆的下端连接有充气浮盘，充气浮盘的底面及其顶面均为硬塑料或钛合金等较轻的材质，由此不会轻易发生形变，且避免增加机身的自重。本实施例中，固定杆的下端还连接有电动气泵，电动气泵与充气浮盘的内部连通，由此可以在停降及升起的过程中对充气浮盘进行充气及抽气操作，电动气泵可以但不仅限于采用该型号为 PCF5015N的气泵。

充气浮盘的上侧连接有收纳袋，收纳袋可以但不仅限于采用橡胶材质，由此可以在放入物品后，物品的自重使得收纳袋对物品包裹性更好，避免物品掉出。本实施例中，充气浮盘的上表面设置有凹槽，由此使得存在一个容纳物品的空间，避免平面放置物品造成物品的轻易掉落；收纳袋的边缘与凹槽的四周固定连接，由此避免在风力等外力作用下收纳袋脱落造成无效工作。

固定杆的两侧设置有2个对称设置的升降旋转机构；每个升降旋转机构均包括升降电缸、旋转套筒及第二连接杆；升降电缸与机身的底面固定连接；旋转套筒通过固定架与机身的底面固定连接，旋转套筒通过第一连接杆与升降电缸的输出端连接，第一连接杆与升降电缸的输出端转动连接。

如图2所示，旋转套筒的内壁开设有轨迹槽及与轨迹槽配合安装的滑动轴；滑动轴的一端滑动设置于轨迹槽内，其另一端与第一连接杆的侧面固定连接。本实施例中，轨迹槽由上至下依次包括螺旋滑槽及竖直滑槽；螺旋滑槽的宽度为旋转套筒的外侧壁的周长的1/4，由此使得滑动轴在上升或下降过程中旋转的角度均为90°；第二连接杆水平设置且其一端与第一连接杆的底部固定连接；第二连接杆的另一端固定连接有夹爪。

正常状态下，两个夹爪均位于收纳袋的上方，升降电缸处于收缩状态；当超声波传感器探测到需要收捡的物品时，升降电缸伸出，滑动轴带动丝杆、第二连接杆及夹爪在螺旋滑槽中旋转运动，使得丝杆、第二连接杆及夹爪在下降过程中旋转90°，此时夹爪位于充气浮盘的外侧，升降电缸继续伸出，滑动轴带动丝杆、第二连接杆及夹爪在竖直滑槽中向下运动，使得夹爪位于充气浮盘的下方；待夹爪将物品夹起后，升降电缸收缩，滑动轴带动丝杆、第二连接杆及夹爪在竖直滑槽中向上运动，使得夹爪位于充气浮盘的上方，升降电缸继续收缩，滑动轴带动丝杆、第二连接杆及夹爪在螺旋滑槽中旋转运动，使得丝杆、第二连接杆及夹爪在上升过程中旋转90°，此时夹爪位于收纳袋的上方，夹爪松开，即可以将物品放置于收纳袋中。

如图3所示，本实施例中，夹爪包括从外到内依次套合且相互沿轴向相对移动的外层套、中层套、里层套及芯轴，还包括均以芯轴轴线对称设置的下夹爪、下夹爪外连杆、下夹爪内连杆、上夹爪、上夹爪外连杆及上夹爪内连杆；2 个上夹爪相对的端部位于对应的2个下夹爪相对的端部的上方；下夹爪外连杆与外层套铰接；下夹爪内连杆与中层套铰接；下夹爪外连杆与下夹爪内连杆相铰接；下夹爪与下夹爪外连杆或者下夹爪内连杆固定相连；外层套与中层套之间设置有驱动外层套相对于中层套沿轴向移动的下夹爪开合驱动机构；上夹爪外连杆分别与芯轴及里层套铰接；上夹爪外连杆与上夹爪内连杆相铰接；上夹爪与上夹爪外连杆或上夹爪内连杆固定相连；里层套与芯轴之间设置有驱动芯轴相对于里层套沿轴向移动的上夹爪开合驱动机构；中层套与里层套之间设置有驱动里层套相对于中层套沿轴向移动的升降驱动机构；下夹爪开合驱动机构、上夹爪开合驱动机构及升降驱动机构均为气缸或油缸。

当需要用夹爪夹持物品时，先通过下夹爪开合驱动机构带动外层套相对于中层套12轴向移动，2个下夹爪的相对端部闭合，夹紧物品的下部位置，同时通过上夹爪开合驱动机构带动芯轴相对于里层套轴向移动，2个上夹爪的相对端部闭合，夹紧物品的上部位置；由此使得物品在捡起过程中能够被完全夹持，避免单维度夹紧造成的物品破损或掉落。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种夜间作业的复合式固定翼无人机，包括机身、固定于机身两侧的固定翼及分别设置于2个固定翼的前侧的旋翼，其特征在于：2个固定翼未与机身连接的一端均设置有超声波传感器；所述的机身的底面的中间部位连接有固定杆；所述的固定杆的下端连接有充气浮盘；所述的充气浮盘的上侧连接有收纳袋；

所述的固定杆的两侧设置有2个对称设置的升降旋转机构；每个升降旋转机构均包括升降电缸、旋转套筒及第二连接杆；所述的升降电缸与机身的底面固定连接；所述的旋转套筒通过固定架与机身的底面固定连接，旋转套筒通过第一连接杆与升降电缸的输出端连接，第一连接杆与升降电缸的输出端转动连接；所述的旋转套筒的内壁开设有轨迹槽及与轨迹槽配合安装的滑动轴；所述的滑动轴的一端滑动设置于轨迹槽内，其另一端与第一连接杆的侧面固定连接；所述的第二连接杆水平设置且其一端与第一连接杆的底部固定连接；所述的第二连接杆的另一端固定连接有夹爪。

2.根据权利要求1所述的夜间作业的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述的固定杆的下端还连接有电动气泵；所述的电动气泵与充气浮盘的内部连通。

3.根据权利要求1所述的夜间作业的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述的轨迹槽由上至下依次包括螺旋滑槽及竖直滑槽；所述的螺旋滑槽的宽度为旋转套筒的外侧壁的周长的1/4。

4.根据权利要求1所述的夜间作业的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述的充气浮盘的上表面设置有凹槽；所述的收纳袋的边缘与凹槽的四周固定连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的夜间作业的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述的夹爪包括从外到内依次套合且相互沿轴向相对移动的外层套、中层套、里层套及芯轴，还包括均以芯轴轴线对称设置的下夹爪、下夹爪外连杆、下夹爪内连杆、上夹爪、上夹爪外连杆及上夹爪内连杆；

2个上夹爪相对的端部位于对应的2个下夹爪相对的端部的上方；所述的下夹爪外连杆与外层套铰接；所述的下夹爪内连杆与中层套铰接；所述的下夹爪外连杆与下夹爪内连杆相铰接；所述的下夹爪与下夹爪外连杆或者下夹爪内连杆固定相连；

所述的外层套与中层套之间设置有驱动外层套相对于中层套沿轴向移动的下夹爪开合驱动机构；所述的上夹爪外连杆分别与芯轴及里层套铰接；所述的上夹爪外连杆与上夹爪内连杆相铰接；所述的上夹爪与上夹爪外连杆或上夹爪内连杆固定相连；

所述的里层套与芯轴之间设置有驱动芯轴相对于里层套沿轴向移动的上夹爪开合驱动机构；所述的中层套与里层套之间设置有驱动里层套相对于中层套沿轴向移动的升降驱动机构。

6.根据权利要求5所述的夜间作业的复合式固定翼无人机，其特征在于：所述的下夹爪开合驱动机构、上夹爪开合驱动机构及升降驱动机构均为气缸或油缸。