CN209739335U - 一款四轴多旋翼无人机气动布局 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一款四轴多旋翼无人机气动布局，包括机身，机身顶面的四周设置有四个均匀分布的机翼，机身的顶部通过支撑杆安装有GPS，机身的内部安装有电源、处理器和通讯模块，机身底端的中部通过可更换式设备舱安装有摄像机，机身底端的两侧均安装有脚架；四个机翼的尾端均安装有输出轴向上的电机，四个机翼尾端的底部均通过可更换式设备舱安装有热像仪，电机上方均通过输出轴安装连接有螺旋桨。本实用新型无人机质量分布集中在飞机重心附近，最大程度降低了转动惯量，提高了飞行控制品质，模块化设计，飞控安装于机身内部，各模块通过总线连接器有效连接，各模块间具有很高的独立性，可以根据需要换装不同的任务设备。

Description

一款四轴多旋翼无人机气动布局

技术领域

本实用新型涉及航空技术领域，特别是涉及一款四轴多旋翼无人机气动布局。

背景技术

多旋翼无人机按机构布局可分为X型、十字型、Y型，市场上X型布局占主流。按轴数分为3轴、4轴、6轴、8轴、16轴等等。其中4、6、8轴较为常见。多旋翼无人机通过旋翼(螺旋桨)产生向上的升力克服自身重力实现在高度方向的移动，并通过改变电机旋转速度实现在水平方向的各向移动。其飞行原理允许旋翼无人机实现悬停和低速飞行，特别是旋翼无人机对起飞和回收要求非常低，在近距离、低速运动或者需长时间保持同一视角的观测任务时旋翼无人机得到广泛应用。但现有的无人机质量分布不够合理，提高了转动惯量，提高了无人机飞行控制难度；同时目前无人机功能比较单一，单个无人机无法完成不同任务。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一款四轴多旋翼无人机气动布局，质量分布集中在飞机重心附近，最大程度降低了转动惯量，提高了飞行控制品质，模块化设置，可以根据需要快速换装不同的任务设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一款四轴多旋翼无人机气动布局，包括机身，所述机身顶面的四周设置有四个均匀分布的机翼，所述机身的顶部通过支撑杆安装有GPS，所述机身的内部安装有电源、处理器和通讯模块，所述机身底端的中部通过可更换式设备舱安装有摄像机，所述机身底端的两侧均安装有脚架；四个所述机翼的尾端均安装有输出轴向上的电机，四个所述机翼尾端的底部均通过可更换式设备舱安装有热像仪，所述电机上方均通过输出轴安装连接有螺旋桨；所述处理器通过总线连接器分别与摄像机、GPS、电源、通讯模块、电机和热像仪连接，所述处理器通过通讯模块与地面移动控制终端无线信号连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述摄像机通过云台安装于机身的底部，且所述云台通过总线连接器与处理器连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述云台与机身之间安装有光学防抖减震仪。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述脚架为T型脚架，且所述脚架的底杆上安装有减震套。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述处理器为stm32单片机，所述通讯模块为4G模块或蓝牙模块或WiFi模块。

与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：

本实用新型最大限度的利用了多旋翼无人机的垂直起降优点，在航空摄影测量、高空视频监控、管道巡线等工业应用领域有重要应用前景；该气动布局方案采用常规四旋翼气动布局方案，采用流线型机体设计，最大限度减少空气阻力，提高飞行性能，质量分布集中在飞机重心附近，最大程度降低了转动惯量，提高了飞行控制品质；模块化设计，飞控安装于机身内部，各模块通过总线连接器有效连接，各模块间具有很高的独立性，面对不同的任务，可以根据需要快速换装不同的任务设备。

附图说明

图1是本实用新型四轴多旋翼无人机结构示意图；

图2是本实用新型四轴多旋翼无人机方框原理图；

其中：1、机身；2、机翼；3、摄像机；4、脚架；5、光学防抖减震仪；10、GPS；11、支撑杆；12、电源；13、云台；14、处理器；15、通讯模块；20、螺旋桨；21、电机；22、热像仪。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参照图1-2所示，一款四轴多旋翼无人机气动布局，包括机身1，机身1顶面的四周设置有四个均匀分布的机翼2，机身1的顶部通过支撑杆11安装有GPS10，机身1的内部安装有电源12、处理器14和通讯模块15，机身1底端的中部通过可更换式设备舱安装有摄像机3，机身1底端的两侧均安装有脚架4；四个机翼2的尾端均安装有输出轴向上的电机21，四个机翼2尾端的底部均通过可更换式设备舱安装有热像仪22，电机21上方均通过输出轴安装连接有螺旋桨20；处理器14通过总线连接器分别与摄像机3、GPS10、电源12、通讯模块15、电机21和热像仪22连接，处理器14通过通讯模块15与地面移动控制终端无线信号连接。

摄像机3通过云台13安装于机身1的底部，且云台13通过总线连接器与处理器14连接，可通过云台调节摄像机的拍摄角度，方便进行全方位多角度的拍摄。云台13与机身1之间安装有光学防抖减震仪5，光学防抖是通过改变镜片组或感光芯片的位置来达到减震入抖的功能，其防抖效果比电子防抖更好，能提高拍摄效果。脚架4为T型脚架，且脚架4的底杆上安装有减震套，增加脚架的稳定性和减震性。处理器14为stm32单片机，通讯模块15为4G模块或蓝牙模块或WiFi模块。

具体的，本实用新型无人机执行任务时处理器14通过通讯模块15与地面移动控制终端无线信号连接，从而通过底面终端操控无人机并接收无人机反馈信息，其中摄像机3拍摄视频进行拍摄记录，热像仪22利用红外探测和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，热像图与物体表面的热分布场相对应，GPS对无人机进行定位跟踪；飞行起降是以4个垂直动力单元为基础，通过同时控制4个电机21转速完成滚转、俯仰和偏航控制，当同侧电机21转速同时提高，其余两个电机21转速同时降低时，通过不同侧螺旋桨20产生的升力差实现滚转或俯仰控制；当对侧电机21转速同时提高，剩余两个电机21转速同时降低时，通过螺旋桨20的转动阻力矩实现偏航控制。倾斜旋翼旋转平面与地面夹角，螺旋桨产生水平方向分力，通过该分力控制水平方向加减速。

本实用新型最大限度的利用了多旋翼无人机的垂直起降优点，在航空摄影测量、高空视频监控、管道巡线等工业应用领域有重要应用前景；该气动布局方案采用常规四旋翼气动布局方案，采用流线型机体设计，最大限度减少空气阻力，提高飞行性能，质量分布集中在飞机重心附近，最大程度降低了转动惯量，提高了飞行控制品质；模块化设计，飞控安装于机身内部，各模块通过总线连接器有效连接，各模块间具有很高的独立性，面对不同的任务，可以根据需要快速换装不同的任务设备。

本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述实施例内容，利用本领域的常规技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，以上优选实施例还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，所获得的其它实施例均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一款四轴多旋翼无人机气动布局，包括机身(1)，其特征在于，所述机身(1)顶面的四周设置有四个均匀分布的机翼(2)，所述机身(1)的顶部通过支撑杆(11)安装有GPS(10)，所述机身(1)的内部安装有电源(12)、处理器(14)和通讯模块(15)，所述机身(1)底端的中部通过可更换式设备舱安装有摄像机(3)，所述机身(1)底端的两侧均安装有脚架(4)；四个所述机翼(2)的尾端均安装有输出轴向上的电机(21)，四个所述机翼(2)尾端的底部均通过可更换式设备舱安装有热像仪(22)，所述电机(21)上方均通过输出轴安装连接有螺旋桨(20)；所述处理器(14)通过总线连接器分别与摄像机(3)、GPS(10)、电源(12)、通讯模块(15)、电机(21)和热像仪(22)连接，所述处理器(14)通过通讯模块(15)与地面移动控制终端无线信号连接。

2.根据权利要求1所述的一款四轴多旋翼无人机气动布局，其特征在于，所述摄像机(3)通过云台(13)安装于机身(1)的底部，且所述云台(13)通过总线连接器与处理器(14)连接。

3.根据权利要求2所述的一款四轴多旋翼无人机气动布局，其特征在于，所述云台(13)与机身(1)之间安装有光学防抖减震仪(5)。

4.根据权利要求1所述的一款四轴多旋翼无人机气动布局，其特征在于，所述脚架(4)为T型脚架，且所述脚架(4)的底杆上安装有减震套。

5.根据权利要求1所述的一款四轴多旋翼无人机气动布局，其特征在于，所述处理器(14)为stm32单片机，所述通讯模块(15)为4G模块或蓝牙模块或WiFi模块。