CN214451826U - 空潜无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空潜无人机，包括：机身、浮力调节装置、推力动力装置和至少一个螺旋桨动力装置。若需要在空中执行任务，第一驱动件驱动螺旋桨叶片绕第一方向转动，和常规无人机一样，空潜无人机在空中飞行。若需要在水面执行任务，则通过推力动力装置产生机身前进的推力和倒退的拉力，进而实现空潜无人机的前进或倒退。若需要下潜时，通过浮力双向水泵吸水，往储水件里注水，随着注水的增加，空潜无人机重量增加，实现缓慢下潜。线缆通信装置可以实现空潜无人机水下和空中的通信，将水下采集的信息通过线缆上传至空中，将空中的控制信息通过线缆下传至空潜无人机的控制器，使得无人机在水下航行，并进行水下和空中的通信。

Description

空潜无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地说，涉及一种空潜无人机。

背景技术

传统的无人机可以在空中飞行执行拍摄、监视、探伤等各种任务，无法在水下进行航行，执行任务单一；而水下航行器仅能在水下航行开展拍摄、探测等工作。现阶段，若实现跨水空介质环境任务，需同时使用无人机和水下航行器。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例公开了一种空潜无人机，以拓宽无人机执行跨水空介质业务范围，提升跨水空介质环境任务工作效率。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空潜无人机，包括：

机身；

至少一个螺旋桨动力装置，所述螺旋桨动力装置包括螺旋桨叶片和驱动所述螺旋桨叶片转动的第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述机身上，所述第一驱动件能够驱动所述螺旋桨叶片正转或反转；

浮力调节装置，所述浮力调节装置包括流通管路、串接在所述流通管路上的双向水泵以及与所述流通管路的第一端连通的储水件；

推力动力装置，所述推力动力装置用于产生机身前进的推力和倒退的拉力；

线缆通信装置，所述线缆通信装置包括：

浮块和设置于所述浮块上的信号收发件；

线缆，所述线缆的第一端穿过所述浮块后与该空潜无人机的控制器连接，所述线缆的第二端与所述信号收发件通信连接；

设置于所述浮块内部的线缆收放组件，该空潜无人机在水中下潜时所述线缆收放组件释放线缆以使所述线缆的第一端随机身下潜，该空潜无人机在水中上浮时所述线缆收放组件收回线缆以使所述线缆的第一端随机身上浮。

优选地，上述空潜无人机中，所述第一驱动件为第一正反转电机；

所述螺旋桨动力装置还包括支架，所述第一正反转电机与所述支架固定连接，且所述支架与所述机身固定连接。

优选地，上述空潜无人机中，所述机身包括机身本体和盖体，所述机身本体具有开口，所述盖体与所述机身本体密封连接以封堵所述机身本体的开口；

所述空潜无人机还包括设置于所述机身上的深度传感器、摄像头和LED灯的一个或多个；

所述机身上还设置有气密检查口和设置于所述气密检查口处的气阀。

优选地，上述空潜无人机中，所述线缆收放组件包括转盘和驱使所述转盘转动的驱使件，所述线缆能够缠绕在所述转盘上。

优选地，上述空潜无人机中，所述驱使件为弹性件，该空潜无人机在水中下潜时，机身拉动所述线缆使所述转盘转动实现线缆释放的同时所述弹性件蓄能，该空潜无人机在水中上浮时所述弹性件的弹力作用驱使所述转盘反向转动以实现线缆收回；

所述弹性件为涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的第一端与所述浮块内壁相对固定，所述涡卷弹簧的第二端与所述转盘固定连接；

或者，所述驱使件为用于带动所述转盘正转或反转的转盘电机。

优选地，上述空潜无人机中，所述信号收发件为天线；

所述线缆通信装置还包括光纤滑环，所述浮块内部还固定有隔板，所述光纤滑环固定于所述隔板，所述光纤滑环一端通过信息转换模块与所述天线连接，另一端与线缆连接。

优选地，上述空潜无人机中，所述浮块包括相对密封连接的第一壳体和第二壳体；所述转盘与所述光纤滑环的旋转轴固定连接。

优选地，上述空潜无人机中，所述机身上设置有第一连接件，所述浮块的外侧底部设置有第二连接件，所述第一连接件和第二连接件连接以使所述浮块固定在所述机身上，所述第一连接件和第二连接件分离以使所述浮块脱离机身；

所述第一连接件为金属件，所述第二连接件为通电消磁电磁铁；

所述第一连接件和第二连接件上均开设有供线缆穿过的通孔。

优选地，上述空潜无人机中，还包括浮力调节装置，所述浮力调节装置包括流通管路、串接在所述流通管路上的双向水泵以及与所述流通管路的第一端连通的储水件。

优选地，上述空潜无人机中，所述浮力调节装置设置于所述机身内部，所述机身上开设有吸排水口，所述流通管路的第二端与所述吸排水口连通。

优选地，上述空潜无人机中，所述流通管路上还串接有开关阀；

所述开关阀位于所述双向水泵与储水件之间；

所述开关阀为电磁阀。

优选地，上述空潜无人机中，所述储水件的数量为多个；

所述储水件为软质皮囊结构。

优选地，上述空潜无人机中，所述推力动力装置包括：

动力壳体，所述动力壳体上开设有流通口；

与所述动力壳体转动连接的矢量喷口，所述动力壳体内的水能够经所述矢量喷口喷出，所述矢量喷口能够相对于所述动力壳体转动；

矢量驱动组件，所述矢量驱动组件用于驱动所述矢量喷口转动；

动力螺旋桨叶片和驱动所述动力螺旋桨叶片正转或反转的第二正反转电机，所述第二正反转电机固定在所述动力壳体上。

优选地，上述空潜无人机中，所述矢量喷口能够相对于所述动力壳体绕第一方向转动第一预设角度且能够相对于所述动力壳体绕第二方向转动第二预设角度；

所述第一方向和第二方向相互垂直。

优选地，上述空潜无人机中，所述推力动力装置还包括传动环，所述传动环与所述动力壳体相对转动连接，且所述传动环与所述动力壳体之间的转动轴沿所述第一方向设置；所述矢量喷口与所述传动环铰接，且所述矢量喷口与所述传动环之间的铰接轴沿所述第二方向设置；

所述推力动力装置还包括转接罩，所述转接罩与所述动力壳体固定连接，所述传动环与所述转接罩铰接；

所述转接罩内部还设置有导流板。

优选地，上述空潜无人机中，所述矢量驱动组件包括第一驱动组件和第二驱动组件：

所述第一驱动组件包括第一舵机和第一传动轴，所述第一传动轴的第一端与所述第一舵机的输出端连接且所述第一传动轴的第二端与所述传动环连接；

所述第二驱动组件包括第二舵机和第二传动轴，所述第二传动轴的第一端与所述第二舵机的输出端连接且所述第二传动轴的第二端与所述矢量喷口连接。

优选地，上述空潜无人机中，所述第一传动轴包括与所述第一舵机的输出端连接的第一摇臂和第一连接杆，所述第一连接杆的第一端与所述第一摇臂铰接，所述第一连接杆的第二端与所述传动环通过球头扣连接；

所述第二传动轴包括与所述第二舵机的输出端连接的第二摇臂、第二连接杆和转接杆，所述第二连接杆的第一端与所述第一摇臂铰接，所述转接杆的一端滑动的套设在所述第二连接杆的第二端上，所述转接杆的另一端与所述矢量喷口通过球头扣连接。

应用本实用新型提供的空潜无人机时，若需要在空中执行任务，则第一驱动件驱动螺旋桨叶片绕第一方向转动，和常规无人机一样，空潜无人机在空中飞行。若需要在水面执行任务，则通过推力动力装置产生机身前进的推力和倒退的拉力，进而实现空潜无人机的前进或倒退。若需要下潜时，通过浮力双向水泵吸水，往储水件里注水，随着注水的增加，空潜无人机重量增加，实现缓慢下潜，线缆通信装置可以实现空潜无人机水下和空中的通信，将水下采集的信息通过线缆上传至空中，将空中的控制信息通过线缆下传至空潜无人机的控制器，使得无人机在水下航行，并进行水下和空中的通信。综上，本实用新型提供的空潜无人机既可以在空中飞行也可以在水面或水下航行，拓宽了无人机执行跨水空介质业务范围，提升了跨水空介质环境任务工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的空潜无人机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的空潜无人机的侧视图；

图3为本实用新型实施例提供的空潜无人机的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供的螺旋桨动力装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的线缆通信装置的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的线缆通信装置的爆炸图；

图7为本实用新型实施例提供的浮块的爆炸图；

图8为本实用新型实施例提供的另一角度的浮块的爆炸图；

图9为本实用新型实施例提供的机身的结构示意图；

图10为本实用新型实施例提供的机身的主视图；

图11为本实用新型实施例提供的浮力调节装置的结构示意图；

图12为本实用新型实施例提供的浮力调节装置的爆炸图；

图13为本实用新型实施例提供的推力动力装置的结构示意图；

图14为本实用新型实施例提供的推力动力装置的爆炸图；

图15为本实用新型实施例提供的第二传动轴的示意图。

在图中：

1-螺旋桨动力装置、11-螺旋桨叶片、12-第一正反转电机、13-支架、14-正反转调节模块；

2-线缆通信装置、21-天线、22-浮块、23-第二连接件、24-第一连接件、25-线缆、220-开关接头、221-第一壳体、222-隔板、223-涡卷弹簧、224-转盘、225-第二壳体、226-光纤滑环、227-光纤转接头、228-信息转换模块、229-浮块电池；

3-机身、31-盖体、32-支耳、33-摄像头、34-LED灯、35-机身本体、36-深度传感器、37-气密检查口、38-充电接头、39-吸排水口；

4-推力动力装置、41-第二正反转电机、42-联轴器、43-第一驱动组件、431-第一舵机、432-第一传动轴、44-传动环、45-矢量喷口、46-动力壳体、47-第二驱动组件、471-第二舵机、472-第二传动轴、4721-第二连接杆、4722-转接杆、48-转接罩、49-动力螺旋桨叶片；

5-浮力调节装置、51-流通管路、52-双向水泵、53-浮力电机、54-储水件、55-三通、56-电磁阀。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种空潜无人机，以拓宽无人机执行跨水空介质业务范围，提升跨水空介质环境任务工作效率。

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，所描述的实施例仅为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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”和“右”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作，因此不能理解为本实用新型的限制。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。

本实用新型提供了一种空潜无人机，该空潜无人机既可以在空中飞行也可以在水面、水下航行。

该实用新型提供的空潜无人机包括机身3、浮力调节装置6、推力动力装置4、线缆通信装置2和至少一个螺旋桨动力装置1。其中，螺旋桨动力装置1包括螺旋桨叶片11和驱动螺旋桨叶片11转动的第一驱动件，第一驱动件设置于机身3上，并且第一驱动件能够驱动所述螺旋桨叶片11正转或反转。换言之，第一驱动件安装在机身3上以实现整个螺旋桨动力装置1装配在机身3上。根据需求，第一驱动件可以驱动螺旋桨叶片11正转，第一驱动件也可以驱动螺旋桨叶片11反转。例如，空潜无人机在空中飞行时，第一驱动件可以驱动螺旋桨叶片11绕第一方向转动；空潜无人机在水下航行时，第一驱动件可以驱动螺旋桨叶片11绕第二方向转动，第一方向和第二方向相反。

浮力调节装置5，浮力调节装置包括流通管路51、双向水泵52以及储水件54。其中，双向水泵52串接在流通管路51上，双向水泵52可以正转或反转以改变流通管路51内水的流动方向。储水件54与流通管路51的第一端连通。双向水泵52正转时，水经流通管路51流进储水件54；双向水泵52反转时，储水件54内的水经流通管路51排出。或者，双向水泵52反转时，水经流通管路51流进储水件54；双向水泵52正转时，储水件54内的水经流通管路51排出。

推力动力装置4用于产生机身前进的推力和倒退的拉力。

线缆通信装置2，线缆通信装置2包括浮块22、信号收发件、线缆25和线缆收放组件。

机身3在水下航行时，浮块22漂浮在水面上。信号收发件设置在浮块22上，用于发送无人机传感器采集的信息和接收遥控器的信号。

线缆25的第一端穿过浮块22，并且线缆25的第一端与该空潜无人机的控制器通信连接，线缆25的第二端与信号收发件通信连接。如此，信号收发件接收遥控器的信号后，将信号传输给线缆25，信号经线缆25传输至空潜无人机的控制器，进而控制器根据接收的信号控制该空潜无人机动作。

线缆收放组件置于浮块22内部，该空潜无人机在水中下潜时线缆收放组件释放线缆25以使线缆25的第一端随机身3下潜，该空潜无人机在水中上浮时线缆收放组件收回线缆25以使线缆25的第一端随机身3上浮。具体地，空潜无人机在水中下潜时，浮块22漂浮在水面上，机身3不断下潜，浮块22与机身3的距离越来越大，此时线缆收放组件释放线缆25，以使浮块22始终与机身3内的控制器通信连接。空潜无人机在水中上浮时，浮块22漂浮在水面上，机身3不断上浮，浮块22与机身3的距离越来越下，此时线缆收放组件收回线缆25。

应用本实用新型提供的空潜无人机时，若需要在空中执行任务，则第一驱动件驱动螺旋桨叶片11绕第一方向转动，和常规无人机一样，空潜无人机在空中飞行。若需要在水面执行任务，则通过推力动力装置4产生机身前进的推力和倒退的拉力，进而实现空潜无人机的前进或倒退。若需要下潜时，通过浮力双向水泵52吸水，往储水件54里注水，随着注水的增加，空潜无人机重量增加，实现缓慢下潜，线缆通信装置2可以实现空潜无人机水下和空中的通信，将水下采集的信息通过线缆25上传至空中，将遥控器的控制信息通过线缆25下传至空潜无人机的控制器，使得无人机能够在水下航行，并进行水下和空中的通信。综上，本实用新型提供的空潜无人机既可以在空中飞行也可以在水面或水下航行，拓宽了无人机执行跨水空介质业务范围，提升了跨水空介质环境任务工作效率。

其中，螺旋桨动力装置1可以为多个。优选地，螺旋桨动力装置1的数量为四个。无人机在水下航行时，调整多个螺旋桨动力装置1的螺旋叶片的转速或转向可以实现该空潜无人机的横滚、俯仰姿态。具体地，当多个螺旋桨动力装置1的螺旋叶片的转速或转向不完全相同时，可以使空潜无人机在水下航行时实现横滚、俯仰等机动动作。当然，螺旋桨动力装置1还可以为三个、五个等，在此不作限定。

在一具体实施例中，第一驱动件为第一正反转电机12。该第一正反转电机12既可以正转也可以反转，第一正反转电机12正转时带动螺旋桨叶片11正转，第一正反转电机12反转时带动螺旋桨叶片11反转。第一正反转电机12连接有正反转调节模块14。

如图4所示，为了便于连接，螺旋桨动力装置1还包括支架13，第一正反转电机12与支架13固定连接，且支架13与机身3固定连接。换言之，机身3与第一正反转电机12之间通过支架13固定连接。具体地，螺旋桨叶片11安装在第一正反转电机12上，第一正反转电机12安装在支架13上；支架13可以通过螺纹件安装在机身3上；第一正反转电机12的控制线缆穿过支架13及机身3与正反转调节模块14相连接，并进行水密处理；正反转调节模块14安装在机身3内部。第一正反转电机12为防水电机，以适应水下航行环境条件。支架13可以为碳纤维支架，碳纤维是一种含碳量在95％以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维“外柔内刚”，质量比金属铝轻，但强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。当然支架13还可以为其它材质，在此不作限定。

当然，第一正反转电机12也可以直接与机身3固定连接，在此不作限定。

第一驱动件也可以为旋转气缸或者蜗轮蜗杆机构，在此不作限定。

如图9-图10所示，机身3包括机身本体35和盖体31，机身本体35具有开口，盖体31与机身本体35密封连接以封堵机身本体35的开口。换言之，盖体31与机身本体35固定连接后，机身3形成密闭的中空结构。

为了随时监测该空潜无人机在水下航行的深度，机身3上还可以设置深度传感器36。

机身3上还可以设置摄像头33，主要用于进行图像采集。进一步地，机身3上还设置有透明的摄像头罩，以防止摄像头33浸水损坏。

水下能见度较低，因此机身3上还可以安装LED灯34，灯泡照明强度大，主要用于无人机水下航行时的照明。LED灯34应为防水灯，其数量优选为两个，当然，LED灯34的数量还可以为一个、三个或更多个，在此不作限定。

空潜无人机在水下航行时需保证其密闭性，在空潜无人机下水前需检查其气密性，因此机身3上还可以设置有气密检查口37和设置于气密检查口37处的气阀，通过向机身3内充气并监测机身3内的气压可以实现气密性检查，防止机身3在水下进水，影响正常使用。

具体地，空潜无人机可以包括设置于机身3上的深度传感器36、摄像头33和LED灯34中的一个或多个，在此不作限定。

机身3也可以为碳纤维复合材料加工形成，在此不作限定。

机身3上可以设置充电接头38，通过更换不同功能的插头，可以实现给无人机的供电和电池的充电

另外，线缆收放组件包括转盘224和驱使转盘224转动的驱使件，线缆25能够缠绕在转盘224上。线缆25收卷后缠绕在转盘224上。转盘224上设置有凹槽，线缆25可以缠绕在凹槽内。

在一具体实施例中，驱使件可以为弹性件。该空潜无人机在水中下潜时，机身3拉动线缆25使转盘224转动在实现释放线缆25同时，所述弹性件蓄能产生预紧力。具体地，空潜无人机在水中下潜过程中，机身3下潜带动线缆25的第一端下潜，进而拉动线缆25，线缆25带动转盘224转动实现线缆25释放，转盘224转动时带动弹性件动作以使其蓄能产生预紧力。

该空潜无人机在水中上浮时弹性件的弹力作用驱使转盘224反向转动以实现收回线缆25。具体地，空潜无人机上浮时，线缆25松弛，弹性件在预紧力作用下驱使转盘224反向转动，实现线缆25的回收，弹性件释能。

进一步的，弹性件可以为涡卷弹簧223，涡卷弹簧223的第一端与浮块22内壁相对固定，涡卷弹簧223的第二端与转盘224固定连接。如此设置，转盘224转动时带动涡卷弹簧223的第二端相对于涡卷弹簧223的第一端转动，实现蓄能产生预紧力。转盘224为圆盘状，其设置有容纳涡卷弹簧223的弹簧槽。

当然，弹性件也可以包括多个普通的圆柱形螺旋弹簧，多个螺旋弹簧沿转盘224的周向分布，螺旋弹簧的第一端与浮块22内壁相对固定，螺旋弹簧的第二端与转盘224固定连接。转盘224转动时带动多个螺旋弹簧的第二端动作，实现蓄能产生预紧力。

另一实施例中，驱使件为用于带动转盘224正转或反转的转盘电机。空潜无人机在水中下潜过程中，机身3下潜带动线缆25的第一端下潜，转盘电机带动转盘224沿一方向转动，实现放卷。空潜无人机在水中上浮过程中，机身3上浮带动线缆25的第一端上浮，向下拉动线缆25的力消失，转盘电机带动转盘224沿反方向转动，实现收卷。

信号收发件优选为天线21，天线21可以接受遥控器的信号，也可以向遥控器发送信号。当然，浮块22也可以通过线缆25接受遥控器的信号，在此不作限定。

线缆25可以为光纤，其传输速率更快更高效。

线缆通信装置2还包括光纤滑环226，其一端固定在隔板222之上，转盘224与光纤滑环226的旋转轴固定连接，使得转盘224可绕光纤滑环226的旋转轴自由旋转，光纤滑环226一端通过光纤转接头与信息转换模块228通信连接，另一端通过光纤转接头和线缆25的第二端通信连接，所述信息转换模块228的另一端与天线22连接。换言之，线缆25的第二端与天线21之间通过光纤滑环226实现通信连接，转盘224上开设中心孔用于安装固定于光纤滑环226的转动轴上。光纤滑环226与天线21之间通过信息转换模块228实现光信号与电信号之间的转换。光纤滑环226与线缆25之间通过光纤转接头227连接。光纤转接头227一端连接光纤滑环226且另一端连接光纤。光纤转接头227可以通过支撑架固定在转盘224之上，所述转盘224有用于容纳线缆25的凹槽。

信号收发件接收来自遥控器的信号依次经信息转换模块228、光纤滑环226、光纤转接头227、光纤传输至空潜无人机的控制器；空潜无人机采集的传感器信息通过控制器发出，信号依次经线缆、光纤转接头227、光纤滑环226、信息转换模块228传输至信号收发件，信号收发件可以将信号发送给遥控器或地面接收设备。机身3上可以设置光纤连接器，线缆的第一端可以直接与光纤连接器连接，光纤连接器与空潜无人机的控制器通信连接。

另外，浮块22可以包括相对密封连接的第一壳体221和第二壳体225，第一壳体221和第二壳体225之间设置有密封圈。信号收发件可以设置于第一壳体221上。第一壳体221和第二壳体225可以为平底锅状或半球形，第一壳体221和第二壳体225的对接面上均设置凹槽，第一壳体221和第二壳体225的对接面外侧设置有安装孔，第一壳体221和第二壳体225的对接面相对接触并通过螺纹件固定连接。

浮块22内部还固定有隔板222，光纤滑环226通过螺纹件固定于隔板222之上，转盘224固定于光纤滑环226的转动轴之上。涡卷弹簧223的第一端与隔板222固定连接。信息转换模块228固定在隔板222上，光纤滑环226的另一端与信息转换模块228通信连接。光纤滑环226的一端光纤连接器穿过隔板222的通孔采用密封胶密封。

浮块22内还可以设置浮块电池229，电池为可进行重复充电的浮块电池229，主要用于给信息转换模块228供电。为了便于充电，浮块22上还设置有开关接头220，通过开关接头220给浮块电池229充电即可。另外，通过更换不同功能的插头，可以实现给浮块22供电或给电池充电。

当然，浮块电池229可以为一次性电池，在此不作限定。

浮块22与机身3为可分离连接，机身3上设置有第一连接件24，浮块22的外侧底部设置有第二连接件23，第一连接件24和第二连接件23连接以使浮块22固定在机身3上，第一连接件24和第二连接件23分离以使浮块22脱离机身3。

第一壳体221和/或第二壳体225的下侧固定设置有连接架，连接架与第二连接件23固定连接，具体地可以通过螺纹件固定连接。

进一步地，第一连接件24为金属件，第二连接件23为通电消磁电磁铁。通电消磁电磁铁断电时，其磁性吸引第一连接件24，以使金属件和通电消磁电磁铁吸在一起的。通电消磁电磁铁通电时，其磁性消失，金属件和通电消磁电磁铁分离，实现浮块22脱离机身3。

金属件的材质可以为铁，其表面进行防锈处理。金属件可以利用螺纹件与浮块22壳体固定连接。金属件的形状可以为圆板状，在此不作限定。

消磁电磁铁可以为圆柱状，其通过螺纹件与机身3上的支耳32固定连接。

当然，第一连接件24和第二连接件23还可以为夹持件和被夹持件，通过夹紧实现第一连接件24和第二连接件23连接，松开后第一连接件24和第二连接件23分离，在此不作限定。

为了便于穿过线缆25，第一连接件24和第二连接件23上均开设有供线缆25穿过的通孔。第二壳体225上开设有供线缆25穿过的通孔，线缆25依次穿过第二壳体225、第二连接件23和第一连接件24。

由上可知，空潜无人机水下航行和下潜时，浮块22可进行线缆25的释放；无人机上浮时，浮块22可自动进行线缆25的回收，使得无人机可以不受通信线缆的束缚，自由的在水下航行，并进行水下和空中的通信，将水下采集的信息通过线缆25及浮块22上传至空中，将空中的控制信息通过浮块22及线缆25下传至无人机。

当然，机身3的控制器与遥控器之间也可以通过无线信号通信连接，只是水对无线信号的削弱作用会使空潜无人机在水下通信的深度受限。

或者，空潜无人机不需要与遥控器通信连接，而是预先在空潜无人机的控制器内设定好该空潜无人机的航行路线，每次空潜无人机执行任务时，只需按照设定的路线航行即可，在此不作限定。

优选地，浮力调节装置5设置于机身3内部，机身3上开设有吸排水口39，流通管路51的第二端与吸排水口39连通。如此可以防止浮力调节装置浸水，同时可以降低机身3外侧的阻力。

当然，浮力调节装置也可以设置于机身3外侧，若设置于机身外侧，其储水件将为硬壳结构而非软质皮囊结构，双向水泵52和储水件54均与机身3固定连接，在此不作限定。

双向水泵52可以为球泵或其它类型的水泵，在此不作限定。流通管路51可以为PVC软管，以便于布置。储水件54也可以为PVC储水袋，主要用于装载从机身3壳体外吸入的水或从机身3内将水排出，从而改变无人机的重量，实现无人机浮力的调节。

储水件54也可以为软质皮囊结构，在此不作限定。

其中，流通管路51上还可以串接有开关阀，通过控制开关阀的工作状态，控制流通管路51的开闭。开关阀可以为电磁阀56，当然开关阀还可以为其它类型的阀门，在此不作限定。

开关阀位于双向水泵52与储水件54之间，或者，开关阀也可以位于双向水泵52上游。

根据实际需求，储水件54的数量可以为多个，优选为两个，两个储水件54的进出口与流通管路51通过三通55连接。流通管路51可以通过快速接头与储水件54连通。

推力动力装置4包括动力壳体46、矢量喷口45、矢量驱动组件、动力螺旋桨叶片49以及第二正反转电机41。动力壳体46上开设有流通口。水可以经流通口进出动力壳体46，优选地，流通口可以开设在动力壳体46的底部。矢量喷口45与动力壳体46转动连接，换言之，矢量喷口45与动力壳体46可以相对转动。动力壳体46内的水能够经矢量喷口45喷出。

动力壳体46整体安装在机身3内部，流通口处设置有密封圈，动力壳体46的流通口外露于机身3，且动力壳体46的流通口处与机身3密封连接，以保证机身3内部的密闭性。

矢量驱动组件用于驱动矢量喷口45相对于动力壳体46转动。

第二正反转电机41用于驱动动力螺旋桨叶片49正转或反转。第二正反转电机41固定在动力壳体46上。动力螺旋桨叶片49可以位于动力壳体46内部，或者，动力螺旋桨叶片49也可以位于动力壳体46外部，在此不作限定。

第二正反转电机41驱动动力螺旋桨叶片49正转时，动力螺旋桨叶片49产生前进的推力；第二正反转电机41驱动动力螺旋桨叶片49反转时，动力螺旋桨叶片49产生倒退的拉力。或者，第二正反转电机41驱动动力螺旋桨叶片49反转时，动力螺旋桨叶片49产生前进的推力；第二正反转电机41驱动动力螺旋桨叶片49正转时，动力螺旋桨叶片49产生倒退的拉力。如此设置，实现空潜无人机在水面或水下的前进或倒退。

第二正反转电机41可以通过安装座装配在动力壳体46上，第二正反转电机41与安装座通过螺纹件固定连接。第二正反转电机41与动力螺旋桨叶片49之间可以通过联轴器42连接。第二正反转电机41可以为直流无刷电机，通过正反转调节模块与空潜无人机的控制器连接。动力螺旋桨叶片49通过轴承和压紧块与动力壳体46转动连接。

在一具体实施例中，矢量喷口45能够相对于动力壳体46绕第一方向转动第一预设角度且能够相对于动力壳体46绕第二方向转动第二预设角度。

所述第一方向和第二方向相互垂直。

第一方向可以为水平方向。第一预设角度可以为30°。第二方向可以为竖直方向。第二预设角度可以为50°。其中，矢量喷口45相对于动力壳体46绕水平方向转动时，矢量喷口45绕水平轴转动；矢量喷口45相对于动力壳体46绕竖直方向转动时，矢量喷口45绕竖直轴转动。如此，可以使矢量喷口45水平摆动、俯仰角度改变，进而改变矢量喷口45的喷射方向。

当然，第一方向和第二方向还可以为其它方向，在此不作限定。

上述实施例中，通过转动矢量喷口45，改变矢量喷口45的喷射方向，进而调整该空潜无人机的航行方向。

具体地，推力动力装置4还包括传动环44，传动环44与动力壳体46相对转动连接，且传动环44与动力壳体46之间的转动轴沿第一方向设置。矢量喷口45与传动环44铰接，且矢量喷口45与传动环44之间的铰接轴沿第二方向设置。具体地，传动环44相对于动力壳体46绕第一方向转动时，传动环44带动矢量喷口45一起绕第一方向转动。矢量喷口45相对于传动环44绕第二方向转动时，也相对于动力壳体46转动。

可选地，推力动力装置4还包括转接罩48，转接罩48与动力壳体46固定连接，传动环44与转接罩48铰接。即传动环44与动力壳体46之间通过转接罩48铰接。如此更加便于装配。

转接罩48内部还设置有导流板，已将水引流至矢量喷口45，降低阻力。

上述实施例中，矢量驱动组件包括第一驱动组件43和第二驱动组件47。第一驱动组件43包括第一舵机431和第一传动轴432，第一传动轴432的第一端与第一舵机431的输出端连接且第一传动轴432的第二端与所述传动环44连接。第一舵机431驱动第一传动轴432动作进而，第一传动轴432带动传动环44相对于动力壳体46转动。

第二驱动组件47包括第二舵机471和第二传动轴472，第二传动轴472的第一端与所述第二舵机471的输出端连接且所述第二传动轴472的第二端与所述矢量喷口45连接。第二舵机471驱动第二传动轴472动作进而，第二传动轴472带动矢量喷口45相对于传动环44转动。

第一舵机431与第二舵机471可以通过线缆25与空潜无人机通信连接，以实现控制器控制第一舵机431与第二舵机471分别带动第一传动轴432和第二传动轴472运动。

传动环44和矢量喷口45外露于机身3，动力壳体46或转接罩48与机身3密封连接。第一传动轴432和第二传动轴472穿过机身3并与机身3密封配合。

其中，第一传动轴432包括第一摇臂和第一连接杆，第一摇臂与第一舵机431的输出端固定连接，第一舵机431能够带动第一摇臂转动。第一连接杆的第一端与第一摇臂铰接，第一连接杆的第二端与传动环44通过球头扣连接。具体地，第一舵机431带动第一摇臂绕竖直轴转动，进而第一摇臂推动第一连接杆水平移动，第一连接杆推动传动环44和矢量喷口45水平摆动。第一连接杆的第二端与传动环44通过球头扣连接可以防止矢量喷口45俯仰调整时卡顿。

第二传动轴472包括第二摇臂、第二连接杆4721和转接杆4722。第二摇臂与第二舵机471的输出端固定连接，第二舵机471能够带动第二摇臂转动。第二连接杆4721的第一端与第一摇臂铰接。转接杆4722的一端滑动的套设在第二连接杆4721的第二端上，转接杆4722的另一端与所述矢量喷口45通过球头扣连接。具体地，第二舵机471带动第二摇臂绕水平轴转动，进而第二摇臂推动第二连接杆4721，以使第二连接杆4721的第二端上下摆动，第二连接杆4721的第二端上下摆动过程中转接杆4722沿第二连接杆4721滑动，同时转接杆4722推动矢量喷口45上下摆动。

第二连接杆4721上设置有限制转接杆4722滑动位移的限位件，限位件可以为螺母或凸起，在此不作限定。

转接杆4722的另一端与矢量喷口45通过球头扣连接可以防止矢量喷口45水平摆动时卡顿。

综上，本实用新型提供的空潜无人机适用于空中飞行、水面航行和水下航行，可根据不同的任务需求，进行空中飞行、水面航行和水下航行的切换。通过线缆通信装置2实现空中和水下的通信。

空潜无人机在水下可前进、后退、横滚、俯仰、上浮和下潜等。

以下介绍空潜无人机不同工作状态的切换：

空中飞行模式时，螺旋桨动力装置1启动，浮块22与机身3连接。螺旋桨叶片11转动实现空潜无人机在空中的升降。

水面航行模式时，遥控器与无人机间的通信通过线缆通信装置2转发，水面航行模式下螺旋桨动力装置1不响应遥控器控制指令，只有推力动力装置4响应遥控器的控制指令，通过控制第二正反转电机41的正反转，从而产生对无人机水面航行时前进的推力和倒退的拉力，同时控制第一舵机431和第二舵机471，实现对无人机航行时的俯仰及偏航的控制。

水面航行转水下航行模式：首先打开电磁阀56，控制浮力电机53带动双向水泵52吸水，储水件54里注水，随着注水的增加，空潜无人机重量增加，开始缓慢下潜，当空潜无人机完全潜下水，即浮块22被水淹没，关闭电磁阀56，停止吸水，浮块22与机身3脱离并漂浮在水面上，通过控制螺旋桨动力装置1螺旋桨转动方向实现无人机的下潜或上浮，并实时进行线缆25长度的自动调节。

水下航行转空中飞行模式：首先打开电磁阀56，控制浮力电机53带动双向水泵52排水，储水件54里的水排出，随着排水的增加，空潜无人机重量减小，开始缓慢上浮，同时收回线缆，直至空潜无人机完全漂浮于水面，关闭电磁阀56，停止排水，浮块22在弹性件的作用下与机身3再次对准并连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (16)

1.一种空潜无人机，其特征在于，包括：

机身；

至少一个螺旋桨动力装置(1)，所述螺旋桨动力装置(1)包括螺旋桨叶片(11)和驱动所述螺旋桨叶片(11)转动的第一驱动件，所述第一驱动件设置于所述机身(3)上，所述第一驱动件能够驱动所述螺旋桨叶片(11)正转或反转；

浮力调节装置，所述浮力调节装置包括流通管路(51)、串接在所述流通管路(51)上的双向水泵(52)以及与所述流通管路(51)的第一端连通的储水件(54)；

推力动力装置(4)，所述推力动力装置(4)用于产生机身前进的推力和倒退的拉力；

线缆通信装置(2)，所述线缆通信装置(2)包括：

浮块(22)和设置于所述浮块(22)上的信号收发件；

线缆(25)，所述线缆(25)的第一端穿过所述浮块(22)后与该空潜无人机的控制器连接，所述线缆(25)的第二端与所述信号收发件通信连接；

设置于所述浮块(22)内部的线缆收放组件，该空潜无人机在水中下潜时所述线缆收放组件释放线缆(25)以使所述线缆(25)的第一端随机身(3)下潜，该空潜无人机在水中上浮时所述线缆收放组件收回线缆(25)以使所述线缆(25)的第一端随机身(3)上浮。

2.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述第一驱动件为第一正反转电机(12)；

所述螺旋桨动力装置(1)还包括支架(13)，所述第一正反转电机(12)与所述支架(13)固定连接，且所述支架(13)与所述机身(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述机身(3)包括机身本体(35)和盖体(31)，所述机身本体(35)具有开口，所述盖体(31)与所述机身本体(35)密封连接以封堵所述机身本体(35)的开口；

所述空潜无人机还包括设置于所述机身(3)上的深度传感器(36)、摄像头(33)和LED灯(34)的一个或多个；

所述机身(3)上还设置有气密检查口(37)和设置于所述气密检查口(37)处的气阀。

4.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述线缆收放组件包括转盘(224)和驱使所述转盘(224)转动的驱使件，所述线缆(25)能够缠绕在所述转盘(224)上。

5.根据权利要求4所述的空潜无人机，其特征在于，所述驱使件为弹性件，该空潜无人机在水中下潜时，机身(3)拉动所述线缆(25)使所述转盘(224)转动实现线缆(25)释放的同时所述弹性件蓄能，该空潜无人机在水中上浮时所述弹性件的弹力作用驱使所述转盘(224)反向转动以实现线缆(25)收回；

所述弹性件为涡卷弹簧(223)，所述涡卷弹簧(223)的第一端与所述浮块(22)内壁相对固定，所述涡卷弹簧(223)的第二端与所述转盘(224)固定连接；

或者，所述驱使件为用于带动所述转盘(224)正转或反转的转盘电机。

6.根据权利要求4所述的空潜无人机，其特征在于，所述信号收发件为天线(21)；

所述线缆通信装置(2)还包括光纤滑环(226)，所述浮块(22)内部还固定有隔板(222)，所述光纤滑环(226)固定于所述隔板(222)，所述光纤滑环(226)一端通过信息转换模块(228)与所述天线(21)连接，另一端与线缆(25)连接。

7.根据权利要求6所述的空潜无人机，其特征在于，所述浮块(22)包括相对密封连接的第一壳体(221)和第二壳体(225)；所述转盘(224)与所述光纤滑环(226)的旋转轴固定连接。

8.根据权利要求3所述的空潜无人机，其特征在于，所述机身(3)上设置有第一连接件(24)，所述浮块(22)的外侧底部设置有第二连接件(23)，所述第一连接件(24)和第二连接件(23)连接以使所述浮块(22)固定在所述机身(3)上，所述第一连接件(24)和第二连接件(23)分离以使所述浮块(22)脱离机身(3)；

所述第一连接件(24)为金属件，所述第二连接件(23)为通电消磁电磁铁；

所述第一连接件(24)和第二连接件(23)上均开设有供线缆(25)穿过的通孔。

9.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述浮力调节装置设置于所述机身(3)内部，所述机身(3)上开设有吸排水口，所述流通管路(51)的第二端与所述吸排水口连通。

10.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述流通管路(51)上还串接有开关阀；

所述开关阀位于所述双向水泵(52)与储水件(54)之间；

所述开关阀为电磁阀。

11.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述储水件(54)的数量为多个；

所述储水件(54)为软质皮囊结构。

12.根据权利要求1所述的空潜无人机，其特征在于，所述推力动力装置(4)包括：

动力壳体(46)，所述动力壳体(46)上开设有流通口；

与所述动力壳体(46)转动连接的矢量喷口(45)，所述动力壳体(46)内的水能够经所述矢量喷口(45)喷出，所述矢量喷口(45)能够相对于所述动力壳体(46)转动；

矢量驱动组件，所述矢量驱动组件用于驱动所述矢量喷口(45)转动；

动力螺旋桨叶片(49)和驱动所述动力螺旋桨叶片(49)正转或反转的第二正反转电机(41)，所述第二正反转电机(41)固定在所述动力壳体(46)上。

13.根据权利要求12所述的空潜无人机，其特征在于，所述矢量喷口(45)能够相对于所述动力壳体(46)绕第一方向转动第一预设角度且能够相对于所述动力壳体(46)绕第二方向转动第二预设角度；

所述第一方向和第二方向相互垂直。

14.根据权利要求13所述的空潜无人机，其特征在于，所述推力动力装置(4)还包括传动环(44)，所述传动环(44)与所述动力壳体(46)相对转动连接，且所述传动环(44)与所述动力壳体(46)之间的转动轴沿所述第一方向设置；所述矢量喷口(45)与所述传动环(44)铰接，且所述矢量喷口(45)与所述传动环(44)之间的铰接轴沿所述第二方向设置；

所述推力动力装置(4)还包括转接罩(48)，所述转接罩(48)与所述动力壳体(46)固定连接，所述传动环(44)与所述转接罩(48)铰接；

所述转接罩(48)内部还设置有导流板。

15.根据权利要求14所述的空潜无人机，其特征在于，所述矢量驱动组件包括第一驱动组件(43)和第二驱动组件(47)：

所述第一驱动组件(43)包括第一舵机(431)和第一传动轴(432)，所述第一传动轴(432)的第一端与所述第一舵机(431)的输出端连接且所述第一传动轴(432)的第二端与所述传动环(44)连接；

所述第二驱动组件(47)包括第二舵机(471)和第二传动轴(472)，所述第二传动轴(472)的第一端与所述第二舵机(471)的输出端连接且所述第二传动轴(472)的第二端与所述矢量喷口(45)连接。

16.根据权利要求15所述的空潜无人机，其特征在于，所述第一传动轴(432)包括与所述第一舵机(431)的输出端连接的第一摇臂和第一连接杆，所述第一连接杆的第一端与所述第一摇臂铰接，所述第一连接杆的第二端与所述传动环(44)通过球头扣连接；

所述第二传动轴(472)包括与所述第二舵机(471)的输出端连接的第二摇臂、第二连接杆(4721)和转接杆(4722)，所述第二连接杆(4721)的第一端与所述第一摇臂铰接，所述转接杆(4722)的一端滑动的套设在所述第二连接杆(4721)的第二端上，所述转接杆(4722)的另一端与所述矢量喷口(45)通过球头扣连接。

Images