CN214566152U - 一种三栖球形防撞无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三栖球形防撞无人机，包括包裹无人机本体的由碳纤维环围合成的球形防撞网，球形防撞网内设有内转动环，内转动环通过一对可360°旋转的第一连接件与无人机本体固定连接、并通过一对可360°旋转的第二连接件固定在球形防撞网的两极；球形防撞网上还设有漂浮结构。通过第一连接件和第二连接件分别提供两个方向的自由度，加上球形防撞网的整体转动，共可以提供三个自由度，可以实现真正意义上的球形全方位运动，进而实现无人机在遥控状态下的陆地行驶；浮力装置使球形防撞网可以漂浮在水面上，从而可以实现水面行驶；再加上无人机本身的空中行驶功能，最终无需繁琐的拆解安装就可以实现无人机的三栖、三自由度行驶。

Description

一种三栖球形防撞无人机

技术领域

本实用新型属于无人机技术领域，特别涉及一种三栖球形防撞无人机。

背景技术

目前，无人机已广泛应用于军事侦察、警用巡逻、民事抢险等领域，此类应用场合基本都是开阔场地，但在狭小空间(例如溶洞、矿道等)内使用时，无人机容易发生磕碰、导致损坏甚至坠毁。授权公告号为CN208360477U的实用新型专利公开了一种多旋翼无人机防撞网装置，具体包括由四氟管与碳纤管拼装成的球形外围网状结构，内部有两节碳纤管在球直径方向用来固定和连接无人机，可以保护无人机、防止因碰撞造成损害。然而该装置仅能够提供两个方向的自由度，并且在水陆空环境转换时需要人工辅助进行相关设备的拆解安装，操作繁琐，使用不够灵活。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种三栖球形防撞无人机。

本实用新型具体技术方案如下：

本实用新型提供了一种三栖球形防撞无人机，包括无人机本体、包围在所述无人机本体外部的球形防撞网以及用于固定所述无人机本体的一对可360°旋转的第一连接件，所述球形防撞网由若干直径不等的碳纤维环围合而成，所述球形防撞网内还设有内转动环，所述第一连接件沿径向固定在所述内转动环两端，所述内转动环通过一对可360°旋转的第二连接件固定在所述球形防撞网的两极，所述第一连接件与所述第二连接件间隔设置、且间距相等；所述球形防撞网上还设有漂浮结构。

进一步地，所述球形防撞网包括三组各自相互平行的碳纤维环，三组所述碳纤维环分别位于X、Y、Z平面上。

进一步地，所述碳纤维环内弧或外弧设有若干与所述碳纤维环厚度相匹配的第一嵌槽，相互交叉的所述碳纤维环通过所述第一嵌槽相互连接。

进一步地，每组所述碳纤维环通过一对弧形的碳纤维连接板连接成一体，所述碳纤维连接板设在其余两组所述碳纤维环之间；所述碳纤维连接板的内弧均匀设有若干与所述碳纤维环相适配的第二嵌槽，所述碳纤维环依次嵌入所述第二嵌槽内。

进一步地，所述内转动环包括四个弧形的拼接板，相邻的所述拼接板通过内环连接块进行连接；所述内环连接块与所述第一连接件或所述第二连接件转动连接。

进一步地，所述内环连接块上设有通槽，所述通槽内设有轴承，所述第一连接件包括相互连接的转动座和固定座，所述固定座固定在所述无人机本体上，所述转动座端部设有螺纹套，通过螺栓固定在所述轴承内、并可在所述通槽内转动；所述第二连接件顶部与所述球形防撞网固定连接、底部设有螺纹套，通过螺栓固定在所述轴承内、并可在所述通槽内转动。

进一步地，所述碳纤维环包括骨架环和在所述球形防撞网两极处相交的两个中心环，所述第二连接件顶部设有十字形连接槽，所述中心环上设有加宽的连接部，所述连接部中心设有与所述连接部厚度相适配的第三嵌槽，两个所述中心环的连接部通过所述第三嵌槽相互连接、并分别嵌入所述十字形连接槽内，所述连接部和所述十字形连接槽通过螺钉进行固定。

进一步地，所述漂浮结构为包覆在所述球形防撞网上的柔性缓冲垫。

进一步地，所述漂浮结构为设在所述球形防撞网内部或外部的若干气囊。

本实用新型的有益效果如下：本实用新型提供了一种三栖球形防撞无人机，包括包裹无人机本体的由碳纤维环围合成的球形防撞网，球形防撞网内设有内转动环，内转动环通过一对可360°旋转的第一连接件与无人机本体固定连接、并通过一对可360°旋转的第二连接件固定在球形防撞网的两极；球形防撞网上还设有漂浮结构。上述设计通过第一连接件和第二连接件分别提供两个方向的自由度，加上球形防撞网的整体转动，共可以提供三个自由度，可以实现真正意义上的球形全方位运动，进而实现无人机在遥控状态下的陆地行驶；浮力装置使球形防撞网可以漂浮在水面上，从而可以实现水面行驶；再加上无人机本身的空中行驶功能，最终无需繁琐的拆解安装就可以实现无人机的三栖、三自由度行驶，使无人机的应用范围得到极大的拓展。

附图说明

图1为实施例所述的三栖球形防撞无人机的结构示意图(其中漂浮结构未示出)；

图2为实施例所述的三栖球形防撞无人机中碳纤维环的结构示意图；

图3为实施例所述的三栖球形防撞无人机中碳纤维环的连接方式示意图；

图4为实施例所述的三栖球形防撞无人机中碳纤维连接板的结构示意图；

图5为实施例所述的三栖球形防撞无人机中内转动环的结构示意图；

图6为实施例所述的三栖球形防撞无人机中内环连接块的结构示意图；

图7为实施例所述的三栖球形防撞无人机中第一连接件的连接方式示意图；

图8为实施例所述的三栖球形防撞无人机中中心环的结构示意图；

图9为中心环上连接部的结构示意图；

图10为实施例所述的三栖球形防撞无人机中第二连接件的结构示意图；

图11为实施例所述的三栖球形防撞无人机中第二连接件的连接方式示意图。

其中：1、无人机本体；2、球形防撞网；21、碳纤维环；22、第一嵌槽；23、碳纤维连接板；24、第二嵌槽；25、中心环；26、连接部；27、第三嵌槽；3、第一连接件；31、转动座；32、固定座；4、内转动环；41、拼接板；42、内环连接块；43、通槽；5、第二连接件；51、十字形连接槽。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例

如图1所示，本实用新型实施例1提供了一种三栖球形防撞无人机，包括无人机本体1、包围在无人机本体1外部的球形防撞网2以及用于固定无人机本体1的一对可360°旋转的第一连接件3，球形防撞网2由若干直径不等的碳纤维环21围合而成，为了使碳纤维环21分布均匀、以便使球形防撞网2各个部位的强度相当，一种优选的实施方式是，球形防撞网2包括三组各自相互平行的碳纤维环21，三组碳纤维环21分别位于X、Y、Z平面上；球形防撞网2内还设有内转动环4，第一连接件3沿径向固定在内转动环4两端，内转动环4通过一对可360°旋转的第二连接件5固定在球形防撞网2的两极，第一连接件3与第二连接件5间隔设置、且间距相等。球形防撞网2上还设有漂浮结构，具体可以为包覆在球形防撞网2上的柔性缓冲垫(包覆碳纤维环21的泡沫)或设在球形防撞网2内部或外部的若干气囊，可以有效增大浮力、从而使无人机可以漂浮在水面上；同时，漂浮结构可以大大提升防撞强度，同时不会因重量增加而影响无人机本体1的飞行能力。

上述设计通过第一连接件3和第二连接件5分别提供两个方向的自由度，加上球形防撞网2的整体转动，共可以提供三个自由度，可以实现真正意义上的球形全方位运动，进而实现无人机在遥控状态下的陆地行驶；浮力装置使球形防撞网2可以漂浮在水面上，从而可以实现水面行驶；再加上无人机本身的空中行驶功能，最终可以实现无人机的三栖、三自由度行驶，大大提高了实用性。

如图2～3所示，具体实施时，可以在碳纤维环21内弧或外弧设置若干与碳纤维环21厚度相匹配的第一嵌槽22，相互交叉的碳纤维环21通过第一嵌槽22相互连接，从而便于安装和拆卸。

如图4所示，为了进一步提高安装的稳定性，每组碳纤维环21可以通过一对弧形的碳纤维连接板23连接成一体，碳纤维连接板23设在其余两组碳纤维环21围合成的梭形空间内；碳纤维连接板23的内弧均匀设有若干与碳纤维环21相适配的第二嵌槽24，碳纤维环21依次嵌入第二嵌槽24内。一对碳纤维连接板23从两个方向上对一组内的碳纤维环21进行固定，可以对碳纤维环21之间的间距和方向进行限制，防止碳纤维环21受到撞击时发生错位，从而提高碳纤维连接板23的强度

如图6～7所示，具体实施时，内转动环4包括四个弧形的拼接板41，相邻的拼接板41通过内环连接块42进行连接；内环连接块42上设有通槽43，通槽43内设有轴承，第一连接件3包括相互连接的转动座31和固定座32，固定座32固定在无人机本体1上，转动座31端部设有螺纹套，通过螺栓固定在轴承内、并可在通槽43内转动；第二连接件5顶部与球形防撞网2固定连接、底部设有螺纹套，通过螺栓固定在轴承内、并可在通槽43内转动。由此，可以实现内环连接块42与第一连接件3或第二连接件5的转动连接。

如图8～11所示，为了实现第二连接件5与球形防撞网2的连接，可以将碳纤维环21具体分成骨架环(即组成球形防撞网2骨架的大部分碳纤维环)和在球形防撞网2两极处相交的两个中心环25(可以理解为赤道和本初子午线)，第二连接件5顶部设有十字形连接槽51，中心环25上设有加宽的连接部26，连接部26中心设有与连接部26厚度相适配的第三嵌槽27，两个中心环25的连接部26通过第三嵌槽27相互连接、并分别嵌入十字形连接槽51内，连接部26和十字形连接槽51通过螺钉进行固定。由此，可以将第二连接件5与两个相互垂直的中心环25同时进行固定，从而提高安装的稳定性。

上述方案中，球形防撞网可以全方位包裹无人机，通过合理配重实现不倒翁原理，碰到障碍物会立刻反弹并自动进行机械调平，时刻保持平稳行驶，避免炸机现象发生；通过球体各方向滚动可以实现陆地行驶，依靠漂浮结构浮在水上、再借助球体滚动，可以实现水上行驶，再加上无人机本身的空中飞行功能，最终可实现三栖行驶，无需进行额外设备的拆装，操作简单，使用方便；结构可靠，制造成本低，便于批量生产。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，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，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三栖球形防撞无人机，包括无人机本体(1)、包围在所述无人机本体(1)外部的球形防撞网(2)以及用于固定所述无人机本体(1)的一对可360°旋转的第一连接件(3)，其特征在于，所述球形防撞网(2)由若干直径不等的碳纤维环(21)围合而成，所述球形防撞网(2)内还设有内转动环(4)，所述第一连接件(3)沿径向固定在所述内转动环(4)两端，所述内转动环(4)通过一对可360°旋转的第二连接件(5)固定在所述球形防撞网(2)的两极，所述第一连接件(3)与所述第二连接件(5)间隔设置、且间距相等；所述球形防撞网(2)上还设有漂浮结构。

2.如权利要求1所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述球形防撞网(2)包括三组各自相互平行的碳纤维环(21)，三组所述碳纤维环(21)分别位于X、Y、Z平面上。

3.如权利要求2所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述碳纤维环(21)内弧或外弧设有若干与所述碳纤维环(21)厚度相匹配的第一嵌槽(22)，相互交叉的所述碳纤维环(21)通过所述第一嵌槽(22)相互连接。

4.如权利要求3所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，每组所述碳纤维环(21)通过一对弧形的碳纤维连接板(23)连接成一体，所述碳纤维连接板(23)设在其余两组所述碳纤维环(21)之间；所述碳纤维连接板(23)的内弧均匀设有若干与所述碳纤维环(21)相适配的第二嵌槽(24)，所述碳纤维环(21)依次嵌入所述第二嵌槽(24)内。

5.如权利要求1所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述内转动环(4)包括四个弧形的拼接板(41)，相邻的所述拼接板(41)通过内环连接块(42)进行连接；所述内环连接块(42)与所述第一连接件(3)或所述第二连接件(5)转动连接。

6.如权利要求5所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述内环连接块(42)上设有通槽(43)，所述通槽(43)内设有轴承，所述第一连接件(3)包括相互连接的转动座(31)和固定座(32)，所述固定座(32)固定在所述无人机本体(1)上，所述转动座(31)端部设有螺纹套，通过螺栓固定在所述轴承内、并可在所述通槽(43)内转动；所述第二连接件(5)顶部与所述球形防撞网(2)固定连接、底部设有螺纹套，通过螺栓固定在所述轴承内、并可在所述通槽(43)内转动。

7.如权利要求5所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述碳纤维环(21)包括骨架环和在所述球形防撞网(2)两极处相交的两个中心环(25)，所述第二连接件(5)顶部设有十字形连接槽(51)，所述中心环(25)上设有加宽的连接部(26)，所述连接部(26)中心设有与所述连接部(26)厚度相适配的第三嵌槽(27)，两个所述中心环(25)的连接部(26)通过所述第三嵌槽(27)相互连接、并分别嵌入所述十字形连接槽(51)内，所述连接部(26)和所述十字形连接槽(51)通过螺钉进行固定。

8.如权利要求1～7中任一项所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述漂浮结构为包覆在所述球形防撞网(2)上的柔性缓冲垫。

9.如权利要求1～7中任一项所述的三栖球形防撞无人机，其特征在于，所述漂浮结构为设在所述球形防撞网(2)内部或外部的若干气囊。

Images