CN214690168U - 一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，具体涉及无人机技术领域，包括机身，所述机身的两侧均固定设有侧翼，所述机身的一端中心位置固定设有第二固定柱，且第二固定柱远离机身的一端两侧均固定设有向上倾斜设置的尾翼，两个侧翼远离第二固定柱的一端中部均固定设有第一固定柱，所述机身顶部远离第二固定柱的一端均固定设有挡块，所述机身外部位于挡块与侧翼之间设置有可拆卸模块安装组件，所述第一固定柱远离侧翼的一端以及第二固定柱的顶部均设置有驱动组件。本实用新型通过将固定翼无人机的优势与多旋翼无人机的优势结合在一起，整合成倾转式固定翼无人机，还改变了传统无人机“一机一用”的缺点。

Description

一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机

技术领域

本实用新型涉及无人机技术领域，更具体地说，本实用涉及一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机。

背景技术

目前，国内外使用的无人机的机型大部分为多旋翼无人机，而对于固定翼无人机的研究较少。多旋翼无人机是指能够垂直起降的多旋翼飞行器，它以多个旋翼作为动力装置，通过每个轴上的电动机转动带动旋翼，从而产生升推力克服自身重量飞行，具有可以垂直起降、定点悬停等优点，但同时也具有飞行距离短、飞行速度慢等缺点。固定翼无人机是指控制舵面角度而改变机身动作的一种无人机，机翼固定在机身，不能相对机身调动。机翼的主要作用是依靠空气对机翼的作用力，为固定翼无人机提供升力从而在空中飞行。固定翼无人机具有飞行速度快、续航时间长、可加载负重大等优点，但同时也具有需滑翔轨道才能起降、不能悬停等缺点。

现有的无人机在实际使用过程中，存在如下技术问题：

(1)无人机作为国内外近几年新兴产品，大多数无人机只可做到“一机一用”，在面对不同的工作环境时，无人机很难做到满足不同的工作需求；

(2)目前在公安工作实践中，无人机在操作应用上尚处于探索阶段，暂没有被广泛应用于公安工作中，而是停留在把无人机当“航模”，仅在视距内简单拍摄相关场景环境的空中鸟瞰照片、图像等初级形式的应用，地面站任务作业较少甚至为零，无人机实战应用较为不足。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，本实用新型所要解决的技术问题是：如何实现无人机在公安警务实战的应用中实现“一机多用”。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，包括机身，所述机身的两侧均固定设有侧翼，所述机身的一端中心位置固定设有第二固定柱，且第二固定柱远离机身的一端两侧均固定设有向上倾斜设置的尾翼，两个侧翼远离第二固定柱的一端中部均固定设有第一固定柱，所述机身顶部远离第二固定柱的一端均固定设有挡块，所述机身外部位于挡块与侧翼之间设置有可拆卸模块安装组件，所述第一固定柱远离侧翼的一端以及第二固定柱的顶部均设置有驱动组件，所述机身顶部靠近头部的位置处固定设有传感器安装板；

所述可拆卸模块安装组件包括有绳带和可拆卸安装板，所述绳带两端的连接处设置有锁扣，且通过锁扣可拆卸连接，所述可拆卸安装板一侧贯穿设有穿孔，所述绳带贯穿设于穿孔内部；

所述驱动组件包括有套筒，所述套筒内部均固定设有固定板，所述固定板其中一侧中心位置固定安装有驱动马达，所述驱动马达的输出轴端部贯穿对应位置的套筒并延伸至外部，所述驱动马达的输出轴端部传动连接有桨叶，位于第二固定柱顶部的套筒远离桨叶的一端与第二固定柱固定连接，两个所述第一固定柱远离侧翼的一端均固定设有两个关于第一固定柱的水平向中心轴线呈轴对称设置的耳板，且两个耳板之间通过轴承转动连接有转轴，其中一个耳板外侧对应转轴的位置处固定安装有伺服马达，所述伺服马达的输出轴贯穿对应位置的耳板并与转轴传动连接，位于第一固定柱端部的套筒靠近转轴的一端外侧贯穿开设有槽口，所述转轴固定套设于槽口内部。

在一个优选地实施方式中，所述挡块的轴截面为T字形，且挡块的外周面均为平滑的曲面结构。

在一个优选地实施方式中，所述可拆卸安装板面向机身的一侧开设有与机身表面相贴合的弧面槽。

在一个优选地实施方式中，所述套筒外周面远离桨叶的一端贯穿开设有多个通孔。

在一个优选地实施方式中，所述机身顶部开设有凹槽，所述凹槽顶部可拆卸连接有盖板。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型结合了多旋翼无人机和固定翼无人机各有特点，将固定翼无人机的优势与多旋翼无人机的优势结合在一起，整合成倾转式固定翼无人机，实现了集速度、高度与准确度为一身的全方位多功能机型，同时采用模块化的设计，以实现在不同的工作环境中，根据需求的不同，将不同的模块进行组合安装，实现模块之间的协调合作，实现了任务能力的多元化与协调性，改变了传统无人机“一机一用”的缺点，从而在公安机关的一线警务工作中实现“一机多用”的效果，解决公安工作中对于无人机各性能的需求。

附图说明

附图用来提供对本实用新型技术方案的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的挡块结构示意图。

图3为本实用新型的可拆卸安装板结构示意图。

图4为本实用新型的图1中A部分放大图。

附图标记为：1机身、2侧翼、3第一固定柱、4第二固定柱、5尾翼、6挡块、7传感器安装板、8绳带、9锁扣、10可拆卸安装板、101穿孔、102弧面槽、11凹槽、12盖板、13套筒、14通孔、15桨叶、16耳板、17伺服马达、18转轴、19固定板、20驱动马达。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多示例实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的示例实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、实现或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

本实用新型提供了一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，包括机身1，所述机身1的两侧均固定设有侧翼2，所述机身1的一端中心位置固定设有第二固定柱4，且第二固定柱4远离机身1的一端两侧均固定设有向上倾斜设置的尾翼5，两个侧翼2远离第二固定柱4的一端中部均固定设有第一固定柱3，所述机身1顶部远离第二固定柱4的一端均固定设有挡块6，所述机身1外部位于挡块6与侧翼2之间设置有可拆卸模块安装组件，所述第一固定柱3远离侧翼2的一端以及第二固定柱4的顶部均设置有驱动组件，所述机身1顶部靠近头部的位置处固定设有传感器安装板7，用以安装各类传感器，以快速采集空中相关数据(如风速、温湿度等)；

所述可拆卸模块安装组件包括有绳带8和可拆卸安装板10，所述绳带8两端的连接处设置有锁扣9，且通过锁扣9可拆卸连接，所述可拆卸安装板10一侧贯穿设有穿孔101，所述绳带8贯穿设于穿孔101内部，方便通过解开锁扣9来增减可拆卸安装板10的数量；

所述驱动组件包括有套筒13，所述套筒13内部均固定设有固定板19，所述固定板19其中一侧中心位置固定安装有驱动马达20，所述驱动马达20的输出轴端部贯穿对应位置的套筒13并延伸至外部，所述驱动马达20的输出轴端部传动连接有桨叶15，用以提供无人机升空或前进的动力，位于第二固定柱4顶部的套筒13远离桨叶15的一端与第二固定柱4固定连接，两个所述第一固定柱3远离侧翼2的一端均固定设有两个关于第一固定柱3的水平向中心轴线呈轴对称设置的耳板16，且两个耳板16之间通过轴承转动连接有转轴18，其中一个耳板16外侧对应转轴18的位置处固定安装有伺服马达17，所述伺服马达17的输出轴贯穿对应位置的耳板16并与转轴18传动连接，位于第一固定柱3端部的套筒13靠近转轴18的一端外侧贯穿开设有槽口，所述转轴18固定套设于槽口内部。

进一步的，所述挡块6的轴截面为T字形，且挡块6的外周面均为平滑的曲面结构，一方面可以大大减小无人机在行进过程中所受到的阻力，另一方面可用于挡住扣紧的绳带8，防止无人机在飞行过程中可拆卸模块安装组件与机身1分离。

进一步的，所述可拆卸安装板10面向机身1的一侧开设有与机身1表面相贴合的弧面槽102，可确保可拆卸安装板10上安装的功能模块稳定工作。

进一步的，所述套筒13外周面远离桨叶15的一端贯穿开设有多个通孔14，用于加快驱动马达17工作过程中产生的热量散去。

进一步的，所述机身1顶部开设有凹槽11，用以搭载供电电源，所述凹槽11顶部可拆卸连接有盖板12，方便对凹槽11内部的供电电源进行拆装更换，简单快捷。

本实用新型工作原理：

使用时，先将该无人机的核心控制部件通过无线网络与外部控制器相连接，并根据实际需要在无人机上的可拆卸安装板10上安装相应的功能模块，包括但不限于物资搭载平台模块(用于投放物资、应急救灾)、360°高清摄像头模块(用于全方位地监控)、强光射灯模块(用于照亮、锁定目标)、喊话器模块(用于实现空中呼喊和指令转达)、红外摄像头模块(用于实行夜晚监控)、投放捕网模块(用于拦截其它空中飞行器)、战术模块(包括但不限于投放催泪弹、烟雾弹，用于营救人质)，从而实现在不同的工作环境中，根据需求的不同，将不同的模块进行组合安装，实现模块之间的协调合作，实现了任务能力的多元化与协调性，当一切准备工作就绪后，通过外部控制器控制伺服马达17工作，使其带动转轴18转动90°，从而带动第一固定柱3端部的套筒13翻转90°至与第一固定柱3上表面呈垂直设置，随后通过外部控制器控制第一固定柱3以及第二固定柱4上的套筒13内部的驱动马达20工作，使其带动桨叶15转动，从而实现无人机的垂直升空，在上升到一定高度后，可自动转变或人工通过外部控制器操作，使伺服马达17带动转轴18转动90°，从而带动第一固定柱3端部的套筒13翻转90°至与第一固定柱3呈水平共线设置，转变为固定翼模式进行高速飞行，该实施方式不仅将固定翼无人机的优势与多旋翼无人机的优势结合在一起，整合成倾转式固定翼无人机，还改变了传统无人机“一机一用”的缺点，实现了在公安机关的一线警务工作中实现“一机多用”的效果。

关于上述实施方式中“一机多用”具体体现但不限于如下方面：

1.重点区域亮灯巡逻，对犯罪分子起威慑作用

该倾转式固定翼无人机可解决部分地区警力不足和巡逻任务繁重之间的矛盾，通过无人机高频率大面积亮灯巡逻，以及配合日常宣传，重点突出无人机的高倍率变焦特性和巡逻频度，营造“警察就在身边”的宣传氛围，形成天网恢恢的威慑态势，降低案发率。特别是夜间，对于重点路段的警示巡逻密度越大，对降低案发率越有效。在无人机的模块平台上装载强光射灯，对地面照射巡逻，起到威慑作用。

2.空中监视指挥，便于远程作出决策

当发生重点警情时，该倾转式固定翼无人机可以从部署地迅速飞抵目标区域，并控制摄像头对准现场，将实时视频转播到指挥网络，广播到所有指挥人员及地面警力，全程提供空中视角的情报支持，让指挥员得到全面观测的条件，为指挥决策提供依据。该指挥模式可大大提高信息使用效率，缩短了救援时间。同时，该倾转式固定翼无人机的滞空时间长，由部署地公安局直接远程操控，不需要现场人员保障，也不影响和干扰现场工作。此外，还可以应用于指挥员空中观察盘查设卡等卡点情况，检查警力布点状态，远程掌握现场情况，便于作出各项决策。

3.空中蹲点取证，可避免暴露，保障现场民警安全

该倾转式固定翼无人机由于噪音极低，在150米高度几乎听不见任何噪音，可对蹲点监视区域的大范围全局都可以很好的隐蔽侦察，并可以根据目标的移动进行监视区域的调整。地面目标完全无法察觉，警力可以隐蔽在较远地点，避免暴露。且该倾转式固定翼无人机续航时间长，三四个起降架次就可以持续一个通宵，具备很强的蹲点守侯能力，同时全程记录视频，对视频证据的搜集十分有效，也可以大大降低一线民警的工作强度。由于空中视角的优势，也可保障现场民警的安全。

4.空中搜索救援、搜捕逃犯，可长时间、大范围进行地毯式搜索

(1)在人员失踪、山林遇险人员失联等警情发生时，可在应急救援中及时响应，迅速展开灾害救援，该倾转式固定翼无人机由于具备较快的飞行速度和较长的续航，适合对大范围区域进行地毯式搜索，可通过组装红外线夜视仪、热成像仪等模块，搜寻救援失联人员；

(2)在山地、村庄、森林、沙漠等区域搜捕逃犯时，可以长时间、大范围、持续性的进行空中搜捕，可以加强对现场情况的掌握，优化决策，减少受伤，且如果目标持续移动，还可以通过机载通信数据将目标坐标实时更新，发送到地面警力，接入网络进行广播，借助地图导航系统即可对目标进行追踪抓捕。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，包括机身(1)，所述机身(1)的两侧均固定设有侧翼(2)，所述机身(1)的一端中心位置固定设有第二固定柱(4)，且第二固定柱(4)远离机身(1)的一端两侧均固定设有向上倾斜设置的尾翼(5)，两个侧翼(2)远离第二固定柱(4)的一端中部均固定设有第一固定柱(3)，其特征在于：所述机身(1)顶部远离第二固定柱(4)的一端均固定设有挡块(6)，所述机身(1)外部位于挡块(6)与侧翼(2)之间设置有可拆卸模块安装组件，所述第一固定柱(3)远离侧翼(2)的一端以及第二固定柱(4)的顶部均设置有驱动组件，所述机身(1)顶部靠近头部的位置处固定设有传感器安装板(7)；

所述可拆卸模块安装组件包括有绳带(8)和可拆卸安装板(10)，所述绳带(8)两端的连接处设置有锁扣(9)，且通过锁扣(9)可拆卸连接，所述可拆卸安装板(10)一侧贯穿设有穿孔(101)，所述绳带(8)贯穿设于穿孔(101)内部；

所述驱动组件包括有套筒(13)，所述套筒(13)内部均固定设有固定板(19)，所述固定板(19)其中一侧中心位置固定安装有驱动马达(20)，所述驱动马达(20)的输出轴端部贯穿对应位置的套筒(13)并延伸至外部，所述驱动马达(20)的输出轴端部传动连接有桨叶(15)，位于第二固定柱(4)顶部的套筒(13)远离桨叶(15)的一端与第二固定柱(4)固定连接，两个所述第一固定柱(3)远离侧翼(2)的一端均固定设有两个关于第一固定柱(3)的水平向中心轴线呈轴对称设置的耳板(16)，且两个耳板(16)之间通过轴承转动连接有转轴(18)，其中一个耳板(16)外侧对应转轴(18)的位置处固定安装有伺服马达(17)，所述伺服马达(17)的输出轴贯穿对应位置的耳板(16)并与转轴(18)传动连接，位于第一固定柱(3)端部的套筒(13)靠近转轴(18)的一端外侧贯穿开设有槽口，所述转轴(18)固定套设于槽口内部。

2.根据权利要求1所述的一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，其特征在于：所述挡块(6)的轴截面为T字形，且挡块(6)的外周面均为平滑的曲面结构。

3.根据权利要求1所述的一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，其特征在于：所述可拆卸安装板(10)面向机身(1)的一侧开设有与机身(1)表面相贴合的弧面槽(102)。

4.根据权利要求1所述的一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，其特征在于：所述套筒(13)外周面远离桨叶(15)的一端贯穿开设有多个通孔(14)。

5.根据权利要求1所述的一种模块化设计的警务实战型倾转式固定翼无人机，其特征在于：所述机身(1)顶部开设有凹槽(11)，所述凹槽(11)顶部可拆卸连接有盖板(12)。

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