CN106828797B - 一种多栖飞行器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多栖飞行器,包括上壳体和下壳体,所述上壳体顶部设有多个用于飞行的飞行旋翼,下壳体底部设有多个用于水下推进的水下推进器,所述上壳体和下壳体的两侧相结合处分别设有一通道,所述下壳体上设有可从两侧通道伸出的侧飞行旋翼装置,所述上壳体和下壳体结合处通道的通道口两侧设有一对导轨,所述每一对导轨上设有一滑板,滑板上设有竖直设置的侧水下推进器,在水下时,滑板可在侧水下推进器作用下向上运动到顶部堵住通道口,从而将上壳体和下壳体结合处两侧的通道口密封。本发明不仅能够实现空中的飞行、水面的航行,还能完成水下的潜行的动作,实现真正意义上的多栖飞行,其操作简单,可以作为一个平台或载体使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种飞行器,具体的说是一种多栖飞行器。
背景技术
如今飞行器应用的越来越广泛,在军事和民用领域都有很广阔的应用前景,并且飞行器大都采用电机驱动,具有噪声小,反应灵敏等优点,而且飞行器结构简单,易于操控,可以实现从空中对目标进行监测,满足拍摄者的航拍需求等,但是目前大部分的飞行器只是单纯的实现空中的飞行,一些飞行器可以实现空中的飞行和水面的航行,没有实现真正意义上的多栖飞行,导致飞行器的应用领域有所受限制。
发明内容
本发明的目的是设计一种可以实现变形的,可以进行空中飞行、水面航行、水下潜行的新型的多栖飞行器。
一种多栖飞行器,包括上壳体和下壳体,所述上壳体顶部设有多个用于飞行的飞行旋翼,下壳体底部设有多个用于水下推进的水下推进器,其特征在于:所述上壳体和下壳体的两侧相结合处分别设有一通道,所述下壳体上设有可从两侧通道伸出的侧飞行旋翼装置,所述上壳体和下壳体结合处通道的通道口两侧设有一对导轨,所述每一对导轨上设有一滑板,滑板上设有竖直设置的侧水下推进器,当多栖飞行器在水下时,滑板可在侧水下推进器作用下向上运动到顶部堵住通道口,从而将上壳体和下壳体结合处两侧的通道口密封。
作为改进,所述侧飞行旋翼装置包括侧飞行翼导轨、侧飞行翼滑块、侧飞行旋翼和导轨滑块装置,所述侧飞行翼滑块有两个且均可在侧飞行翼导轨上自由滑动,侧飞行旋翼有两个且分别与两个侧飞行翼滑块固定相连,所述导轨滑块装置包括伺服电机、连杆以及方向与侧飞行翼导轨垂直的丝杆,所述丝杆上设有螺母副,所述螺母副通过两个连杆分别与两个侧飞行翼滑块铰接,所述丝杆通过轴承固定安装在下壳体上,所述伺服电机与丝杆端部相连。
作为改进,所述侧水下推进器顶部设有平板。
作为改进,所述飞行旋翼和水下推进器均有2-4个。
作为改进,所述飞行旋翼、水下推进器、侧飞行旋翼、以及侧水下推进器均采用无刷直流电机。
本发明有益效果是:
1. 不仅能够实现空中的飞行、水面的航行,还能完成水下的潜行的动作,实现真正意义上的多栖飞行。
2. 该飞行器在由水面入水下潜行的过程中,会进行机构的变形,将空中飞行时所用的电机收回,以保证在水下潜行时的流线型的外形。
3. 该飞行器操作简单,功能齐全,可以作为一个平台或载体,与其它装置配合使用。
附图说明
图1为本发明实施例整体结构的左视图。
图2为本发明实施例整体结构的主视图。
图3为本发明实施例去掉上壳体后的俯视图。
图4为本发明实施例导轨滑块装置结构示意图。
图5为本发明实施例下壳体顶部的丝杆螺母机构示意图。
图6为本发明实施例的导轨和滑板局部示意图。
图中 1-第一侧水下推进器,2-电机G,3-平板,4-第一飞行旋翼,5-电机B,6-上壳体,7-电机H,8-第二侧水下推进器,9-下壳体,10-电机F,11-第一水下推进器,12-第二水下推进器,13-电机E,20-第二飞行旋翼,21-电机A,22-导轨,30-第一侧飞行旋翼,31-电机C,32-导轨滑块装置,33-连杆,34-电源及控制模块,35-丝杆,36-螺母副,37-伺服电机,38-第二侧飞行旋翼,39-电机D,40、43-侧飞行翼滑块,41-侧飞行翼导轨,42-固定板,44-滑板。
具体实施方式
结合附图对本发明进行进一步的说明,如图所示,上壳体6顶部上安装有两个飞行旋翼,分别为第一飞行旋翼4和第二飞行旋翼20,所述第一飞行旋翼4和第二飞行旋翼20分别通过电机B 5和电机A 21固定在上壳体6顶部,两个飞行旋翼可以为多栖飞行器空中飞行时提供动力,下壳体9中部设有横向的固定板42,固定板42上设有导轨滑块装置32,导轨滑块装置32包括设于固定板42上的侧飞行翼导轨41,所述侧飞行翼导轨41上设有两个可自由滑动的侧飞行翼滑块40、43,侧飞行翼滑块40上固定设有电机C 31,电机C 31上设有第一侧飞行旋翼30,侧飞行翼滑块43上设有电机D 39和与电机D 39相连的第二侧飞行旋翼38;第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38结构与飞行旋翼一样,可以为多栖飞行器空中飞行提供动力。第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38通过丝杆螺母机构带动可伸出上壳体6和下壳体9的两侧相结合处的通道。
固定板42侧方设有电源及控制模块34,所述电源及控制模块34包括电源和控制器,电源为本装置提供动力源,控制器控制本装置的运转。
在控制器作用下,通过控制信号可以改变电机A 21、电机B 5、电机C 31、电机D 39的转速,从而可以实现多栖飞行器在空中飞行时的转向、上升、下降、翻转等。
本实施例中的下壳体9尾部固定安装两个水下推进器,分别为第一水下推进器11和第二水下推进器12,第一水下推进器11和第二水下推进器12分别通过电机F 10和电机E13与下壳体9尾部固定;电机F 10和电机E 13可以为多栖飞行器水面航行和水下的潜行时提供动力,通过控制器控制信号可以改变电机F 10和电机E 13的转速,通过差速可以实现多栖飞行器在水下的转向。
所述上壳体6和下壳体9的两侧相结合处分别设有一通道,所述下壳体9上面设有可从两侧通道伸出的侧飞行旋翼装置,所述上壳体6和下壳体7结合处通道的通道口两侧分别设有一对竖直的导轨22,所述一对导轨22上设有一滑板44,滑板44上设有竖直设置的侧水下推进器,分别为第一侧水下推进器1和第二侧水下推进器8,第一侧水下推进器1和第二侧水下推进器8分别通过电机G 2和电机H 7与相应的滑板44固定相连;在水下时,滑板44可在侧水下推进器作用下向上运动到顶部堵住通道口,从而将上壳体6和下壳体9结合处两侧的通道口密封。
所述电机G 2和电机H 7可以为该多栖飞行器水中升降提供动力,通过控制器控制信号可以改变电机G 2和电机H 7的转速,从而改变其输出力的大小,完成水中的上升和下潜的动作。当电机G 2和电机H 7的转速较大时,产生的升力大于重力,多栖飞行器即可完成上升动作。当电机G 2和电机H 7的转速较小时,产生的升力小于重力,多栖飞行器即可完成下潜动作。
本实施例中,丝杆螺母机构包括安装在下壳体9前部的伺服电机37,与伺服电机37相连的丝杆35,所述丝杆35上设有螺母副36,螺母副36通过两根连杆33分别与侧飞行翼滑块40、43铰接相连,丝杆35通过轴承安装在下壳体9上,通过伺服电机37带动丝杆35旋转,可带动螺母副36移动,从而带动侧飞行翼滑块40、43在侧飞行翼导轨41上滑动,最后带动第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38从多栖飞行器两侧伸出或缩回。
为了提高滑板44与通道口密封性,在通道口顶部设有密封挡板,在密封挡板和滑板44之间设置密封装置,该密封装置可以是密封条或其他密封装置,为了使多栖飞行器下潜时,滑板44快速封住通道口,在电机G 2和电机H 7顶部分别设一平板3以增大第一水下推进器11和第二水下推进器12在多栖飞行器下潜时上升的速度。
因为由于无刷直流电机体积小、转矩大,且防水功能好,本实施例中电机A 21、电机B 5、电机C 31、电机D 39、电机E 13、电机F 10、电机G 2和电机H 7均采用无刷直流电机。
作为本发明对该多栖飞行器的一种说明,当多栖飞行器在空中飞行时,需要由电机A 21、电机B 5、电机C 31和电机D 39为其提供飞行动力,此时电机G 2和电机H 7在没有运行时,由于第一侧水下推进器1和第二侧水下推进器8自身的重力作用,处于竖直的导轨22的最底端。
当伺服电机37则带动丝杆35旋转,将第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38从侧飞行翼导轨41上平移出来,此时电机C 31和电机D 39旋转即可以为多栖飞行器空中飞行提供动力。
作为本发明多栖飞行器的一种应用,当多栖飞行器从空中到水面时,在水的浮力作用以及电机A 21、电机B 5的作用力下,先将电机C 31和电机D 39停止运行,在伺服电机37的作用下,通过伺服电机37则带动丝杆35旋转,将第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38从侧飞行翼导轨41上收回到多栖飞行器的壳体内部,此时则可由水下推进器的电机E13、电机F 10提供动力带动多栖飞行器进行水面的航行。
作为本发明多栖飞行器另外一种应用说明,当多栖飞行器由水面下潜入水中时,上壳体6上安装的电机A 21、电机B 5停止运行,下壳体9左右两侧的侧水下推进器开始运行,电机G 2和电机H 7在控制器的控制下开始运行,由于侧水下推进器的升力作用,滑板44带着第一侧水下推进器1和第二侧水下推进器8向上滑行,直至封住多栖飞行器两侧通道的通道口,此时则通过控制器控制电机G 2和电机H 7的转速大小控制多栖飞行器在水中的升降。
作为本发明多栖飞行器另外一种应用说明,当多栖飞行器由水中飞入空中的过程中,增加电机G 2和电机H 7的转速,在第一水下推进器11和-第二水下推进器12作用力下,将多栖飞行器托出水面,此时在控制器作用下,上壳体6上第一飞行旋翼4和第二飞行旋翼20开始运行,电机G 2和电机H 7停止运行,第一水下推进器11和-第二水下推进器12在自身的重力作用下,沿竖直的导轨22下滑到最底端。然后在控制器作用下,通过伺服电机37带动丝杆35旋转,可带动螺母副36移动,从而带动侧飞行翼滑块40、43在侧飞行翼导轨41上滑动,最后带动第一侧飞行旋翼30和第二侧飞行旋翼38从多栖飞行器两侧伸出,并在控制器的作用下运行,电机A 21、电机B 5、电机C 31和电机D 39旋转为多栖飞行器提供升力,使多栖飞行器从水面飞入空中。
Claims (5)
1.一种多栖飞行器,包括上壳体和下壳体,所述上壳体顶部设有多个用于飞行的飞行旋翼,下壳体底部设有多个用于水下推进的水下推进器,其特征在于:所述上壳体和下壳体的两侧相结合处分别设有一通道,所述下壳体上设有可从两侧通道伸出的侧飞行旋翼装置,所述上壳体和下壳体结合处通道的通道口两侧设有一对导轨,所述每一对导轨上设有一滑板,滑板上设有竖直设置的侧水下推进器,当多栖飞行器在水下时,滑板可在侧水下推进器作用下向上运动到顶部堵住通道口,从而将上壳体和下壳体结合处两侧的通道口密封。
2.根据权利要求1所述一种多栖飞行器,其特征在于:所述侧飞行旋翼装置包括侧飞行翼导轨、侧飞行翼滑块、侧飞行旋翼和导轨滑块装置,所述侧飞行翼滑块有两个且均可在侧飞行翼导轨上自由滑动,侧飞行旋翼有两个且分别与两个侧飞行翼滑块固定相连,所述导轨滑块装置包括伺服电机、连杆以及方向与侧飞行翼导轨垂直的丝杆,所述丝杆上设有螺母副,所述螺母副通过两个连杆分别与两个侧飞行翼滑块铰接,所述丝杆通过轴承固定安装在下壳体上,所述伺服电机与丝杆端部相连。
3.根据权利要求1所述一种多栖飞行器,其特征在于:所述侧水下推进器顶部设有平板。
4.根据权利要求1所述一种多栖飞行器,其特征在于:所述飞行旋翼和水下推进器均有2-4个。
5.根据权利要求2所述一种多栖飞行器,其特征在于:所述飞行旋翼、水下推进器、侧飞行旋翼、以及侧水下推进器均采用无刷直流电机。
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