CN107323652A - 一种水空两用无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种水空两用无人机，它包括无人机主体，无人机主体的两侧分别设置机翼，机翼的底面固连有微型叶片泵，机翼内侧端的底面与无人机主体铰接，机翼内侧端的侧面一端固连有连杆I、另一端固连有轴承，轴承中安装有导向限位轴，无人机主体上支撑安装有与导向限位轴配合的轨道；无人机主体上还固连有支架总成，支架总成上安装有电动机，电动机带动偏心轮转动，偏心轮通过连杆II带动推杆前后移动，为机翼折叠或展开提供动力；所述无人机主体的尾部固连有呈V形布置的尾翼板，尾翼板的V形内腔的相对端对称安装有旋转电机，两旋转电机可带动尾翼机罩绕电机轴的中心转动，为无人机的飞行提供辅助动力，该无人机可以在空中和水下作业。

Description

一种水空两用无人机
技术领域
本发明涉及一种无人机，尤其是一种水空两用无人机。
背景技术
随着科学技术的发展，无人驾驶飞机(简称无人机)应用越来越广泛，它可应用于航拍、农林植保、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等领域。但是，这些作业只是在空中进行，无法在水下进行作业，从而限制了其作业空间，这就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
本发明要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种水空两用无人机，该无人机既可以在空中作业，也可以在水下作业，其作业空间广。
本方案是通过如下技术措施来实现的：该水空两用无人机包括无人机主体和远程控制模块，所述无人机主体的两侧分别设置有机翼总成，所述机翼总成包括机翼，机翼的底面固连有微型叶片泵，机翼的外侧端固连有侧翼机罩，所述侧翼机罩内设置有由侧翼电机驱动的侧翼螺旋桨，机翼内侧端的底面与无人机主体铰接，机翼内侧端的侧面一端固连有连杆I、另一端固连有轴承，轴承中安装有导向限位轴，无人机主体上支撑安装有与导向限位轴配合的轨道；所述无人机主体上还固连有支架总成，支架总成上安装有电动机，电动机的输出轴上安装有偏心轮，偏心轮通过连杆II与推杆铰接，推杆与安装架总成固连，两连杆I的相对端分别与安装架总成铰接；所述无人机主体的尾部固连有呈V形布置的尾翼板，尾翼板的V形内腔的相对端对称安装有旋转电机，两旋转电机的输出端分别通过轴承与尾翼机罩连接，所述尾翼机罩内安装有尾翼电机和由其驱动的尾翼螺旋桨；所述无人机主体的头部安装有摄影头，无人机主体上还设置有主控制器模块、电源模块、信号收发模块和数据存储模块，电源模块分别通过电磁继电器与电动机、尾翼电机、两微型叶片泵、两侧翼电机和两旋转电机电连接，电源模块、各电磁继电器、信号收发模块、摄像头和数据存储模块均与主控制器模块电连接，远程控制模块与信号收发模块电连接。
上述连杆I和轨道为与机翼折叠轨迹相适应的弧形结构，以方便机翼折叠收起或展开。
上述轨道的两端分别固连有垂直支撑杆，两垂直支撑杆固定安装在无人机主体上，以与机翼的高度相适应，方便机翼沿轨道活动。
上述尾翼机罩的旋转角度为沿轴承中心360旋转，可以根据空中或水下作业的飞行动力需要调整尾翼机罩的角度，以实现尾翼螺旋桨为无人机的飞行提供辅助动力。
上述主控制器模块为MCU芯片或DSP芯片。
上述安装架总成包括上安装板和下安装板，上安装板和下安装板之间一端固连有固定柱、另一端固连有铰轴，所述推杆与固定柱固连，两连杆I的相对端分别与铰轴铰接，采用这种结构后，推杆通过固定柱带动上安装板、下安装板和铰轴前后移动，从而实现两连杆I绕铰轴的转动，进而实现机翼的折叠收起或展开。
上述支架总成包括支撑架，支撑架的上端固连有安装板，安装板上固连有电机座，电动机水平安装在电机座上，通过这种结构实现电动机的稳定支撑安装，。
上述侧翼机罩和尾翼机罩均为两端开口的回转体结构，既可以减少无人机的行进阻力，又可以保证螺旋桨的正常作业。
上述摄像头通过摄像头固定杆与无人机主体固连，这样可以使摄像头设置于无人机主体的壳体处，从而增大了摄像头的覆盖范围。
本方案的有益效果：
1、该无人机既可以在空中作业，也可以在水下作业，在空中作业时，两机翼展开，在水中作业时，两机翼折叠收起；
2、电动机带动偏心轮转动，偏心轮通过连杆II带动推杆前后移动，为机翼折叠或展开提供动力；
3、机翼内侧端的底面与无人机主体的铰接点作为机翼折叠的支点，推杆通过安装架总成带动两连杆I绕铰轴转动，从而实现机翼以其与无人机主体的铰接点为支点转动，机翼转动时，导向限位轴与轨道配合，实现对机翼的转动导向；
4、两旋转电机可带动尾翼机罩绕电机轴的中心转动，从而调整尾翼螺旋桨的轴线方向，以适应空中或水下作业时的不同阻力情况，为无人机的飞行提供辅助动力；
5、在空中作业时，两机翼展开，两微型叶片泵不工作，此时尾翼螺旋桨和两侧翼螺旋桨为无人机的飞行提供动力；
6、在水下作业时，两机翼折叠收起至与无人机行进方向平行的位置，以减少无人机的行进阻力，此时两侧翼螺旋桨不工作，尾翼螺旋桨和两微型叶片泵为无人机的飞行提供动力。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2为本发明具体实施方式的局部剖视结构示意图。
图3为图2的侧视结构示意图。
图4为图2的立体结构示意图。
图5为本发明具体实施方式的控制原理图。
图中，1-侧翼机罩，2-侧翼电机，3-侧翼螺旋桨，4-机翼，5-轨道，6-无人机主体，7-尾翼板，8-尾翼机罩，9-尾翼电机，10-轴承，11-旋转电机，12-尾翼螺旋桨，13-支架总成，14-连杆II，15-推杆，16-主控制器模块，17-安装架总成，18-摄像头固定杆，19-摄像头，20-连杆I，21-铰轴，22-上安装板，23-下安装板，24-固定柱，25-导向限位轴，26-轴承，27-垂直支撑杆，28-电机座，29-安装板，30-电动机，31-偏心轮，32-支撑架，33-微型叶片泵。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
一种水空两用无人机，如图所示，它包括无人机主体6和远程控制模块，所述无人机主体6的两侧分别设置有机翼总成，所述机翼总成包括机翼4，机翼4的底面固连有微型叶片泵33，机翼4的外侧端固连有侧翼机罩1，侧翼机罩1为两端开口的回转体结构，所述侧翼机罩1内设置有由侧翼电机2驱动的侧翼螺旋桨3，机翼4内侧端的底面与无人机主体6铰接，该铰接点作为机翼4旋转的支点，机翼4内侧端的侧面一端固连有连杆I20、另一端固连有轴承26，轴承26中安装有导向限位轴25，无人机主体6上支撑安装有与导向限位轴25配合的轨道5，具体来说，轨道5的两端分别固连有垂直支撑杆27，两垂直支撑杆27固定安装在无人机主体6上，以与机翼4的高度相适应，方便机翼4沿轨道5活动，连杆I20和轨道5为与机翼4折叠轨迹相适应的弧形结构，以方便机翼4折叠收起或展开。
所述无人机主体6上还固连有支架总成13，支架总成13上安装有电动机30，电动机30的输出轴上安装有偏心轮31，偏心轮31通过连杆II14与推杆15铰接，推杆15与安装架总成17固连，两连杆I20的相对端分别与安装架总成17铰接。具体来说，支架总成13包括支撑架32，支撑架32的上端固连有安装板29，安装板29上固连有电机座28，电动机30水平安装在电机座28上。安装架总成17包括上安装板22和下安装板23，上安装板22和下安装板23之间一端固连有固定柱24、另一端固连有铰轴21，所述推杆15与固定柱24固连，两连杆I20的相对端分别与铰轴21铰接。
所述无人机主体6的尾部固连有呈V形布置的尾翼板7，尾翼板7的V形内腔的相对端对称安装有旋转电机11，两旋转电机11的输出端分别通过轴承10与尾翼机罩8连接，尾翼机罩8为两端开口的回转体结构，所述尾翼机罩8内安装有尾翼电机9和由其驱动的尾翼螺旋桨12，尾翼机罩8的旋转角度为沿轴承10中心360旋转，可以根据空中或水下作业的飞行动力需要调整尾翼机罩8的角度，以实现尾翼螺旋桨12为无人机的飞行提供辅助动力。
所述无人机主体6的头部(即与安装有尾翼板7的尾部相对的一端)安装有摄影头19，具体来说，摄像头19通过摄像头固定杆18与无人机主体6固连。无人机主体6上还设置有主控制器模块16、电源模块、信号收发模块和数据存储模块，优选主控制器模块16为MCU芯片或DSP芯片，电源模块分别通过电磁继电器与电动机30、尾翼电机9、两微型叶片泵33、两侧翼电机2和两旋转电机11电连接，电源模块、各电磁继电器、信号收发模块、摄像头19和数据存储模块均与主控制器模块16电连接，远程控制模块与信号收发模块电连接，操作人员可以通过远程控制模块远程操控无人机的飞行。
在空中作业时，两机翼4展开，主控制器模块16控制两微型叶片泵33不工作，并同时控制两侧翼电机2和尾翼电机9工作，从而实现尾翼螺旋桨12和两侧翼螺旋桨3为无人机的飞行提供动力。机翼4展开时，电动机30带动偏心轮31转动，偏心轮31通过连杆II14带动推杆15向后(即尾翼端)移动，为机翼4展开提供动力，机翼4内侧端的底面与无人机主体6的铰接点作为机翼4旋转的支点，推杆15通过安装架总成17带动两连杆I20绕铰轴21转动，从而实现机翼4以其与无人机主体6的铰接点为支点转动，机翼4转动时，导向限位轴25与轨道5配合，实现对机翼4的转动导向。
在水下作业时，两机翼4折叠收起至与无人机行进方向平行的位置，以减少无人机的行进阻力，此时两侧翼螺旋桨3不工作，主控制器模块16控制尾翼电机9和两微型叶片泵33工作，从而实现尾翼螺旋桨12和两微型叶片泵33为无人机的飞行提供动力。机翼4折叠收起时，电动机30带动偏心轮31转动，偏心轮31通过连杆II14带动推杆15向前移动，为机翼4展开提供动力，机翼4内侧端的底面与无人机主体6的铰接点作为机翼4旋转的支点，推杆15通过安装架总成17带动两连杆I20绕铰轴21转动，从而实现机翼4以其与无人机主体6的铰接点为支点转动，机翼4转动时，导向限位轴25与轨道5配合，实现对机翼4的转动导向。
本发明中未经描述的技术特征(如防水部分)可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述实施方式，本领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水空两用无人机，它包括无人机主体和远程控制模块，所述无人机主体的两侧分别设置有机翼总成，其特征是：所述机翼总成包括机翼，机翼的底面固连有微型叶片泵，机翼的外侧端固连有侧翼机罩，所述侧翼机罩内设置有由侧翼电机驱动的侧翼螺旋桨，机翼内侧端的底面与无人机主体铰接，机翼内侧端的侧面一端固连有连杆I、另一端固连有轴承，轴承中安装有导向限位轴，无人机主体上支撑安装有与导向限位轴配合的轨道；所述无人机主体上还固连有支架总成，支架总成上安装有电动机，电动机的输出轴上安装有偏心轮，偏心轮通过连杆II与推杆铰接，推杆与安装架总成固连，两连杆I的相对端分别与安装架总成铰接；所述无人机主体的尾部固连有呈V形布置的尾翼板，尾翼板的V形内腔的相对端对称安装有旋转电机，两旋转电机的输出端分别通过轴承与尾翼机罩连接，所述尾翼机罩内安装有尾翼电机和由其驱动的尾翼螺旋桨；所述无人机主体的头部安装有摄影头，无人机主体上还设置有主控制器模块、电源模块、信号收发模块和数据存储模块，电源模块分别通过电磁继电器与电动机、尾翼电机、两微型叶片泵、两侧翼电机和两旋转电机电连接，电源模块、各电磁继电器、信号收发模块、摄像头和数据存储模块均与主控制器模块电连接，远程控制模块与信号收发模块电连接。
2.根据权利要求1所述的水空两用无人机，其特征是：所述连杆I和轨道为与机翼折叠轨迹相适应的弧形结构。
3.根据权利要求2所述的水空两用无人机，其特征是：所述轨道的两端分别固连有垂直支撑杆，两垂直支撑杆固定安装在无人机主体上。
4.根据权利要求3所述的水空两用无人机，其特征是：所述尾翼机罩的旋转角度为沿轴承中心360旋转。
5.根据权利要求4所述的水空两用无人机，其特征是：所述主控制器模块为MCU芯片或DSP芯片。
6.根据权利要求5所述的水空两用无人机，其特征是：所述安装架总成包括上安装板和下安装板，上安装板和下安装板之间一端固连有固定柱、另一端固连有铰轴，所述推杆与固定柱固连，两连杆I的相对端分别与铰轴铰接。
7.根据权利要求6所述的水空两用无人机，其特征是：所述支架总成包括支撑架，支撑架的上端固连有安装板，安装板上固连有电机座，电动机水平安装在电机座上。
8.根据权利要求7所述的水空两用无人机，其特征是：所述侧翼机罩和尾翼机罩均为两端开口的回转体结构。
9.根据权利要求8所述的水空两用无人机，其特征是：所述摄像头通过摄像头固定杆与无人机主体固连。
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