CN207397093U - 一种无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无人飞行器，尤其涉及一种植保领域的飞行器。本实用新型的无人飞行器包括飞行控制盒、机架、多个电机和多个螺旋桨；飞行控制盒设置在机架上，飞行控制盒的壳体与机架固定连接。飞行控制盒包括：数传模块、RTK模块、飞控模块、4G模块和电源模块，电源模块用于为数传模块、RTK模块、飞控模块和4G模块供电。本实用新型的飞行控制盒为一体结构，将飞行需要的控制组件整合在一起，在飞行器出现故障时可以整体拆卸下来进行替换，提高了维修效率，降低了用户的使用成本。

Description

一种无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种植保领域的飞行器。

背景技术

目前市场上的无人飞行器具有性能优越的垂直起降能力，且结构简单，操作灵活，具有重要的军事和民用价值，广泛应用于地质灾害勘察、森林防火、航拍等多个领域。

大多数无人飞行控制器采用的是将飞行控制器直接贴在机架中心，***供电，附属控制模块均贴在机架中心四边，安装复杂，外设连接杂乱。但是现有植保机市场的需求很大，前述的植保机飞行控制器安装方式给组装造成不便，导致产率低，无法满足市场的需求。无人飞行器特别是农业植保机在工作过程中难免会遇到灰尘、药液。当植保机飞行控制器直接贴在中心板上时，飞行控制器由于裸露在机架中，很大程度上会受到灰尘及药液的粘附，长期使用导致飞行控制器被腐蚀。因而直接粘贴的飞行控制器需要经常性的清理，但是在清理飞行控制器时，又必须把飞机全部拆开小心细心的清理，工作量大。

此外，当无人飞行器发生故障时，除了机架的故障比较容易判断之外，其他控制组件发生故障很难一时判断出原因，而在飞行器操作现场进行逐一问题排查，不但耗时较长，很容易耽误工期而且一般还需要专业技术人员在场才能解决相关问题，工作效率较低。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种新的无人飞行器，可以很好好提高飞行器维修和器件更换的效率。

一种无人飞行器，包括：

飞行控制盒、机架、多个电机和多个螺旋桨；所述飞行控制盒设置在所述机架上，飞行控制盒的壳体与机架固定连接。

进一步地，所述飞行控制盒包括：

数传模块，用于接收地面站控制信息、卫星基站差分数据，并回传所述飞行器的飞行参数；

RTK模块，用于实时获取地面站提供的所述飞行器的三维位置坐标；

飞控模块，通过获取所述飞行器的姿态信息控制飞行器飞行；

4G模块，通过所述4G模块与地面控制端进行通信，并接收地面控制信号；

以及电源模块，所述电源模块用于为数传模块、RTK模块、飞控模块和4G模块供电。

进一步地，所述飞行控制盒的壳体与机架通过螺钉四角固定连接。

进一步地，所述飞行控制盒的壳体与机架通过接插件的方式连接。

进一步地，所述无人飞行器还包括惯性测量装置，所述惯性测量装置包括：壳体、减振件、配重块、电路板和惯性传感器，所述电路板设置在所述配重块上，所述惯性传感器设置在所述电路板上用于检测所述无人飞行器的姿态信息。

进一步地，所述无人飞行器，还包括舵机和雷达，所述舵机与所述飞行控制盒连接，所述雷达设置在所述舵机上，通过所述舵机的转动调整探测方向。

更进一步地，所述雷达的探测方向与无人飞行器的飞行方向一致，无人飞行器向前飞行时雷达向前探测，飞行向后飞行时，雷达通过舵机轴旋转特定角度向前探测。

更进一步地，所述雷达的探测方向与飞行器不同飞行模式所需方向保持一致，所述飞行器向前飞行时雷达向前探测，飞行向后飞行时，雷达向后方探测，飞行器平稳飞行时，雷达的探测方向在飞行器飞行过程中保持与地面垂直。

进一步地，所述无人飞行器的机架为十字型。

进一步地，所述无人飞行器为农业植保机。

综上所述，本实用新型涉及一种无人飞行器，尤其涉及一种无人飞行器控制盒。本实用新型的无人飞行器包括飞行控制盒、机架、多个电机和多个螺旋桨；飞行控制盒设置在机架上，飞行控制盒的壳体与机架固定连接。飞行控制盒包括：数传模块、RTK模块、飞控模块、4G模块和电源模块，电源模块用于为数传模块、RTK模块、飞控模块和4G模块供电。本实用新型的飞行控制盒为一体结构，将飞行需要的控制组件整合在一起，在飞行器出现故障时可以整体拆卸下来进行替换，提高了维修效率，降低了用户的使用成本。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本实用新型的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本实用新型范围的限制。

图1为本实用新型的无人飞行器整体结构示意图；

图2为本实用新型的飞行控制盒与机架连接结构的示意图；

图3为实用新型的飞行控制盒内部结构示意图。

图4为实用新型的舵机和雷达结构示意图。

附图标记：

1-机架；2-飞行控制盒；3-机臂；4-螺旋桨；5-电机；21-数传模块；22-RTK模块；23-飞控模块；24-4G模块；25-电源模块；6-雷达；7-舵机；8-连接件；9-舵机轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

实施例

根据图1至图3所示，一种无人飞行器，包括机架1，飞行控制盒2、机臂3、螺旋桨4和电机5，机臂3与机架1相连，机臂3上设有螺旋桨4和多个独立电机5，电机5驱动螺旋桨旋转，飞行控制盒固定在机架上，用于接收地面控制命令和无人飞行器的飞行姿态信息进而控制无人飞行器飞行。

本实用新型所述的飞行控制盒2为一体控制盒，包括：数传模块21，用于接收地面站控制信息、卫星基站差分数据，并回传所述飞行器的飞行参数；RTK模块22，用于实时获取地面站提供的所述飞行器的三维位置坐标；飞控模块23，通过获取所述飞行器的姿态信息控制飞行器飞行；4G模块24，通过所述4G模块与地面控制端进行通信，并接收地面控制信号；以及电源模块25，所述电源模块25用于为数传模块21、RTK模块22、飞控模块23和4G模块24供电。

所述的飞行控制盒将过去飞控模块单独设置，而将数传模块、RTK模块等附属控制部件裸露设置在机架上的结构有明显的区别，所有的控制组件一体设置，不仅可以起到保护的作用，而且在无人飞行器出现故障时可以达到快速维修的目的。如果机架出现问题，一般的用户甚至农民朋友就可以直观识别出来，可直接对机架问题反馈给无人飞行器厂商，相应的更换和维修流程简单快捷。但如果是飞行控制组件出现问题，则很难识别出是哪一具体结构出现了问题，是飞控模块坏了，RTK模块坏了还是4G模块出现了问题很难进行判断，如果是技术维修人员不在现场，也很难描述清楚问题所在；即使维修人员在现场，也要逐一排查问题，这样一来，维修的时间会很长，容易耽误工期，降低使用效率。

本实用新型采用飞行控制盒的结构设计，将主要的控制组件纳入该控制盒中，一旦飞行器出现问题在排除了机架故障的基础上，就可以直接把该飞行控制盒整体取下，换上新的控制盒就可以重新使用了，而更换控制盒在短短几分钟内即可实现，快速高效，不会耽误用户的使用，此后，用户再将换下来的飞控盒快递给厂商去做专业检测和维修，如此一来不但提高了用户的使用体验，也有利于厂商对设备的维护，不用频繁出差即可达到了售后服务的目的，可以更进一步地促进了厂商与用户之间的和谐关系。

本实用新型的飞行控制盒的壳体与机架通过快速方式连接，比如可以是通过螺钉与机架的四角固定连接，也可以通过接插件的方式连接，该种连接方式可以快速实现控制盒的安装和更换，而且操作起来非常方便，无需专业人员即可完成。

无人飞行器上还设置有惯性测量装置，该惯性测量装置也设置在飞行控制盒中，具体包括：壳体、减振件、配重块、电路板和惯性传感器，电路板设置在所述配重块上，惯性传感器设置在电路板上用于检测无人飞行器的姿态信息，该姿态信息可以通过4G模块与地面控制端之间的通信实时回传到用户手上。

该无人飞行器可以为十字型农业植保机，还可以包括舵机7和雷达6，舵机7通过连接件8设置在机臂3上并与飞行控制盒2通过数据线方式连接，雷达6通过舵机轴9设置在舵机7上，并通过舵机7的转动调整探测方向，来达到避障和仿地飞行的目的，植保机在喷洒农药等作业过程中很容易受到植被和地形不同的影响，如果没有准确的避障和仿地飞行的功能，不但会影响农药喷洒的效果，而且植保机的飞行安全性也很让人担忧。

飞行过程中，飞控模块23通过舵机7控制雷达6的探测方向与植保机的飞行方向保持一致，当植保机向前飞行时，此时雷达6向前探测障碍物，植保机向后飞行时，飞控模块23控制舵机7旋转，舵机7带动雷达6向后旋转180度，实现对后方障碍物的探测。该种飞行方式很好地实现了避障飞行的目的，提高了飞行器飞行时的安全性。

另一方面，通过惯性测量模块测得的植保机的姿态信息，飞控模块23还可以控制雷达7的探测方向与所述无人飞行器不同飞行模式所需方向保持一致，例如可以是与植保机的机身姿态信息保持一致，即与植保机机身的俯仰角、横滚角、偏航角等姿态信息保持一致，用于地形探测。当植保机向前飞行时，雷达6向前探测障碍物；当植保机机平稳飞行时，雷达的探测方向在所述飞行器飞行过程中保持与地面垂直；当植保机向后飞行时，雷达6探测植保机后方的障碍物。该种飞行方式主要用于地形探测，很好地实现了仿地飞行的目的，特别适合应用于植保领域农药喷洒等环境中。

本实用新型涉及一种无人飞行器，尤其涉及一种无人飞行器控制盒。本实用新型的无人飞行器包括飞行控制盒、机架、多个电机和多个螺旋桨；飞行控制盒设置在机架上，飞行控制盒的壳体与机架固定连接。飞行控制盒包括：数传模块、RTK模块、飞控模块、4G模块和电源模块，电源模块用于为数传模块、RTK模块、飞控模块和4G模块供电。本实用新型的飞行控制盒为一体结构，将飞行需要的控制组件整合在一起，在飞行器出现故障时可以整体拆卸下来进行替换，提高了维修效率，降低了用户的使用成本。此外，在无人飞行器上还设置雷达和舵机，可以实现飞行器避障和仿地飞行双重功能，也很好地提高了飞行器的安全性。

通过说明书和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本实用新型精神，还可作其他的转换。尽管上述实用新型提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明书后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本实用新型的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本实用新型的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种无人飞行器，其特征在于，包括：

飞行控制盒、机架、多个电机和多个螺旋桨；所述飞行控制盒设置在所述机架上，飞行控制盒的壳体与机架固定连接。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制盒包括：

数传模块，用于接收地面站控制信息、卫星基站差分数据，并回传所述飞行器的飞行参数；

RTK模块，用于实时获取地面站提供的所述飞行器的三维位置坐标；

飞控模块，通过获取所述飞行器的姿态信息控制飞行器飞行；

4G模块，通过所述4G模块与地面控制端进行通信，并接收地面控制信号；

以及电源模块，所述电源模块用于为数传模块、RTK模块、飞控模块和4G模块供电。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制盒的壳体与机架通过螺钉四角固定连接。

4.根据权利要求1或2中任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述飞行控制盒的壳体与机架通过接插件的方式连接。

5.根据权利要求1或2所述的无人飞行器，其特征在于，还包括惯性测量装置，所述惯性测量装置包括：壳体、减振件、配重块、电路板和惯性传感器，所述电路板设置在所述配重块上，所述惯性传感器设置在所述电路板上用于检测所述无人飞行器的姿态信息。

6.根据权利要求1或2中任一项所述的无人飞行器，其特征在于，还包括舵机和雷达，所述舵机与所述飞行控制盒连接，所述雷达设置在所述舵机上，通过所述舵机的转动调整探测方向。

7.根据权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述雷达的探测方向与飞行器的飞行方向一致，所述无人飞行器向前飞行时雷达向前探测，飞行向后飞行时，雷达通过舵机轴旋转特定角度向前探测。

8.根据权利要求6所述的无人飞行器，其特征在于，所述雷达的探测方向与所述无人飞行器不同飞行模式所需方向保持一致，所述无人飞行器向前飞行时雷达向前探测，飞行向后飞行时，雷达向后方探测，飞机平稳飞行时，雷达的探测方向在所述飞行器飞行过程中保持与地面垂直。

9.根据权利要求1或2中任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器的机架为十字型。

10.根据权利要求1或2中任一项所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器为农业植保机。