本發(fā)明涉及無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種智能多旋翼無人機(jī)。
背景技術(shù):
多旋翼無人機(jī)是一種由無線電遙控設(shè)備或者由程序控制自動(dòng)駕駛設(shè)備駕駛的航空器,近年來在民用領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)多旋翼無人機(jī)包括機(jī)體和機(jī)體上設(shè)置的多個(gè)旋翼,每個(gè)旋翼與機(jī)體上各自設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸連接,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋翼在空氣中高速旋轉(zhuǎn),不斷的將空氣推向下方,從而產(chǎn)生向上的升力,帶動(dòng)無人機(jī)向上飛行。同時(shí)由飛行控制器調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速,從而間接調(diào)整了每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的推進(jìn)力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對無人機(jī)飛行姿態(tài)的控制。
多旋翼無人機(jī)一般設(shè)置有著陸用的支撐腿,當(dāng)飛行控制器控制多旋翼無人機(jī)著陸時(shí),支撐腿實(shí)現(xiàn)對機(jī)體的支撐,現(xiàn)有的多旋翼無人機(jī)的支撐腿多為固定式支架結(jié)構(gòu),支撐腿的下端多在同一個(gè)平面內(nèi),并且一般設(shè)置3到4個(gè),對于一般比較水平的路面多旋翼無人機(jī)的還能夠較為平穩(wěn)的著陸,但對于凹凸不平的路面一般強(qiáng)制著陸,無人機(jī)機(jī)體很容易發(fā)生傾斜,或者是凹凸不平的路面磕碰到機(jī)體,從而造成無人機(jī)的損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是:一種智能多旋翼無人機(jī),能夠在崎嶇不平的路面進(jìn)行停機(jī)著陸操作,確保無人機(jī)停機(jī)的平穩(wěn)性,避免無人機(jī)損壞。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
智能多旋翼無人機(jī),包括機(jī)體,所述機(jī)體上設(shè)置有旋翼支臂,所述旋翼支臂的懸伸端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉片;
所述機(jī)體上還設(shè)置有多個(gè)伸縮支腿,位于伸縮支腿上分別設(shè)置有副距離傳感器,所述副距離傳感器的檢測端指向地面;
所述副距離傳感器的檢測端處在同一個(gè)平面內(nèi);
所述副距離傳感器將檢測到的距離信號發(fā)送至飛行控制器內(nèi)進(jìn)行處理,飛行控制器發(fā)出控制信號至驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)伸縮支腿伸縮,并改變伸縮支腿的長度。
進(jìn)一步地,所述伸縮支腿分別位于機(jī)體的輪廓周邊均勻間隔分布,所述機(jī)體上還設(shè)置有主距離傳感器,所述主距離傳感器的檢測端指向地面,主距離傳感器將檢測到距離信號發(fā)送至飛行控制器內(nèi)進(jìn)行處理,飛行控制器發(fā)出控制信號至驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)伸縮支腿伸縮,并改變伸縮支腿的長度,主距離傳感器的檢測端與副距離傳感器的檢測端處在同一個(gè)平面內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述伸縮支腿位于機(jī)體周邊等間距設(shè)置有四個(gè),伸縮支腿的下端連線構(gòu)成矩形結(jié)構(gòu),所述副距離傳感器設(shè)置在伸縮支腿的上端位置處,所述主距離傳感器設(shè)置在伸縮支腿圍合的矩形區(qū)域中間位置處所在的機(jī)體上。
進(jìn)一步地,所述旋翼支臂位于機(jī)體上設(shè)置有四個(gè),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋翼支臂轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線豎直,位于機(jī)體的前后端還設(shè)置有側(cè)推旋翼,所述側(cè)推旋翼的旋轉(zhuǎn)面與旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)面垂直。
進(jìn)一步地,所述機(jī)體向下延伸有支臂,所述伸縮支腿與支臂構(gòu)成豎直方向的滑動(dòng)導(dǎo)向配合,所述伸縮支腿的長度方向還設(shè)置有齒條,所述齒條沿著伸縮支腿長度方向布置,齒條與齒輪嚙合,電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)固定在機(jī)體上。
進(jìn)一步地,所述旋翼支臂的懸伸端設(shè)置有主軸,主軸上設(shè)置有中聯(lián)結(jié)構(gòu),所述主軸的上端與中聯(lián)結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)動(dòng)式連接且轉(zhuǎn)動(dòng)軸芯線水平,旋轉(zhuǎn)葉片與中聯(lián)結(jié)構(gòu)連接,所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)與主軸的軸身構(gòu)成插接配合,中聯(lián)結(jié)構(gòu)與主軸之間設(shè)置有阻尼塊,中聯(lián)結(jié)構(gòu)上設(shè)置有橫軸,橫軸的一端插置在槳夾的一端開設(shè)的凹槽內(nèi),橫軸與凹槽之間設(shè)置有軸承,位于凹槽的槽口與橫軸之間還設(shè)置有封堵塊,所述封堵塊與橫軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)式配合,槳夾上設(shè)置有注油孔與凹槽的槽腔連通。
進(jìn)一步地,所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)由兩瓣體式結(jié)構(gòu)相互扣合構(gòu)成,所述主軸位于兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間,主軸的上端設(shè)置有銷軸,所述銷軸的桿長方向與主軸長度方向垂直且伸出主軸的兩端,銷軸的兩端分別設(shè)置有滾動(dòng)軸承,滾動(dòng)軸承與中聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩瓣體式結(jié)構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)式配合。
進(jìn)一步地,所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于容納阻尼塊的卡槽,所述卡槽位于中聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有兩個(gè),卡槽的槽口相對且沿著主軸的軸芯對稱布置,所述阻尼塊由橡膠材料制成,所述卡槽的槽長方向與主軸的長度方向垂直,卡槽的槽壁上設(shè)置有安裝孔,安裝螺栓穿過安裝孔且兩端與中聯(lián)結(jié)構(gòu)的兩瓣體式結(jié)構(gòu)固連。
進(jìn)一步地,所述橫軸的軸端設(shè)置成t形結(jié)構(gòu),所述軸承套設(shè)在橫軸的軸身上且外圈與凹槽的槽腔抵靠,所述封堵塊為環(huán)狀結(jié)構(gòu),所述槳夾上設(shè)置有安裝孔,安裝孔內(nèi)設(shè)置有安裝螺栓,安裝螺栓穿過安裝孔與封堵塊連接。
進(jìn)一步地,所述槳夾的另一端設(shè)置有開口,旋轉(zhuǎn)葉片位于該開口內(nèi),開口所在的槳夾上設(shè)置有螺栓,螺栓穿過槳夾及旋轉(zhuǎn)葉片且伸出端設(shè)置有螺母。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具備的技術(shù)效果為:在多旋翼無人機(jī)的機(jī)體上設(shè)置多個(gè)長度可變的伸縮支腿,并且在伸縮支腿上分別設(shè)置副距離傳感器,無人機(jī)需要著陸時(shí),副距離傳感器的檢測端指向地面,用于檢測伸縮支腿與地面的距離,并將檢測到距離信號發(fā)送至飛行控制器內(nèi)進(jìn)行判斷處理,如若副距離傳感器檢測的距離信號一致,則說明該降落區(qū)域?yàn)槠降兀瑹o需改變伸縮支腿,即可平穩(wěn)降落,如若距離傳感器檢測的距離信號存在較大差異,則說明該降落區(qū)域地面不夠平整,通過改變伸縮支腿的長度,以適應(yīng)該不平整路面的降落,該智能多旋翼無人機(jī)能夠確保無人機(jī)停機(jī)的平穩(wěn)性,避免無人機(jī)損壞。
附圖說明
圖1是智能多旋翼無人機(jī)的俯視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是智能多旋翼無人機(jī)的主視圖;
圖3是智能多旋翼無人機(jī)控制邏輯示意圖;
圖4是智能多旋翼無人機(jī)中伸縮支腿的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是智能多旋翼無人機(jī)中旋轉(zhuǎn)葉片與旋翼支臂連接處的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是智能多旋翼無人機(jī)中旋轉(zhuǎn)葉片與旋翼支臂連接處的結(jié)構(gòu)主視圖;
圖7是智能多旋翼無人機(jī)中旋轉(zhuǎn)葉片與旋翼支臂連接處的剖面結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例,對發(fā)明的具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
結(jié)合圖1至圖7,對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明
一種智能多旋翼無人機(jī),包括機(jī)體10,所述機(jī)體10上設(shè)置有旋翼支臂20,所述旋翼支臂20的懸伸端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)葉片30;
所述機(jī)體10上還設(shè)置有多個(gè)伸縮支腿40,位于伸縮支腿40上分別設(shè)置有副距離傳感器50,所述副距離傳感器50的檢測端指向地面;
所述副距離傳感器50的檢測端處在同一個(gè)平面內(nèi);
所述副距離傳感器50將檢測到的距離信號發(fā)送至飛行控制器60內(nèi)進(jìn)行處理,飛行控制器60發(fā)出控制信號至驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)伸縮支腿40伸縮,并改變伸縮支腿40的長度。
結(jié)合圖1和圖2所示,在多旋翼無人機(jī)的機(jī)體10上設(shè)置多個(gè)長度可變的伸縮支腿40,并且在伸縮支腿40上分別設(shè)置副距離傳感器50,無人機(jī)需要著陸時(shí),副距離傳感器50的檢測端指向地面,用于檢測伸縮支腿40與地面的距離,并將檢測到距離信號發(fā)送至飛行控制器60內(nèi)進(jìn)行判斷處理,如若副距離傳感器50檢測的距離信號一致,則說明該降落區(qū)域?yàn)槠降?,無需改變伸縮支腿40,即可平穩(wěn)降落,如若副距離傳感器50檢測的距離信號存在較大差異,則說明該降落區(qū)域地面不夠平整,副距離傳感器50檢測高度差異大的位置,則說明該伸縮支腿40所在區(qū)域的地面過高或者過低,飛行控制器60發(fā)出控制信號控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),從而驅(qū)動(dòng)伸縮支腿40伸縮,以使得改變伸縮支腿40的長度,以適應(yīng)該不平整路面的降落,當(dāng)伸縮支腿40所在區(qū)域的高度較低時(shí),使得伸縮支腿40長度變長,從而能夠確保無人機(jī)機(jī)體10始終處在較為水平的姿態(tài),當(dāng)伸縮支腿40所在區(qū)域的高度較高時(shí),使得伸縮紙托40的長度變短,從而以適應(yīng)不同地形的降落需要;
該智能多旋翼無人機(jī)能夠確保無人機(jī)停機(jī)的平穩(wěn)性,避免無人機(jī)損壞。
結(jié)合圖3所示,作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述伸縮支腿40分別位于機(jī)體10的輪廓周邊均勻間隔分布,所述機(jī)體10上還設(shè)置有主距離傳感器70,所述主距離傳感器70的檢測端指向地面,主距離傳感器70將檢測到距離信號發(fā)送至飛行控制器60內(nèi)進(jìn)行處理,飛行控制器60發(fā)出控制信號至驅(qū)動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)伸縮支腿40伸縮,并改變伸縮支腿40的長度,主距離傳感器70的檢測端與副距離傳感器50的檢測端處在同一個(gè)平面內(nèi);
上述實(shí)施例中,在機(jī)體10上設(shè)置有與副距離傳感器50檢測端處在一個(gè)平面內(nèi)的主距離傳感器70,當(dāng)針對于地面中間高,四周低的停機(jī)區(qū)域,位于機(jī)體10周邊設(shè)置伸縮支腿40可能在實(shí)際檢測的過程中,多個(gè)伸縮支腿40檢測的距離不存在差異,但是副距離傳感器50采集的距離數(shù)值與主距離傳感器70采集的距離數(shù)值存在差異,并且主距離傳感器70采集的距離數(shù)值小于副距離傳感器50采集的距離數(shù)值,則說明無人機(jī)著陸區(qū)域的中間位置較高,如若直接降落,存在損傷機(jī)體10的風(fēng)險(xiǎn),此時(shí)的飛行控制器60發(fā)出控制信號至伸縮支腿40,從而使得伸縮支腿40長度變長,從而將整個(gè)無人機(jī)的停機(jī)高度增高,進(jìn)而避免機(jī)體10損傷;
上述的主距離傳感器70如若采集的距離數(shù)值與副距離傳感器50采集的距離數(shù)值差別不大,則說明該停機(jī)區(qū)域較為平整,直接著陸不存在問題;
上述的主距離傳感器70如若采集的距離數(shù)值小于副距離傳感器50采集的距離數(shù)值,或者差值較大,可以基本判斷該停機(jī)區(qū)域四周高兩邊低,飛行控制器60控制該無人機(jī)轉(zhuǎn)移至下一個(gè)停機(jī)位,直至主距離傳感器70采集的距離數(shù)值與副距離傳感器50采集的距離數(shù)值基本吻合,或者差距不大,方能確保無人機(jī)停機(jī)的穩(wěn)定性,避免無人機(jī)損傷。
上述實(shí)施例中,如若副距離傳感器50采集的距離數(shù)值之間存在較大差異,并且大于飛行控制器60內(nèi)設(shè)定的閾值范圍,從而能夠基本判斷該著陸區(qū)域坑洼面較大,不適合無人機(jī)著陸,飛行控制器60就會選擇其他位置著陸。
進(jìn)一步地,所述伸縮支腿40位于機(jī)體10周邊等間距設(shè)置有四個(gè),伸縮支腿40的下端連線構(gòu)成矩形結(jié)構(gòu),所述副距離傳感器50設(shè)置在伸縮支腿40的上端位置處,所述主距離傳感器70設(shè)置在伸縮支腿40圍合的矩形區(qū)域中間位置處所在的機(jī)體10上。
更進(jìn)一步地,為方便調(diào)整無人機(jī)的上飛行姿態(tài),所述旋翼支臂20位于機(jī)體10上設(shè)置有四個(gè),驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋翼支臂20轉(zhuǎn)動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)軸線豎直,位于機(jī)體10的前后端還設(shè)置有側(cè)推旋翼12,所述側(cè)推旋翼12的旋轉(zhuǎn)面與旋轉(zhuǎn)葉片30旋轉(zhuǎn)面垂直;
上述實(shí)施例中,當(dāng)無人機(jī)在較強(qiáng)的側(cè)向風(fēng)中停機(jī)時(shí),為確保停機(jī)位置的準(zhǔn)確度,利用在機(jī)體10前后端設(shè)置的側(cè)推旋翼12,從而方便實(shí)現(xiàn)對機(jī)體10飛行姿態(tài)的控制以及調(diào)整。
更進(jìn)一步地,結(jié)合圖4所示,所述機(jī)體10向下延伸有支臂11,所述伸縮支腿40與支臂11構(gòu)成豎直方向的滑動(dòng)導(dǎo)向配合,所述伸縮支腿40的長度方向還設(shè)置有齒條41,所述齒條41沿著伸縮支腿40長度方向布置,齒條41與齒輪42嚙合,電機(jī)43驅(qū)動(dòng)齒輪42轉(zhuǎn)動(dòng),電機(jī)43固定在機(jī)體10上;
上述實(shí)施例中,飛行控制器60根據(jù)主、副距離傳感器50、70采集到的距離分析,從而控制電機(jī)43的正反轉(zhuǎn)以及電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù),從而使得實(shí)現(xiàn)對伸縮支腿40長度的調(diào)整。
進(jìn)一步地,結(jié)合圖5至圖7,所述旋翼支臂20的懸伸端設(shè)置有主軸21,主軸21上設(shè)置有中聯(lián)結(jié)構(gòu)22,所述主軸21的上端與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22之間轉(zhuǎn)動(dòng)式連接且轉(zhuǎn)動(dòng)軸芯線水平,旋轉(zhuǎn)葉片30與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22連接,所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)22與主軸21的軸身構(gòu)成插接配合,中聯(lián)結(jié)構(gòu)22與主軸21之間設(shè)置有阻尼塊23,中聯(lián)結(jié)構(gòu)22上設(shè)置有橫軸24,橫軸24的一端插置在槳夾25的一端開設(shè)的凹槽251內(nèi),橫軸24與凹槽251之間設(shè)置有軸承26,位于凹槽251的槽口與橫軸24之間還設(shè)置有封堵塊27,所述封堵塊27與橫軸24構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)式配合,槳夾25上設(shè)置有注油孔252與凹槽251的槽腔連通;
上述實(shí)施例中,主軸21與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)式連接,而中聯(lián)結(jié)構(gòu)22與主軸21轉(zhuǎn)動(dòng)式部位作為蹺蹺板的支點(diǎn),中聯(lián)部件22下方的阻尼塊23承受中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的擺動(dòng)沖擊,避免了中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的下步直接與無人機(jī)主軸21碰撞,有效的延長了無人機(jī)主軸21和中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的使用壽命,同時(shí)阻尼塊223的緩沖作用也降低了無人機(jī)旋翼頭的整體機(jī)械振動(dòng),將槳夾25上開設(shè)凹槽251,橫軸25的一端插置在凹槽251內(nèi),橫軸25與凹槽251之間設(shè)置軸承26,在凹槽251的槽口設(shè)置封堵塊27,這樣就形成了較為封閉的儲油腔,在槳夾25上設(shè)置有注油孔252,這樣就方便向凹槽251的槽腔內(nèi)注入潤滑油脂,潤滑油脂注入凹槽251的槽腔內(nèi)后,旋轉(zhuǎn)葉片30在旋轉(zhuǎn)的過程中,可避免潤滑油脂甩出槳夾25,還確保軸承26的潤滑效果。
所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)22由兩瓣體式結(jié)構(gòu)相互扣合構(gòu)成,所述主軸21位于兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間,主軸21的上端設(shè)置有銷軸211,所述銷軸211的桿長方向與主軸21長度方向垂直且伸出主軸21的兩端,銷軸211的兩端分別設(shè)置有滾動(dòng)軸承212,滾動(dòng)軸承211與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的兩瓣體式結(jié)構(gòu)構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)式配合。將中聯(lián)結(jié)構(gòu)22采用兩瓣體式結(jié)構(gòu),方便中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的安裝,利用銷軸211及其兩端設(shè)置的滾動(dòng)軸承211,可進(jìn)一步減少無人機(jī)旋轉(zhuǎn)葉片30浮動(dòng)時(shí)造成主軸21與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的磨損,進(jìn)一步地提高了中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的使用壽命。
更進(jìn)一步地,所述中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有用于容納阻尼塊221的卡槽222,所述卡槽222位于中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的兩瓣體式結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有兩個(gè),卡槽222的槽口相對且沿著主軸21的軸芯對稱布置,所述阻尼塊221由橡膠材料制成,所述卡槽222的槽長方向與主軸21的長度方向垂直,卡槽222的槽壁上設(shè)置有安裝孔2221,安裝螺栓穿過安裝孔2221且兩端與中聯(lián)結(jié)構(gòu)22的兩瓣體式結(jié)構(gòu)固連。
所述橫軸24的軸端設(shè)置成t形結(jié)構(gòu),所述軸承26套設(shè)在橫軸24的軸身上且外圈與凹槽251的槽腔抵靠,所述封堵塊27為環(huán)狀結(jié)構(gòu),所述槳夾25上設(shè)置有安裝孔,安裝孔內(nèi)設(shè)置有安裝螺栓253,安裝螺栓253穿過安裝孔與封堵塊27連接;
上述t形橫軸24是整體鍛造加工成型可以承受較大的大槳旋轉(zhuǎn)離心力,而傳統(tǒng)無人機(jī)橫軸24采用螺絲帽固定槳夾25及軸承26,因?yàn)槁菁y接觸受力面積有限相對能承受槳夾25旋轉(zhuǎn)的離心力也比較有限。
所述槳夾25的另一端設(shè)置有開口254,旋轉(zhuǎn)葉片30位于該開口254內(nèi),開口254所在的槳夾25上設(shè)置有螺栓255,螺栓255穿過槳夾25及旋轉(zhuǎn)葉片30且伸出端設(shè)置有螺母。
以上所述,僅是發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對發(fā)明的技術(shù)范圍作出任何限制,故凡是依據(jù)發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾,均仍屬于發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。