本發(fā)明涉及一種四旋翼無人機(jī),確切地說是一種新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)。
背景技術(shù):
目前,我國(guó)無人機(jī)領(lǐng)域的很多技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平,因?yàn)樗男頍o人機(jī)穩(wěn)定性好、可操作性強(qiáng)、用途廣泛,所以各種各樣的四旋翼無人機(jī)發(fā)展極其迅速,但是現(xiàn)有四旋翼無人機(jī)因續(xù)航能力差等原因,導(dǎo)致無人機(jī)在軍用領(lǐng)域及民用方向的快速發(fā)展受到一定的制約。在現(xiàn)有技術(shù)方案中,一般采用固定充電站對(duì)無人機(jī)進(jìn)行充電的技術(shù),或者改進(jìn)旋翼無人機(jī)的電池以及采用效率更高的電機(jī)等方法提高無人機(jī)航程,一種名稱為“一種旋翼無人機(jī)自主續(xù)航充電樁及其方法”,專利號(hào)為“2016110115937”的發(fā)明申請(qǐng),公開一種無人機(jī)在電量不足的情況下自主尋找充電站進(jìn)行充電的技術(shù)方案,這是一種行之有效的充電樁方案,這種充電樁給無人機(jī)充電時(shí),控制四塊三角形蓋板閉合,將旋翼無人機(jī)完全包裹在充電樁中,它的不足在于:充電樁鎖定無人機(jī)的裝置體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,另外這種旋翼無人機(jī)沒有其他提高無人機(jī)航程的改進(jìn)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有四旋翼無人機(jī)技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明公開一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、續(xù)航能力強(qiáng)、成本低的新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī),包括一種新能源供給的智能充電樁和效率更高的新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的技術(shù)方案是由智能充電樁和新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)組成,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于:所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)設(shè)置往返的航空路線,航空路線上設(shè)置若干智能充電樁,若干智能充電樁在城市上空設(shè)置在樓頂上;在農(nóng)村上空設(shè)置在電線桿上端,所述智能充電樁設(shè)置長(zhǎng)方形平臺(tái),所述長(zhǎng)方形平臺(tái)安裝在樓頂上或者電線桿上端,長(zhǎng)方形平臺(tái)的四角設(shè)置絕緣柱,左邊前、后絕緣柱之間安裝左連接板,右邊前、后絕緣柱之間安裝右連接板,左邊前、后絕緣柱上端安裝火線前、后供電槽,右邊前、后絕緣柱上端安裝地線前、后供電槽,4個(gè)供電槽均為燕尾型的銅制品,4個(gè)供電槽的右端均制有軸孔,火線前、后供電槽軸孔內(nèi)安裝左長(zhǎng)軸,地線前、后供電槽軸孔內(nèi)安裝右長(zhǎng)軸,左、右長(zhǎng)軸中部焊接左、右t型鎖頭,左、右t型鎖頭均焊接短軸,所述左、右短軸上均安裝左、右連桿,所述左、右連接板中部設(shè)置左、右電機(jī),左、右電機(jī)上端設(shè)置左、右減速器,左、右減速器的驅(qū)動(dòng)軸上安裝左、右曲軸,左、右曲軸的短軸連接左、右連桿的下端軸孔,所述左、右電機(jī)均設(shè)置左、右安裝板,左、右安裝板均制有螺絲釘孔,由左、右螺絲釘將左、右電機(jī)安裝在左、右連接板右邊,所述長(zhǎng)方形平臺(tái)上端設(shè)置智能控制盒,智能控制盒內(nèi)設(shè)置通信模塊和智能控制模塊;所述火線前、后供電槽左邊設(shè)置左前、后螺絲釘,左前、后螺絲釘之間安裝火線銅排,所述地線前、后供電槽左邊設(shè)置右前、后螺絲釘,右前、后螺絲釘之間安裝地線銅排,所述智能控制模塊輸入端連接交流220v電源,智能控制模塊輸出交流220v火線端連接火線銅排,智能控制模塊輸出交流220v地線端連接地線銅排;所述新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)設(shè)置十字型機(jī)身,十字型機(jī)身中部設(shè)置圓形機(jī)倉(cāng),圓形機(jī)倉(cāng)外圓設(shè)置4個(gè)等分的錐形筒,錐形筒大頭連接圓形機(jī)倉(cāng),錐形筒小頭上端設(shè)置細(xì)管架,4個(gè)細(xì)管架位于十字型機(jī)身四角上端,錐形筒大頭下端設(shè)置左前、后粗管架和右前、后粗管架,所述的圓形機(jī)倉(cāng)、4個(gè)錐形筒以及4個(gè)粗管架、4個(gè)細(xì)管架為一體化十字型機(jī)身,所述十字型機(jī)身分別注塑制成上半機(jī)身和下半機(jī)身,然后裝配成整體;機(jī)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置機(jī)載智能控制盒,所述機(jī)載智能控制盒內(nèi)設(shè)置計(jì)算機(jī)、陀螺儀、.加速度計(jì)、gps接收模塊、視覺感應(yīng)模塊、通信模塊、充電模塊、電機(jī)控制模塊,機(jī)載智能控制盒右側(cè)設(shè)置鋰電池組,鋰電池組上端設(shè)置載荷平臺(tái),載荷平臺(tái)設(shè)置各種任務(wù)載荷,所述圓形機(jī)倉(cāng)上端設(shè)置衛(wèi)星天線、下端設(shè)置云臺(tái),云臺(tái)下端設(shè)置高清攝像頭,所述左前、后粗管架內(nèi)圓緊配安裝左受電管,所述右前、后粗管架內(nèi)圓緊配安裝右受電管,左、右受電管為u型銅管,所述左、右受電管通過導(dǎo)線連接所述充電模塊的交流220v電源輸入端,充電模塊的直流低壓電源輸出端連接鋰電池組,所述左、右受電管既是受電架,又是新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的起落架;所述十字型機(jī)身四角上端4個(gè)細(xì)管架內(nèi)圓緊配安裝電機(jī)軸,4個(gè)電機(jī)軸為空心軸,4個(gè)空心軸上設(shè)置4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī),4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)的外圓均設(shè)置旋翼架,4個(gè)旋翼架外圓均制有兩槳片的旋翼,左前、右后旋翼為正槳旋翼,左后、右前旋翼為反槳旋翼。
所述外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)設(shè)置旋翼架,所述旋翼架內(nèi)圓緊配安裝外導(dǎo)磁圈,外導(dǎo)磁圈圓周制有等分的8個(gè)螺母孔,外導(dǎo)磁圈上端設(shè)置上端蓋,上端蓋中部設(shè)有上軸承架及上軸承;外導(dǎo)磁圈下端設(shè)置下端蓋,下端蓋中部設(shè)有下軸承架及下軸承;上、下端蓋分別由8個(gè)螺絲釘緊固在外導(dǎo)磁圈上、下端,所述上端蓋與外導(dǎo)磁圈之間設(shè)置一個(gè)定位銷釘,所述外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓設(shè)有10塊弧型永磁體,所述弧型永磁體是用釹鐵硼材料制造的強(qiáng)磁體,每塊弧型永磁體的磁極方向是徑向的,10塊弧型永磁體的n極、s極相互交替排列在外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓,弧型永磁體的長(zhǎng)度等于外導(dǎo)磁圈的寬度,弧型永磁體與外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓的左、右邊對(duì)齊,用a、b膠將10塊弧型永磁體粘接在外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓制成外永磁圈;上端蓋下端設(shè)置圈架,所述上端蓋和圈架是鋁合金輪一體化鑄造成型,所述圈架外圓緊配合安裝內(nèi)導(dǎo)磁圈,所述內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓設(shè)有10塊比外永磁圈弧型永磁體略小的弧型永磁體,所述弧型永磁體是用釹鐵硼材料制造的強(qiáng)磁體,每塊弧型永磁體的磁極方向是徑向的,10塊方型永磁體的n極、s極相互交替排列在內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓,弧型永磁體的長(zhǎng)度等于內(nèi)導(dǎo)磁圈的寬度,弧型永磁體與內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓的左、右邊對(duì)齊,用a、b膠將10塊弧型永磁體粘接在內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓制成內(nèi)永磁圈,所述內(nèi)永磁圈與外永磁圈同心,內(nèi)、外永磁圈的寬度相等,內(nèi)、外永磁圈的左、右邊對(duì)齊,內(nèi)永磁圈的10塊弧型永磁體與外永磁圈的10塊弧型永磁體均對(duì)準(zhǔn),相對(duì)的內(nèi)、外弧型永磁體的極性互為相反,內(nèi)、外永磁圈之間設(shè)有均勻氣隙;所述外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)設(shè)置無鐵芯定子,所述無鐵芯定子設(shè)置臺(tái)階軸,所述臺(tái)階軸上細(xì)下粗,上端細(xì)軸安裝上軸承內(nèi)圓,下端粗軸是所述的空心軸,空心軸安裝在下軸承內(nèi)圓,空心軸上端緊配合安裝定子套,定子套與空心軸之間設(shè)置斜孔,所述空心軸中心是穿線孔,穿線孔與斜孔連通,所述定子套下端設(shè)有圓盤架,圓盤架外圓上側(cè)設(shè)置線圈槽,線圈槽內(nèi)安裝齒槽型定子線圈,線圈槽與齒槽型定子線圈之間的空隙用a、b膠粘接,所述齒槽型定子線圈設(shè)置齒槽型線圈骨架,所述齒槽型線圈骨架設(shè)置內(nèi)筒架和外筒架,內(nèi)筒架、外筒架的高度一致,內(nèi)筒架、外筒架之間設(shè)置12個(gè)等分的線圈芯架,所述線圈芯架的長(zhǎng)度小于內(nèi)筒架、外筒架的高度、位于內(nèi)筒架、外筒架高度的中部,所述外筒架分割成12個(gè)等分的齒槽架,每個(gè)線圈芯架均位于每個(gè)齒槽架中間,每個(gè)等分的齒槽架相鄰之間設(shè)置12個(gè)等分的槽口,所述內(nèi)筒架、線圈芯架和齒槽架的厚度相等、小于1毫米,所述槽口的寬度小于2毫米,所述內(nèi)筒架、線圈芯架和齒槽架用高強(qiáng)度塑料一體化注塑成所述的齒槽型線圈骨架,齒槽型線圈骨架圓周形成12個(gè)等分的t型齒牙,12個(gè)等分的槽口內(nèi)形成12個(gè)等分的齒槽,12個(gè)齒槽內(nèi)圍繞線圈芯架繞制12個(gè)單線圈,每個(gè)單線圈均用多股漆包線繞制,12個(gè)單線圈與單線圈相鄰之間漆包線繞制方向互為相反,12個(gè)單線圈平均分配成a、b、c三相線圈,每一相線圈由4個(gè)單線圈串聯(lián)的由2個(gè)線圈組分布的上、下對(duì)稱的單相線圈,以a相線圈為例的連接方式是:齒槽型線圈骨架的垂直線直徑上端的2個(gè)單線圈串聯(lián)成上a相線圈組,垂直線直徑下端的2個(gè)單線圈串聯(lián)成下a相線圈組;所述上a相線圈組的尾端與下a相線圈組的首端連接;b相線圈和c相線圈均與a相線圈的連接方式相同,與a相線圈相鄰的線圈組為b相線圈,與b相線圈相鄰的線圈組為c相線圈,a、b、c三相線圈按照y形電路連接成三相線圈,每相線圈的首端為三相線圈的輸出線,每相線圈的尾端連接一起為三相線圈的中性線;所述圓盤架上側(cè)設(shè)置左、右引線槽,左引線槽內(nèi)分別放置所述中性線的端線和三相線圈的輸出線;右引線槽設(shè)置3個(gè)槽,3個(gè)槽內(nèi)分別放置3個(gè)霍爾位置傳感器,3個(gè)霍爾位置傳感器分別與齒槽型線圈骨架上端3個(gè)相位槽口對(duì)準(zhǔn),3個(gè)相位槽口相鄰之間的電角度為120度,3個(gè)相位槽口之間相距一個(gè)線圈組,所述3個(gè)霍爾位置傳感器用a、b膠粘接方式安裝在齒槽型線圈骨架右端,3個(gè)霍爾位置傳感器接近所述內(nèi)永磁圈下邊,3個(gè)霍爾位置傳感器的輸出線分別從3個(gè)引線槽引向斜孔;所述3個(gè)霍爾位置傳感器的輸出線和所述三相線圈的輸出線合并一股電線,經(jīng)過所述斜孔和穿線孔引出電機(jī)外面。
所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)檢測(cè)到自身電量不足后,開啟尋找智能充電樁的模式,即在事先充電樁數(shù)據(jù)庫(kù)中找到與當(dāng)前位置距離最近的智能充電樁的gps坐標(biāo)位置,并向充電樁飛去,此過程借助gps進(jìn)行位置的測(cè)定。當(dāng)無人機(jī)到達(dá)gps的誤差范圍內(nèi)的位置后,無人機(jī)先進(jìn)行懸停并啟動(dòng)圖像識(shí)別,此過程中所述云臺(tái)自動(dòng)調(diào)整使高清攝像頭方向始終垂直于地面向下,通過攝像鏡頭的遠(yuǎn)近調(diào)整和圖像識(shí)別找到所述長(zhǎng)方形平臺(tái),高清攝像頭視野中的長(zhǎng)方形平臺(tái)與電腦儲(chǔ)存的長(zhǎng)方形平臺(tái)的坐標(biāo)差,通過計(jì)算機(jī)控制調(diào)整無人機(jī)的飛行姿勢(shì),使坐標(biāo)差趨近于零,無人機(jī)處于長(zhǎng)方形平臺(tái)的正上方之后垂直緩慢降落,接近長(zhǎng)方形平臺(tái),在無人機(jī)降落的過程中,無人機(jī)上的通信模塊與智能充電樁上的通信模塊進(jìn)行無線握手對(duì)接,智能充電樁上的通信模塊向外發(fā)射偽隨機(jī)碼,無人機(jī)的通信模塊接收到偽隨機(jī)碼后按照事先設(shè)定好的算法進(jìn)行解碼,同時(shí)充電樁上的通信模塊發(fā)送成功后也開始按照設(shè)定的算法進(jìn)行解碼,無人機(jī)上的通信模塊將解碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給智能充電樁上的通信模塊,如果不是我方的無人機(jī),則兩個(gè)通信模塊解算后的數(shù)據(jù)不相同,此時(shí),所述智能控制模塊控制所述左、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述左、右t型鎖頭,左、右t型鎖頭向左關(guān)閉,長(zhǎng)方形平臺(tái)上所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽被左、右t型鎖頭阻攔,無人機(jī)落下時(shí)不能連接充電,如果是我方的無人機(jī),則兩個(gè)通信模塊解算后的數(shù)據(jù)是相同的,此時(shí),所述智能控制模塊控制所述左、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述左、右t型鎖頭,左、右t型鎖頭向右打開,所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽開放,無人機(jī)落下時(shí),所述左、右受電管分別落入所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽的燕尾槽底部,智能充電樁接收無人機(jī)發(fā)送的信息后對(duì)無人機(jī)進(jìn)行充電。同時(shí)智能控制模塊驅(qū)動(dòng)左、右t型鎖頭向左將左、右受電管鎖定,無人機(jī)在充電過程中檢測(cè)電池電量,一旦充滿,無人機(jī)通信模塊向智能充電樁發(fā)送停止充電的信號(hào),左、右t型鎖頭向右打開,并啟動(dòng)自主起飛的模式,飛到原先規(guī)劃好的航線上繼續(xù)執(zhí)行任務(wù),智能充電樁的通信模塊接到無人機(jī)離開的信號(hào)后,左、右t型鎖頭向左關(guān)閉,并且停止向外輸出電能。
所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的有益效果在于:所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的視覺感應(yīng)跟蹤長(zhǎng)方形平臺(tái)和智能控制盒落下時(shí),在所述智能充電樁的火線前、后供電槽和地線前、后供電槽的燕尾槽上口的誤差范圍內(nèi),所述左、右受電管能自動(dòng)準(zhǔn)確地落入各個(gè)供電槽的燕尾槽底部進(jìn)行連接充電,智能充電樁的左、右t型鎖頭經(jīng)過計(jì)算機(jī)識(shí)別控制,具有打開、鎖定、關(guān)閉無人機(jī)的功能,鎖定裝置體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、成本低不僅能識(shí)別供電,而且無人機(jī)鎖定牢固,防止大風(fēng)吹走,所述4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)效率高、體積小、重量輕,具有提高無人機(jī)航程的突出效果。
附圖說明
圖1為新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)開放狀態(tài)正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)鎖定狀態(tài)正視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)開放狀態(tài)右視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)正視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
在圖1、圖2、圖3、圖4中,所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)設(shè)置往返的航空路線,航空路線上設(shè)置若干智能充電樁,若干智能充電樁在城市上空設(shè)置在樓頂1上;在農(nóng)村上空設(shè)置在電線桿2上端,所述智能充電樁設(shè)置長(zhǎng)方形平臺(tái)3,所述長(zhǎng)方形平臺(tái)安裝在樓頂上或者電線桿上端,長(zhǎng)方形平臺(tái)的四角設(shè)置絕緣柱4,左邊前、后絕緣柱之間安裝左連接板5,右邊前、后絕緣柱之間安裝右連接板6,左邊前、后絕緣柱上端安裝火線前、后供電槽7,右邊前、后絕緣柱上端安裝地線前、后供電槽8,4個(gè)供電槽均為燕尾型的銅制品,4個(gè)供電槽的右端均制有軸孔,火線前、后供電槽軸孔內(nèi)安裝左長(zhǎng)軸9,地線前、后供電槽軸孔內(nèi)安裝右長(zhǎng)軸10,左、右長(zhǎng)軸中部焊接左、右t型鎖頭11、12,左、右t型鎖頭均焊接短軸13、14,所述左、右短軸上均安裝左、右連桿15、16,所述左、右連接板中部設(shè)置左、右電機(jī)17、18,左、右電機(jī)上端設(shè)置左、右減速器19、20,左、右減速器的驅(qū)動(dòng)軸上安裝左、右曲軸21、22,左、右曲軸的短軸連接左、右連桿的下端軸孔,所述左、右電機(jī)均設(shè)置左、右安裝板23、24,左、右安裝板均制有螺絲釘孔,由左、右螺絲釘25、26將左、右電機(jī)安裝在左、右連接板右邊,所述長(zhǎng)方形平臺(tái)上端設(shè)置智能控制盒27,智能控制盒內(nèi)設(shè)置通信模塊和智能控制模塊;所述火線前、后供電槽左邊設(shè)置左前、后螺絲釘,左前、后螺絲釘之間安裝火線銅排28,所述地線前、后供電槽左邊設(shè)置右前、后螺絲釘,右前、后螺絲釘之間安裝地線銅排29,所述智能控制模塊輸入端連接交流220v電源,智能控制模塊輸出交流220v火線端連接火線銅排,智能控制模塊輸出交流220v地線端連接地線銅排;所述新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)設(shè)置十字型機(jī)身,十字型機(jī)身中部設(shè)置圓形機(jī)倉(cāng)30,圓形機(jī)倉(cāng)外圓設(shè)置4個(gè)等分的錐形筒31,錐形筒大頭連接圓形機(jī)倉(cāng),錐形筒小頭上端設(shè)置細(xì)管架32,4個(gè)細(xì)管架位于十字型機(jī)身四角上端,錐形筒大頭下端設(shè)置左前、后粗管架33和右前、后粗管架34,所述的圓形機(jī)倉(cāng)、4個(gè)錐形筒以及4個(gè)粗管架、4個(gè)細(xì)管架為一體化十字型機(jī)身,所述十字型機(jī)身分別注塑制成上半機(jī)身35和下半機(jī)身36,然后裝配成整體;機(jī)倉(cāng)內(nèi)設(shè)置機(jī)載智能控制盒37,所述機(jī)載智能控制盒內(nèi)設(shè)置計(jì)算機(jī)、陀螺儀、.加速度計(jì)、gps接收模塊、視覺感應(yīng)模塊、通信模塊、充電模塊、電機(jī)控制模塊,機(jī)載智能控制盒右側(cè)設(shè)置鋰電池組38,鋰電池組上端設(shè)置載荷平臺(tái)39,載荷平臺(tái)設(shè)置各種任務(wù)載荷,所述圓形機(jī)倉(cāng)上端設(shè)置衛(wèi)星天線40、下端設(shè)置云臺(tái)41,云臺(tái)下端設(shè)置高清攝像頭42,所述左前、后粗管架內(nèi)圓緊配安裝左受電管43,所述右前、后粗管架內(nèi)圓緊配安裝右受電管44,左、右受電管為u型銅管,所述左、右受電管通過導(dǎo)線連接所述充電模塊的交流220v電源輸入端,充電模塊的直流低壓電源輸出端連接鋰電池組,所述左、右受電管既是受電架,又是新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的起落架;所述十字型機(jī)身四角上端4個(gè)細(xì)管架內(nèi)圓緊配安裝電機(jī)軸,4個(gè)電機(jī)軸為空心軸45,4個(gè)空心軸上設(shè)置4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)46,4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)的外圓均設(shè)置旋翼架47,4個(gè)旋翼架外圓均制有兩槳片的旋翼,左前、右后旋翼48、51為正槳旋翼,左后、右前旋翼49、50為反槳旋翼。
在圖5、圖6中,所述外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)設(shè)置旋翼架,所述旋翼架內(nèi)圓緊配安裝外導(dǎo)磁圈52,外導(dǎo)磁圈圓周制有等分的8個(gè)螺母孔,外導(dǎo)磁圈上端設(shè)置上端蓋53,上端蓋中部設(shè)有上軸承架及上軸承54;外導(dǎo)磁圈下端設(shè)置下端蓋55,下端蓋中部設(shè)有下軸承架及下軸承56;上、下端蓋分別由8個(gè)螺絲釘57緊固在外導(dǎo)磁圈上、下端,所述上端蓋與外導(dǎo)磁圈之間設(shè)置一個(gè)定位銷釘58,所述外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓設(shè)有10塊弧型永磁體59,所述弧型永磁體是用釹鐵硼材料制造的強(qiáng)磁體,每塊弧型永磁體的磁極方向是徑向的,10塊弧型永磁體的n極、s極相互交替排列在外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓,弧型永磁體的長(zhǎng)度等于外導(dǎo)磁圈的寬度,弧型永磁體與外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓的左、右邊對(duì)齊,用a、b膠將10塊弧型永磁體粘接在外導(dǎo)磁圈內(nèi)圓制成外永磁圈60;上端蓋下端設(shè)置圈架61,所述上端蓋和圈架是鋁合金輪一體化鑄造成型,所述圈架外圓緊配合安裝內(nèi)導(dǎo)磁圈62,所述內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓設(shè)有10塊比外永磁圈弧型永磁體略小的弧型永磁體63,所述弧型永磁體是用釹鐵硼材料制造的強(qiáng)磁體,每塊弧型永磁體的磁極方向是徑向的,10塊弧型永磁體的n極、s極相互交替排列在內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓,弧型永磁體的長(zhǎng)度等于內(nèi)導(dǎo)磁圈的寬度,弧型永磁體與內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓的左、右邊對(duì)齊,用a、b膠將10塊弧型永磁體粘接在內(nèi)導(dǎo)磁圈外圓制成內(nèi)永磁圈64,所述內(nèi)永磁圈與外永磁圈同心,內(nèi)、外永磁圈的寬度相等,內(nèi)、外永磁圈的左、右邊對(duì)齊,內(nèi)永磁圈的10塊弧型永磁體與外永磁圈的10塊弧型永磁體均對(duì)準(zhǔn),相對(duì)的內(nèi)、外弧型永磁體的極性互為相反,內(nèi)、外永磁圈之間設(shè)有均勻氣隙;所述外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)設(shè)置無鐵芯定子,所述無鐵芯定子設(shè)置臺(tái)階軸,所述臺(tái)階軸上細(xì)下粗,上端細(xì)軸安裝上軸承內(nèi)圓,下端粗軸是所述的空心軸45,空心軸安裝在下軸承內(nèi)圓,空心軸上端緊配合安裝定子套65,定子套與空心軸之間設(shè)置斜孔66,所述空心軸中心是穿線孔67,穿線孔與斜孔連通,所述定子套下端設(shè)有圓盤架68,圓盤架外圓上側(cè)設(shè)置線圈槽,線圈槽內(nèi)安裝齒槽型定子線圈69,線圈槽與齒槽型定子線圈之間的空隙用a、b膠粘接,所述齒槽型定子線圈設(shè)置齒槽型線圈骨架,所述齒槽型線圈骨架設(shè)置內(nèi)筒架70和外筒架,內(nèi)筒架、外筒架的高度一致,內(nèi)筒架、外筒架之間設(shè)置12個(gè)等分的線圈芯架71,所述線圈芯架的長(zhǎng)度小于內(nèi)筒架、外筒架的高度、位于內(nèi)筒架、外筒架高度的中部,所述外筒架分割成12個(gè)等分的齒槽架72,每個(gè)線圈芯架均位于每個(gè)齒槽架中間,每個(gè)等分的齒槽架相鄰之間設(shè)置12個(gè)等分的槽口73,所述內(nèi)筒架、線圈芯架和齒槽架的厚度相等、小于1毫米,所述槽口的寬度小于2毫米,所述內(nèi)筒架、線圈芯架和齒槽架用高強(qiáng)度塑料一體化注塑成所述的齒槽型線圈骨架,齒槽型線圈骨架圓周形成12個(gè)等分的t型齒牙,12個(gè)等分的槽口內(nèi)形成12個(gè)等分的齒槽,12個(gè)齒槽內(nèi)圍繞線圈芯架繞制12個(gè)單線圈,每個(gè)單線圈均用多股漆包線繞制,12個(gè)單線圈與單線圈相鄰之間漆包線繞制方向互為相反,12個(gè)單線圈平均分配成a、b、c三相線圈,每一相線圈由4個(gè)單線圈串聯(lián)的由2個(gè)線圈組上、下分布的上、下對(duì)稱的單相線圈,以a相線圈為例的連接方式是:齒槽型線圈骨架的垂直線直徑上端的2個(gè)單線圈串聯(lián)成上a相線圈組74,垂直線直徑下端的2個(gè)單線圈串聯(lián)成下a相線圈組75;所述上a相線圈組的尾端與下a相線圈組的首端連接;b相線圈和c相線圈均與a相線圈的連接方式相同,與a相線圈相鄰的線圈組為b相線圈,與b相線圈相鄰的線圈組為c相線圈,a、b、c三相線圈按照y形電路連接成三相線圈,每相線圈的首端為三相線圈的輸出線,每相線圈的尾端連接一起為三相線圈的中性線;所述圓盤架上側(cè)設(shè)置左、右引線槽76、77、,左引線槽內(nèi)分別放置所述中性線的端線和三相線圈的輸出線;右引線槽設(shè)置3個(gè)槽,3個(gè)槽內(nèi)分別放置3個(gè)霍爾位置傳感器78、79、80,3個(gè)霍爾位置傳感器分別與齒槽型線圈骨架右端3個(gè)相位槽口對(duì)準(zhǔn),3個(gè)相位槽口相鄰之間的電角度為120度,3個(gè)相位槽口之間相距一個(gè)單相線圈組,所述3個(gè)霍爾位置傳感器用a、b膠粘接方式安裝在齒槽型線圈骨架右端,3個(gè)霍爾位置傳感器接近所述內(nèi)永磁圈下邊,3個(gè)霍爾位置傳感器的輸出線分別從3個(gè)引線槽引向斜孔;所述3個(gè)霍爾位置傳感器的輸出線和所述三相線圈的輸出線合并一股電線81,經(jīng)過所述斜孔和穿線孔引出電機(jī)外面。
所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)檢測(cè)到自身電量不足后,開啟尋找智能充電樁的模式,即在事先充電樁數(shù)據(jù)庫(kù)中找到與當(dāng)前位置距離最近的智能充電樁的gps坐標(biāo)位置,并向充電樁飛去,此過程借助gps進(jìn)行位置的測(cè)定。當(dāng)無人機(jī)到達(dá)gps的誤差范圍內(nèi)的位置后,無人機(jī)先進(jìn)行懸停并啟動(dòng)圖像識(shí)別,此過程中所述云臺(tái)自動(dòng)調(diào)整使高清攝像頭方向始終垂直于地面向下,通過攝像鏡頭的遠(yuǎn)近調(diào)整和圖像識(shí)別找到所述長(zhǎng)方形平臺(tái)和智能控制盒,高清攝像頭視野中遠(yuǎn)處的長(zhǎng)方形平臺(tái)和近處的智能控制盒的坐標(biāo)與電腦儲(chǔ)存的長(zhǎng)方形平臺(tái)和智能控制盒的坐標(biāo)進(jìn)行比較,通過計(jì)算機(jī)控制調(diào)整無人機(jī)的飛行姿勢(shì),使坐標(biāo)差趨近于零,無人機(jī)處于長(zhǎng)方形平臺(tái)的正上方之后垂直緩慢降落,接近長(zhǎng)方形平臺(tái),在無人機(jī)降落的過程中,無人機(jī)上的通信模塊與智能充電樁上的通信模塊進(jìn)行無線握手對(duì)接,智能充電樁上的通信模塊向外發(fā)射偽隨機(jī)碼,無人機(jī)的通信模塊接收到偽隨機(jī)碼后按照事先設(shè)定好的算法進(jìn)行解碼,同時(shí)充電樁上的通信模塊發(fā)送成功后也開始按照設(shè)定的算法進(jìn)行解碼,無人機(jī)上的通信模塊將解碼后的數(shù)據(jù)發(fā)送給智能充電樁上的通信模塊,如果不是我方的無人機(jī),則兩個(gè)通信模塊解算后的數(shù)據(jù)不相同,此時(shí),所述智能控制模塊控制所述左、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述左、右t型鎖頭,左、右t型鎖頭向左關(guān)閉,長(zhǎng)方形平臺(tái)上所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽被左、右t型鎖頭阻攔,無人機(jī)落下時(shí)不能連接充電,如果是我方的無人機(jī),則兩個(gè)通信模塊解算后的數(shù)據(jù)是相同的,此時(shí),所述智能控制模塊控制所述左、右電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述左、右t型鎖頭,左、右t型鎖頭向右打開,所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽開放,無人機(jī)落下時(shí),所述左、右受電管分別落入所述火線前、后供電槽和地線前、后供電槽的燕尾槽底部,智能充電樁接收無人機(jī)發(fā)送的信息后對(duì)無人機(jī)進(jìn)行充電。同時(shí)智能控制模塊驅(qū)動(dòng)左、右t型鎖頭向左將左、右受電管鎖定,無人機(jī)在充電過程中檢測(cè)電池電量,一旦充滿,無人機(jī)通信模塊向智能充電樁發(fā)送停止充電的信號(hào),左、右t型鎖頭向右打開,并啟動(dòng)自主起飛的模式,飛到原先規(guī)劃好的航線上繼續(xù)執(zhí)行任務(wù),智能充電樁的通信模塊接到無人機(jī)離開的信號(hào)后,左、右t型鎖頭向左關(guān)閉,并且停止向外輸出電能。
所述新能源新電動(dòng)四旋翼無人機(jī)的視覺感應(yīng)跟蹤長(zhǎng)方形平臺(tái)和智能控制盒落下時(shí),在所述智能充電樁的火線前、后供電槽和地線前、后供電槽的燕尾槽上口的誤差范圍內(nèi),所述左、右受電管能自動(dòng)準(zhǔn)確地落入各個(gè)供電槽的燕尾槽底部進(jìn)行連接充電,智能充電樁的左、右t型鎖頭經(jīng)過計(jì)算機(jī)識(shí)別控制,具有打開、鎖定、關(guān)閉無人機(jī)的功能,鎖定裝置體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠、成本低,不僅能識(shí)別供電,而且無人機(jī)鎖定牢固,防止大風(fēng)吹走,所述4個(gè)外轉(zhuǎn)子無鐵芯電機(jī)效率高、體積小、重量輕,具有提高無人機(jī)航程的突出效果。