本實用新型涉及無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多旋翼無人機(jī)。
背景技術(shù):多旋翼無人機(jī)通常有3~9個旋翼,尤其以4旋翼最為常見。多旋翼無人機(jī)具備垂直起降、空中懸停、低速飛行、倒飛、側(cè)飛、360度旋轉(zhuǎn)等功能,現(xiàn)已在近地航拍(空中拍照、攝像)、監(jiān)視、偵察、無線電信號中繼,高壓線、大橋、水壩和路面檢査,搜索與救援,運送快遞等方面得到應(yīng)用?,F(xiàn)有的多旋翼無人機(jī)主要有以下不足:由于懸停空中時依靠機(jī)上裝載的電池來提供電能,因此續(xù)航時間短,大多數(shù)依靠電池電能工作的多旋翼無人機(jī)一次只能持續(xù)飛行10~30分鐘左右,也就是說多旋翼無人機(jī)在空中工作的時間一般只有10~30分鐘,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們使用多旋翼無人機(jī)來進(jìn)行長時間空中監(jiān)視、拍攝、喊話、傳輸、信號中繼、布防、待命等實際需求。另外,現(xiàn)有的多旋翼無人機(jī)在空中懸停進(jìn)行定點監(jiān)視、拍攝時,其姿態(tài)受風(fēng)力以及位置傳感器信號影響較大,穩(wěn)定性不易保證;多旋翼無人機(jī)在空中懸停工作時,飛控系統(tǒng)需要對其姿態(tài)進(jìn)行實時控制和調(diào)整,既消耗電池的電能,也存在不小的安全隱患,萬一發(fā)生機(jī)械、電控故障或操作不當(dāng),就很容易造成墜機(jī)事故(炸機(jī)),甚至從空中掉下來砸傷人;多旋翼無人機(jī)用于運送快遞時,在飛行到目的地后,若取貨人還未到達(dá),多旋翼無人機(jī)就只能降落到地面(否則電池電量將很快耗盡),而無法停留在空中等待;多旋翼無人機(jī)用于野外觀察研究動物、鳥類、昆蟲時,其旋翼發(fā)出的聲響和產(chǎn)生的氣流會對動物、鳥類、昆蟲造成驚嚇和干擾,而且一次起飛通常只能在空中停留10~30分鐘,根本不能滿足使用要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本實用新型的目的是提供一種可以長時間停留在“空中”工作或待命的多旋翼無人機(jī),以解決現(xiàn)有多旋翼無人機(jī)留空時間短、無法長時間在空中工作的不足。本實用新型技術(shù)方案是:一種多旋翼無人機(jī),包括機(jī)身、機(jī)臂(螺旋槳支架)、電機(jī)、旋翼(螺旋槳)、腳架(支腳)等;驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的電機(jī)以及對應(yīng)的旋翼一般各有3~9個,且通過機(jī)臂安裝于機(jī)身四周;腳架設(shè)置在機(jī)身下面,機(jī)身中還安裝有用于給用電部件供電的電池以及飛控單元;此外,在機(jī)身上還設(shè)置有掛架(吊掛裝置),該掛架的形狀為倒J字形、?號形或7字形,在掛架上設(shè)有掛勾或掛桿。這種多旋翼無人機(jī)在使用過程中,可以通過掛架上面的掛勾或掛桿來將其吊掛在高處的物體上,例如吊掛在空中的電線電纜、樹枝、鐵塔、電線桿、交通標(biāo)志牌、廣告牌、高樓的陽臺攔桿上,這樣多旋翼無人機(jī)上攜帶的裝備(例如相機(jī)、攝像機(jī)、喇叭、信號中繼模塊、照明燈、氣體傳感器等)就可以長時間在高處工作或待命。為了便于操控多旋翼無人機(jī)吊掛在高處,在其機(jī)身上面通常還設(shè)置有一個朝向機(jī)身上方的上置攝像機(jī)(攝像頭)。另外,連接在多旋翼無人機(jī)機(jī)身上的掛架通常是可拆卸的,在使用過程中若不需要將多旋翼無人機(jī)吊掛在高處,可以把掛架從機(jī)身上拆卸下來;為了減輕重量,該掛架一般采用空心結(jié)構(gòu)。本實用新型的有益效果是,由于多旋翼無人機(jī)可以吊掛在高處工作,而在處于吊掛狀態(tài)時,無需旋翼提供升力,此時驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的電機(jī)停止工作,不會消耗電池電能,電池電能除了保留多旋翼無人機(jī)的返航用量外,其余可以全部供給機(jī)載裝備工作,因此能極大地延長機(jī)載裝備在“空中”工作的時間,而且在吊掛狀態(tài)下,多旋翼無人機(jī)的姿態(tài)和位置都非常穩(wěn)定,無需另外控制,受風(fēng)力的影響也非常小。另外,如果多旋翼無人機(jī)在使用中不需要吊掛在高處,在使用前可以先將掛架從機(jī)身上拆下,這樣本實用新型多旋翼無人機(jī)就能像普通多旋翼無人機(jī)那樣使用,對其性能和用途不會造成不利影響。附圖說明圖1是本實用新型多旋翼無人機(jī)一個實施例的主視示意圖。圖2是圖1實施例多旋翼無人機(jī)的立體示意圖。圖3是圖1實施例多旋翼無人機(jī)吊掛在空中時的使用狀態(tài)示意圖。圖4是圖1實施例多旋翼無人機(jī)拆下掛架后的立體示意圖。圖5是本實用新型多旋翼無人機(jī)中一種掛架的主視示意圖。圖6是本實用新型多旋翼無人機(jī)中另一種掛架的主視示意圖。圖7是本實用新型多旋翼無人機(jī)第二個實施例的立體示意圖。圖8、圖9、圖10是圖7實施例多旋翼無人機(jī)吊掛在空中時的使用狀態(tài)示意圖。圖11是本實用新型多旋翼無人機(jī)第三個實施例的立體示意圖。圖12是圖11實施例多旋翼無人機(jī)吊掛在空中時的使用狀態(tài)示意圖。圖13、圖14分別是本實用新型多旋翼無人機(jī)第四、第五個實施例的立體示意圖。圖中:1.掛架,1A.掛勾,1B.掛架接頭,1C.掛勾尖頭,1D.掛桿,2.機(jī)身,2A.掛架接口,3.機(jī)臂,4.電機(jī),5.旋翼,6.腳架,7.攝像機(jī),8.防護(hù)圈,9.上置攝像機(jī),10.電線,11.板狀物。具體實施方式下面結(jié)合附圖,通過實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。參照圖1、圖2、圖3,本實用新型多旋翼無人機(jī)在機(jī)械構(gòu)造方面包括機(jī)身(2)、機(jī)臂(3)、電機(jī)(4)、旋翼(5)、腳架(6),機(jī)臂(3)連接在機(jī)身(2)上(也可以采用機(jī)身機(jī)臂一體化的結(jié)構(gòu)),機(jī)臂(3)的外端安裝有電機(jī)(4),旋翼(5)連接在電機(jī)(4)的轉(zhuǎn)軸上(或變速器上),腳架(6)設(shè)置于機(jī)身(2)下面,在機(jī)身下面通常還設(shè)置有云臺及攝像機(jī)(7)或其它工作裝備、部件,此外,機(jī)身(2)中還安裝有電池以及飛控單元,其特征是:在機(jī)身(2)上設(shè)置有倒J字形的掛架(1),且該掛架(1)上設(shè)有掛勾(1A)。參照圖3,本實用新型多旋翼無人機(jī)在使用時,若需要其在高處長時間(例如幾個小時甚至一天)工作或待命,那么就可以控制其飛到適合吊掛的高處物體的下方(例如空中的電線電纜、樹枝、鐵塔、電線桿、交通標(biāo)志牌、廣告牌、高樓的陽臺攔桿等位置的下方),然后通過掛架(1)上的掛勾(1A)來將其吊掛在高處的物體上,例如吊掛在空中的電線(10)、電纜、樹枝、鐵塔、交通標(biāo)志牌橫桿、廣告牌、高樓陽臺、樓頂外緣上。吊掛好之后,驅(qū)動旋翼(5)旋轉(zhuǎn)的電機(jī)(4)就可以停止工作,這樣多旋翼無人機(jī)就可以長時間吊掛在高處工作或待命,其攜帶的攝像機(jī)(7)就可以長時間在高處監(jiān)視、攝像。參照圖4,本實用新型多旋翼無人機(jī)上的掛架通常是可拆卸的。在多旋翼無人機(jī)機(jī)身(2)上,設(shè)置有掛架接口(2A),用于將掛架連接到機(jī)身(2)上。掛架接口(2A)的結(jié)構(gòu)、形狀與所用掛架上的掛架接頭是相配的。例如,掛架接頭為螺栓狀,掛架接口(2A)便設(shè)有相配的內(nèi)螺紋;掛架接頭上設(shè)有卡口,掛架接口(2A)便設(shè)有相配的鎖舌或鎖緊螺絲。在使用多旋翼無人機(jī)時,如果不需要將其吊掛在高處,可以把掛架從機(jī)身(2)上拆下來,以減輕多旋翼無人機(jī)的重量并便于操控。拆下了掛架的多旋翼無人機(jī)跟現(xiàn)有的同類型無人機(jī)相比,在總體外觀、使用方式及功能上,基本上是一樣的(如圖4所示),也就是說,本實用新型多旋翼無人機(jī)在拆下掛架后,可以像現(xiàn)有的同類型無人機(jī)那樣使用,不會對其功能、性能帶來不利影響。參照圖5,本實用新型多旋翼無人機(jī)所用的掛架(1)為倒J字形,在掛架上設(shè)有掛勾(1A),以及用于與多旋翼無人機(jī)機(jī)身相連接的掛架接頭(1B),該掛架接頭(1B)上設(shè)有螺紋,可以像螺栓與螺母的連接那樣,實現(xiàn)掛架與機(jī)身的連接及分拆。參照圖6,本實用新型多旋翼無人機(jī)所用的掛架(1)上設(shè)有掛勾(1A),掛勾(1A)的頂端為掛勾尖頭(1C);掛架(1)的底端為掛架接頭(1B),該掛架接頭(1B)上設(shè)有卡口(或孔),將掛架接頭(1B)插入到多旋翼無人機(jī)機(jī)身上面的掛架接口中后,再通過掛架接口中的鎖舌(或鎖栓、螺絲、彈片)來鎖定,實現(xiàn)掛架(1)與機(jī)身的連接。本實用新型多旋翼無人機(jī)所用掛架(1)上的掛架接頭(1B)除了采用螺紋、卡口結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與機(jī)身(2)上掛架接口(2A)的連接外,也可以采用其它的結(jié)構(gòu)和方式來連接,例如擰上螺絲、插銷鎖緊、用繩綁等方式。本實用新型多旋翼無人機(jī)上的掛架(1)通常采用空心結(jié)構(gòu),這樣可以減輕其重量。參照圖7、圖8、圖9,本實用新型多旋翼無人機(jī)上的旋翼(5)外圍還設(shè)置有防護(hù)圈(8),該防護(hù)圈(8)起到保護(hù)旋翼(5)的作用,可避免多旋翼無人機(jī)在飛行中碰到其它物體時,旋翼(5)受到損壞,還可以避免高速旋轉(zhuǎn)的旋翼(5)傷人。另外,為了便于操控多旋翼無人機(jī)吊掛在高處,在其機(jī)身(2)上面通常還設(shè)置有一個朝向機(jī)身上方的上置攝像機(jī)(9)。參照圖8、圖9,在操控人員(無人機(jī)駕駛員)控制多旋翼無人機(jī)吊掛在高處物體上時,多旋翼無人機(jī)的圖傳系統(tǒng)能實時傳回上置攝像機(jī)(9)拍攝到的機(jī)身上方的圖像,這樣操控人員就能實時看清多旋翼無人機(jī)上方的物體,比如上方的電線(10),以便于利用掛架(1)上的掛勾(1A)來將多旋翼無人機(jī)吊掛到高處物體上。參照圖10,本實用新型多旋翼無人機(jī)在使用中,除了可以吊掛在高處的條狀物體(如電線、橫向的樹枝等)上外,也可吊掛在高處的板狀物(11)上,例如高樓樓頂天臺的外緣、樓房陽臺的外緣等處。在本實用新型多旋翼無人機(jī)吊掛在高處的板狀物(11)上時,掛勾(1A)頂端的掛勾尖頭(1C)便刺在板狀物(11)上,這樣可以保證多旋翼無人機(jī)位置的穩(wěn)定,即使被風(fēng)吹也不容易滑動及掉落。本實用新型多旋翼無人機(jī)吊掛在高處的板狀物(11)上后,其攜帶的攝像機(jī)(7)就可以在高處進(jìn)行長時間的監(jiān)視或拍攝。參照圖11、圖12,本實用新型多旋翼無人機(jī)掛架(1)上的掛勾(1A)為雙勾,這樣多旋翼無人機(jī)吊掛在高處物體上時,例如吊掛在空中的電線上,或高處的板狀物(11)上時,就不容易轉(zhuǎn)動,姿態(tài)穩(wěn)定性更好。另外,防護(hù)圈(8)為圓圈狀,在多旋翼無人機(jī)使用過程中可保護(hù)旋翼(5)免于碰到其它物體而損壞,也可以使多旋翼無人機(jī)在吊掛和從吊掛物上脫離的過程中,旋翼(5)免于碰到吊掛物。本實用新型多旋翼無人機(jī)吊掛在高處的板狀物(11)或其它物體上后,其攜帶的攝像機(jī)(7)就可以在高處進(jìn)行長時間的監(jiān)視或拍攝。參照圖13,本實用新型多旋翼無人機(jī)機(jī)身(2)上設(shè)置有?號形的掛架(1),且該掛架(1)上設(shè)有掛勾(1A),多旋翼無人機(jī)可以通過掛架(1)上的掛勾(1A)吊掛在高處物體上。參照圖14,本實用新型多旋翼無人機(jī)機(jī)身(2)上設(shè)置有7字形的掛架(1),該掛架(1)上設(shè)有掛桿(1D),多旋翼無人機(jī)可以通過掛架(1)上的掛桿(1D)吊掛在高處物體上。例如,控制多旋翼無人機(jī)使該掛桿(1D)插入到室外空調(diào)機(jī)底下空隙中,關(guān)停旋翼電機(jī)后,多旋翼無人機(jī)就可以吊掛在高處。本實用新型多旋翼無人機(jī)上的掛架(1)一般為倒J字形、?號形或7字形,結(jié)構(gòu)簡單、成本低,而且重量也輕(一般采用玻璃鋼或碳纖維等強(qiáng)度高、重量輕的材料來制作,且通常采用空心結(jié)構(gòu)),不會對多旋翼無人機(jī)的起降帶來不利影響,由此增加的電池電量的消耗也可以忽略不計。本實用新型多旋翼無人機(jī)既能像現(xiàn)有多旋翼無人機(jī)那樣工作(把掛架拆卸下來后,看起來跟現(xiàn)有的同類型無人機(jī)沒有多大區(qū)別),又能在需要時通過掛架吊掛在高處物體上。由于多旋翼無人機(jī)處于吊掛狀態(tài)時,無需電能提供升力,使得工作裝備(例如攝像機(jī))或部件(例如用于檢測空氣污染的氣體傳感器)的可用電量大大增加,在“空中”連續(xù)工作24小時將成為平常的事情,多旋翼無人機(jī)的使用空間因此將得到極大擴(kuò)展。例如,城管可以使用多旋翼無人機(jī)吊掛在街道上空的電線電纜、電線桿、廣告牌、樹木或高樓上,通過機(jī)載攝像機(jī)監(jiān)視路面的亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾等行為,另外也可以從空中拍下現(xiàn)場執(zhí)法的畫面,若發(fā)生沖突,不僅能錄下視頻證據(jù),也能很好防止他人搶奪攝像器材毀滅錄像;在遇到突發(fā)事件時(如街頭集會、游行示威、交通事故、大型活動等),警方可將多旋翼無人機(jī)吊掛在事發(fā)處的建筑物、路燈桿或空中的電線上,對事件情況進(jìn)行實時監(jiān)視、錄像;在案件偵察過程中,辦案人員可以將多旋翼無人機(jī)吊掛在高處監(jiān)視,不僅監(jiān)視角度比在地面好,而且方便靈活、悄無聲息;記者在現(xiàn)場采訪時,可以讓多旋翼無人機(jī)吊掛在高處攝像,這樣如果發(fā)生毆打記者、搶奪攝像器材的事件,吊掛在高處的多旋翼無人機(jī)就能拍下證據(jù);環(huán)保執(zhí)法人員可以讓多旋翼無人機(jī)吊掛污染源排放位置的上方(例如吊掛在排污口的上方監(jiān)視污水排放,或吊掛在煙囪上實時監(jiān)測氣體排放),進(jìn)行24小時的監(jiān)視和取證;科研人員在野外進(jìn)行動物研究時,可以讓多旋翼無人機(jī)吊掛在樹枝上,例如吊掛在鳥巢旁、蜂窩旁、野豬窩上方等處,這樣就能對鳥類、昆蟲、動物等進(jìn)行長時間(例如24小時)的近距離觀察、攝像,而且處于吊掛狀態(tài)的多旋翼無人機(jī)不會發(fā)出聲響和異動,因此不會對觀察研究的鳥類、昆蟲、動物造成干擾和影響;本實用新型多旋翼無人機(jī)用于運送快遞時,在飛行到目的地后,若取貨人還未到場接貨,多旋翼無人機(jī)可以先吊掛在高處(如屋頂外緣、空中的電線電纜、樹枝、交通標(biāo)志橫桿等處)“停車”(停止旋翼旋轉(zhuǎn))等待,這樣既可避免快遞被盜搶,也可避免無人機(jī)停在地面受到破壞或被人搶走;車主在停好車后,將本實用新型多旋翼無人機(jī)吊掛車子附近高處,就可以通過多旋翼無人機(jī)上攜帶的監(jiān)控裝備對車子進(jìn)行實時監(jiān)視和攝像,若車子被盜、被撞、被刮,車主就能及時收到報警通知,而且監(jiān)控錄像也能提供破案線索和證據(jù);在住處庭院的屋頂外緣、空中的電線電纜或樹枝上,也可以吊掛本實用新型多旋翼無人機(jī)來對庭院進(jìn)行監(jiān)控,若發(fā)生小孩在庭院中玩耍時受傷、養(yǎng)的狗被人強(qiáng)行擄走、小偷入屋盜竊等事故,監(jiān)控錄像就能提供破案線索和證據(jù);將本實用新型多旋翼無人機(jī)用于信號中繼時,可將其吊掛在高處的物體上,例如通信基站塔、水塔、煙囪、高樓、樹梢、空中的電力線路上,由于不需要旋翼旋轉(zhuǎn)提供升力,因此其在高處工作(中繼)的時間要比現(xiàn)有多旋翼無人機(jī)長得多。本實用新型多旋翼無人機(jī)中的機(jī)身和機(jī)臂也可以采用一體化結(jié)構(gòu)(這樣的結(jié)構(gòu)也稱為機(jī)架或支架),這樣的結(jié)構(gòu)也應(yīng)理解為等同于上述的機(jī)身(2)和機(jī)臂(3)。本實用新型權(quán)利范圍不僅適用于多旋翼無人機(jī),同樣也適用于帶遙控的航模旋翼飛行器。