本實(shí)用新型涉及一種民用無(wú)人機(jī)，更具體的說(shuō)，本實(shí)用新型主要涉及一種具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)技術(shù)缺陷在于根據(jù)用戶不同的需求，無(wú)人機(jī)所要達(dá)到的不同規(guī)格的改造，改造后的無(wú)人機(jī)成本更高，而且在技術(shù)層面上沒(méi)有實(shí)際意義上的突破。而目前無(wú)人機(jī)最大的缺點(diǎn)就是電池的續(xù)航能力，不同行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備掛載跟兼容，加之飛行的穩(wěn)定性差，搭載的攝像頭固定定焦，無(wú)法變焦防抖拍攝；雨中、海上無(wú)法更好的防止機(jī)身跟相機(jī)設(shè)備等防水。并且由于電池續(xù)航能力的缺陷，載重量跟續(xù)航能力成正比，無(wú)法常時(shí)間做偵察，并且大部分云臺(tái)掛載設(shè)備與無(wú)人機(jī)本身不兼容；目前市面上也有廠家根據(jù)客戶需求去改造無(wú)人機(jī)的結(jié)構(gòu)，例如農(nóng)業(yè)的、測(cè)繪地圖的、防火偵察等領(lǐng)域，這類(lèi)改造后的無(wú)人機(jī)雖滿足了用戶的需求，但普遍成本較高，不利于大規(guī)模的推廣應(yīng)用，因而有必要很對(duì)現(xiàn)有的無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)人機(jī)飛行穩(wěn)定性差，搭載設(shè)備兼容性不足，以及飛行易受到外來(lái)物的干擾等技術(shù)問(wèn)題。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型所提供的一種具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)，包括機(jī)身，所述機(jī)身上設(shè)有多個(gè)機(jī)架，每個(gè)機(jī)架上都設(shè)有螺旋槳，所述每個(gè)機(jī)架上均安裝有多個(gè)固定桿，所述多個(gè)固定桿的端部上安裝有槳保護(hù)圈，所述槳保護(hù)圈置于螺旋槳的外部；所述螺旋槳均通過(guò)推力線可變裝置安裝在各自的機(jī)架上，所述推力線可變裝置包括X軸模塊與Z軸模塊，所述Z軸模塊活動(dòng)安裝在X軸模塊上，X軸模塊活動(dòng)安裝在機(jī)架上；推力線可變裝置的Z軸模塊上均安裝有各自的動(dòng)力電機(jī)，所述動(dòng)力電機(jī)的輸出軸與螺旋槳?jiǎng)恿B接，用于由動(dòng)力電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳在槳保護(hù)圈內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述機(jī)身上還安裝有云臺(tái)發(fā)射裝置，所述云臺(tái)發(fā)射裝置包括云臺(tái)支架與發(fā)射器，所述云臺(tái)支架通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸安裝在機(jī)身上，所述發(fā)射器通過(guò)俯仰軸安裝在云臺(tái)支架內(nèi)；所述旋轉(zhuǎn)軸與俯仰軸均與各自的驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力連接。

作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述發(fā)射器上還設(shè)有扳機(jī)，所述扳機(jī)通過(guò)連桿與伺服驅(qū)動(dòng)器動(dòng)力連接，用于由伺服驅(qū)動(dòng)器通過(guò)連桿帶動(dòng)啟動(dòng)扳機(jī)，使發(fā)射器發(fā)射其內(nèi)部的器具。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的云臺(tái)支架通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸安裝在機(jī)身的下部。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述發(fā)射器上還安裝有小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述機(jī)身上還安裝有小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述機(jī)身的前端還設(shè)有視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)，所述視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)中至少包括雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器，所述雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器均接入控制模塊，所述控制模塊還接入通信模塊，用于由控制模塊通過(guò)雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器探測(cè)當(dāng)前飛行環(huán)境中的障礙物，根據(jù)障礙物的位置重新生成飛行路徑；并由控制模塊通過(guò)通信模塊將根據(jù)雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器確定的無(wú)人機(jī)位置信息傳輸至控制端。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)也接入控制模塊，用于由控制模塊通過(guò)通信模塊將小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)采集到的實(shí)時(shí)圖像信息傳輸至控制端。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述伺服驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)力電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)均接入控制模塊，用于由控制模塊通過(guò)通信模塊接收控制端的控制信息，并控制伺服驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)力電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行與所述控制信息對(duì)應(yīng)的操作。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述多個(gè)固定桿置于螺旋槳的下方。

更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：所述的機(jī)身、機(jī)架、槳保護(hù)圈、螺旋槳與云臺(tái)支架的材質(zhì)均為碳纖維板。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果之一是：通過(guò)在機(jī)架上增設(shè)置于螺旋槳外部的槳保護(hù)圈，可盡可能的避免無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中外來(lái)物干擾螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過(guò)在螺旋槳?jiǎng)恿﹄姍C(jī)與機(jī)架之間增設(shè)推力線可變裝置，有效提升了無(wú)人機(jī)飛行時(shí)的穩(wěn)定性以及發(fā)射器發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的后坐力；而通過(guò)機(jī)身上的云臺(tái)支架亦可調(diào)整發(fā)射器或攝像機(jī)的實(shí)時(shí)位置，保證攝像機(jī)拍攝的準(zhǔn)確性，且穩(wěn)定性提升后亦可改善攝像機(jī)拍攝的抖動(dòng)問(wèn)題；同時(shí)本實(shí)用新型所提供的一種具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過(guò)控制端對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的速度、高度、位置及云臺(tái)發(fā)射裝置的狀態(tài)進(jìn)行控制，更加貼近行業(yè)需求，解決各行業(yè)中用途設(shè)備的兼容性問(wèn)題，應(yīng)用范圍廣闊。

附圖說(shuō)明

圖1為用于說(shuō)明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為用于說(shuō)明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中槳保護(hù)圈與固定桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為用于說(shuō)明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中的推力線可變裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為用于說(shuō)明本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中的云臺(tái)發(fā)射裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為用于說(shuō)明本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例中的視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1為機(jī)身、2為機(jī)架、3為螺旋槳、4為固定桿、5為槳保護(hù)圈、6為推力線可變裝置、61為X軸模塊、62為Z軸模塊、7為云臺(tái)發(fā)射裝置、71為云臺(tái)支架、72為發(fā)射器、8為旋轉(zhuǎn)軸、9為俯仰軸、10為扳機(jī)、11為連桿、12為伺服驅(qū)動(dòng)器、13為視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述。

參考圖1所示，本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例是一種具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)，包括機(jī)身1，在機(jī)身1上設(shè)有多個(gè)機(jī)架2，關(guān)于機(jī)架的數(shù)量，發(fā)明人參考現(xiàn)有技術(shù)，認(rèn)為最好將其設(shè)置為圖中所示的四個(gè)為宜，每個(gè)機(jī)架2上都設(shè)有螺旋槳3，更為重要的是，每個(gè)機(jī)架2上均安裝有多個(gè)固定桿4，多個(gè)固定桿4的端部上安裝有槳保護(hù)圈5，正如圖2所示出的，槳保護(hù)圈5置于螺旋槳3的外部；并且該槳保護(hù)圈5的半徑需略大于螺旋槳3的槳葉長(zhǎng)度，優(yōu)選的是，多個(gè)固定桿4最好置于螺旋槳3的下方，以避免干擾螺旋槳3轉(zhuǎn)動(dòng)；

參考圖3所示，與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，前述的螺旋槳3均通過(guò)推力線可變裝置6安裝在各自的機(jī)架2上，該推力線可變裝置6包括X軸模塊61與Z軸模塊62，將Z軸模塊62活動(dòng)安裝在X軸模塊61上，再將X軸模塊61活動(dòng)安裝在機(jī)架2上；而推力線可變裝置6的Z軸模塊62上均需安裝各自的動(dòng)力電機(jī)，將該動(dòng)力電機(jī)的輸出軸與上述螺旋槳3的中軸動(dòng)力連接，用于由動(dòng)力電機(jī)帶動(dòng)螺旋槳3在槳保護(hù)圈5內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生氣流使無(wú)人機(jī)飛行；

上述推力線可變裝置6中的X軸模塊61起到在無(wú)人機(jī)飛行時(shí)動(dòng)力電機(jī)繞X軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的作用；Z軸模塊62起到在無(wú)人機(jī)飛行時(shí)動(dòng)力電機(jī)繞Z軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的作用；進(jìn)而可大大加強(qiáng)無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中的穩(wěn)定性及靈活性，在不同的地形和天氣的飛行中，通過(guò)改變電機(jī)及螺旋槳的傾斜角度，可保持機(jī)身最大程度的穩(wěn)定；同時(shí)使無(wú)人機(jī)拉力起飛力度更大，速度更快，通過(guò)改變氣流的方式使無(wú)人機(jī)進(jìn)行飛行動(dòng)作，動(dòng)作靈活，續(xù)航時(shí)間也就更大。

結(jié)合圖4所示，再在上述機(jī)身1上還安裝云臺(tái)發(fā)射裝置7，該云臺(tái)發(fā)射裝置7包括云臺(tái)支架71與發(fā)射器72，該云臺(tái)支架71通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸8安裝在機(jī)身1上，發(fā)射器72通過(guò)俯仰軸9安裝在云臺(tái)支架71內(nèi)；并且旋轉(zhuǎn)軸8與俯仰軸9均與各自的驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)力連接；進(jìn)而通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸8與俯仰軸9即可調(diào)整發(fā)射器72的實(shí)時(shí)角度，保證無(wú)人機(jī)發(fā)射或拍攝的準(zhǔn)確性；此處優(yōu)選的技術(shù)手段是，可將前述云臺(tái)支架71通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸8安裝在機(jī)身1的下部。

在本實(shí)施例中，通過(guò)在機(jī)架2上增設(shè)置于螺旋槳外部的槳保護(hù)圈5，可盡可能的避免無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中外來(lái)物干擾螺旋槳3的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過(guò)在螺旋槳3動(dòng)力電機(jī)與機(jī)架2之間增設(shè)推力線可變裝置6，有效提升了無(wú)人機(jī)飛行時(shí)的穩(wěn)定性以及發(fā)射器72發(fā)射時(shí)產(chǎn)生的后坐力；而通過(guò)機(jī)身1上的云臺(tái)支架71亦可調(diào)整發(fā)射器或攝像機(jī)的實(shí)時(shí)位置，保證攝像機(jī)拍攝的準(zhǔn)確性，且穩(wěn)定性提升后亦可改善攝像機(jī)拍攝的抖動(dòng)問(wèn)題。

基于上述的實(shí)施例，發(fā)明人還對(duì)上述云臺(tái)發(fā)射裝置7的做了進(jìn)一步的改進(jìn)，以方便控制，具體如圖4所示，在上述發(fā)射器72上增設(shè)扳機(jī)10，該扳機(jī)10通過(guò)連桿11與伺服驅(qū)動(dòng)器12動(dòng)力連接，用于由伺服驅(qū)動(dòng)器12通過(guò)連桿11帶動(dòng)啟動(dòng)扳機(jī)10，使發(fā)射器72發(fā)射其內(nèi)部的器具，該器具可根據(jù)不同的需求，在發(fā)射器72裝載如消防彈、榴彈、信號(hào)槍、地面站定點(diǎn)等設(shè)備與模式；

在本實(shí)施例中，可直接在發(fā)射器72上安裝小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)，以滿足拍攝的需求，同時(shí)小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)的拍攝角度與發(fā)射器72的角度相一致。除此之外，機(jī)身1本身也可作為一個(gè)安裝拍攝設(shè)備的云臺(tái)，因此前述的小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)還可直接安裝在機(jī)身1上。

參考圖1與圖5所示，在本實(shí)用新型用于解決技術(shù)問(wèn)題更加優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例中，為了便于操作者對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行控制，可再在機(jī)身1的前端增設(shè)視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)13，該視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)13中至少包括雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器，將雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器均接入無(wú)人機(jī)內(nèi)部的控制模塊，控制模塊還接入通信模塊，用于由控制模塊通過(guò)雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器探測(cè)當(dāng)前飛行環(huán)境中的障礙物，根據(jù)障礙物的位置重新生成飛行路徑；并由控制模塊通過(guò)通信模塊將根據(jù)雙目視覺(jué)傳感器和超聲波傳感器確定的無(wú)人機(jī)位置信息傳輸至控制端；前述的控制模塊可采用CPU、MCU等控制芯片，通信模塊的可采用紅外線、3G、4G、GPRS、Wifi等無(wú)線信號(hào)進(jìn)行傳輸；一般而言，飛行高度低于10米時(shí)視覺(jué)及超聲波系統(tǒng)13啟動(dòng)，可增強(qiáng)懸停精度和飛行穩(wěn)定性。即使在室內(nèi)等無(wú)GPS信號(hào)的環(huán)境中，無(wú)人機(jī)也能平穩(wěn)的飛行。

在本實(shí)施例中，上述的小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)也需接入控制模塊，用于由控制模塊通過(guò)通信模塊將小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)采集到的實(shí)時(shí)圖像信息傳輸至控制端；如不方便傳輸，亦可直接將圖像信息存儲(chǔ)于小型攝像機(jī)或小型照相機(jī)內(nèi)的存儲(chǔ)介質(zhì)中。

進(jìn)一步的，上述伺服驅(qū)動(dòng)器12、動(dòng)力電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)需均接入控制模塊，用于由控制模塊通過(guò)通信模塊接收控制端的控制信息，并控制伺服驅(qū)動(dòng)器12、動(dòng)力電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)執(zhí)行與所述控制信息對(duì)應(yīng)的操作。

基于本實(shí)用新型上述的實(shí)施例，發(fā)明人考慮到無(wú)人機(jī)的續(xù)航能力，對(duì)螺旋槳3的動(dòng)力電機(jī)以及無(wú)人機(jī)本身的材質(zhì)進(jìn)行了研究，具體為采用碳纖維版加工制成上述的機(jī)身1、機(jī)架2、槳保護(hù)圈5、螺旋槳3與云臺(tái)支架71，從而降低無(wú)人機(jī)整體的重量，且防止生銹；

同時(shí)還對(duì)動(dòng)力電機(jī)的問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化，具體為重量不同的無(wú)人機(jī)及其設(shè)備采用不同規(guī)格的動(dòng)力電機(jī)去搭配，讓無(wú)人機(jī)更穩(wěn)定飛行，動(dòng)力電機(jī)的配置也是有要求的，由于動(dòng)力電機(jī)跟穩(wěn)定性也有聯(lián)系，并且無(wú)人機(jī)的掛載重量也將影響到飛行平穩(wěn)度，因此動(dòng)力電機(jī)跟槳葉必須進(jìn)行改進(jìn)完善搭配，生產(chǎn)電機(jī)配置的螺旋槳3需要經(jīng)過(guò)配重來(lái)調(diào)試無(wú)人機(jī)，還要通過(guò)多次試驗(yàn)去測(cè)量動(dòng)力電機(jī)易損度跟持久度。即動(dòng)力電機(jī)的規(guī)格是嚴(yán)格按照無(wú)人機(jī)配重來(lái)設(shè)計(jì)，需要按照電流大小，配件的規(guī)格來(lái)生產(chǎn)；電流的大小直接影響到無(wú)人機(jī)供電問(wèn)題，產(chǎn)生更多不必要的后果；因此在動(dòng)力電機(jī)規(guī)格生產(chǎn)中，也必須按照設(shè)計(jì)的要求跟參數(shù)去配置，接口跟重量都要匹配到各種無(wú)人機(jī)設(shè)備上。

本實(shí)用新型上述優(yōu)選的一個(gè)實(shí)施例中所采用的無(wú)人機(jī)參數(shù)如下：

機(jī)身整體重量1000g～2500g

機(jī)架軸距：1000mm

螺旋槳尺寸：28寸（2880）噪聲小

電機(jī)參數(shù)：U8防水電機(jī)

電調(diào)參數(shù)：80A電調(diào)

電池參數(shù)：6s 22000mah充滿電壓25.2v或26.1v（高壓電池）2500g

抗風(fēng)能力：5-7級(jí)

可掛載符合機(jī)身載重量的設(shè)備，超重500G以上，續(xù)航時(shí)間會(huì)縮短；

另一方面，機(jī)身１內(nèi)部中心板（或控制板）可按照防水性能設(shè)計(jì)，無(wú)人機(jī)的大部分電線，GPS跟電源模塊等都是暴露在外的，通過(guò)這種設(shè)計(jì)，讓行業(yè)用戶技術(shù)更好的改造防水設(shè)備掛載。

除上述以外，本實(shí)用新型基于上述實(shí)施例所描述的具有推力線可變裝置的無(wú)人機(jī)還具有如下特點(diǎn)：

1）對(duì)比現(xiàn)有的技術(shù)，無(wú)人機(jī)民用化廣泛，本實(shí)用新型通過(guò)改進(jìn)與完善，根據(jù)行業(yè)需求來(lái)進(jìn)行研發(fā)，更能貼近行業(yè)需求，也更好的解決行業(yè)用途設(shè)備的兼容性。

2）通過(guò)亞馬遜正在研發(fā)的無(wú)人機(jī)來(lái)進(jìn)行對(duì)比，亞馬遜設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)是自動(dòng)送貨功能完善，體現(xiàn)更智能化發(fā)展，更好的節(jié)省了人工的時(shí)間。本實(shí)用新型的也是針對(duì)行業(yè)用戶的需求，滿足更多用戶的需求跟創(chuàng)新想法，通過(guò)后期對(duì)地面站的兼容跟運(yùn)用，在安全性比較廣泛的地域，可以滿足像亞馬遜無(wú)人機(jī)類(lèi)似的自動(dòng)送貨功能（國(guó)內(nèi)由于建筑的區(qū)別并不適合這項(xiàng)功能）。

3）無(wú)人機(jī)目前需要解決的問(wèn)題有一點(diǎn)避免不了噪音問(wèn)題，民用無(wú)人機(jī)的廣泛運(yùn)用的今天，軍用無(wú)人機(jī)也一直備受關(guān)注，但軍用無(wú)人機(jī)必須解決噪音問(wèn)題。美國(guó)軍用無(wú)人機(jī)確實(shí)有研發(fā)消聲無(wú)人機(jī)，價(jià)格也確實(shí)是無(wú)人能接受，本實(shí)用新型所提供的既然是多用途無(wú)人機(jī)，在動(dòng)力電機(jī)問(wèn)題上也進(jìn)行了改進(jìn)，比起其他品牌的無(wú)人機(jī)電機(jī)噪音來(lái)說(shuō)，確實(shí)噪音上是小了很多，因此更能貼近軍事用途。

除上述以外，還需要說(shuō)明的是在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

盡管這里參照本實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。