本發(fā)明涉及軍事機(jī)械裝備領(lǐng)域，尤其涉及一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車及其自調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

多旋翼無人機(jī)因其靈活性好、便于維護(hù)、不易鎖定的優(yōu)點(diǎn)，近年來逐漸應(yīng)用于軍用領(lǐng)域，操作人員與機(jī)體的安全性得到極大提升。但是，常見的多旋翼無人機(jī)多采用電池供電，其續(xù)航能力有限，無法執(zhí)行長時(shí)間的持續(xù)性任務(wù)，這極大限制了無人機(jī)在軍事應(yīng)用方面的推廣。

針對多旋翼無人機(jī)續(xù)航能力不足的問題，有相關(guān)人員開發(fā)出車頂搭載多旋翼無人機(jī)的越野車，在無人機(jī)飛行時(shí)，越野車?yán)贸潆娋€向無人機(jī)有線供電。但是無人機(jī)在起降時(shí)對越野車車頂?shù)膬A斜角度要求比較高，越野車目標(biāo)相對較大，如果遭受攻擊后車頂結(jié)構(gòu)被破壞或者發(fā)生翻車，無人機(jī)也將受到影響無法繼續(xù)作業(yè)。

而且市面上現(xiàn)有的無人機(jī)多采用一體式設(shè)計(jì)，在維修、拓展功能結(jié)構(gòu)時(shí)可能需要拆解不相關(guān)的結(jié)構(gòu)，不僅增加操作人員的勞動強(qiáng)度，還會影響任務(wù)的執(zhí)行效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車及其自調(diào)節(jié)方法，以期能在翻車狀態(tài)下無人機(jī)也能實(shí)現(xiàn)自主飛行，并提高多旋翼無人機(jī)的續(xù)航能力，從而提高無人機(jī)的適用性。

本發(fā)明為達(dá)到上述發(fā)明目的，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車的特點(diǎn)包括：無人機(jī)單元和移動車單元，所述無人機(jī)單元設(shè)置在所述移動車單元的內(nèi)部空腔內(nèi)；

所述無人機(jī)單元包括：機(jī)架組件、無人機(jī)動力組件、飛行控制器、無人機(jī)通信組件；

所述機(jī)架組件為上下可拆分式機(jī)架，用于安裝和承載所述無人機(jī)單元中其余組件；所述機(jī)架組件包括：上機(jī)架、機(jī)翼、下機(jī)架和螺旋槳；

所述無人機(jī)動力組件包括：無刷電機(jī)、電子調(diào)速器、舵機(jī)和電池；

所述無人機(jī)通信組件包括：遙控接收器、GPS定位器、數(shù)據(jù)收發(fā)器；

所述上機(jī)架和下機(jī)架的頂部分別設(shè)置有內(nèi)凹的電磁吸板、底部分別設(shè)置有凸起的電磁吸板；通過上機(jī)架凸起的電磁吸板和下機(jī)架內(nèi)凹的電磁吸板將所述上機(jī)架和下機(jī)架吸附在一起；所述上機(jī)架的四周向外延伸設(shè)置有對稱的支架，并在所述支架上設(shè)置有所述機(jī)翼；所述機(jī)翼與所述支架組成旋轉(zhuǎn)副，并通過所述舵機(jī)驅(qū)動，使得所述機(jī)翼能沿著所述支架的軸線方向進(jìn)行正負(fù)180°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；

在所述機(jī)翼上安裝有所述無刷電機(jī)，在所述無刷電機(jī)的軸上連接有所述螺旋槳；所述無刷電機(jī)通過電線與所述電子調(diào)速器相連；所述電子調(diào)速器的另一端與所述飛行控制器相連；所述電池用于為所述無人機(jī)單元提供備用電；

所述飛行控制器分別通過數(shù)據(jù)線與所述遙控接收器、GPS定位器、數(shù)據(jù)收發(fā)器相連；由所述遙控接收器接收外部遙控指令并通過所述飛行控制器控制所述無人機(jī)單元的飛行姿態(tài)；由所述GPS定位器獲取所述無人機(jī)單元的位置信息，并通過數(shù)據(jù)收發(fā)器發(fā)送給所述移動車單元；

所述移動車單元包括：移動車體、主控制器、通信裝置、動力組件、主供電組件；

所述移動車體內(nèi)設(shè)置有所述內(nèi)部空腔，所述內(nèi)部空腔上方和下方分別通過鉸鏈設(shè)置有上翻蓋和下翻蓋；在所述上翻蓋和下翻蓋上分別設(shè)置有帶有緩沖彈簧的導(dǎo)桿，在所述上翻蓋的導(dǎo)桿上設(shè)置有凸起的電磁滑塊；在所述下翻蓋的導(dǎo)桿上設(shè)置有內(nèi)凹的電磁滑塊；所述凸起的電磁滑塊與所述上機(jī)架頂部內(nèi)凹的電磁吸板相配合、所述內(nèi)凹的電磁滑塊與下機(jī)架底部凸起的電磁吸板相配合，形成所述無人機(jī)單元在所述移動車體內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)；

所述主控制器分別通過數(shù)據(jù)線與通信裝置、動力組件和主供電組件相連；由所述通信裝置獲取外部控制指令，并發(fā)送給所述主控制器用于控制所述移動車單元的行駛軌跡和電磁滑塊的通斷電操作；所述通信裝置與所述數(shù)據(jù)收發(fā)器進(jìn)行通信，用于控制所述無人機(jī)單元上電磁吸板的通斷電操作；

所述動力組件包括：發(fā)動機(jī)和油箱，用于為所述移動車單元提供動力；

所述主供電組件包括電動絞盤、變向節(jié)、充電線，所述電動絞盤上纏有所述充電線，由所述充電線的一端穿過所述變向節(jié)與所述下機(jī)架相連接，從而為所述無人機(jī)單元進(jìn)行供電。

本發(fā)明所述的搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車的特點(diǎn)也在于，在所述上機(jī)架的支架的正反兩面均設(shè)置有電磁片；在所述螺旋槳的槳葉尖端上設(shè)置有金屬涂層；由所述飛行控制器控制所述電磁片的通斷電，使得所述螺旋槳的槳葉在停機(jī)時(shí)能靜止在所述支架的軸線方向上。

本發(fā)明一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車在翻車時(shí)的自調(diào)節(jié)方法的特點(diǎn)包括以下步驟：

步驟1、當(dāng)所述移動車單元連同所述無人機(jī)單元一起處于180°的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)；由所述飛行控制器控制所述上機(jī)架底部凸起的電磁吸板斷電，使得所述上機(jī)架和下機(jī)架處于分離狀態(tài)；

步驟2、由所述主控制器控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將處于上方的下翻蓋打開至90°以上；

步驟3、在所述電池供電的狀態(tài)下，由所述飛行控制器控制舵機(jī)驅(qū)動所述機(jī)翼沿著所述支架的軸線方向旋轉(zhuǎn)180°，使得所述螺旋槳處于向上狀態(tài)；

步驟4、由所述飛行控制器控制所述無刷電機(jī)驅(qū)動所述螺旋槳旋轉(zhuǎn)，使得所述上機(jī)架從所述移動車單元中飛出；

步驟5、由所述主控制器控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將所述下翻蓋恢復(fù)到閉合狀態(tài)；

步驟6、由所述主控制器控制所述下翻蓋上內(nèi)凹的電磁滑塊斷電，使得所述下機(jī)架自由落體并吸附在所述上翻蓋上凸起的電磁滑塊上；

步驟7、由所述主控制器控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將所述下翻蓋打開至90°以上；

步驟8、由所述飛行控制器控制上機(jī)架飛入所述移動車單元中，并使得所述上機(jī)架內(nèi)凹的電磁吸板吸附在所述下機(jī)架凸起的電磁吸板上；

步驟9、由所述主控制器控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將所述下翻蓋恢復(fù)到閉合狀態(tài)。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1.本發(fā)明對多旋翼無人機(jī)采用有線供電與無線供電配合的形式，大大提高了多旋翼無人機(jī)的續(xù)航能力，因而多旋翼無人機(jī)對電池容量的需求減弱，在尺寸上的受限程度變小，可以攜帶更多的載重。

2.本發(fā)明中采用可移動式小車搭載多旋翼無人機(jī)，在遇到多樹枝叢林等復(fù)雜地形前及時(shí)將多旋翼無人機(jī)收回小車，小車內(nèi)部形成的空腔可保護(hù)多旋翼無人機(jī)的安全；且可移動式小車、多旋翼無人機(jī)的結(jié)構(gòu)采用翻車可調(diào)節(jié)式設(shè)計(jì)，小車頂面、底面皆設(shè)有翻蓋，無人機(jī)機(jī)翼可180度旋轉(zhuǎn)，無論小車是頂面還是底面朝上時(shí)無人機(jī)都能成功起飛，提高了整個裝備的環(huán)境適應(yīng)性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的等軸測圖；

圖2是本發(fā)明的正視圖；

圖3是本發(fā)明無人機(jī)單元的側(cè)視圖；

圖4是本發(fā)明無人機(jī)單元的等軸測圖；

圖5是本發(fā)明無人機(jī)單元的等軸測圖；

圖6是本發(fā)明電磁滑塊安裝示意圖。

圖中標(biāo)號：無人機(jī)單元1000、移動車單元2000、機(jī)架組件1100、無人機(jī)動力組件1200、飛行控制器1300、無人機(jī)通信組件1400、移動車體2100、主控制器2200、通信裝置2300、動力組件2400、主供電組件2500、上機(jī)架1101、機(jī)翼1102、下機(jī)架1103、螺旋槳1104、無刷電機(jī)1201、電子調(diào)速器1202、舵機(jī)1203、電池1204、遙控接收器1401、GPS定位器1402、數(shù)據(jù)收發(fā)器1403、外殼2101、上翻蓋2102、下翻蓋2103、電磁滑塊2104、緩沖彈簧2105、電動絞盤2501、變向節(jié)2502、充電線2503。

具體實(shí)施方式

本方案的目的是提供一種續(xù)航能力強(qiáng)、在翻車狀態(tài)下無人機(jī)也能實(shí)現(xiàn)自主飛行的搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車及其自調(diào)節(jié)方法，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2所示，本實(shí)施例中，一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車，包括：無人機(jī)單元1000和移動車單元2000，無人機(jī)單元1000設(shè)置在移動車單元2000的內(nèi)部空腔內(nèi)。

無人機(jī)單元1000包括：機(jī)架組件1100、無人機(jī)動力組件1200、飛行控制器1300、無人機(jī)通信組件1400。

機(jī)架組件1100為上下可拆分式機(jī)架，用于安裝和承載無人機(jī)單元1000中其余組件；機(jī)架組件1100包括：上機(jī)架1101、機(jī)翼1102、下機(jī)架1103和螺旋槳1104。

無人機(jī)動力組件1200包括：無刷電機(jī)1201、電子調(diào)速器1202、舵機(jī)1203和電池1204。

無人機(jī)通信組件1400包括：遙控接收器1401、GPS定位器1402、數(shù)據(jù)收發(fā)器1403。

圖3是無人機(jī)單元1000的側(cè)視圖，圖4、圖5是無人機(jī)單元1000的等軸測圖。本實(shí)施例中采用四軸無人機(jī)，如圖3圖4、圖5所示，上機(jī)架1101和下機(jī)架1103的頂部分別設(shè)置有內(nèi)凹的電磁吸板、底部分別設(shè)置有凸起的電磁吸板，通過上機(jī)架1101凸起的電磁吸板和下機(jī)架1103內(nèi)凹的電磁吸板將上機(jī)架1101和下機(jī)架1103吸附在一起。形狀相異的電磁吸板通電時(shí)都不帶磁性，在斷電時(shí)帶互異磁性，即可通過控制電磁吸板通斷電來控制上機(jī)架1101、下機(jī)架1103之間的結(jié)合、分離。上機(jī)架1101、下機(jī)架1103在結(jié)合時(shí)總是上機(jī)架1101的凹形電磁吸板與下機(jī)架1103的凸形電磁吸板相結(jié)合，下機(jī)架1103的凹形電磁吸板與上機(jī)架1101的凸形電磁吸板相結(jié)合。各電磁吸板的中央為電源插槽，當(dāng)電磁吸板結(jié)合時(shí)，插槽也相互結(jié)合，保持上機(jī)架1101、下機(jī)架1103間的通電狀態(tài)。上機(jī)架1101的四周向外延伸設(shè)置有對稱的支架，并在支架上設(shè)置有機(jī)翼1102。機(jī)翼1102與支架組成旋轉(zhuǎn)副，并通過舵機(jī)1203驅(qū)動，使得機(jī)翼1102能沿著支架的軸線方向進(jìn)行正負(fù)180°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

在機(jī)翼1102上安裝有無刷電機(jī)1201，在無刷電機(jī)1201的軸上連接有螺旋槳1104。無刷電機(jī)1201通過電線與電子調(diào)速器1202相連，電子調(diào)速器1202的另一端與飛行控制器1300相連。在本實(shí)施例中，無刷電機(jī)1201、電子調(diào)速器1202、螺旋槳1104、舵機(jī)1203的數(shù)目都與機(jī)翼1102的數(shù)目相同，數(shù)目為四。電池1204用于為無人機(jī)單元1000提供備用電，進(jìn)一步說，電池1204在無人機(jī)單元1000脫離充電線2503時(shí)為整個無人機(jī)單元1000供電，在上機(jī)架1101、下機(jī)架1103互相脫離時(shí)為上機(jī)架1101供電。

飛行控制器1300分別通過數(shù)據(jù)線與遙控接收器1401、GPS定位器1402、數(shù)據(jù)收發(fā)器1403相連，由遙控接收器1401接收外部遙控指令并通過飛行控制器1300進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理，計(jì)算出相應(yīng)的控制指令，控制無人機(jī)單元1000的飛行姿態(tài)，由GPS定位器1402獲取無人機(jī)單元1000的位置信息，并通過數(shù)據(jù)收發(fā)器1403發(fā)送給移動車單元2000。

移動車單元2000包括：移動車體2100、主控制器2200、通信裝置2300、動力組件2400、主供電組件2500；其中主控制器2200、通信裝置2300、動力組件2400、主供電組件2500安裝在移動車內(nèi)部空腔的尾部。

移動車體2100內(nèi)設(shè)置有內(nèi)部空腔，內(nèi)部空腔上方和下方分別通過鉸鏈設(shè)置有上翻蓋2102和下翻蓋2103。圖6是電磁滑塊2104安裝示意圖，如圖6所示，在上翻蓋2102和下翻蓋2103上分別設(shè)置有帶有緩沖彈簧2105的導(dǎo)桿，在上翻蓋2102的導(dǎo)桿上設(shè)置有凸起的電磁滑塊2104，在下翻蓋2103的導(dǎo)桿上設(shè)置有內(nèi)凹的電磁滑塊2104。緩沖彈簧2105與導(dǎo)桿同心安裝，一端固定于上翻蓋2102或下翻蓋2103的內(nèi)側(cè)平面，另一端與電磁滑塊2104底面接觸，電磁滑塊2104上設(shè)有與導(dǎo)桿相配合的導(dǎo)孔，電磁滑塊2104數(shù)量與翻蓋數(shù)量相同，在本實(shí)施例中數(shù)量為兩個。凸起的電磁滑塊2104與上機(jī)架1101頂部內(nèi)凹的電磁吸板相配合、內(nèi)凹的電磁滑塊2104與下機(jī)架1103底部凸起的電磁吸板相配合，形成無人機(jī)單元1000在移動車體2100內(nèi)的固定結(jié)構(gòu)。

主控制器2200分別通過數(shù)據(jù)線與通信裝置2300、動力組件2400和主供電組件2500相連，由通信裝置2300獲取外部控制指令，并發(fā)送給主控制器2200用于控制移動車單元2000的行駛軌跡和電磁滑塊2104的通斷電操作。通信裝置2300與數(shù)據(jù)收發(fā)器1403進(jìn)行通信，用于控制無人機(jī)單元1000上電磁吸板的通斷電操作。

動力組件2400包括：發(fā)動機(jī)和油箱，用于為移動車單元2000提供動力。

主供電組件2500包括電動絞盤2501、變向節(jié)2502、充電線2503，電動絞盤2501上纏有充電線2503，其中變向節(jié)2502的上、下底面間具有一個貫穿圓孔，可供充電線2503穿過，內(nèi)部裝有四個滾珠，用于減少在作業(yè)時(shí)變向節(jié)2502與充電線2503之間的摩擦力。由充電線2503的一端穿過變向節(jié)2502與下機(jī)架1103相連接，從而為無人機(jī)單元1000進(jìn)行供電。

具體實(shí)施例中，在上機(jī)架1101的支架的正反兩面均設(shè)置有電磁片，在螺旋槳1104的槳葉尖端上設(shè)置有金屬涂層，停機(jī)時(shí)與上機(jī)架1101中電磁片配合，由飛行控制器1300控制電磁片的通斷電，使得螺旋槳1104的槳葉在停機(jī)時(shí)能靜止在支架的軸線方向上。電磁片平常都是斷電狀態(tài)，在停機(jī)后螺旋槳1104由于慣性會繼續(xù)減速旋轉(zhuǎn)，且停止時(shí)角度不可控，故停機(jī)后三秒時(shí)向各電磁片通電，其產(chǎn)生的磁場對螺旋槳1104的槳葉尖端有吸附作用，能保證在停機(jī)時(shí)螺旋槳1104停止在機(jī)翼1102軸線上，便于配合軍事車的自調(diào)節(jié)。

本實(shí)施例中，一種搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車在翻車時(shí)的自調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：

步驟1、當(dāng)移動車單元2000連同無人機(jī)單元1000一起處于180°的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)；由飛行控制器1300控制上機(jī)架1101底部凸起的電磁吸板斷電，使得上機(jī)架1101和下機(jī)架1103處于分離狀態(tài)；

步驟2、由主控制器2200控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將處于上方的下翻蓋2103打開至90°以上；

步驟3、在電池1204供電的狀態(tài)下，由飛行控制器1300控制舵機(jī)1203驅(qū)動機(jī)翼1102沿著支架的軸線方向旋轉(zhuǎn)180°，使得螺旋槳1104處于向上狀態(tài)；

步驟4、由飛行控制器1300控制無刷電機(jī)1201驅(qū)動螺旋槳1104旋轉(zhuǎn)，使得上機(jī)架1101從移動車單元2000中飛出；

步驟5、由主控制器2200控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將下翻蓋2103恢復(fù)到閉合狀態(tài)；

步驟6、由主控制器2200控制下翻蓋2103上內(nèi)凹的電磁滑塊2104斷電，使得下機(jī)架1103自由落體并吸附在上翻蓋2102上凸起的電磁滑塊2104上；

步驟7、由主控制器2200控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將下翻蓋2103打開至90°以上；

步驟8、由飛行控制器1300控制上機(jī)架1101飛入移動車單元2000中，并使得上機(jī)架1101內(nèi)凹的電磁吸板吸附在下機(jī)架1103凸起的電磁吸板上；

步驟9、由主控制器2200控制電機(jī)驅(qū)動鉸鏈將下翻蓋2103恢復(fù)到閉合狀態(tài)。

搭載多旋翼無人機(jī)的軍事車的操作方法，包括以下步驟：

步驟1、軍事車啟動，發(fā)動機(jī)開始供能，軍事車初始化并進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)；

步驟2、向電磁滑塊2104通電將多旋翼無人機(jī)固定好，充電線2503插口與下機(jī)架1103上插槽自動吸附結(jié)合；

步驟3、軍事車移動至任務(wù)作業(yè)處，裝載好武器后，電磁滑塊2104斷電松開多旋翼無人機(jī)，打開軍事車頂部翻蓋；

步驟4、多旋翼無人機(jī)起飛，并開始執(zhí)行任務(wù)，軍事車盡量保持同速隨行，電動絞盤2501保持放松狀態(tài)，充電線2503會配合多旋翼無人機(jī)的升高而自動伸長；

步驟5、多旋翼無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)期間，一般為采用充電線2503的有線供電狀態(tài)，若遇到特殊情況，比如遇到軍事車無法跨過的大面積水域，機(jī)架會放下充電線2503，利用機(jī)載電池1204進(jìn)行供電，電動絞盤2501開始轉(zhuǎn)動，收集過長的充電線2503；

步驟6、多旋翼無人機(jī)執(zhí)行完任務(wù)回到軍事車上后，充電線2503插口與機(jī)架上插槽重新自動吸附結(jié)合，對電池1204進(jìn)行充電；

步驟7、軍事車收回翻蓋，重新向電磁滑塊2104通電將多旋翼無人機(jī)固定好，軍事車返回。