本發(fā)明屬于無人機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種仿生電鰩可分離式無人機(jī)。

背景技術(shù)：

無人駕駛飛機(jī)簡稱無人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle)，是一種有動(dòng)力、可控制、能攜帶多種任務(wù)設(shè)備、執(zhí)行多種任務(wù),并能重復(fù)使用的無人駕駛航空飛行器。作為空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段之一，無人機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活、快速反應(yīng)、無人飛行、操作要求低、搭載多類傳感器、影像實(shí)時(shí)傳輸、高危地區(qū)探測、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感方式的有力補(bǔ)充。就國內(nèi)無人機(jī)發(fā)展而言，早期中國無人機(jī)研發(fā)與生產(chǎn)能力主要掌握在國家軍隊(duì)和科研院所，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，國內(nèi)無人機(jī)發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)“黃金時(shí)代”，民營企業(yè)憑著敏銳的市場嗅覺、快速的反應(yīng)能力以及資本優(yōu)勢，在無人機(jī)市場迅速崛起。

無人機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，在航空、農(nóng)業(yè)、物流等領(lǐng)域都有涉及，然而無人機(jī)在電力系統(tǒng)同樣發(fā)揮著舉足輕重的作用。無人機(jī)具有分辨率高的特點(diǎn)，可以有效彌補(bǔ)衛(wèi)星遙感的不足和解決衛(wèi)星遙感應(yīng)急不及時(shí)的問題，對(duì)無人機(jī)重要作用的發(fā)揮具有十分重要的意義。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性要求更高，將無人機(jī)應(yīng)用于我國電力系統(tǒng)中，可以有效提高線路檢查工作的質(zhì)量和線路檢測工作的效率。

然而市場上已有的無人機(jī)機(jī)型及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用存在一些缺陷，目前市場上銷售的無人機(jī)機(jī)型很多，但大體可以分為平行多旋翼型和飛行器型，平行多旋翼型無人機(jī)在橫向飛行過程中需要更多的能耗才能使無人機(jī)在空中橫向移動(dòng)，飛行器型無人機(jī)是基于傳統(tǒng)飛機(jī)的模型構(gòu)造的，可以提供橫向飛行但無人機(jī)不靈活、懸停穩(wěn)定性好差以及不便于操控。

經(jīng)歷過數(shù)萬年進(jìn)化、優(yōu)勝劣汰后的海洋生物在游動(dòng)及姿態(tài)控制方面的能力是目前所有基于傳統(tǒng)水下推進(jìn)與操控系統(tǒng)的水下機(jī)器設(shè)備所無法比擬的，海洋生物仿生已經(jīng)成為水下設(shè)備和航空飛行器等領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。

電鰩是種無脊椎魚類，能放出強(qiáng)電流用于防御敵害，以及捕食，外形呈平扁的流線型，背鰭，臂鰭有所退化，胸鰭寬大，擺動(dòng)時(shí)帶動(dòng)體側(cè)的肉質(zhì)膜柔和煽動(dòng)，是主要的運(yùn)動(dòng)器官，電鰩的魚鰾體積與個(gè)體體積的比值明顯小于其他魚類的該項(xiàng)比值，這說明電鰩還存在其它控制沉浮的方式。通過研究顯示，電鰩實(shí)現(xiàn)沉浮運(yùn)動(dòng)主要靠胸鰭和尾鰭的協(xié)調(diào)作用，胸鰭擺動(dòng)使整個(gè)身體朝指定方向運(yùn)動(dòng)，而尾鰭自由度很高，可以在母線夾角約為94度的錐形空間內(nèi)朝任意方向擺動(dòng)，從而控制機(jī)體朝各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在上述的不足，提供了一種仿生電鰩可分離式無人機(jī)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種仿生電鰩可分離式無人機(jī)，包括鰭面1，所述的鰭面1上端面設(shè)有旋翼模塊，所述旋翼布置板3上均勻安裝旋翼4，所述旋翼4后端安裝有固定架9，所述固定架9與旋翼布置板3相連，所述旋翼4中間安裝有旋翼轉(zhuǎn)軸10，所述旋翼轉(zhuǎn)軸10固定在4根固定架9的交點(diǎn)位置，所述旋翼模塊安裝在通槽2中，所述鰭面1的下端面設(shè)有云臺(tái)6，所述云臺(tái)6通過契形柱5定位在鰭面1的下端凹孔中，所述云臺(tái)6下端設(shè)有支撐桿7，所述支撐桿7下端連接拍攝相機(jī)8，所述鰭面1的下端面安裝有機(jī)載絞車13，所述機(jī)載絞車13上設(shè)有電動(dòng)機(jī)14、減速器15、滾筒16，靜力繩17，所述電動(dòng)機(jī)14與減速器17一端相連，所述滾筒16安裝于減速器15的另一端，所述滾筒16上纏繞有靜力繩17，所述靜力繩17與云臺(tái)6相連，所述鰭面1的下端面設(shè)有供電裝置11、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述鰭面1的上端面設(shè)有與旋翼模塊尺寸相匹配的通槽2。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述旋翼模塊安裝于通槽2的中間轉(zhuǎn)軸上，通過轉(zhuǎn)軸可以帶動(dòng)旋翼模塊作180度的旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述云臺(tái)6上方契形柱5插入鰭面1的下端凹孔中，通過位置校準(zhǔn)固定裝置18調(diào)節(jié)控制契形柱5與鰭面1的下端凹孔的相對(duì)位置。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述的供電裝置11與鰭面1的下端面相連接，所述供電裝置11是太陽能發(fā)電和蓄電池供電交互式供電方式。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述供電裝置11安裝有光學(xué)傳感器，當(dāng)接收陽光時(shí)，供電系統(tǒng)自動(dòng)切換為太陽能供電而蓄電池打開充電模式，當(dāng)陰天或室內(nèi)飛行時(shí)供電裝置11切換為蓄電池供電方式。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述的機(jī)載絞車13、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18和云臺(tái)6都內(nèi)置設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述的機(jī)載絞車13、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18和云臺(tái)6數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用ZigBee無線通訊技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享和指令傳輸。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，所述負(fù)載有拍攝相機(jī)8的云臺(tái)6可以被機(jī)載絞車13通過靜力繩17下放至拍攝目標(biāo)抵近拍攝，在拍攝時(shí)，所述拍攝相機(jī)8和云臺(tái)6與鰭面1分離。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，采用仿生電鰩的構(gòu)造作為無人機(jī)的飛行模型，能最大程度的模仿電鰩的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，把電鰩的游泳特征應(yīng)用到了無人機(jī)的飛行中，提高飛行效率；本發(fā)明的旋翼模塊可以根據(jù)無人機(jī)的橫縱飛行方式進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，提高了飛行的有效動(dòng)力，更加節(jié)省能耗；本發(fā)明的無人機(jī)可以實(shí)現(xiàn)拍攝系統(tǒng)與運(yùn)行系統(tǒng)分離，使拍攝系統(tǒng)分離運(yùn)行系統(tǒng)抵近帶有高壓線路的目標(biāo)拍攝，而飛行系統(tǒng)則遠(yuǎn)離高壓線路使無人機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定，避免高壓線路對(duì)無人機(jī)飛行產(chǎn)生的不良影響甚至墜機(jī)事故，提高了電力系統(tǒng)中無人機(jī)的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明的仰視圖；

圖中：1-鰭面，2-通槽，3-旋翼布置板，4-旋翼，5-契形柱，6-云臺(tái)，7-支撐桿，8-拍攝相機(jī)，9-固定架，10-旋翼轉(zhuǎn)軸，11-供電裝置，12-飛行控制系統(tǒng)，13-機(jī)載絞車，14-電動(dòng)機(jī)，15-減速器，16-滾筒，17-靜力繩，18-位置校準(zhǔn)固定裝置。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明附圖和具體技術(shù)方案，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明專利中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

如圖1本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)圖、圖2本發(fā)明的側(cè)視圖和圖3本發(fā)明的仰視圖所示，一種仿生電鰩可分離式無人機(jī)，包括鰭面1，所述的鰭面1上端面設(shè)有旋翼模塊，所述旋翼布置板3上均勻安裝旋翼4，所述旋翼4后端安裝有固定架9，所述固定架9與旋翼布置板3相連，所述旋翼4中間安裝有旋翼轉(zhuǎn)軸10，所述旋翼轉(zhuǎn)軸10固定在4根固定架9的交點(diǎn)位置，所述旋翼模塊安裝在通槽2中，所述鰭面1的下端面設(shè)有云臺(tái)6，所述云臺(tái)6通過契形柱5定位在鰭面1的下端凹孔中，所述云臺(tái)6下端設(shè)有支撐桿7，所述支撐桿7下端連接拍攝相機(jī)8，所述鰭面1的下端面安裝有機(jī)載絞車13，所述機(jī)載絞車13上設(shè)有電動(dòng)機(jī)14、減速器15、滾筒16，靜力繩17，所述電動(dòng)機(jī)14與減速器17一端相連，所述滾筒16安裝于減速器15的另一端，所述滾筒16上纏繞有靜力繩17，所述靜力繩17與云臺(tái)6相連，所述鰭面1的下端面設(shè)有供電裝置11、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18。

所述鰭面1的上端面設(shè)有與旋翼模塊尺寸相匹配的通槽2。

所述旋翼模塊安裝于通槽2的中間轉(zhuǎn)軸上，通過轉(zhuǎn)軸可以帶動(dòng)旋翼模塊作180度的旋轉(zhuǎn)。

所述云臺(tái)6上方契形柱5插入鰭面1的下端凹孔中，通過位置校準(zhǔn)固定裝置18調(diào)節(jié)控制契形柱5與鰭面1的下端凹孔的相對(duì)位置。

所述的供電裝置11與鰭面1的下端面相連接，所述供電裝置11是太陽能發(fā)電和蓄電池供電交互式供電方式。

所述供電裝置11安裝有光學(xué)傳感器，當(dāng)接收陽光時(shí)，供電系統(tǒng)自動(dòng)切換為太陽能供電而蓄電池打開充電模式，當(dāng)陰天或室內(nèi)飛行時(shí)供電裝置11切換為蓄電池供電方式。

所述的機(jī)載絞車13、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18和云臺(tái)6都內(nèi)置設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

所述的機(jī)載絞車13、飛行控制系統(tǒng)12、位置校準(zhǔn)固定裝置18和云臺(tái)6數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)采用ZigBee無線通訊技術(shù)建立網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享和指令傳輸。

所述負(fù)載有拍攝相機(jī)8的云臺(tái)6可以被機(jī)載絞車13通過靜力繩17下放至拍攝目標(biāo)抵近拍攝，在拍攝時(shí)，所述拍攝相機(jī)8和云臺(tái)6與鰭面1分離。

本發(fā)明實(shí)施時(shí)，無人機(jī)處于初始狀態(tài)，旋翼模塊與鰭面1平行，開啟無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)12，旋翼布置板3上的旋翼4運(yùn)轉(zhuǎn)，無人機(jī)向上運(yùn)行，飛行控制系統(tǒng)12檢測地面與無人機(jī)的高度，當(dāng)達(dá)到指定的高度后，無人機(jī)的旋翼模塊開始旋轉(zhuǎn)與鰭面1形成一定的角度，無人機(jī)則向前飛行，根據(jù)旋翼模塊與鰭面1的角度控制無人機(jī)的飛行速率，當(dāng)?shù)竭_(dá)拍攝目標(biāo)的上空時(shí)，飛行控制系統(tǒng)12的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)向機(jī)載絞車13的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和位置校準(zhǔn)固定裝置18的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)同時(shí)發(fā)出指令，位置校準(zhǔn)固定裝置18打開鰭面1的下端凹孔中的契形柱5，機(jī)載絞車13的電動(dòng)機(jī)14開始工作，滾筒16釋放靜力繩17，云臺(tái)6和拍攝相機(jī)8在靜力繩17的牽引下開始下降至拍攝目標(biāo)抵近拍攝，當(dāng)拍攝工作完成時(shí)，云臺(tái)6將拍攝的圖片信息傳輸?shù)斤w行控制系統(tǒng)12，飛行控制系統(tǒng)12接收拍攝信息后，向機(jī)載絞車13的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)出回收靜力繩17的指令，拍攝相機(jī)8和云臺(tái)6上升至鰭面1下端面時(shí)，位置校準(zhǔn)固定裝置18接收到達(dá)上端指令，開始校準(zhǔn)云臺(tái)6的契形柱5與鰭面1的下端凹孔的位置，校準(zhǔn)正確后，將云臺(tái)6的契形柱5插入鰭面1的下端凹孔中并鎖定。

各位技術(shù)人員須知：雖然本發(fā)明已按照上述具體實(shí)施方式做了描述，但是本發(fā)明的發(fā)明思想并不僅限于此發(fā)明，任何運(yùn)用本發(fā)明思想的改裝，都將納入本專利專利權(quán)保護(hù)范圍內(nèi)。