本發(fā)明涉及一種球形無人機(jī)，屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

無人機(jī)目前已廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，但是當(dāng)前的無人機(jī)，旋翼的葉片大都暴露于空氣，葉片很容易傷害到人類或其他事物。除此之外，飛行器發(fā)生碰撞或墜落時(shí)，也容易造成自身損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種結(jié)構(gòu)新穎，旋翼葉片對(duì)外界傷害較小，同時(shí)具有自身防護(hù)作用的球形無人機(jī)；進(jìn)一步地，本發(fā)明提供一種便于設(shè)備拆卸維修或材料循環(huán)利用的球形無人機(jī)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種球形無人機(jī)，包括設(shè)置于萬向支架內(nèi)的無人機(jī)本體，所述萬向支架外面設(shè)置有球形框架。

所述萬向支架包括水平圓環(huán)，所述水平圓環(huán)的中央設(shè)置有所述無人機(jī)本體，所述無人機(jī)本體為四旋翼無人機(jī)，所述四旋翼無人機(jī)包括兩個(gè)垂直交叉設(shè)置的機(jī)架，兩所述機(jī)架的端頭上表面均設(shè)置有無刷電機(jī)，所述無刷電機(jī)與螺旋槳相連，一個(gè)所述機(jī)架的兩個(gè)末端均連有薄片小圓環(huán)；所述水平圓環(huán)內(nèi)側(cè)設(shè)置有兩個(gè)分別用于與所述薄片小圓環(huán)相連接的第一連接軸；所述水平圓環(huán)與豎直圓環(huán)相連并形成所述萬向支架，所述豎直圓環(huán)的外側(cè)通過第二連接軸與所述球形框架相連。

所述第一連接軸上設(shè)置有安裝凹槽，所述安裝凹槽內(nèi)設(shè)置有螺套，螺釘穿過所述薄片小圓環(huán)后與所述螺套相連接。

所述球形框架采用若干細(xì)條圍成足球狀籠子，所述足球狀籠子外面包裹減震材料。

所述減震材料包括氣泡膜或泡沫。

所述細(xì)條的材質(zhì)包括全碳纖維復(fù)合材料；所述細(xì)條圍成若干五邊形和若干六邊形；所述球形框架的上下兩個(gè)六邊形的中心均通過一個(gè)七插口管線棒連接件將六個(gè)角與與其對(duì)應(yīng)的所述第二連接軸固連；相鄰的五邊形和六邊形之間均通過一個(gè)三插口管線棒連接件固連。

所述機(jī)架的中心設(shè)置有電源，所述電源與飛控系統(tǒng)相連。

所述飛控系統(tǒng)包括微控制器和與其相連的姿態(tài)傳感器；所述微控制器的型號(hào)為STM32F103VCT6；所述姿態(tài)傳感器包括整合9軸組合傳感器的GY-86模塊。

所述GY-86模塊包括軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、三軸磁場(chǎng)、氣壓計(jì)和GPS模塊。

所述螺旋槳采用全碳纖維1045正反槳，所述無刷電機(jī)還與電子調(diào)速器相連，所述電子調(diào)速器與所述微控制器相連。

本發(fā)明提供的一種球形無人機(jī)，無人機(jī)本體與萬向支架配合，使得球形無人機(jī)能夠在碰到障礙物反彈后迅速調(diào)整姿勢(shì)，保持安全平穩(wěn)飛行。無人機(jī)本體外圍的球形框架可以避免無人機(jī)的旋翼葉片暴露，進(jìn)而傷害人類或其他事物，同時(shí)也可使無人機(jī)失控撞擊或落地時(shí)，有效的保護(hù)旋翼及機(jī)載設(shè)備。球形框架還可使機(jī)載設(shè)備搭載更加便利。此外，球形框架以及萬向支架都通過組裝連接，便于設(shè)備拆卸維修或材料循環(huán)利用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中無人機(jī)本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中第一連接軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中球形框架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。

如圖1~圖4所示，一種球形無人機(jī)，包括設(shè)置于萬向支架內(nèi)的無人機(jī)本體4，所述萬向支架外面設(shè)置有球形框架1。

所述萬向支架包括水平圓環(huán)3，所述水平圓環(huán)3的中央設(shè)置有所述無人機(jī)本體4，所述無人機(jī)本體4為四旋翼無人機(jī)，所述四旋翼無人機(jī)包括兩個(gè)垂直交叉設(shè)置的機(jī)架44，兩所述機(jī)架44的端頭上表面均設(shè)置有無刷電機(jī)42，所述無刷電機(jī)42與螺旋槳41相連，一個(gè)所述機(jī)架44的兩個(gè)末端均連有薄片小圓環(huán)43；所述水平圓環(huán)3內(nèi)側(cè)設(shè)置有兩個(gè)分別用于與所述薄片小圓環(huán)43相連接的第一連接軸5；所述水平圓環(huán)3與豎直圓環(huán)2相連并形成所述萬向支架，所述豎直圓環(huán)2的外側(cè)通過第二連接軸6與所述球形框架1相連。

所述第一連接軸5上設(shè)置有安裝凹槽31，所述安裝凹槽31內(nèi)設(shè)置有螺套32，螺釘穿過所述薄片小圓環(huán)43后與所述螺套32相連接。

本發(fā)明的球形無人機(jī)，在四旋翼無人機(jī)外圍增加一層萬向支架結(jié)構(gòu)與球形防護(hù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)萬向支架結(jié)構(gòu)通過與四旋翼無人機(jī)橫軸配合，使得四旋翼無人機(jī)在碰到障礙物反彈后迅速調(diào)整姿勢(shì)，保持安全平穩(wěn)飛行，球形無人機(jī)使失控撞擊或落地時(shí)也可以借助球形框架1的防護(hù)，有效的保護(hù)旋翼及機(jī)載設(shè)備。

無刷電機(jī)42為動(dòng)力系統(tǒng)，采用Happymodel無刷電機(jī)，支持3-4S鋰電池

電子調(diào)速器采用好盈Platinum鉑金系列。

螺旋槳41采用全碳纖維1045正反槳。

飛控系統(tǒng)46硬件主要包括主控制器模塊（即微控制器）、電源模塊、姿態(tài)傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊。飛控系統(tǒng)選用的微控制器是STM32F103VCT6。電源模塊選用航模專用鋰電池（5200mAH，4S，14.8V）。姿態(tài)傳感器選用整合9軸組合傳感器的GY-86模塊，集成了三軸陀螺儀、三軸加速度計(jì)、三軸磁場(chǎng)和氣壓計(jì)，所使用的芯片分別為陀螺儀MPU6050、地磁計(jì)HMC5883L、氣壓計(jì)MS5611?？臻g位置包括高度信息和經(jīng)緯度信息，高度信息一般采用氣壓計(jì)和超聲波來獲?。唤?jīng)緯度信息一般采用GPS模塊獲取。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊是用來輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)到電子調(diào)速器，電子調(diào)速器根據(jù)主控制器模塊輸出的PWM信號(hào)控制無刷電機(jī)42轉(zhuǎn)速，無刷電機(jī)42帶動(dòng)螺旋槳41提供向上的升力。

飛控系統(tǒng)46通過姿態(tài)傳感器獲取到球形無人機(jī)的位姿信息，并傳給微控制器，微控制器獲取到飛行位姿，進(jìn)行姿態(tài)解算，經(jīng)過PID處理后輸出最終姿態(tài)角，輸出控制動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速，保持穩(wěn)定飛行。

萬向支架與四旋翼無人機(jī)的連接處用安裝凹槽31和螺套32配合，在萬向支架的水平圓環(huán)3的內(nèi)側(cè)設(shè)有的孔內(nèi)安裝有螺套32，在四旋翼無人機(jī)的橫軸末端各設(shè)有薄片小圓環(huán)43，在所述螺套32處用螺釘將萬向支架和四旋翼無人機(jī)的薄片小圓環(huán)43連接在一起。

萬向支架的豎直圓環(huán)2上下兩端各固接一個(gè)第二連接軸6。

球形框架1采用全碳纖維細(xì)條11圍成足球狀籠子，細(xì)條11外圍包裹氣泡膜，達(dá)到減震效果。球形框架1由全碳纖維細(xì)條11圍成12個(gè)五邊形和20個(gè)六邊形，全碳纖維細(xì)條11之間通過管線棒連接件連接。球形框架1的上下兩個(gè)六邊形通過一個(gè)七插口管線棒連接件12將六個(gè)角與萬向支架的豎直圓環(huán)2固接的第二連接軸6固連。其余五、六邊形分別通過一個(gè)三插口管線棒連接件13固連。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。