本實用新型屬于無人機領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能供電垂直升降無人機。

背景技術(shù)：

目前，旋翼式無人機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)領(lǐng)域，多用于輔助工作人員完成特定的工作。

現(xiàn)有的無人機大多是四旋翼、六旋翼或八旋翼無人機，各個旋翼在同一高度的平面上，大小完全相同，由相應(yīng)分布在旋翼支架端的電機提供動力。續(xù)航時間在20-35分鐘，電機越多續(xù)航時間越短，而且充電時間長，降低工作時效。此外，現(xiàn)有的無人機的旋翼僅用于無人機的起飛，無人機的轉(zhuǎn)向需要通過尾部舵機等機構(gòu)實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

例如用于對光伏電站進(jìn)行勘察航拍，由于光伏電站占地面積大，現(xiàn)階段對光伏電站的短路、太陽能熱斑的檢測主要由人工不定期或定期人工巡查為主，人工巡檢效率底下，無人機可以輔助工作人員進(jìn)行一些簡單的航拍操作，但由于沒有穩(wěn)定的續(xù)航能力以及便利的可操作性，給實際應(yīng)用帶來不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題為提供一種太陽能供電垂直升降無人機，旨在提高無人機的續(xù)航能力，并提高無人機運行的便捷性。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種太陽能供電垂直升降無人機，包括機體框架和固定旋翼，所述固定旋翼設(shè)置在所述機體框架的一端，并平行于所述機體框架，所述無人機還包括若干太陽能電池片和調(diào)節(jié)旋翼，所述若干太陽能電池片設(shè)置在所述機體框架的上表面，所述調(diào)節(jié)旋翼設(shè)置在所述機體框架的另一端，并可轉(zhuǎn)動地在平行和垂直于所述機體框架的狀態(tài)之間切換，所述調(diào)節(jié)旋翼上設(shè)有用于控制所述調(diào)節(jié)旋翼在垂直于所述機體框架狀態(tài)時左右擺動的擺動方向調(diào)節(jié)件。

進(jìn)一步地，所述機體框架的前端開設(shè)有至少一個通孔，所述機體框架的后端開設(shè)有至少一個通孔，所述機體框架前端的通孔和所述機體框架后端的通孔均關(guān)于所述機體框架的中心線對稱設(shè)置，所述固定旋翼容置在所述機體框架前端的通孔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)旋翼可轉(zhuǎn)動地容置在所述機體框架后端的通孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述機體框架的前端開設(shè)有兩個通孔，所述機體框架的后端開設(shè)有一個通孔，所述機體框架后端的通孔位于所述機體框架前端兩個通孔連線的中心線上，所述固定旋翼包括第一旋翼和第二旋翼，所述第一旋翼和第二旋翼分別容置在所述機體框架前端的通孔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)旋翼可轉(zhuǎn)動地容置在所述機體框架后端的通孔內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述無人機還包括第一蓋板和第二蓋板，所述第一蓋板和第二蓋板分別可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一旋翼和第二旋翼的一側(cè)并相互對稱，所述第一蓋板和第二蓋板分別與所述第一旋翼和第二旋翼所在的通孔相扣合或沿各自旋翼的一側(cè)展開。

進(jìn)一步地，所述第一蓋板和第二蓋板上與各自通孔相扣合后臨近固定旋翼的一面設(shè)有若干太陽能電池片，其另一面上設(shè)有航行燈。

進(jìn)一步地，所述機體框架上安裝有第一電機，所述第一電機與所述調(diào)節(jié)旋翼通過齒輪傳動連接，所述第一電機帶動所述調(diào)節(jié)旋翼相對于所述機體框架水平/垂直旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)旋翼包括調(diào)節(jié)座、旋翼電機和旋轉(zhuǎn)葉片，所述調(diào)節(jié)座與所述第一電機通過齒輪傳動連接，并在所述第一電機的帶動下可轉(zhuǎn)動地安裝在所機體框架上，所述旋翼電機固定在所述調(diào)節(jié)座上，所述旋轉(zhuǎn)葉片安裝在所述旋翼電機上。

進(jìn)一步地，所述擺動方向調(diào)節(jié)件包括調(diào)節(jié)件和第二電機，所述調(diào)節(jié)件安裝在所述調(diào)節(jié)旋翼上，所述第二電機固定在所述調(diào)節(jié)旋翼的外緣上并與所述調(diào)節(jié)件連接，所述第二電機帶動所述調(diào)節(jié)件擺動。

進(jìn)一步地，所述機體框架的后端開設(shè)有通孔，所述調(diào)節(jié)旋翼可轉(zhuǎn)動地容置在所述通孔內(nèi)，所述通孔內(nèi)壁上開設(shè)有用于放置所述第二電機的凹槽，所述調(diào)節(jié)旋翼與所述機體框架處于平行狀態(tài)下，所述第二電機相應(yīng)地卡合在所述凹槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述無人機還包括紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭，所述紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭安裝在所述機體框架的下表面，并靠近所述機體框架的前端。

進(jìn)一步地，所述無人機還包括用于對故障區(qū)域進(jìn)行標(biāo)記的標(biāo)記裝置，所述標(biāo)記裝置內(nèi)盛裝有有色液體。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實用新型的一種太陽能供電垂直升降無人機，其包括機體框架、若干太陽能電池片、固定旋翼和調(diào)節(jié)旋翼。由于在機體框架的上表面設(shè)置了若干太陽能電池片，白天無人機飛行時，通過自身攜帶的太陽能電池片不斷為內(nèi)部進(jìn)行供電和充電，白天無人機未飛行時，也在陽光下不斷給無人機電池進(jìn)行充電，直到電池充滿，從而提高了無人機的續(xù)航能力。此外，無人機起飛時，通過將所述調(diào)節(jié)旋翼調(diào)整到與固定旋翼相平行的狀態(tài)，通過固定旋翼和調(diào)節(jié)旋翼的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力實現(xiàn)無人機的起飛。當(dāng)無人機上升后需要前進(jìn)時，通過調(diào)整所述調(diào)節(jié)旋翼與固定旋翼相垂直，則調(diào)節(jié)旋翼與氣流產(chǎn)生較大的向前的推力，實現(xiàn)無人機的飛行。當(dāng)無人機需要轉(zhuǎn)向時，通過所述調(diào)節(jié)旋翼上的擺動方向調(diào)節(jié)件的左右擺動，改變無人機尾部氣流的方向，實現(xiàn)無人機的轉(zhuǎn)向，通過調(diào)節(jié)旋翼的調(diào)節(jié)作用同時實現(xiàn)無人機的起飛、前進(jìn)和轉(zhuǎn)向，提高了無人機運行的便捷性。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的一種太陽能供電垂直升降無人機的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的另一個狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖1的仰視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖1中第一電機與調(diào)整旋翼的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖4中A部分的局部放大示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1至圖3所示，為本實用新型實施例提供的一種太陽能供電垂直升降無人機100，其包括機體框架1、若干太陽能電池片2、固定旋翼3和調(diào)節(jié)旋翼4。所述固定旋翼3設(shè)置在所述機體框架1的一端，并平行于所述機體框架1，所所述若干太陽能電池片2設(shè)置在所述機體框架1的上表面，用于源源不斷的給無人機100的內(nèi)部電池進(jìn)行充電。所述調(diào)節(jié)旋翼4設(shè)置在所述機體框架1的另一端，并可轉(zhuǎn)動地在平行和垂直于所述機體框架1的狀態(tài)之間切換，通過所述調(diào)節(jié)旋翼4的平行和垂直相互切換，實現(xiàn)無人機100的起飛和前進(jìn)。所述調(diào)節(jié)旋翼4上設(shè)有擺動方向調(diào)節(jié)件41，所述擺動方向調(diào)節(jié)件41控制所述調(diào)節(jié)旋翼4在垂直于所述機體框架1的狀態(tài)時左右擺動，以此改變無人機100尾部的氣流方向，從而實現(xiàn)無人機100的轉(zhuǎn)向。

所述機體框架1的前端開設(shè)有至少一個通孔，所述機體框架1的后端開設(shè)有至少一個通孔，所述機體框架1前端的通孔和所述機體框架1后端的通孔均關(guān)于所述機體框架1的中心線對稱設(shè)置。所述固定旋翼3容置在所述機體框架前端1的通孔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)旋翼4可轉(zhuǎn)動地容置在所述機體框架1后端的通孔內(nèi)，以此保護(hù)所述固定旋翼3和調(diào)節(jié)旋翼4不受到損傷。

具體地，在本實用新型實施例中，所述機體框架1的前端開設(shè)有兩個通孔(未標(biāo)注)，所述機體框架1的后端開設(shè)有一個通孔(未標(biāo)注)，所述機體框架后端的通孔位于所述機體框架前端兩個通孔連線的中心線上。所述固定旋翼3包括第一旋翼31和第二旋翼32，所述第一旋翼31和第二旋翼32分別容置在所述機體框架1前端的通孔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)旋翼4可轉(zhuǎn)動地容置在所述機體框架1后端的通孔內(nèi)，從而形成等腰三角形的三旋翼機構(gòu)。本實用新型實施例中，所述機體框架1一體成型，通過將所述第一旋翼31、第二旋翼32以及調(diào)節(jié)旋翼4容置在所述機體框架1的通孔內(nèi)，避免使各旋翼裸露在機體框架1的外部，不會在飛行時因為旋翼的旋轉(zhuǎn)而誤傷到工作人員、物件等；同時避免了因誤操作而導(dǎo)致無人機100墜落后打壞旋翼，可以起到保護(hù)旋翼的作用，提高了產(chǎn)品的安全性以及經(jīng)濟(jì)性。此外，一體式的三旋翼機構(gòu)有利于提高整機的穩(wěn)定性，增強抗風(fēng)系數(shù)，確保無人機100飛行過程的平穩(wěn)性和可靠性。

所述無人機100還包括第一蓋板5和第二蓋板6，所述第一蓋板5和第二蓋板6分別可轉(zhuǎn)動地安裝在所述第一旋翼31和第二旋翼32的一側(cè)并相互對稱。所述第一蓋板5和第二蓋板6分別與所述第一旋翼31和第二旋翼32所在的通孔相扣合或沿各自旋翼的一側(cè)展開。所述第一蓋板5和第二蓋板6上與各自通孔相扣合后臨近固定旋翼3的一面設(shè)有若干太陽能電池片2，其另一面上設(shè)有航行燈7。當(dāng)所述無人機100在非使用狀態(tài)下，通過所述第一蓋板5和第二蓋板6與所述第一旋翼31和第二旋翼32所在的通孔相扣合，從而防止所述第一旋翼31和第二旋翼32受到損傷。當(dāng)所述無人機100開始使用時，將所述第一蓋板5和第二蓋板6展開，此時，所述第一蓋板5和第二蓋板6上的若干太陽能電池片2配合所述機體框架1上的若干太陽能電池片2共同為所述無人機100提供續(xù)航。此外，當(dāng)無人機100在夜晚飛行時，可通過所述第一蓋板5和第二蓋板6上的高亮LED航行燈7為操控者提供視野。

參照圖4和圖5，所述機體框架1上安裝有第一電機8，所述第一電機8與所述調(diào)節(jié)旋翼4通過齒輪傳動連接，所述第一電機8帶動所述調(diào)節(jié)旋翼4相對于所述機體框架1水平/垂直旋轉(zhuǎn)。

所述調(diào)節(jié)旋翼4包括調(diào)節(jié)座42、旋翼電機43和旋轉(zhuǎn)葉片44，所述調(diào)節(jié)座42與所述第一電機8通過齒輪傳動連接，并在所述第一電機8的帶動下可轉(zhuǎn)動地安裝在所機體框架1上，所述旋翼電機43固定在所述調(diào)節(jié)座42上，所述旋轉(zhuǎn)葉片44安裝在所述旋翼電機43上。所述第一電機8帶動所述調(diào)節(jié)座42相對于所述機體框架1水平垂直旋轉(zhuǎn)。當(dāng)所述調(diào)節(jié)座42處于與機體框架1相平行的位置時，通過手持式控制操作桿控制所述調(diào)節(jié)旋翼4的旋轉(zhuǎn)葉片44配合所述第一旋翼31和第二旋翼32的旋轉(zhuǎn)葉片共同高速旋轉(zhuǎn)形成升力，當(dāng)升力大于無人機100的整機重量時，則無人機100實現(xiàn)垂直起飛，不需要跑道和起降空域，使用靈活方便。當(dāng)所述無人機100垂直上升需要前進(jìn)時，通過手持式控制操作桿將所述調(diào)節(jié)座42調(diào)整到與機體框架1相垂直的位置，此時所述旋轉(zhuǎn)葉片44與氣流產(chǎn)生較大的向前的推力，從而實現(xiàn)無人機100的前行，相比于傳統(tǒng)無人機的飛行，本實用新型的無人機100的行進(jìn)方式，能夠具備更高的前進(jìn)飛行速度。

所述擺動方向調(diào)節(jié)件41包括調(diào)節(jié)件411和第二電機412，所述調(diào)節(jié)件411安裝在所述調(diào)節(jié)旋翼4的調(diào)節(jié)座42上，所述第二電機412固定在所述調(diào)節(jié)座42的外緣上并與所述調(diào)節(jié)件411連接。通過手持式控制操作桿控制所述第二電機412帶動所述調(diào)節(jié)件411在所述無人機100飛行狀態(tài)下左右擺動，從而改變無人機100的尾部氣流方向，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向，使所述無人機100的轉(zhuǎn)向飛行更為便捷快速。本實用新型實施例中的調(diào)節(jié)件411為半圓形的方向舵，但不限定于所述調(diào)節(jié)件411的形狀。

所述機體框架1后端的通孔內(nèi)壁上開設(shè)有用于放置所述第二電機412的凹槽11。所述調(diào)節(jié)座42與所述機體框架1處于平行狀態(tài)下，所述第二電機412相應(yīng)地卡合在所述凹槽11內(nèi)，在無人機100不運行時，防止所述第二電機412受到損傷。

參照圖4，本實用新型實施例中所述第一旋翼31與第二旋翼32結(jié)構(gòu)相同，所述第一旋翼31包括固定座311、電機312和旋轉(zhuǎn)葉片313，所述固定座311固定在所述機體框架1前端的通孔內(nèi)，所述電機312固定在所述固定座311上，所述旋轉(zhuǎn)葉片313安裝在所述電機312上。

參照圖3，所述無人機100還包括紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9，所述紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9安裝在所述機體框架1的下表面，并靠近所述機體框架1的前端。雙攝像頭結(jié)合的設(shè)計中，紅外熱視攝像頭用于拍攝電站中電性能短路和熱斑不良組件，并快速采集反饋；航拍攝像頭則用于采集傳統(tǒng)照片和視頻。雙攝像頭將拍攝數(shù)據(jù)共同反饋到地面人員采集中心，以便工作人員及時發(fā)現(xiàn)并解決問題。無人機100飛過光伏電站上空時，對光伏電站內(nèi)的設(shè)備組件進(jìn)行紅外熱成像拍攝，當(dāng)光伏電站中有組件發(fā)生短路、熱斑或有異物遮擋時，電站組件會隨之溫度升高，所述無人機100的紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9掃描到短路組件時，可迅速發(fā)現(xiàn)升溫組件，并將圖像反饋至底面工作人員的電腦中，讓地面工作人員快速定位，提高巡檢及短路組件檢測的工作效率。

所述無人機100還包括標(biāo)記裝置10，所述標(biāo)記裝置10內(nèi)盛裝有有色液體。當(dāng)所述紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9掃描到電站的問題組件時，可控制所述無人機100下降到問題組件上方，并通過所述標(biāo)記裝置10向問題組件噴涂有色液體，對問題組件進(jìn)行標(biāo)記，方便檢修人員定位檢修，節(jié)省工作時間。

所述無人機100還包括若干起落架支腳20，所述若干起落架支腳20固定在所述無人機框架1的下表面，用于在所述無人機100降落時，支撐所述無人機框架1，防止所述無人機100直接落在地上而對機體造成損傷。

具體工作時，工作人員通過手持式控制操作桿調(diào)整所述調(diào)節(jié)旋翼4到平行狀態(tài)，此時控制無人機100上第一旋翼的電機312、第二旋翼的電機(未標(biāo)注)和調(diào)節(jié)旋翼上的旋翼電機43共同啟動，帶動各旋轉(zhuǎn)葉片高速旋轉(zhuǎn)形成升力，當(dāng)升力大于無人機100的總重時，使無人機100垂直起飛。飛行到一定高度后，工作人員通過手持式控制操作桿控制第一電機8啟動，并帶動調(diào)節(jié)座42旋轉(zhuǎn)，從而將所述調(diào)節(jié)旋翼4轉(zhuǎn)換成垂直狀態(tài)，所述調(diào)節(jié)旋翼4垂直后，與氣流產(chǎn)生較大的向前的推力，使無人機100向前飛行。需要轉(zhuǎn)彎時，通過所述手持式控制操作桿控制第二電機412啟動，所述第二電機412控制所述調(diào)節(jié)件411左右擺動，從而改變氣流的方向，使無人機100向需要的方向轉(zhuǎn)向。無人機100飛行過程中，通過所述紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9對光伏電站進(jìn)行掃描，發(fā)現(xiàn)問題組件后，將圖像返回至地面工作人員的電腦上，工作人員通過所述手持式控制操作桿控制無人機100降落到問題組件的上方，并通過標(biāo)記裝置10對問題組件進(jìn)行標(biāo)記，便于后期維修定位。如果在夜間使用所述無人機100時，可通過所述第一蓋板5和第二蓋板6上的高亮LED航行燈7為工作人員照明，提供視野。

綜上所述，本實用新型實施例提供的的一種太陽能供電垂直升降無人機100，其包括機體框架1、若干太陽能電池片2、固定旋翼3和調(diào)節(jié)旋翼4。由于在機體框架1的上表面設(shè)置了若干太陽能電池片2，白天無人機飛行時，通過自身攜帶的太陽能電池片2不斷為內(nèi)部進(jìn)行供電和充電，白天無人機未飛行時，也在陽光下不斷給無人機電池進(jìn)行充電，直到電池充滿，從而提高了無人機100的續(xù)航能力。此外，無人機100起飛時，通過將所述調(diào)節(jié)旋翼4調(diào)整到與固定旋翼3相平行的狀態(tài)，通過固定旋翼3和調(diào)節(jié)旋翼4的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力實現(xiàn)無人機100的起飛。當(dāng)無人機100上升后需要前進(jìn)時，通過調(diào)整所述調(diào)節(jié)旋翼4與固定旋翼3相垂直，則調(diào)節(jié)旋翼4與氣流產(chǎn)生較大的向前的推力，實現(xiàn)無人機100的飛行。當(dāng)無人機100需要轉(zhuǎn)向時，通過所述調(diào)節(jié)旋翼4上的方向調(diào)節(jié)件41的左右擺動，改變無人機100尾部氣流的方向，實現(xiàn)無人機100的轉(zhuǎn)向，通過調(diào)節(jié)旋翼4的調(diào)節(jié)作用同時實現(xiàn)無人機的起飛、前進(jìn)和轉(zhuǎn)向，提高了無人機運行的便捷性。無人機100上的紅外熱視攝像頭和航拍攝像頭9可以對光伏電站的組件進(jìn)行紅外線檢測，當(dāng)存在問題組件時，則該區(qū)域溫度升高，無人機100將圖像返回至地面工作人員，工作人員可以控制無人機100下降到問題組件上方，通過所述標(biāo)記裝置10向問題組件噴涂有色液體，對問題組件進(jìn)行標(biāo)記，方便檢修人員定位檢修，節(jié)省工作時間。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。