本發(fā)明涉及無人機領(lǐng)域,特別涉及一種續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機。
背景技術(shù):
無人駕駛飛機,簡稱無人機(UAV),是一種處在迅速發(fā)展中的新概念武器裝備,其具有機動靈活、反應(yīng)快速、無人飛行、操作要求低的優(yōu)點。無人機通過搭載多類傳感器,可以實現(xiàn)影像實時傳輸、高危地區(qū)探測功能,是衛(wèi)星遙感與傳統(tǒng)航空遙感的有力補充。目前,無人機的使用范圍已經(jīng)擴寬到軍事、科研、民用三大領(lǐng)域,具體在電力、通信、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、緝毒緝私、邊境巡邏、治安反恐等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。
無人機在飛行過程中,常常會遭受風(fēng)力的影響干擾,在順風(fēng)飛行時,風(fēng)力通常能對無人機飛行提供一定的動力作用,而逆風(fēng)運行時,風(fēng)力會對無人機飛行產(chǎn)生阻力,導(dǎo)致無人機飛行需要增加功率輸出才能保證飛行需求,由于現(xiàn)有的無人機通常無法對風(fēng)力進行合理地利用,導(dǎo)致在順風(fēng)飛行時無法充分利用風(fēng)力的動力作用,而在逆風(fēng)飛行時又會難以避免風(fēng)力的阻力,使設(shè)備需要克服更多的阻力,因此導(dǎo)致無人機的飛行需要消耗過多的電能,無法實現(xiàn)持久的飛行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機,包括主體、節(jié)能機構(gòu)和若干飛行單元,所述飛行單元周向均勻分布在主體的外周,所述節(jié)能機構(gòu)設(shè)置在主體的下方;
所述飛行單元包括側(cè)桿、飛行組件和支撐單元,所述側(cè)桿的一端固定在主體上,所述飛行組件和支撐單元均設(shè)置在側(cè)桿的另一端,所述飛行組件設(shè)置在側(cè)桿的上方,所述支撐單元設(shè)置在側(cè)桿的下方;
所述節(jié)能機構(gòu)包括擋風(fēng)板、鉸接組件、伸縮單元和兩個調(diào)向單元,所述調(diào)向單元與擋風(fēng)板傳動連接,所述伸縮單元通過鉸接組件與擋風(fēng)板傳動連接;
所述調(diào)向單元包括第二驅(qū)動電機、第一連桿、第二連桿、第一滑環(huán)、第一滑桿和兩個固定塊,兩個所述固定塊均固定在主體上,所述第一滑桿的兩端分別與兩個固定塊固定連接,所述第一滑桿的形狀為圓弧形,所述第二驅(qū)動電機與第一連桿傳動連接,所述第一連桿通過第二連桿與第一滑環(huán)鉸接,所述第一滑環(huán)套設(shè)在第一滑桿上;
所述伸縮單元包括氣泵、氣管、第二氣缸、第二活塞、第三連桿、第二滑環(huán)和第二滑桿,所述氣泵固定在第二氣缸上且通過氣管與第二氣缸連通,所述第二活塞的一端設(shè)置在第二氣缸內(nèi),所述第二活塞的另一端與第三連桿鉸接,所述第三連桿通交接組件與擋風(fēng)板傳動連接,所述第二滑環(huán)套設(shè)在第二滑桿上且與第二氣缸固定連接。
作為優(yōu)選,為了保證支撐單元的緩沖能力,從而實現(xiàn)無人機的安全降落,所述支撐單元包括第一氣缸、第一活塞和緩沖塊,所述第一氣缸固定在側(cè)桿的下方,所述第一活塞的頂端設(shè)置在第一氣缸內(nèi),所述第一活塞的底端與緩沖塊固定連接。
作為優(yōu)選,為了增加支撐單元的緩沖能力,所述第一氣缸內(nèi)設(shè)有彈簧,所述第一活塞的頂端通過彈簧與第一氣缸內(nèi)的頂部連接。
作為優(yōu)選,利用橡膠塊具有彈性的特點,為了進一步保證支撐單元的緩沖能力,所述緩沖塊為橡膠塊。
作為優(yōu)選,為了實現(xiàn)無人機的飛行,所述飛行組件包括第一驅(qū)動電機、第一驅(qū)動軸和若干槳葉,所述第一驅(qū)動電機固定在側(cè)桿的上方,所述槳葉周向均勻分布在第一驅(qū)動軸的外周,所述第一驅(qū)動電機通過第一驅(qū)動軸與槳葉傳動連接。
作為優(yōu)選,利用直流伺服電機驅(qū)動能力強的特點,為了保證飛行組件的飛行能力,所述第一驅(qū)動電機為直流伺服電機。
作為優(yōu)選,為了保證無人機的續(xù)航能力,所述主體的上方設(shè)有支柱和太陽能板,所述支柱的底端固定在主體上,所述太陽能板固定在支柱的頂端。
作為優(yōu)選,為了便于獲取風(fēng)向,所述太陽能板上設(shè)有風(fēng)向標(biāo)。
作為優(yōu)選,為了實現(xiàn)伸縮單元帶動擋風(fēng)板轉(zhuǎn)動,所述鉸接組件包括轉(zhuǎn)動桿和套管,所述轉(zhuǎn)動桿的兩端分別設(shè)置在兩個套管內(nèi),所述套管固定在擋風(fēng)板上,所述轉(zhuǎn)動桿與第三連桿固定連接。
作為優(yōu)選,為了固定第二活塞沿著第二氣缸的方向移動,所述伸縮單元還包括限位環(huán),所述限位環(huán)固定在第二氣缸上且套設(shè)在第二活塞上。
該無人機在飛行過程中,為了增加續(xù)航能力,從而提高無人機的飛行時間,在主體上通過增設(shè)太陽能板進行光伏發(fā)電,從而維持了部分飛行的電能消耗,保證了設(shè)備的續(xù)航能力。同時,在太陽能板上設(shè)有風(fēng)向標(biāo),通過風(fēng)向標(biāo)無人機能夠獲取風(fēng)力方向,根據(jù)風(fēng)力方向節(jié)能機構(gòu)作相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。
當(dāng)風(fēng)力方向與無人機飛行方向相同時,為了能夠充分利用風(fēng)力,使風(fēng)力給無人機飛行提供更多的動力,首先由伸縮單元中的氣泵通過氣管調(diào)節(jié)第二氣缸內(nèi)的氣壓,使第二活塞移動,從而調(diào)整擋風(fēng)板的角度,使其垂直于水平面,而后通過兩個調(diào)向單元調(diào)節(jié)擋風(fēng)板與風(fēng)向的夾角,使風(fēng)力方向與擋風(fēng)板方向垂直,通過第二驅(qū)動電機運行,帶動第一連桿轉(zhuǎn)動,由于第一連桿通過第二連桿與第一滑環(huán)鉸接,從而使兩個調(diào)向單元中的第一滑環(huán)在第一滑桿上滑動,進而改變了擋風(fēng)板的角度,使其與風(fēng)向保持垂直角度,這樣能夠使有更多風(fēng)力吹向設(shè)備,提供更多的動力,從而減小了無人機的飛行電能損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果。該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在順風(fēng)飛行時通過伸縮單元和調(diào)向單元配合,使擋風(fēng)板與風(fēng)向垂直,使風(fēng)力為無人機飛行提供更多的動力,從而減小飛行損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果。
當(dāng)風(fēng)力方向與無人機飛行方向相反時,為了減少風(fēng)的阻力,通過伸縮單元中的氣泵運行,使第二氣缸內(nèi)的氣壓逐漸減小,從而帶動第二活塞向第二氣缸內(nèi)部移動,從而拉動第三連桿向第二氣缸移動,通過鉸接組件使擋風(fēng)板由原先的垂直方向逐漸變?yōu)樗椒较?,從而減小了風(fēng)與擋風(fēng)板的接觸面積,進而減小了風(fēng)的阻力,使無人機克服較少的風(fēng)力,從而減小了電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在逆風(fēng)飛行通過伸縮單元使擋風(fēng)板角度轉(zhuǎn)向水平,從而減小了風(fēng)的阻力,從而減小電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。
本發(fā)明的有益效果是,該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在順風(fēng)飛行時通過伸縮單元和調(diào)向單元配合,使擋風(fēng)板與風(fēng)向垂直,使風(fēng)力為無人機飛行提供更多的動力,從而減小飛行損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果,不僅如此,在逆風(fēng)飛行通過伸縮單元使擋風(fēng)板角度轉(zhuǎn)向水平,從而減小了風(fēng)的阻力,從而減小電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的俯視圖;
圖3是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的支撐單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的節(jié)能機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的調(diào)向單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的伸縮單元的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明的續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機的鉸接機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1.主體,2.節(jié)能機構(gòu),3.支柱,4.太陽能板,5.支撐單元,6.側(cè)桿,7.第一驅(qū)動電機,8.第一驅(qū)動軸,9.槳葉,10.飛行單元,11.第一氣缸,12.第一活塞,13.緩沖塊,14.彈簧,15.調(diào)向單元,16.擋風(fēng)板,17.鉸接組件,18.伸縮單元,19.第二驅(qū)動電機,20.第一連桿,21.第二連桿,22.第一滑環(huán),23.第一滑桿,24.固定塊,25.氣泵,26.氣管,27.第二氣缸,28.第二活塞,29.第三連桿,30.限位環(huán),31.第二滑環(huán),32.第二滑桿,33.轉(zhuǎn)動桿,34.套管,35.風(fēng)向標(biāo)。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1-圖7所示,一種續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機,包括主體1、節(jié)能機構(gòu)2和若干飛行單元10,所述飛行單元10周向均勻分布在主體1的外周,所述節(jié)能機構(gòu)2設(shè)置在主體1的下方;
所述飛行單元10包括側(cè)桿6、飛行組件和支撐單元5,所述側(cè)桿6的一端固定在主體1上,所述飛行組件和支撐單元5均設(shè)置在側(cè)桿6的另一端,所述飛行組件設(shè)置在側(cè)桿6的上方,所述支撐單元5設(shè)置在側(cè)桿6的下方;
所述節(jié)能機構(gòu)2包括擋風(fēng)板16、鉸接組件17、伸縮單元18和兩個調(diào)向單元15,所述調(diào)向單元15與擋風(fēng)板16傳動連接,所述伸縮單元18通過鉸接組件17與擋風(fēng)板16傳動連接;
所述調(diào)向單元15包括第二驅(qū)動電機19、第一連桿20、第二連桿21、第一滑環(huán)22、第一滑桿23和兩個固定塊24,兩個所述固定塊24均固定在主體1上,所述第一滑桿23的兩端分別與兩個固定塊24固定連接,所述第一滑桿23的形狀為圓弧形,所述第二驅(qū)動電機19與第一連桿20傳動連接,所述第一連桿20通過第二連桿21與第一滑環(huán)22鉸接,所述第一滑環(huán)22套設(shè)在第一滑桿23上;
所述伸縮單元18包括氣泵25、氣管26、第二氣缸27、第二活塞28、第三連桿29、第二滑環(huán)31和第二滑桿32,所述氣泵25固定在第二氣缸27上且通過氣管26與第二氣缸27連通,所述第二活塞28的一端設(shè)置在第二氣缸27內(nèi),所述第二活塞28的另一端與第三連桿29鉸接,所述第三連桿29通交接組件17與擋風(fēng)板16傳動連接,所述第二滑環(huán)31套設(shè)在第二滑桿32上且與第二氣缸27固定連接。
作為優(yōu)選,為了保證支撐單元5的緩沖能力,從而實現(xiàn)無人機的安全降落,所述支撐單元5包括第一氣缸11、第一活塞12和緩沖塊13,所述第一氣缸11固定在側(cè)桿6的下方,所述第一活塞12的頂端設(shè)置在第一氣缸11內(nèi),所述第一活塞12的底端與緩沖塊13固定連接。
作為優(yōu)選,為了增加支撐單元5的緩沖能力,所述第一氣缸11內(nèi)設(shè)有彈簧14,所述第一活塞12的頂端通過彈簧14與第一氣缸11內(nèi)的頂部連接。
作為優(yōu)選,利用橡膠塊具有彈性的特點,為了進一步保證支撐單元5的緩沖能力,所述緩沖塊13為橡膠塊。
作為優(yōu)選,為了實現(xiàn)無人機的飛行,所述飛行組件包括第一驅(qū)動電機7、第一驅(qū)動軸8和若干槳葉9,所述第一驅(qū)動電機7固定在側(cè)桿6的上方,所述槳葉9周向均勻分布在第一驅(qū)動軸8的外周,所述第一驅(qū)動電機7通過第一驅(qū)動軸8與槳葉9傳動連接。
作為優(yōu)選,利用直流伺服電機驅(qū)動能力強的特點,為了保證飛行組件的飛行能力,所述第一驅(qū)動電機7為直流伺服電機。
作為優(yōu)選,為了保證無人機的續(xù)航能力,所述主體1的上方設(shè)有支柱3和太陽能板4,所述支柱3的底端固定在主體1上,所述太陽能板4固定在支柱3的頂端。
作為優(yōu)選,為了便于獲取風(fēng)向,所述太陽能板4上設(shè)有風(fēng)向標(biāo)35。
作為優(yōu)選,為了實現(xiàn)伸縮單元18帶動擋風(fēng)板16轉(zhuǎn)動,所述鉸接組件17包括轉(zhuǎn)動桿33和套管34,所述轉(zhuǎn)動桿33的兩端分別設(shè)置在兩個套管34內(nèi),所述套管34固定在擋風(fēng)板16上,所述轉(zhuǎn)動桿33與第三連桿29固定連接。
作為優(yōu)選,為了固定第二活塞28沿著第二氣缸27的方向移動,所述伸縮單元18還包括限位環(huán)30,所述限位環(huán)30固定在第二氣缸27上且套設(shè)在第二活塞28上。
該無人機在飛行過程中,為了增加續(xù)航能力,從而提高無人機的飛行時間,在主體1上通過增設(shè)太陽能板4進行光伏發(fā)電,從而維持了部分飛行的電能消耗,保證了設(shè)備的續(xù)航能力。同時,在太陽能板4上設(shè)有風(fēng)向標(biāo)35,通過風(fēng)向標(biāo)35無人機能夠獲取風(fēng)力方向,根據(jù)風(fēng)力方向節(jié)能機構(gòu)2作相應(yīng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整。
當(dāng)風(fēng)力方向與無人機飛行方向相同時,為了能夠充分利用風(fēng)力,使風(fēng)力給無人機飛行提供更多的動力,首先由伸縮單元18中的氣泵25通過氣管26調(diào)節(jié)第二氣缸26內(nèi)的氣壓,使第二活塞28移動,從而調(diào)整擋風(fēng)板16的角度,使其垂直于水平面,而后通過兩個調(diào)向單元15調(diào)節(jié)擋風(fēng)板16與風(fēng)向的夾角,使風(fēng)力方向與擋風(fēng)板16方向垂直,通過第二驅(qū)動電機19運行,帶動第一連桿20轉(zhuǎn)動,由于第一連桿20通過第二連桿21與第一滑環(huán)22鉸接,從而使兩個調(diào)向單元15中的第一滑環(huán)22在第一滑桿23上滑動,進而改變了擋風(fēng)板16的角度,使其與風(fēng)向保持垂直角度,這樣能夠使有更多風(fēng)力吹向設(shè)備,提供更多的動力,從而減小了無人機的飛行電能損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果。該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在順風(fēng)飛行時通過伸縮單元18和調(diào)向單元15配合,使擋風(fēng)板16與風(fēng)向垂直,使風(fēng)力為無人機飛行提供更多的動力,從而減小飛行損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果。
當(dāng)風(fēng)力方向與無人機飛行方向相反時,為了減少風(fēng)的阻力,通過伸縮單元18中的氣泵25運行,使第二氣缸26內(nèi)的氣壓逐漸減小,從而帶動第二活塞28向第二氣缸26內(nèi)部移動,從而拉動第三連桿29向第二氣缸26移動,通過鉸接組件17使擋風(fēng)板16由原先的垂直方向逐漸變?yōu)樗椒较?,從而減小了風(fēng)與擋風(fēng)板16的接觸面積,進而減小了風(fēng)的阻力,使無人機克服較少的風(fēng)力,從而減小了電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在逆風(fēng)飛行通過伸縮單元18使擋風(fēng)板16角度轉(zhuǎn)向水平,從而減小了風(fēng)的阻力,從而減小電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,該續(xù)航能力強的節(jié)能型無人機在順風(fēng)飛行時通過伸縮單元18和調(diào)向單元15配合,使擋風(fēng)板16與風(fēng)向垂直,使風(fēng)力為無人機飛行提供更多的動力,從而減小飛行損耗,實現(xiàn)節(jié)能效果,不僅如此,在逆風(fēng)飛行通過伸縮單元18使擋風(fēng)板16角度轉(zhuǎn)向水平,從而減小了風(fēng)的阻力,從而減小電能損耗,提高了設(shè)備的實用性。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。