本發(fā)明涉及無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種多旋翼無人機。
背景技術(shù):
多旋翼無人機通常有3~8個旋翼,尤其以4旋翼最為常見。多旋翼無人機具備垂直起降、空中懸停、低速飛行、倒飛、側(cè)飛、360度旋轉(zhuǎn)等功能,現(xiàn)已在空中拍照、攝像、監(jiān)控、偵察、無線電信號中繼,高壓線、大橋、水壩檢査,搜索與救援,運送快遞等方面得到應(yīng)用?,F(xiàn)有的多旋翼無人機主要有以下不足:由于在空中懸停時依靠機上裝載的電池來提供電能,因此續(xù)航時間短,大多數(shù)依靠電池電能工作的多旋翼無人機一次只能持續(xù)飛行約10~30分鐘左右,也就是說多旋翼無人機在空中工作的時間一般只有10~30分鐘,遠遠不能滿足人們使用多旋翼無人機來進行長時間空中監(jiān)控、拍攝、喊話、傳輸、信號中繼、布防、待命等實際需求。另外,現(xiàn)有的多旋翼無人機在空中懸停進行定點監(jiān)控、拍攝時,其姿態(tài)受風(fēng)力以及位置傳感器信號影響較大,穩(wěn)定性不易保證;多旋翼無人機在空中懸停工作時,飛控系統(tǒng)需要對其姿態(tài)進行實時控制和調(diào)整,既消耗電池的電能,也存在不小的安全隱患,萬一發(fā)生機械、電控故障或操作不當,就很容易造成墜機事故(炸機),甚至從空中掉下來砸傷人。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種可以長時間停留在高處物體上工作或待命的多旋翼無人機,以解決現(xiàn)有多旋翼無人機留空時間短、無法長時間在空中工作的不足。
本發(fā)明技術(shù)方案是:一種多旋翼無人機,包括機身、機臂、電機、旋翼(螺旋槳)、腳架(支腳),機臂的一端連接機身,電機安裝在機臂上,旋翼安裝在電機的轉(zhuǎn)軸上(或變速器上),腳架連接在機身下面,在機身下面一般還設(shè)置有云臺及攝像機或其它工作設(shè)備、部件,機身中還安裝有電池以及飛控單元,在旋翼外圍通常還設(shè)有旋翼防護架來保護高速旋轉(zhuǎn)的旋翼免于碰到外物而損壞,此外,在機身上還設(shè)有橫向的掛架,從垂直方向上看(俯視),該掛架伸出各旋翼旋轉(zhuǎn)范圍連線之外,在掛架的外端設(shè)有吸盤和支架,且支架位于吸盤的下方。通過掛架上的吸盤和支架,多旋翼無人機就可以依靠吸盤吸附在高樓的幕墻玻璃、窗戶玻璃上。吸附在高樓的幕墻玻璃、窗戶玻璃上后,多旋翼無人機上攜帶的工作設(shè)備(例如相機、攝像機、喊話器、信號中繼模塊、照明燈、氣體傳感器等)就可以長時間(一般可達幾個小時,甚至24小時以上)在高處工作或待命。
本發(fā)明的有益效果是,由于多旋翼無人機可以通過掛架上的吸盤來吸附在幕墻玻璃和窗戶玻璃上工作,而處于吸附狀態(tài)下的多旋翼無人機,無需旋翼提供升力,此時驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的電機停止工作,不會消耗電池電能,電池電能除了保留多旋翼無人機的返航用量外,其余可以全部供給機載裝備工作,因此能極大地延長機載裝備在“空中”工作的時間,而且在吸附狀態(tài)下,多旋翼無人機的姿態(tài)和位置都非常穩(wěn)定,無需另外控制,受風(fēng)力的影響也非常小。
附圖說明
圖1是本發(fā)明多旋翼無人機一個實施例的主視示意圖。
圖2是圖1實施例多旋翼無人機的左視示意圖。
圖3是圖1實施例多旋翼無人機的立體示意圖。
圖4、圖5是圖1實施例多旋翼無人機吸附在幕墻玻璃上時的兩個不同視角的使用狀態(tài)示意圖。
圖6是圖1實施例多旋翼無人機拆下掛架后的立體示意圖。
圖7、圖8是本發(fā)明多旋翼無人機第二個實施例的兩個不同視角的立體示意圖。
圖中:1.機身,2.機臂,3.電機,4.旋翼,5.腳架,6.攝像機,7.連接頭,8.掛架,8a.支架,9.吸盤,10.拉繩,11.幕墻玻璃,12.旋翼防護架,13.上置攝像機。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖,通過實施例對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖1、圖2、圖3,本發(fā)明多旋翼無人機在機械構(gòu)造方面主要包括機身(1)、機臂(2)、電機(3)、旋翼(4)、腳架(5)。機臂(2)的一端連接機身(1),電機(3)安裝在機臂(2)上,旋翼(4)安裝在電機(3)的轉(zhuǎn)軸上,腳架(5)連接在機身(1)下面,在機身(1)的下面一般還設(shè)置有云臺及攝像機(6)或其它工作設(shè)備、部件,機身(1)中還安裝有電池以及飛控單元。此外,在機身(1)上還設(shè)有橫向的掛架(8),該掛架(8)通過連接頭(7)連接到機身(1)上,且為活動連接(掛架可以繞著連接頭上的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動);掛架(8)的外端伸出各旋翼(4)的旋轉(zhuǎn)范圍連線之外(以便于吸盤吸附到玻璃上),在掛架(8)的外端設(shè)有吸盤(9)和支架(8a),且支架(8a)位于吸盤(9)的下方。吸盤(9)的用處是用于吸附在高樓的幕墻玻璃或窗戶玻璃上,從而使多旋翼無人機吊掛在高處工作;支架(8a)在吸盤(9)處于吸附狀態(tài)時起到支點的作用。為了使吸盤(9)吸附在玻璃上時,掛架(8)更為穩(wěn)定地吊住多旋翼無人機,掛架上位于吸盤(9)下方的支架(8a)通常做成一字形或弧形。為了便于吸盤(9)從吸附狀態(tài)脫離出來,在吸盤的下邊緣一般還設(shè)有拉繩(10),當處于吊掛狀態(tài)的多旋翼無人機起飛升高時,該拉繩(10)就會拉開吸盤(9),從而使吸盤(9)脫離吸附狀態(tài)。
參照圖4、圖5,本發(fā)明多旋翼無人機在使用時,如果需要將其吸附在高處的幕墻玻璃(11)上工作(如監(jiān)視、拍攝、待命等),那么就先控制其飛行到幕墻玻璃(11)處,并使掛架(8)外端的吸盤(9)觸碰到幕墻玻璃(11),這樣吸盤(9)就能緊緊地吸附在幕墻玻璃(11)上。有了吸盤(9)的吸附和支架(8a)的支撐,多旋翼無人機就可以穩(wěn)定地吊掛在幕墻玻璃(11)上了,其攜帶的攝像機(6)就可以長時間在高處向下或向室內(nèi)監(jiān)視、拍攝。多旋翼無人機除了可以通過吸盤吸附在幕墻玻璃上外,也可以用同樣的方式吸附在窗戶玻璃、室外空調(diào)機上。
參照圖6,在不需要將多旋翼無人機吸附在高處工作時,可先將多旋翼無人機上的掛架(及連接頭)拆卸下來。拆卸下了掛架(及連接頭)的多旋翼無人機跟現(xiàn)有的同類型多旋翼無人機相比,基本上沒多大區(qū)別,可以像現(xiàn)有的同類型多旋翼無人機那樣使用。
參照圖7、圖8,本實施例中,多旋翼無人機上的掛架(8)直接連接在機身(1)上,另外在旋翼(4)的外圍還設(shè)有旋翼防護架(12),用于防止多旋翼無人機在使用過程中,高速放置的旋翼碰到外物而損壞。此外,在機身的上面,還設(shè)有上置攝像機(13),以便在控制多旋翼無人機吸附時,用于觀察吸附物(幕墻玻璃或窗戶玻璃)的方位及距離。
本發(fā)明多旋翼無人機上的吸盤(9)可以設(shè)有多個,以便增大吸附力及吸附的可靠性。
本發(fā)明多旋翼無人機上的掛架(8)一般采用碳纖維、玻璃纖維、鋁合金等強度高、重量輕的材料來制作,而且其主體通常采用空心結(jié)構(gòu)。由于重量較輕,因此不會對多旋翼無人機的起降及飛行帶來不利影響,由此增加的電池電量的消耗也可以忽略不計。
本發(fā)明多旋翼無人機中的機身(1)和機臂(2)也可以采用一體化結(jié)構(gòu)(這種結(jié)構(gòu)也稱為機架)。
本發(fā)明多旋翼無人機中的機臂(2)可以是固定的,也可以是可伸縮的機臂、可收納的機臂、可轉(zhuǎn)動的機臂等。
本發(fā)明多旋翼無人機既能像現(xiàn)有的多旋翼無人機那樣工作,又能在需要時通過掛架上的吸盤來吸附在高處的幕墻玻璃或窗戶玻璃上。由于多旋翼無人機處于吸附狀態(tài)時,無需電池電能提供升力,使得其所攜帶的工作設(shè)備(例如攝像機)或部件(例如用于檢測空氣污染的氣體傳感器)的可用電量大大增加,在“空中”連續(xù)工作幾個小時甚至24小時以上將不再困難,多旋翼無人機的使用空間因此將得到極大擴展。例如,城管可以將多旋翼無人機吸附在臨街房屋的窗戶玻璃上,通過機載攝像機監(jiān)視街道上的亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾、隨地吐痰等行為,另外也可以從空中拍下現(xiàn)場執(zhí)法的畫面,若發(fā)生沖突,不僅能錄下視頻證據(jù),也能很好防止他人搶奪攝像器材毀滅視頻證據(jù);記者在現(xiàn)場采訪時,可以讓多旋翼無人機吸附在高處的窗戶玻璃上攝像,從高處拍下的畫面更能吸引觀眾觀看,另外如果發(fā)生毆打記者、搶奪攝像器材的事件,高處的多旋翼無人機也能拍下視頻證據(jù);在遇到突發(fā)事件時(如街頭集會、游行示威、交通事故、大型活動等),警方可將多架多旋翼無人機吸附在高樓的幕墻玻璃和窗戶玻璃上,對現(xiàn)場狀況進行實時監(jiān)視、錄像;車主在停好車后,將多旋翼無人機吸附在車子附近的窗戶玻璃上,就可以通過多旋翼無人機上攜帶的監(jiān)控設(shè)備對車子進行實時監(jiān)視和攝像,若車子被盜、被撞、被刮,車主就能及時收到報警通知,而且監(jiān)控錄像也能提供破案線索和證據(jù);在自家的窗戶玻璃上,也可以吸附多旋翼無人機來對庭院(或小區(qū))進行監(jiān)控,若發(fā)生小孩在庭院中受傷、養(yǎng)的狗被人強行擄走、小偷入屋盜竊等事故,監(jiān)控錄像就能提供破案線索和證據(jù);多旋翼無人機用于信號中繼時,可將其吸附在高樓的幕墻玻璃上,由于不需要旋翼旋轉(zhuǎn)提供升力,因此其在高處工作(中繼)的時間要比一直在空中懸?;虮P旋的多旋翼無人機長得多;目前利用無人機來進行網(wǎng)絡(luò)直播開始流行起來,使用本發(fā)明多旋翼無人機便解決了現(xiàn)有多旋翼無人機留空時間短(通常只有10~30分鐘)的不足,可以讓多旋翼無人機吸附在窗戶玻璃上進行長時間(例如幾個小時,甚至一天以上)的直播。
有人住的地方基本上都會有窗戶玻璃,在城市中的高樓上,幕墻玻璃幾乎隨處可見,也就是說基本上都會有適合本發(fā)明多旋翼無人機吸附的地方,因此本發(fā)明多旋翼無人機的應(yīng)用場所極為廣泛。