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(yuǎn)遠(yuǎn)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(dāng),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,在腳架上還設(shè)有兩組帶有掛口的掛架,兩組掛架的掛口為一大一小,且掛口為冂字形,開口朝下。多旋翼無人機可以通過該掛架來搭掛在廣告牌、交通標(biāo)志牌、高樓的陽臺欄桿、高樓天臺的圍墻等高處物體上。搭掛在高處物體上后,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(dá)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腳架上的掛架來搭掛在高處物體上工作,而處于搭掛狀態(tài)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,而且在搭掛狀態(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。相比于掛勾(或掛架)豎立設(shè)置在機身上面的多旋翼無人機,本發(fā)明多旋翼無人機上的掛架由于設(shè)置在腳架上,因此重心低,更有利于多旋翼無人機起降及飛行時的姿態(tài)控制。
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仰視示意圖。
圖3、圖4是圖1實施例多旋翼無人機兩個不同視角的立體示意圖。
圖5是圖1實施例多旋翼無人機搭掛在圍墻上時的使用狀態(tài)示意圖。
圖6是本發(fā)明多旋翼無人機第二個實施例的立體示意圖。
圖7是圖6實施例多旋翼無人機搭掛在廣告牌上時的使用狀態(tài)示意圖。
圖中:1.機身,2.機臂,3.電機,4.旋翼,5.腳架,5a、5b.掛架,6.攝像機,7.圍墻,8.旋翼防護架,9.廣告牌。
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、圖4,本發(fā)明多旋翼無人機在機械構(gòu)造方面包括機身(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,在腳架(5)上還設(shè)有兩組帶有掛口的掛架(5a、5b),且兩組掛架的掛口為一大一小,例如圖中5a為大掛口掛架(適合搭掛在較厚的墻頂上使用),5b為小掛口掛架(適合搭掛在薄的廣告牌、交通標(biāo)志牌、圍欄上使用),一大一小的掛口都朝向下方。
參照圖5,本發(fā)明多旋翼無人機在使用時,如果需要將其搭掛在高樓天臺的圍墻上工作(如監(jiān)視、拍攝、待命等),那么就先控制其飛行到高樓天臺圍墻(7)的上方,并使大掛口掛架(5a)的掛口位于圍墻(7)的上方。在降低多旋翼無人機的高度后,掛架(5a)便會搭在圍墻(7)上,這樣多旋翼無人機就可以穩(wěn)定地搭掛在圍墻(7)上了,其攜帶的攝像機(6)就可以長時間在高處向下監(jiān)視、拍攝。多旋翼無人機除了可以搭掛在高樓天臺的圍墻上外,也可以通過同樣的方式搭掛在建筑物的陽臺欄桿、廣告牌、交通標(biāo)志牌等高處物體上。
參照圖6,本發(fā)明多旋翼無人機的旋翼(4)外圍通常還設(shè)有旋翼防護架(8)來保護高速旋轉(zhuǎn)的旋翼(4)免于碰到外物而損壞。
參照圖7,本發(fā)明多旋翼無人機在使用時,如果需要將其搭掛在高處的廣告牌(9)上工作,那么就先控制其飛行到廣告牌(9)的上方,并使小掛口掛架(5b)的掛口位于廣告牌(9)的上方。在降低多旋翼無人機的高度后,掛架(5b)便會搭在廣告牌(9)上,這樣多旋翼無人機就可以穩(wěn)定地搭掛在廣告牌(9)上了,其攜帶的攝像機(6)就可以長時間在高處監(jiān)視、拍攝。
如果需要使搭掛在高處物體(如圍墻、廣告牌)上的多旋翼無人機脫離搭掛狀態(tài),只要讓它重新起飛即可。
本發(fā)明多旋翼無人機腳架上的掛架(5a、5b)通常是采用可拆卸式結(jié)構(gòu),在不需要將多旋翼無人機搭掛在高處工作時,可將掛架(5a、5b)拆卸下來。拆卸下了掛架的多旋翼無人機跟現(xiàn)在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。
本發(fā)明多旋翼無人機上的掛架一般采用碳纖維、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)明多旋翼無人機上所用的掛架結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、非??煽考澳陀?。
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來搭掛在高樓天臺圍墻、廣告牌、交通標(biāo)志牌、陽臺欄桿等高處物體上。由于多旋翼無人機處于搭掛狀態(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搭掛在臨街樓房的天臺圍墻、陽臺欄桿、廣告牌、交通標(biāo)志牌上,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搭掛在高處攝像,這樣如果發(fā)生毆打記者、搶奪攝像器材的事件,搭掛在高處的多旋翼無人機就能拍下證據(jù),另外空中拍攝的新聞畫面也新穎獨特,更能吸引人們觀看;環(huán)保執(zhí)法人員可以讓多旋翼無人機搭掛在污染源排放位置的上方(例如搭掛在排污口上方的建筑物上監(jiān)視污水排放、搭掛在煙囪上實時監(jiān)測氣體排放),進行24小時的監(jiān)視和取證;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搭掛在事發(fā)處的建筑物、廣告牌上,對現(xiàn)場狀況進行實時監(jiān)視、錄像;在展會現(xiàn)場等人員密集場所,安保方可以將多旋翼無人機搭掛在室內(nèi)的圍墻或廣告牌上,對過往的人員進行監(jiān)控;在案件偵察過程中,辦案人員可以將多旋翼無人機搭掛在高處監(jiān)視,不僅監(jiān)視角度比在地面好,而且方便靈活、悄無聲息;現(xiàn)場追查逃犯時,可將多旋翼無人機搭掛在高處并開啟人臉識別系統(tǒng),便可對從多旋翼無人機下方走過的人員進行實時識別,如有目標(biāo)人物經(jīng)過能夠馬上識別出來;多旋翼無人機用于運送快遞時,在飛行到目的地后,若收件人還未到場接貨,可以讓多旋翼無人機先搭掛在高處(如屋頂外緣、廣告牌、交通標(biāo)志牌等處)“停車”(停止旋翼旋轉(zhuǎn))等待,這樣既可避免快遞被盜搶,也可避免無人機停在地面受到破壞或被人盜走;車主在停好車后,將多旋翼無人機搭掛在車子附近的高處物體上,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);在住處庭院的屋頂外緣上,也可以搭掛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,可將其搭掛在高處的物體上,例如搭掛在高樓樓頂、水塔、煙囪上,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;在軍事和反恐領(lǐng)域使用時,可以讓攜帶有炸彈的多旋翼無人機搭掛在路邊的建筑物外緣上(如高樓天臺圍墻上),當(dāng)敵人或恐怖分子從下方經(jīng)過時,便自動(或遙控)投下炸彈將其消滅,而自己人經(jīng)過時可以先關(guān)閉其自動投彈系統(tǒng),這樣要比使用地雷布防安全和方便得多;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搭掛在高處(如直播現(xiàn)場圍欄上)進行長時間(例如幾個小時,甚至一天以上)的直播。有人的地方通常都會有建筑物、圍欄、廣告牌,也就是說一般都會有適合多旋翼無人機搭掛的地方,因此本發(fā)明多旋翼無人機的應(yīng)用場所幾乎無所不在。
本發(fā)明大大擴展和延伸了多旋翼無人機的用途,必將大大促進多旋翼無人機的發(fā)展,多旋翼無人機在各行各業(yè)和千家萬戶中得到廣泛應(yīng)用也將成為現(xiàn)實。
本發(fā)明權(quán)利范圍不僅適用于多旋翼無人機,同樣也適用于帶遙控的航模旋翼飛行器。