本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)動(dòng)力領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力系統(tǒng)模塊化的無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

無(wú)人機(jī)是一種由無(wú)線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無(wú)人駕駛飛行器。無(wú)人機(jī)用途廣泛，成本低，效費(fèi)比好；無(wú)人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)；生存能力強(qiáng)，機(jī)動(dòng)性能好，使用方便，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中有極其重要的作用，在民用領(lǐng)域更有廣闊的前景。

現(xiàn)代中小型電動(dòng)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)通常有電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩種，其中以電動(dòng)機(jī)為主，電動(dòng)的動(dòng)力系統(tǒng)主要包括電機(jī)、電調(diào)(控制電機(jī)轉(zhuǎn)速)、螺旋槳以及電池。在電動(dòng)無(wú)人機(jī)中，儲(chǔ)能裝置(如電池)安置在無(wú)人機(jī)機(jī)身部位，然后將動(dòng)力電纜并聯(lián)到儲(chǔ)能裝置中，如果飛機(jī)使用多個(gè)動(dòng)力裝置，如多旋翼無(wú)人機(jī)，動(dòng)力系統(tǒng)與儲(chǔ)能裝置將會(huì)產(chǎn)生多次并聯(lián)。

由于將多個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)與儲(chǔ)能裝置進(jìn)行并聯(lián)連接，降低了無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)與組裝的自由度，增加了系統(tǒng)組裝中的線路復(fù)雜度，使得傳統(tǒng)的無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)一旦確定好無(wú)人機(jī)形態(tài)，后續(xù)無(wú)法再次自由更換；且由于其為一體設(shè)計(jì)，組裝需要在所有設(shè)備到位后才能進(jìn)行，降低了組裝速率，同時(shí)，無(wú)人機(jī)損壞后，鑒于其復(fù)雜的線路連接，維護(hù)與更換的將是一個(gè)整機(jī)，而不是單獨(dú)的損毀機(jī)構(gòu)，為維修帶來(lái)困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提出一種動(dòng)力系統(tǒng)模塊化的無(wú)人機(jī)，旨在解決現(xiàn)有無(wú)人機(jī)尤其是多動(dòng)力系統(tǒng)無(wú)人機(jī)中儲(chǔ)能裝置上并聯(lián)線路多而繁雜，維修困難并無(wú)法自由更換的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一下技術(shù)方案：

一種模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，包括至少一個(gè)安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)，所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)包括安裝于模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上的電機(jī)、電子調(diào)速器、動(dòng)力電池和微控單元，所述電機(jī)、所述電子調(diào)速器和微控單元串聯(lián)在所述動(dòng)力電池上。

進(jìn)一步的，還包括螺旋槳，所述螺旋槳通過(guò)卡扣或螺絲安裝在所述電機(jī)的傳動(dòng)軸上。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力電池于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體可拆卸安裝。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力電池為鋰電池、太陽(yáng)能電池或氫燃料電池中任一。

進(jìn)一步的，還包括usb接口，所述usb接口安裝于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上并與微控單元連接。

進(jìn)一步的，所述usb接口usbtype-c接口。

進(jìn)一步的，還包括螺旋槳保護(hù)罩，所述螺旋槳保護(hù)罩安裝于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上上部，用于保護(hù)螺旋槳。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)選用無(wú)刷電機(jī)，所述電子調(diào)速器選用無(wú)刷電子調(diào)速器。

進(jìn)一步的，安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)量為1-16中任一。

進(jìn)一步的，還包括主控制器，所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)通過(guò)有線或無(wú)線與所述主控制器通訊連接。

本發(fā)明提供的一種模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，包括至少一個(gè)安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)，所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)包括安裝于模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上的電機(jī)、電子調(diào)速器、動(dòng)力電池和微控單元，所述電機(jī)、所述電子調(diào)速器和微控單元串聯(lián)在所述動(dòng)力電池上。通過(guò)將動(dòng)力系統(tǒng)模塊化，使無(wú)人機(jī)的組裝更加的便利，大大降低了無(wú)人機(jī)的組裝成本；其便利性也方便重復(fù)利用該模組，凡是使用該動(dòng)力模組，即使飛行器形態(tài)不一樣，依然可以通用動(dòng)力系統(tǒng)模塊；組裝更自由，自由度更高。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力系統(tǒng)模塊的組成及接線圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)與飛行連線圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

如圖1-2所示，一種模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的無(wú)人機(jī)，包括至少一個(gè)安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)，所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)包括安裝于模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體1上的電機(jī)5、電子調(diào)速器4、動(dòng)力電池1和微控單元3，所述電機(jī)、所述電子調(diào)速器和微控單元串聯(lián)在所述動(dòng)力電池上。無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)系到無(wú)人機(jī)整機(jī)的續(xù)航時(shí)間，影響無(wú)人機(jī)供電反應(yīng)速率，因此動(dòng)力系統(tǒng)的重要性無(wú)可置喙。一個(gè)完整的無(wú)人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)至少包括電機(jī)、電子調(diào)速器、微控單元和動(dòng)力電池，其中所述微控單元承擔(dān)了電子調(diào)速器控制、電流保護(hù)、電池、2.4g組網(wǎng)功能，無(wú)人機(jī)通過(guò)微控單元控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)電機(jī)的輸出軸帶動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生向下的推動(dòng)力推動(dòng)無(wú)人機(jī)升空，但單獨(dú)的電機(jī)并不能直接工作，需要配合電子調(diào)速器，所述電子調(diào)速器用于控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速；動(dòng)力電池則為上述部件部件供電，使其完成各種指令。在本實(shí)施例中，通過(guò)將電機(jī)、電子調(diào)速器、微控單元和動(dòng)力電池模塊化，避免了動(dòng)力電池上并聯(lián)的多條動(dòng)力線路，使一個(gè)動(dòng)力電池只給一條線路供電，使線路連接更加簡(jiǎn)潔，同時(shí)，對(duì)于多旋翼的無(wú)人機(jī)組，技術(shù)人員可根據(jù)自己的需求自行選擇所需動(dòng)力系統(tǒng)模組的數(shù)量，給無(wú)人機(jī)的組裝帶來(lái)便利，大大降低了無(wú)人機(jī)的組裝成本；其便利性也方便重復(fù)利用該模組，凡是使用該動(dòng)力模組，即使飛行器形態(tài)不一樣，依然可以通用動(dòng)力系統(tǒng)模塊；組裝更自由，自由度更高。

進(jìn)一步的，還包括螺旋槳6，所述螺旋槳通過(guò)卡扣或螺絲安裝在所述電機(jī)的傳動(dòng)軸上。螺旋槳是直接產(chǎn)生推力的部件，配合所述電機(jī)、所述電子調(diào)速器，共同完成無(wú)人機(jī)的升空、前進(jìn)和轉(zhuǎn)向等。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，所述動(dòng)力電池于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體可拆卸安裝；所述動(dòng)力電池為鋰電池、太陽(yáng)能電池或氫燃料電池中任一。為了便于給所述動(dòng)力電池充電，本實(shí)施例中，所述動(dòng)力電池與所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)可拆卸設(shè)置；氫燃料電池的能量密度很高，功率密度較小，相應(yīng)較慢，不適宜瞬間大功率放電，但能夠在一定功率下長(zhǎng)時(shí)間放電；太陽(yáng)能電池通過(guò)太陽(yáng)能板吸收太陽(yáng)輻射作為推進(jìn)能源，提高了續(xù)航的時(shí)間，但是需要足夠的的表面積以吸收能量；鋰電池的能量密度較低，功率密度很高，響應(yīng)快，適合功率變化較大及瞬時(shí)大功率放電的情況；總體而言，各有利弊，在本實(shí)施例中，技術(shù)人員了根據(jù)自己的需要自行選擇。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還包括usb接口7，所述usb接口安裝于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上并與微控單元連接；所述usb接口usbtype-c接口。本實(shí)施例中，所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)與飛行控制器通訊連接，無(wú)人機(jī)飛行控制器是指能夠穩(wěn)定無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)，并能控制無(wú)人機(jī)自主或半自主飛行的控制系統(tǒng)，本實(shí)施例中，飛行控制器可通過(guò)所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)中所述微控單元內(nèi)的無(wú)線模塊實(shí)現(xiàn)無(wú)線連接，當(dāng)然也可通過(guò)usb接口與所述飛行控制器有線連接，進(jìn)一步的，使用usbtype-c接口；type-c雙面可插接口最大的特點(diǎn)是支持usb接口雙面插入，正式解決了“usb永遠(yuǎn)插不準(zhǔn)”的世界性難題，正反面隨便插。同時(shí)與它配套使用的usb數(shù)據(jù)線也必須更細(xì)和更輕便。

進(jìn)一步的，在本實(shí)施例中，還包括螺旋槳保護(hù)罩8，所述螺旋槳保護(hù)罩安裝于所述模塊化動(dòng)力系統(tǒng)殼體上上部，用于保護(hù)螺旋槳。

進(jìn)一步的，所述電機(jī)選用無(wú)刷電機(jī)，所述電子調(diào)速器選用無(wú)刷電子調(diào)速器。作為有刷電機(jī)的升級(jí)產(chǎn)品，無(wú)刷電機(jī)由電動(dòng)機(jī)主體和驅(qū)動(dòng)器組成，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，由于無(wú)刷電動(dòng)機(jī)是以自控式運(yùn)行的，所以不會(huì)象變頻調(diào)速下重載啟動(dòng)的同步電機(jī)那樣在轉(zhuǎn)子上另加啟動(dòng)繞組，也不會(huì)在負(fù)載突變時(shí)產(chǎn)生振蕩和失步。相較于有刷電機(jī)，無(wú)刷電機(jī)比有刷電機(jī)壽命長(zhǎng)、起步有勁省電。對(duì)應(yīng)的，所述電子調(diào)速器也對(duì)應(yīng)性選用無(wú)刷電子調(diào)速器。

如圖3所示，進(jìn)一步的，安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)量為1-16中任一?，F(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)人機(jī)也根據(jù)螺旋槳的數(shù)量有所區(qū)分，多軸無(wú)人機(jī)的軸數(shù)，從兩軸開(kāi)始，到十軸都有，但常見(jiàn)的還是以3、4、6、8軸為主。在本發(fā)明中，所述螺旋槳與電機(jī)、電池與電子調(diào)速器一起組成模塊，因此，根據(jù)螺旋槳的數(shù)量，安裝于所述無(wú)人機(jī)機(jī)架上的模塊化動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)量為1-16中任一。

在上述實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)還包括飛行控制器，無(wú)人機(jī)飛控是指能夠穩(wěn)定無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)，并能控制無(wú)人機(jī)自主或半自主飛行的控制系統(tǒng)，所述微孔單元與所述飛行控制器電聯(lián)接，用于接受所述飛行控制器的控制信號(hào)。進(jìn)一步的，所述飛行控制器上與地面站通訊連接，所述地面站用于遙控?zé)o人機(jī)的空中飛行狀態(tài)；此處只介紹了動(dòng)力系統(tǒng)模塊與無(wú)人機(jī)飛控系統(tǒng)和地面站之間的通訊連接關(guān)系，未對(duì)飛控系統(tǒng)作出改進(jìn)，此處不再贅述。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。