本技術(shù)屬于無(wú)人機(jī)，尤其是涉及一種具備載荷分離和棲息功能的旋翼無(wú)人機(jī)。

背景技術(shù)：

1、隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，無(wú)人機(jī)的使用場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，同時(shí)無(wú)人機(jī)的需求越來(lái)越大，很多場(chǎng)景需要具備特殊功能的專(zhuān)用無(wú)人機(jī)。受到電池技術(shù)發(fā)展的限制，目前無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間普遍較短，且在飛行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的噪音導(dǎo)致在任務(wù)過(guò)程中容易暴露。具備可棲息技術(shù)的無(wú)人機(jī)，將在監(jiān)測(cè)、長(zhǎng)續(xù)航工作的領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

2、無(wú)人機(jī)搭載不同載荷模塊，可實(shí)現(xiàn)不同的功能，如定向拋投、監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)測(cè)等。無(wú)人機(jī)與載荷模塊可根據(jù)工作模式需要，執(zhí)行與載荷分離動(dòng)作，既可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)攜帶載荷共同棲息在目標(biāo)位置，也可以實(shí)現(xiàn)載荷棲息在目標(biāo)位置，無(wú)人機(jī)返回。

3、現(xiàn)有的可棲息的無(wú)人機(jī)方案，主要吸附方式為爪刺吸附、磁力吸附、負(fù)壓吸附、頂部仿生吸附等。每一種方案都有其很局限的應(yīng)用場(chǎng)景，并且負(fù)壓吸附等還需要損耗無(wú)人機(jī)的電池動(dòng)力。同時(shí)，現(xiàn)有方案只提及無(wú)人機(jī)本體的棲息，未提及載荷的攜帶與分離設(shè)計(jì)，無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)載荷攜帶、分離和無(wú)人機(jī)或載荷的棲息。

4、發(fā)明專(zhuān)利201810616768.x公開(kāi)了一種負(fù)壓和靜電復(fù)合的仿生機(jī)器人吸附裝置及方法。該裝置包括三層順次設(shè)置的靜電膜、彈性膜、彈性壓板，彈性膜為整個(gè)吸附裝置提供柔性和支撐；彈性壓板一側(cè)設(shè)置靜電發(fā)生模塊、單向閥體、鏈接管、真空泵，靜電膜一側(cè)設(shè)置吸盤(pán)；吸盤(pán)設(shè)置于靜電膜中央，吸盤(pán)的底部固定在彈性壓板上，且吸盤(pán)底部通過(guò)單向閥體與鏈接管一端相連，鏈接管的另一端接入真空泵。該發(fā)明裝置提出的磁力吸附裝置只在鐵磁材料表面有效，吸附裝置需要真空泵和空氣管路提供負(fù)壓，裝置重量較重，且需要額外的能量損耗。

5、發(fā)明專(zhuān)利201911158340.6公開(kāi)了一種旋翼無(wú)人機(jī)天花板棲息機(jī)構(gòu)，包括旋翼無(wú)人機(jī)和棲息部件，棲息部件包括解鎖機(jī)構(gòu)和柔性粘附件，解鎖機(jī)構(gòu)固定在旋翼無(wú)人機(jī)上。旋翼無(wú)人機(jī)可以通過(guò)棲息部件攜帶的柔性粘附件粘附并停留在天花板上，延長(zhǎng)旋翼無(wú)人機(jī)的續(xù)航時(shí)間，提高旋翼無(wú)人機(jī)執(zhí)行高空定點(diǎn)觀察和拍攝等任務(wù)的能力；旋翼無(wú)人機(jī)需要返航時(shí)，旋翼無(wú)人機(jī)為解鎖機(jī)構(gòu)輸出控制信號(hào)，將柔性粘附件從解鎖機(jī)構(gòu)上解鎖分離，旋翼無(wú)人機(jī)與解鎖機(jī)構(gòu)一起飛離天花板。該旋翼無(wú)人機(jī)天花板棲息機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，對(duì)旋翼無(wú)人機(jī)的負(fù)載能力要求較低，棲息狀態(tài)下功耗和噪聲很低，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，隱蔽性強(qiáng)。該發(fā)明只適用于頂面吸附，側(cè)面不能吸附棲息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型提出一種具備載荷分離和棲息功能的無(wú)人機(jī)，采用仿生吸附的原理設(shè)計(jì)吸附裝置，面向常規(guī)建筑壁面(瓷磚、木門(mén)、水泥、大理石、玻璃面等建筑材料壁面)吸附牢固，能夠滿(mǎn)足無(wú)人機(jī)吸附停留在墻面或者壁面，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)飛行-吸附-載荷分離多模式工作的切換。

2、根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，提供了一種具備載荷分離和棲息功能的無(wú)人機(jī)，包括無(wú)人機(jī)本體，還包括設(shè)置在所述無(wú)人機(jī)本體水平方向一側(cè)的吸附裝置和設(shè)置在無(wú)人機(jī)本體下方的載荷固定與分離裝置。

3、在其他的實(shí)施例中，所述吸附裝置包括與所述無(wú)人機(jī)本體固定連接的上端連接板、與所述載荷固定和分離裝置固定連接的底部安裝架、粘附材料、粘附板、下端連接板和連桿，所述下端連接板的下端與所述粘附板通過(guò)鉸鏈機(jī)構(gòu)連接，允許所述下端連接板沿垂直方向相對(duì)所述粘附板旋轉(zhuǎn)；所述上端連接板、所述下端連接板的上端分別與所述粘附板通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，卡扣機(jī)構(gòu)具有鎖緊狀態(tài)和解鎖狀態(tài)。

4、在其他的實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)的吸附裝置吸附在一物體表面上且所述無(wú)人機(jī)未停機(jī)時(shí)，所述卡扣機(jī)構(gòu)處于鎖緊狀態(tài)，所述無(wú)人機(jī)本體所在的平面與所述物體表面垂直；在鎖緊狀態(tài)下，當(dāng)所述無(wú)人機(jī)本體停止動(dòng)力，所述無(wú)人機(jī)本體在自重作用下，所述下端連接板相對(duì)所述粘附板旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述卡扣機(jī)構(gòu)切換至解鎖狀態(tài)，使得所述無(wú)人機(jī)本體所在的平面處于豎直平面內(nèi)。

5、在其他的實(shí)施例中，所述粘附板的上下兩部分分別布置卡扣槽，與所述上端連接板、所述下端連接板的卡扣頭連接，通過(guò)卡扣結(jié)構(gòu)鎖緊，所述無(wú)人機(jī)本體在自重狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，可將卡扣結(jié)構(gòu)解鎖。

6、在其他的實(shí)施例中，所屬吸附裝置還包括加強(qiáng)板，所述連桿和所述加強(qiáng)板固結(jié)在一起；所述連桿的一端與所述下端連接板固結(jié)在一起；所述連桿的另一端與所述載荷固定與分離裝置固結(jié)在一起。

7、在其他的實(shí)施例中，所述前端粘附材料布置在粘附板的前端，具備粘附性能，可與待吸附表面粘附一起。

8、在其他的實(shí)施例中，所述載荷固定與分離裝置布置在無(wú)人機(jī)中間位置的下方，包括與無(wú)人機(jī)本體固定連接的支架板、開(kāi)槽銷(xiāo)軸、彈簧、左夾爪、右?jiàn)A爪、直線(xiàn)舵機(jī)、導(dǎo)桿支架、舵機(jī)固定架，所述左夾爪通過(guò)所述開(kāi)槽銷(xiāo)軸、所述彈簧固定在左側(cè)的所述支架板上；所述右?jiàn)A爪通過(guò)所述開(kāi)槽銷(xiāo)軸、所述彈簧固定在右側(cè)的所述支架板上，所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪，可相對(duì)所述支架板旋轉(zhuǎn)，所述直線(xiàn)舵機(jī)、所述導(dǎo)桿支架分布在所述載荷固定與分離裝置的兩側(cè)，所述直線(xiàn)舵機(jī)的推桿通過(guò)所述導(dǎo)桿的導(dǎo)向支架孔中伸出或縮回。

9、在其他的實(shí)施例中，所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪旋轉(zhuǎn)至水平初始位置前，載荷放置在所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪的中間，所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪旋轉(zhuǎn)至水平位置時(shí)，所述直線(xiàn)舵機(jī)的推桿伸出，插入至所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪的固定孔中，將所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪鎖緊在水平位置，此時(shí)所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，所述載荷固定與分離裝置處于水平鎖緊狀態(tài)；所述直線(xiàn)舵機(jī)的推桿從伸出狀態(tài)切換至縮回狀態(tài)時(shí)，所述直線(xiàn)舵機(jī)的推桿從所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪的固定孔中縮回，所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪在所述彈簧的彈力作用下，旋轉(zhuǎn)至垂直位置，此時(shí)，所述載荷在自重的作用下，從所述左夾爪和所述右?jiàn)A爪的中間分離，所述載荷固定與分離裝置處于垂直分離狀態(tài)。

10、在其他的實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)本體還包括視覺(jué)裝置，所述視覺(jué)裝置設(shè)置在所述無(wú)人機(jī)本體前端上方，用于采集所述吸附裝置附近的圖像信息。

11、在其他的實(shí)施例中，所述無(wú)人機(jī)本體還包括電池固定架和電池，其中，所述固定架的支腿固定連接在無(wú)人機(jī)本體中間上方，以避開(kāi)所述無(wú)人機(jī)本體的螺旋槳運(yùn)動(dòng)空間；所述電池放置在所述電池固定架的內(nèi)部腔體內(nèi)。

12、本實(shí)用新型提出的仿生吸附裝置無(wú)需提供額外的動(dòng)力和能量，可自適應(yīng)吸附在不平整的表面上，具備緩沖減震裝置，可以減小吸附時(shí)的撞擊振動(dòng)。完成吸附后，無(wú)人機(jī)可自動(dòng)變化姿態(tài)，重心更靠近壁面，更加穩(wěn)定吸附。

13、本實(shí)用新型提出的一種具備載荷分離和棲息功能的無(wú)人機(jī)，無(wú)人機(jī)攜帶特定功能的載荷，可與載荷模塊一起執(zhí)行特定的功能。無(wú)人機(jī)可與載荷一起通過(guò)吸附裝置棲息在目標(biāo)壁面，同時(shí)，無(wú)人機(jī)也可與載荷分離，無(wú)人機(jī)返回或飛行執(zhí)行其他任務(wù)，將載荷單獨(dú)留在目標(biāo)表面，獨(dú)立執(zhí)行任務(wù)。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的無(wú)人機(jī)體積重量可以更小，無(wú)動(dòng)力損耗，運(yùn)動(dòng)控制變量相對(duì)較少，系統(tǒng)可靠性較高。

15、本實(shí)用新型具有如下的有益效果：本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)棲息吸附時(shí)，無(wú)需額外的動(dòng)力損耗，運(yùn)動(dòng)控制變量相對(duì)較少，能夠通過(guò)姿態(tài)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定棲息。

16、本實(shí)用新型提出的無(wú)人機(jī)具備吸附裝置和載荷固定分離裝置，可通過(guò)姿態(tài)和機(jī)構(gòu)的變化，實(shí)現(xiàn)三種棲息狀態(tài)，以滿(mǎn)足不同工況的工作需求。

17、通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。