一种无人机机体转让专利

申请号 : CN201710657259.7

文献号 : CN109383777B

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相似专利:

发明人 : 苏颖杨宜鑫闫廷廷

申请人 : 中交遥感天域科技江苏有限公司

摘要 :

本发明公开了一种无人机机体,包括机身、两侧轴、尾轴、可拆卸挂载轴和降落平衡系统,机身的正前方设有超声波测距模块安装口,机身的顶部设有遥控天线,尾轴的末端设有通讯天线,两侧轴上均设有安装件,尾轴上设有连接件,安装件和连接件上均设有驱动电机和多个固定件,驱动电机上设有多个旋翼,降落平衡系统包括降落稳定平衡轴和弧形平衡件,机身内设有重力感应装置和平衡控制装置,重力感应装置用于感应降落稳定平衡轴的平衡状态,平衡控制装置用于控制降落稳定平衡轴处于竖直状态。本发明解决了现有技术中机体强度低、机体重量大、机身难以平衡、成本高及安装不便的问题,通过降落稳定平衡轴和弧形平衡件保证无人机的平衡。

权利要求 :

1.一种无人机机体,其特征在于:包括机身(20)、两侧轴(21)、尾轴(22)、头轴、可拆卸挂载轴(29)和降落平衡系统,所述降落平衡系统设置在两所述侧轴(21)所在的两侧,两所述侧轴(21)对称的设置在所述机身(20)的两侧,所述尾轴(22)设置在所述机身(20)的后方,所述头轴设置在机身(20)的前方,所述可拆卸挂载轴(29)设置在所述机身(20)的下方,所述机身(20)的正前方设有超声波测距模块安装口(11),所述机身(20)的顶部设有遥控天线(19),所述尾轴(22)的末端设有通讯天线,两所述侧轴(21)上均设有安装件(23),所述安装件(23)上设有图像采集模块安装口(12),所述尾轴(22)上设有连接件(24),所述安装件(23)和所述连接件(24)上均设有驱动电机(25)和多个固定件(28),所述驱动电机(25)上设有多个旋翼叶片(27),所述旋翼叶片(27)上设有旋翼稳定件(26),所述机身(20)上设有多个散热器(17),所述可拆卸挂载轴(29)的下方设有控制电机(30),所述降落平衡系统包括降落稳定平衡轴(31)和弧形平衡件(32),所述弧形平衡件(32)内设有滑行槽(33),所述降落稳定平衡轴(31)设置在所述滑行槽(33)内,所述机身(20)内设有重力感应装置和平衡控制装置,所述重力感应装置用于感应所述降落稳定平衡轴(31)的平衡状态,所述平衡控制装置用于控制所述降落稳定平衡轴(31)处于竖直状态,使所述机身(20)保持平衡状态。

2.根据权利要求1所述的一种无人机机体,其特征在于:所述平衡控制装置内设有内环控制单元和外环控制单元;所述内环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴(31)和所述弧形平衡件(32)的姿态;所述外环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴(31)在所述弧形平衡件(32)内的位置,及所述弧形平衡件(32)的角度。

3.根据权利要求2所述的一种无人机机体,其特征在于:所述内环控制单元采用自适应鲁棒控制算法和mahony算法,所述外环控制单元采用模糊PID控制算法。

4.根据权利要求3所述的一种无人机机体,其特征在于:所述mahony算法是根据加速度计和地磁计的数据,转换到地理坐标系后,与对应参考的重力向量和地磁向量进行求误差,这个误差用来校正陀螺仪的输出,然后用陀螺仪数据进行四元数更新,再转换到欧拉角。

5.根据权利要求1所述的一种无人机机体,其特征在于:所述机身(20)为四角形机身,所述四角形机身的四个角上设有智能充电接口(14)。

6.根据权利要求5所述的一种无人机机体,其特征在于:所述四角形机身的四个角上设有存储器,所述存储器用于存储无人机指令和飞行控制系统数据,还用于存储无人机的位置、速度和姿态。

7.根据权利要求1所述的一种无人机机体,其特征在于:所述降落稳定平衡轴(31)为金属轴,所述降落稳定平衡轴(31)的端头设有助动滑行结构,所述助动滑行结构用于所述降落稳定平衡轴(31)在所述滑行槽(33)内平顺滑行。

8.根据权利要求7所述的一种无人机机体,其特征在于:所述降落稳定平衡轴(31)的端头与所述滑行槽(33)的连接处设有滑行锁死结构,所述滑行锁死结构用于在所述机身(20)平衡后,对所述降落稳定平衡轴(31)进行锁死,防止所述降落稳定平衡轴(31)发生侧滑。

9.根据权利要求1所述的一种无人机机体,其特征在于:所述弧形平衡件(32)的外侧设有减震橡胶层,所述减震橡胶层用于在无人机降落时,减少震动。

说明书 :

一种无人机机体

技术领域

[0001] 本发明涉及一种无人机机体,属于无人机技术领域。

背景技术

[0002] 无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机,已广泛的应用于军用和民用领域,无人机的种类繁多,主要包括固定翼无人机、扑翼无人机和多旋翼无人机等,由于操控简单、可靠性高,并且不需要跑道便可以垂直起降,起飞后可以在空中悬停,因此相对于固定翼无人机和扑翼无人机,多旋翼无人机在各个领域均得到了广泛应用。
[0003] 多旋翼无人机,通常包括位于无人机中心位置的机体、与机体连接的多个机臂以及设置于各机臂末端的电机和旋翼,在现有技术中,机体整体呈类长方体,一般由上盖、下底和围绕成机体侧面的侧板三部分组成,其中,侧板上开设安装孔,通过将机臂插入该安装孔内,并在孔内壁与机臂外周之间采用胶粘实现机臂与机体的连接。
[0004] 对于无人机而言,一方面需要机身重量尽可能的轻,另一方面又需要保证机体强度,还需要能够保持平衡,上述类长方体的机体在飞行过程中受空气作用力大,为了增强机体的强度,通常需要采用具有一定硬度的金属材料制作机体,或者需要采用成本较高的轻质强硬度材料,很难同时减轻机身重量并且降低机身成本,因而,上述结构和形状的机体在减轻机身重量和降低成本方面,已经成为技术的瓶颈。
[0005] 此外,在侧板上开设安装孔连接机臂的方式,一方面由于孔径与机臂直径差值较小,在将机臂插入安装孔时操作精度要求高,并且需要在结构胶未固化之前将机身放入胶合工装中进行定位,不便于机臂的安装,另一方面当孔内壁与机臂外周之间的胶质设置不均匀时,机臂与安装孔孔壁之间达不到密封,在恶劣环境中飞行时,容易损坏机体内的零件,现有技术中存在的上述技术问题,目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0006] 本发明的主要目的是为了提供一种无人机机体,以解决现有技术中机体强度低、机体重量大、机身难以平衡、成本高及安装不便的问题。
[0007] 本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到:
[0008] 一种无人机机体,包括机身、两侧轴、尾轴、头轴、可拆卸挂载轴和降落平衡系统,所述降落平衡系统设置在两所述侧轴所在的两侧,两所述侧轴对称的设置在所述机身的两侧,所述尾轴设置在所述机身的后方,所述可拆卸挂载轴设置在所述机身的下方,所述机身的正前方设有超声波测距模块安装口,所述机身的顶部设有遥控天线,所述尾轴的末端设有通讯天线,两所述侧轴上均设有安装件,所述安装件上设有图像采集模块安装口,所述尾轴上设有连接件,所述安装件和所述连接件上均设有驱动电机和多个固定件,所述驱动电机上设有多个旋翼叶片,所述旋翼叶片上设有旋翼稳定件,所述机身上设有多个散热器,所述可拆卸挂载轴的下方设有控制电机,所述降落平衡系统包括降落稳定平衡轴和弧形平衡件,所述弧形平衡件内设有滑行槽,所述降落稳定平衡轴设置在所述滑行槽内,所述机身内设有重力感应装置和平衡控制装置,所述重力感应装置用于感应所述降落稳定平衡轴的平衡状态,所述平衡控制装置用于控制所述降落稳定平衡轴处于竖直状态,使所述机身保持平衡状态。
[0009] 进一步的,所述平衡控制装置内设有内环控制单元和外环控制单元;所述内环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴和所述弧形平衡件的姿态;所述外环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴在所述弧形平衡件内的位置,及所述弧形平衡件的角度。
[0010] 进一步的,所述内环控制单元采用自适应鲁棒控制算法和mahony算法,所述外环控制单元采用模糊PID控制算法。
[0011] 进一步的,所述mahony算法是根据加速度计和地磁计的数据,转换到地理坐标系后,与对应参考的重力向量和地磁向量进行求误差,这个误差用来校正陀螺仪的输出,然后用陀螺仪数据进行四元数更新,再转换到欧拉角。
[0012] 进一步的,所述机身为四角形机身,所述四角形机身的四个角上设有智能充电接口。
[0013] 进一步的,所述四角形机身的四个角上设有存储器,所述存储器用于存储无人机指令和飞行控制系统数据,还用于存储无人机的位置、速度和姿态。
[0014] 进一步的,所述降落稳定平衡轴为金属轴,所述降落稳定平衡轴的端头设有助动滑行结构,所述助动滑行结构用于所述降落稳定平衡轴在所述滑行槽内平顺滑行。
[0015] 进一步的,所述降落稳定平衡轴的端头与所述滑行槽的连接处设有滑行锁死结构,所述滑行锁死结构用于在所述机身平衡后,对所述降落稳定平衡轴进行锁死,防止所述降落稳定平衡轴发生侧滑。
[0016] 进一步的,所述弧形平衡件的外侧设有减震橡胶层,所述减震橡胶层用于在无人机降落时,减少震动。
[0017] 本发明的有益技术效果:按照本发明的无人机机体,本发明提供的无人机机体,解决了现有技术中机体强度低、机体重量大、机身难以平衡、成本高及安装不便的问题,通过降落稳定平衡轴和弧形平衡件能够很好的保证无人机的平衡。

附图说明

[0018] 图1为按照本发明的无人机机体的一优选实施例的立体示意图。
[0019] 图中:11-超声波测距模块安装口,12-图像采集模块安装口,14-智能充电接口,17-散热器,19-遥控天线,20-机身,21-侧轴,22-尾轴,23-安装件,24-连接件,25-驱动电机,26-旋翼稳定件,27-旋翼叶片,28-固定件,29-可拆卸挂载轴,30-控制电机,31-降落稳定平衡轴,32-弧形平衡件,33-滑行槽。

具体实施方式

[0020] 为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案,下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
[0021] 如图1所示,本实施例提供的一种无人机机体,包括机身20、两侧轴21、头轴、尾轴22、可拆卸挂载轴29和降落平衡系统,所述降落平衡系统设置在两所述侧轴21所在的两侧,两所述侧轴21对称的设置在所述机身20的两侧,所述尾轴22设置在所述机身20的后方,所述可拆卸挂载轴29设置在所述机身20的下方,所述机身20的正前方设有超声波测距模块安装口11,所述机身20的顶部设有遥控天线19,所述尾轴22的末端设有通讯天线,两所述侧轴
21上均设有安装件23,所述安装件23上设有图像采集模块安装口12,所述尾轴22上设有连接件24,所述安装件23和所述连接件24上均设有驱动电机25和多个固定件28,所述驱动电机25上设有多个旋翼叶片27,所述旋翼叶片27上设有旋翼稳定件26,所述机身20上设有多个散热器17,所述可拆卸挂载轴29的下方设有控制电机30,所述包括降落稳定平衡轴31和弧形平衡件32,所述弧形平衡件32内设有滑行槽33,所述降落稳定平衡轴31设置在所述滑行槽33内,所述机身20内设有重力感应装置和平衡控制装置,所述重力感应装置用于感应所述降落稳定平衡轴31的平衡状态,所述平衡控制装置用于控制所述降落稳定平衡轴31处于竖直状态,使所述机身20保持平衡状态。
[0022] 进一步的,在本实施例中,所述平衡控制装置内设有内环控制单元和外环控制单元;所述内环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴31和所述弧形平衡件32的姿态;所述外环控制单元用于控制所述降落稳定平衡轴31在所述弧形平衡件32内的位置,及所述弧形平衡件32的角度;所述内环控制单元采用自适应鲁棒控制算法和mahony算法,所述外环控制单元采用模糊PID控制算法;所述mahony算法是根据加速度计和地磁计的数据,转换到地理坐标系后,与对应参考的重力向量和地磁向量进行求误差,这个误差用来校正陀螺仪的输出,然后用陀螺仪数据进行四元数更新,再转换到欧拉角。
[0023] 进一步的,在本实施例中,如图1所示,所述机身20为四角形机身,所述四角形机身的四个角上设有智能充电接口14;所述四角形机身的四个角上设有存储器,所述存储器用于存储无人机指令和飞行控制系统数据,还用于存储无人机的位置、速度和姿态。
[0024] 进一步的,在本实施例中,如图1所示,所述降落稳定平衡轴31为金属轴,所述降落稳定平衡轴31的端头设有助动滑行结构,所述助动滑行结构用于所述降落稳定平衡轴31在所述滑行槽33内平顺滑行;所述降落稳定平衡轴31的端头与所述滑行槽33的连接处设有滑行锁死结构,所述滑行锁死结构用于在所述机身20平衡后,对所述降落稳定平衡轴31进行锁死,防止所述降落稳定平衡轴31发生侧滑;所述弧形平衡件32的外侧设有减震橡胶层,所述减震橡胶层用于在无人机降落时,减少震动。
[0025] 综上所述,在本实施例中,按照本实施例的无人机机体,本实施例提供的无人机机体,解决了现有技术中机体强度低、机体重量大、机身难以平衡、成本高及安装不便的问题,通过降落稳定平衡轴和弧形平衡件能够很好的保证无人机的平衡。
[0026] 以上所述,仅为本发明进一步的实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都属于本发明的保护范围。