一种共体连翼无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，具体为一种共体连翼无人机。


背景技术：

2.伴随着各行各业对远程监测、控制或操作的要求，无人机作业已经大范围的投入使用，目前普遍使用的无人机类型有固定翼无人机和多旋翼无人机这两种。固定翼无人机具有长航时、长航程的特点，但起降场地受限制，没有办法悬停。多旋翼无人机可以悬停，且拥有机动、灵活、操作简单的特点。目前也出现了一些旋翼和固定翼相结合的一体化无人机，能够实现悬停和长航程的特点。
3.但是上述一体化的无人机其飞翼(固定翼)和机体一体化连接，使得飞翼不可调，然而在不同飞行状态下，受风力等自然因素影响从而对飞翼升力影响较大，常常出现由于飞行状态和飞翼位置不匹配而额外增加的阻力而导致电机功耗高的问题。为此我们提出一种共体连翼无人机用于解决上述问题。


技术实现要素：

4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种共体连翼无人机，具备无人机的飞翼可根据飞行状态及时调整倾斜角度，如此可使得提升飞翼升力而降低电机功耗，并且还具有两栖和续航提升的功能等优点，解决了无人机受自然风力等因素影响且飞翼不可调而导致阻力加大，使得电机功耗高的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现上述无人机的飞翼可根据飞行状态及时调整倾斜角度，如此可使得提升飞翼升力而降低电机功耗，并且还具有两栖和续航提升的功能的目的，本发明提供如下技术方案：一种共体连翼无人机，包括机体，所述机体的内部开设空腔，所述空腔内安装防水壳体，所述防水壳体内安装第一无刷电机，所述第一无刷电机的输出端固定连接一号链轮，所述一号链轮的外表面啮合连接二号链轮，所述二号链轮的中心固定连接传动杆，所述传动杆的两端固定连接翼板，所述翼板的外表面固定连接双层飞翼，所述防水壳体的下表面固定连接竖轴，所述竖轴的一端固定连接第二无刷电机，所述双层飞翼的下表面转动连接旋翼，且所述双层飞翼的内表面安装旋翼电机，且所述机体的下表面固定连接支架，所述支架的底端固定连接滑板。
8.优选的，所述机体内部中空，且所述机体内安装有蓄电池，所述双层飞翼的上表面安装光伏板组件，所述光伏板组件与所述蓄电池电性连接。
9.通过以上技术方案，光伏板组件覆盖在双层飞翼的上表面，在户外时能够吸收光能而转化为电能，并且光伏板组件通过导线连接机体内的蓄电池，在无人机飞行过程中光伏板组件转化的电能能够实时传输至蓄电池内保存，以此能够提升蓄电池的电能，从而提高该无人机的续航能力。
10.优选的，所述旋翼电机、所述旋翼设置有四对，且所述旋翼电机的输出端固定连接旋翼的转轴。
11.通过以上技术方案，四组旋翼电机相串连，当启动四组旋翼电机后能够带动四组旋翼转动，从而使得该无人机快速升降，并且可做到悬停，旋翼电机的外壳也采用防水壳，能够避免雨水进入而影响旋翼电机的使用。
12.优选的，所述机体的外表面包覆发泡聚丙烯层，所述支架与所述滑板之间固定连接鳍板。
13.通过以上技术方案，在机体的外表面包覆一层发泡聚丙烯层具有防水的作用，且发泡聚丙烯具有轻量化的优点，能够使得机体的底部漂浮在水面，滑板没入水中配合鳍板能够减小在水域上滑行时的阻力，使得该无人机具有水域和空中两栖能力，提升无人机的适用性能。
14.优选的，所述机体内安装有尾翼电机，所述尾翼电机的输出端固定连接尾翼，所述尾翼转动连接于所述机体的尾端。
15.通过以上技术方案，通过启动尾翼电机可带动尾翼的轴转动，从而使得尾翼转动而产生推力，在空中时能够提升该无人机的飞行速度，在水中时能够起到动力作用，使无人机可在水域中滑行。
16.优选的，所述机体内设置有控制组件和惯性测量单元，所述控制组件包含有电机控制器，是电机控制器电性连接第一无刷电机、第二无刷电机和旋翼电机，所述惯性测量单元包含有加速度计、陀螺仪和多轴传感器。
17.通过以上技术方案，惯性测量单元中的加速度计是用来提供该无人机在xyz三轴方向所承受的加速力，将数据传输给控制组件中的中央处理器，而多轴磁传感器，在本质上就是精准度极高的小型指南针，通过感知方向将数据传输至中央处理器，从而指示方向和速度，陀螺仪能监测该无人机xyz三轴的角速度，因此可监测出该无人机俯仰、翻滚和偏摆时角度的变化率，并且也将数据发送给控制组件的中央处理器，中央处理器通过算法得出无人机的飞行状态，并且及时向电机控制器发送指令，而电机控制器用于控制第一无刷电机、第二无刷电机和旋翼电机的转动角度和速度。
18.优选的，所述双层飞翼包含有两个短双层飞翼和两个长双层飞翼，两个所述长双层飞翼之间固定连接尾鳍板。
19.通过以上技术方案，当第一无刷电机转动时可带动一号链轮转动，一号链轮带动传动杆，传动杆带动翼板，翼板则可带动双层飞翼在x轴方向转动角度，而当第二无刷电机转动时可带动竖轴转动，竖轴带动防水壳体，防水壳体带动传动杆，传动杆带动翼板，翼板则带动双层飞翼在y轴方向转动角度，如此使得无人机可根据风力等自然因素及时调整双层飞翼的x轴和y轴上的角度，以此来达到减小阻力，提升无人机升力的作用，另一方面也可减小电能的消耗，并且双层飞翼串列成框，小尺寸支撑更大起飞重量，使该无人机低速性能优越，载重能力强。
20.优选的，所述机体的前端安装有空速管。
21.通过以上技术方案，通过安装空速管可实时检测该无人机的飞行速度，空速管内置传感器向机体内的中央处理器发送飞行速度的数据，以便用户知晓该无人机飞行的速度，并且空速管整体呈现尖刺状，有利于破开气流使无人机飞行更流畅。
22.与现有技术相比，本发明提供了一种共体连翼无人机，具备以下有益效果：
23.1、本发明提供的一种共体连翼无人机,通过第一无刷电机转动可带动一号链轮转动，一号链轮带动传动杆，传动杆带动翼板，翼板则可带动双层飞翼在x轴方向转动角度，而当第二无刷电机转动时可带动竖轴转动，竖轴带动防水壳体，防水壳体带动传动杆，传动杆带动翼板，翼板则带动双层飞翼在y轴方向转动角度，如此使得无人机可根据风力等自然因素及时调整双层飞翼的x轴和y轴上的角度，以此来达到减小阻力，提升无人机升力的作用，另一方面也可减小电能的消耗，提高续航，并且双层飞翼串列成框，小尺寸支撑更大起飞重量，使该无人机低速性能优越，载重能力强。
24.2、本发明提供的一种共体连翼无人机，通过启动尾翼电机可带动尾翼转动，从而产生推力，在空中时能够提升该无人机的飞行速度，在水中时能够起到动力作用，滑板没入水中配合鳍板能够减小在水域上滑行时的阻力，使得该无人机具有水域和空中两栖能力，提升无人机的适用性能。
25.3、本发明提供的一种共体连翼无人机，通过设置光伏板组件覆盖在双层飞翼的上表面，在户外时能够吸收光能而转化为电能，并且光伏板组件通过导线连接机体内的蓄电池，在无人机飞行过程中光伏板组件转化的电能能够实时传输至蓄电池内保存，以此能够提升蓄电池的电能，从而提高该无人机的续航能力。
附图说明
26.图1为本发明结构立体示意图；
27.图2为本发明结构正面示意图；
28.图3为本发明结构双层飞翼等部件立体示意图；
29.图4为本发明结构防水壳体剖视示意图；
30.图5为本发明结构机体局部剖视示意图。
31.其中：1、机体；2、空腔；3、防水壳体；4、第一无刷电机；5、一号链轮；6、二号链轮；7、传动杆；8、翼板；9、双层飞翼；10、竖轴；11、第二无刷电机；12、旋翼；13、旋翼电机；14、支架；15、滑板；16、光伏板组件；17、鳍板；18、尾翼；19、尾鳍板；20、空速管。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-5，一种共体连翼无人机，包括机体1，机体1的内部开设空腔2，空腔2内安装防水壳体3，防水壳体3内安装第一无刷电机4，第一无刷电机4的输出端固定连接一号链轮5，一号链轮5的外表面啮合连接二号链轮6，二号链轮6的中心固定连接传动杆7，传动杆7的两端固定连接翼板8，翼板8的外表面固定连接双层飞翼9，防水壳体3的下表面固定连接竖轴10，竖轴10的一端固定连接第二无刷电机11，双层飞翼9的下表面转动连接旋翼12，且双层飞翼9的内表面安装旋翼电机13，且机体1的下表面固定连接支架14，支架14的底端固定连接滑板15。
34.具体的，机体1内部中空，且机体1内安装有蓄电池，双层飞翼9的上表面安装光伏板组件16，光伏板组件16与蓄电池电性连接。优点是，光伏板组件16覆盖在双层飞翼9的上表面，在户外时能够吸收光能而转化为电能，并且光伏板组件16通过导线连接机体1内的蓄电池，在无人机飞行过程中光伏板组件16转化的电能能够实时传输至蓄电池内保存，以此能够提升蓄电池的电能，从而提高该无人机的续航能力。
35.具体的，旋翼电机13、旋翼12设置有四对，且旋翼电机13的输出端固定连接旋翼12的转轴。优点是，四组旋翼电机13相串连，当启动四组旋翼电机13后能够带动四组旋翼12转动，从而使得该无人机快速升降，并且可做到悬停，旋翼电机13的外壳也采用防水壳，能够避免雨水进入而影响旋翼电机13的使用。
36.具体的，机体1的外表面包覆发泡聚丙烯层，支架14与滑板15之间固定连接鳍板17。优点是，在机体1的外表面包覆一层发泡聚丙烯层具有防水的作用，且发泡聚丙烯具有轻量化的优点，能够使得机体1的底部漂浮在水面，滑板15没入水中配合鳍板17能够减小在水域上滑行时的阻力，使得该无人机具有水域和空中两栖能力，提升无人机的适用性能。
37.具体的，机体1内安装有尾翼电机，尾翼电机的输出端固定连接尾翼18，尾翼18转动连接于机体1的尾端。优点是，通过启动尾翼电机可带动尾翼18的轴转动，从而使得尾翼18转动而产生推力，在空中时能够提升该无人机的飞行速度，在水中时能够起到动力作用，使无人机可在水域中滑行。
38.具体的，机体1内设置有控制组件和惯性测量单元，控制组件包含有电机控制器，是电机控制器电性连接第一无刷电机4、第二无刷电机11和旋翼电机13，惯性测量单元包含有加速度计、陀螺仪和多轴传感器。优点是，惯性测量单元中的加速度计是用来提供该无人机在xyz三轴方向所承受的加速力，将数据传输给控制组件中的中央处理器，而多轴磁传感器，在本质上就是精准度极高的小型指南针，通过感知方向将数据传输至中央处理器，从而指示方向和速度，陀螺仪能监测该无人机xyz三轴的角速度，因此可监测出该无人机俯仰、翻滚和偏摆时角度的变化率，并且也将数据发送给控制组件的中央处理器，中央处理器通过算法得出无人机的飞行状态，并且及时向电机控制器发送指令，而电机控制器用于控制第一无刷电机4、第二无刷电机11和旋翼电机13的转动角度和速度。
39.具体的，双层飞翼9包含有两个短双层飞翼和两个长双层飞翼，两个长双层飞翼之间固定连接尾鳍板19。优点是，当第一无刷电机4转动时可带动一号链轮5转动，一号链轮5带动传动杆7，传动杆7带动翼板8，翼板8则可带动双层飞翼9在x轴方向转动角度，而当第二无刷电机11转动时可带动竖轴10转动，竖轴10带动防水壳体3，防水壳体3带动传动杆7，传动杆7带动翼板8，翼板8则带动双层飞翼9在y轴方向转动角度，如此使得无人机可根据风力等自然因素及时调整双层飞翼9的x轴和y轴上的角度，以此来达到减小阻力，提升无人机升力的作用，另一方面也可减小电能的消耗，并且双层飞翼9串列成框，小尺寸支撑更大起飞重量，使该无人机低速性能优越，载重能力强。
40.具体的，机体1的前端安装有空速管20。优点是，通过安装空速管20可实时检测该无人机的飞行速度，空速管20内置传感器向机体1内的中央处理器发送飞行速度的数据，以便用户知晓该无人机飞行的速度，并且空速管20整体呈现尖刺状，有利于破开气流使无人机飞行更流畅。
41.在使用时，无人机起飞后通过机体1内的惯性测量单元可测得无人机在xyz三轴方
向的加速度力、角速度等数据，并且数据可传递给控制组件的中央处理器，中央处理器通过算法得出无人机的飞行状态，并且及时向电机控制器发送指令，随后电机控制器控制第一无刷电机4或第二无刷电机11启动，第一无刷电机4转动时可带动一号链轮5转动，一号链轮5带动传动杆7，传动杆7带动翼板8，翼板8则可带动双层飞翼9在x轴方向转动角度，而当第二无刷电机11转动时可带动竖轴10转动，竖轴10带动防水壳体3，防水壳体3带动传动杆7，传动杆7带动翼板8，翼板8则带动双层飞翼9在y轴方向转动角度，如此使得无人机可根据风力等自然因素及时调整双层飞翼9的x轴和y轴上的角度，以此来达到减小阻力，提升无人机升力；若无人机处于水域中，通过启动尾翼电机可带动尾翼18的轴转动，从而使得尾翼18转动而产生推力，滑板15没入水中配合鳍板17能够减小在水域上滑行时的阻力，使无人机可在水域中滑行；在户外时光伏板组件16能够吸收光能而转化为电能，在无人机飞行过程中光伏板组件16转化的电能能够实时传输至蓄电池内保存，以此能够提升蓄电池的电能，从而提高该无人机的续航能力。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种共体连翼无人机，包括机体(1)，其特征在于：所述机体(1)的内部开设空腔(2)，所述空腔(2)内安装防水壳体(3)，所述防水壳体(3)内安装第一无刷电机(4)，所述第一无刷电机(4)的输出端固定连接一号链轮(5)，所述一号链轮(5)的外表面啮合连接二号链轮(6)，所述二号链轮(6)的中心固定连接传动杆(7)，所述传动杆(7)的两端固定连接翼板(8)，所述翼板(8)的外表面固定连接双层飞翼(9)，所述防水壳体(3)的下表面固定连接竖轴(10)，所述竖轴(10)的一端固定连接第二无刷电机(11)，所述双层飞翼(9)的下表面转动连接旋翼(12)，且所述双层飞翼(9)的内表面安装旋翼电机(13)，且所述机体(1)的下表面固定连接支架(14)，所述支架(14)的底端固定连接滑板(15)。2.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述机体(1)内部中空，且所述机体(1)内安装有蓄电池，所述双层飞翼(9)的上表面安装光伏板组件(16)，所述光伏板组件(16)与所述蓄电池电性连接。3.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述旋翼电机(13)、所述旋翼(12)设置有四对，且所述旋翼电机(13)的输出端固定连接旋翼(12)的转轴。4.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述机体(1)的外表面包覆发泡聚丙烯层，所述支架(14)与所述滑板(15)之间固定连接鳍板(17)。5.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述机体(1)内安装有尾翼电机，所述尾翼电机的输出端固定连接尾翼(18)，所述尾翼(18)转动连接于所述机体(1)的尾端。6.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述机体(1)内设置有控制组件和惯性测量单元，所述控制组件包含有电机控制器，是电机控制器电性连接第一无刷电机(4)、第二无刷电机(11)和旋翼电机(13)，所述惯性测量单元包含有加速度计、陀螺仪和多轴传感器。7.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述双层飞翼(9)包含有两个短双层飞翼和两个长双层飞翼，两个所述长双层飞翼之间固定连接尾鳍板(19)。8.根据权利要求1所述的一种共体连翼无人机，其特征在于：所述机体(1)的前端安装有空速管(20)。

技术总结
本发明涉及无人机技术领域，且公开了一种共体连翼无人机，包括机体，机体的内部开设空腔，空腔内安装防水壳体，防水壳体内安装第一无刷电机，第一无刷电机的输出端固定连接一号链轮，一号链轮的外表面啮合连接二号链轮，二号链轮的中心固定连接传动杆，传动杆的两端固定连接翼板，翼板的外表面固定连接双层飞翼，防水壳体的下表面固定连接竖轴，竖轴的一端固定连接第二无刷电机。本发明通过启动尾翼电机可带动尾翼转动，从而产生推力，在空中时能够提升该无人机的飞行速度，在水中时能够起到动力作用，滑板没入水中配合鳍板能够减小在水域上滑行时的阻力，使得该无人机具有水域和空中两栖能力，提升无人机的适用性能。提升无人机的适用性能。提升无人机的适用性能。


技术研发人员：杨俊 梁旭
受保护的技术使用者：合肥德智航创科技有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/13