一种用于地理信息勘测的无人机及其工作方法技术

一种用于地理信息勘测的无人机及其工作方法。涉及无人探测设备领域，尤其涉及其中无人机的改进。提出了一种载重能力强、巡航速度调节范围大且所需能耗极低，使用时通过避免翻转、保持稳定姿态的飞行方式对专用设备的测量精度进行有效保证的用于地理信息勘测的无人机及其工作方法。所述水平旋翼组件包括固定杆、水平电机、叶片轴、一对叶片座、一对水平叶片和一个变距机构，所述固定杆与机身同向设置、且固定连接在机身的尾部，所述水平电机固定连接在固定杆远离机身的一端。本发明专利技术从而通过垂直旋翼组件、水平旋翼组件以及气流作用的统筹配合，使得无人机整体的能耗得以大幅的降低，对专用设备的测量精度带来了良好的保障。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无人探测设备领域，尤其涉及其中无人机的改进。
技术介绍
无人机曾在军事无人探测领域起着重要的作用，尤其是未知领域的勘测及危险区的侦查。传统的无人机大多可分为固定翼和多旋翼两种结构，其中多旋翼无人机具有载重大，但巡航速度慢、续航时间短的特点；而固定翼无人机则具有巡航速度快、续航时间长，但载重小、在特定场合无法低速巡航的特点。为使二者的优点相互结合，国家局于2015年11月18日公布了一份名为“无人机”、申请号为“201510490493.6”的中国专利技术专利申请，该案中提出了一种可折叠式的机翼，并于机身上设置多个旋翼，然而由于其实质上仍通过多个旋翼进行驱动，因此其依然具有能耗大的缺陷。此外，随着无人机民用化不断推进，越来越多的无人机应用于地质勘测、地貌信息收集、环境检测、高空维修作业等场合，因此常需挂带专用设备，而传统无人机包括上述专利技术专利申请中的无人机在使用过程中为保持升力，在前进、后退、加速、减速的过程中机身将保持一定的倾角，从而给专用设备的测量精度带来了极大的影响。
技术实现思路
本专利技术针对以上问题，提出了一种载重能力强、巡航速度调节范围大且所需能耗极低，使用时通过避免翻转、保持稳定姿态的飞行方式对专用设备的测量精度进行有效保证的用于地理信息勘测的无人机及其工作方法。本专利技术的技术方案为：包括机身、一对机翼和若干垂直旋翼组件，一对所述机翼可旋转的连接在机身的两侧，若干所述垂直旋翼组件均布在机身内、且与机身相垂直，其特征在于，所述机身的尾部还设有一对沿机身中心对称设置的水平旋翼组件；所述水平旋翼组件包括固定杆、水平电机、叶片轴、一对叶片座、一对水平叶片和一个变距机构，所述固定杆与机身同向设置、且固定连接在机身的尾部，所述水平电机固定连接在固定杆远离机身的一端，所述叶片轴的中心固定连接在水平电机的输出轴上、且与水平电机相垂直，一对所述叶片座分别套接在叶片轴的两端，一对所述水平叶片分别固定连接在一对叶片座上；所述变距机构包括动力源、拉杆、拉块、旋转块和一对连接块，所述动力源固定连接在固定杆上，所述拉块套接在水平电机的输出轴上，所述拉杆连接在动力源和拉块之间，使得拉块在动力源的驱动下沿水平电机的输出轴做直线往复运动；所述旋转块套接在水平电机的输出轴上、且与拉块可旋转的相连接，使得旋转块和拉块可做同步直线运动，并可自由的相对旋转；所述旋转块的外壁上固定连接有一对对称设置的铰接块，所述连接块的一端铰接与铰接块上、且另一端铰接于叶片座上，使得叶片座在连接块的带动下拉动水平叶片做翻转运动。所述无人机包括两两对称设置的四个垂直旋翼组件，所述垂直旋翼组件包括固定座、垂直电机和一对垂直叶片，所述垂直电机通过固定座固定连接在机身内，一对所述垂直叶片对称设置、且均固定连接在垂直电机的输出轴上。一对所述固定杆均穿设且固定连接在机身中，四个所述固定座分别固定连接在两固定杆上。所述变距机构的动力源包括旋转驱动机构和摆动块，所述旋转驱动装置固定连接在固定杆上，所述摆动块的一端固定连接在旋转驱动装置的输出轴上、且另一端铰接于拉杆的端头处。所述变距机构的动力源为直线驱动机构，所述直线驱动机构连接在拉杆和固定杆之间，用于驱动拉杆沿自身轴向做直线往复运动。所述旋转块朝向拉块的一侧端面上设有断面呈L字形、T字形或梯形的环形凸起，所述拉块朝向旋转块的一侧端面上设有与环形凸起适配的环形凹槽。所述机翼的一侧通过转轴铰接于机身的侧表面上，所述机翼与机身之间设有折叠组件，所述折叠组件包括折叠电机、螺杆和齿轮，所述折叠电机固定连接在机身上，所述螺杆固定连接在折叠电机的输出轴上，所述齿轮固定连接在转轴上、且与螺杆相啮合。两所述机翼远离机身的一侧均固定连接有起落架，所述起落架呈杆状、且起落架的长度大于机身长度的一半。四个所述垂直电机分别为电机一、电机二、电机三和电机四，两个所述水平电机分别为电机五和电机六，两个所述动力源分别为动力源一和动力源二，所述电机一、电机四、电机六和动力源一固定连接在一固定杆上，所述电机二、电机三、电机五和动力源二固定连接在另一固定杆上；所述无人机按以下步骤进行工作：1）、垂直上升：电机五、电机六停止，电机一、电机二、电机三、电机四均加速旋转；2）、加速前进：通过折叠组件驱动机翼向上翻转，使机翼与机身平行；此后，电机一、电机二、电机三、电机四均定速旋转，电机五、电机六均加速旋转；3）、左转：电机一、电机三、电机五均减速旋转，电机二、电机四、电机六均加速旋转；4）、右转：电机一、电机三、电机五均加速旋转，电机二、电机四、电机六均减速旋转；5）、减速前进：通过动力源一、动力源二驱动变距机构，使得两队水平叶片绕叶片轴的轴心旋转90°，电机一、电机二、电机三、电机四均定速旋转，电机五、电机六均减速旋转；6）、悬停：通过步骤5）控制机身不再前进后，维持电机一、电机二、电机三、电机四转速不变，关闭电机五、电机六；7）、向左平移：电机五、电机六停止，电机一、电机四加速旋转，电机二、电机三减速旋转；8）、向右平移：电机五、电机六停止，电机一、电机四减速旋转，电机二、电机三加速旋转；9）、垂直降落：通过折叠组件驱动机翼向下翻转，使机翼与机身垂直；此后，电机五、电机六停止，电机一、电机二、电机三、电机四均减速旋转，直至无人机降落至地面上；完毕。本专利技术在原有多旋翼无人机的基础上，于机身两侧增设了一对机翼，并于机身尾部增设了一对带有变距机构的水平旋翼组件。从而通过垂直旋翼组件、水平旋翼组件以及气流作用的统筹配合，使得无人机整体的能耗得以大幅的降低，并带来了以下有益效果：一、在若干垂直旋翼组件的影响下具有着较强的载重能力；二、使用时可通过若干垂直旋翼组件稳定机身姿态，通过水平旋翼组件驱动机身加速或减速，使得无人机可快可慢，具有更大的巡航速度调节范围；三、垂直旋翼组件、水平旋翼组件以及气流作用的统筹配合可使得机身在前进时保持水平，而在转向时保持更小的翻转角度以及转弯半径，从而对专用设备的测量精度带来了良好的保障。附图说明图1是本案的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图1的左视图，图4是图3的A处局部放大图，图5是本案中机翼的展开状态示意图，图6是图1的立体图一，图7是图1的立体图二，图8是图7的B处局部放大图，图9是本案中水平旋翼组件的结构示意图，图10是本案中起落组件的结构示意图；图中1是机身，2是机翼，20是转轴，3是垂直旋翼组件，31是固定座，32是垂直电机，33是垂直叶片，4是水平旋翼组件，41是固定杆，42是水平电机，43是叶片轴，44是叶片座，45是水平叶片，46是变距机构，461是动力源，462是拉杆，463是拉块，464旋转块，465是连接块，5是折叠组件，51是折叠电机，52是螺杆，6是起落架，7是起落组件，71是调节电机，72是调节螺杆，73是调节螺母，74是弧形滑杆，75是电动螺杆。具体实施方式本专利技术如图1-10所示，包括机身1、一对机翼2和若干垂直旋翼组件3，一对所述机翼2可旋转的连接在机身1的两侧，若干所述垂直旋翼组件3均布在机身1内、且与机身1相垂直，所述机身1的尾部还设有一对沿机身1中心对称设置的水平旋翼组件4；所述水平旋翼组件4包括固定杆41、水平电机42、叶片轴43、一对叶片座44、一对水平叶片45和一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于地理信息勘测的无人机，包括机身、一对机翼和若干垂直旋翼组件，一对所述机翼可旋转的连接在机身的两侧，若干所述垂直旋翼组件均布在机身内、且与机身相垂直，其特征在于，所述机身的尾部还设有一对沿机身中心对称设置的水平旋翼组件；所述水平旋翼组件包括固定杆、水平电机、叶片轴、一对叶片座、一对水平叶片和一个变距机构，所述固定杆与机身同向设置、且固定连接在机身的尾部，所述水平电机固定连接在固定杆远离机身的一端，所述叶片轴的中心固定连接在水平电机的输出轴上、且与水平电机相垂直，一对所述叶片座分别套接在叶片轴的两端，一对所述水平叶片分别固定连接在一对叶片座上；所述变距机构包括动力源、拉杆、拉块、旋转块和一对连接块，所述动力源固定连接在固定杆上，所述拉块套接在水平电机的输出轴上，所述拉杆连接在动力源和拉块之间，使得拉块在动力源的驱动下沿水平电机的输出轴做直线往复运动；所述旋转块套接在水平电机的输出轴上、且与拉块可旋转的相连接，使得旋转块和拉块可做同步直线运动，并可自由的相对旋转；所述旋转块的外壁上固定连接有一对对称设置的铰接块，所述连接块的一端铰接与铰接块上、且另一端铰接于叶片座上，使得叶片座在连接块的带动下拉动水平叶片做翻转运动。...

【技术特征摘要】
1.一种用于地理信息勘测的无人机，包括机身、一对机翼和若干垂直旋翼组件，一对所述机翼可旋转的连接在机身的两侧，若干所述垂直旋翼组件均布在机身内、且与机身相垂直，其特征在于，所述机身的尾部还设有一对沿机身中心对称设置的水平旋翼组件；所述水平旋翼组件包括固定杆、水平电机、叶片轴、一对叶片座、一对水平叶片和一个变距机构，所述固定杆与机身同向设置、且固定连接在机身的尾部，所述水平电机固定连接在固定杆远离机身的一端，所述叶片轴的中心固定连接在水平电机的输出轴上、且与水平电机相垂直，一对所述叶片座分别套接在叶片轴的两端，一对所述水平叶片分别固定连接在一对叶片座上；所述变距机构包括动力源、拉杆、拉块、旋转块和一对连接块，所述动力源固定连接在固定杆上，所述拉块套接在水平电机的输出轴上，所述拉杆连接在动力源和拉块之间，使得拉块在动力源的驱动下沿水平电机的输出轴做直线往复运动；所述旋转块套接在水平电机的输出轴上、且与拉块可旋转的相连接，使得旋转块和拉块可做同步直线运动，并可自由的相对旋转；所述旋转块的外壁上固定连接有一对对称设置的铰接块，所述连接块的一端铰接与铰接块上、且另一端铰接于叶片座上，使得叶片座在连接块的带动下拉动水平叶片做翻转运动。2.根据权利要求1所述的一种用于地理信息勘测的无人机，其特征在于，所述无人机包括两两对称设置的四个垂直旋翼组件，所述垂直旋翼组件包括固定座、垂直电机和一对垂直叶片，所述垂直电机通过固定座固定连接在机身内，一对所述垂直叶片对称设置、且均固定连接在垂直电机的输出轴上。3.根据权利要求2所述的一种用于地理信息勘测的无人机，其特征在于，一对所述固定杆均穿设且固定连接在机身中，四个所述固定座分别固定连接在两固定杆上。4.根据权利要求1所述的一种用于地理信息勘测的无人机，其特征在于，所述变距机构的动力源包括旋转驱动机构和摆动块，所述旋转驱动装置固定连接在固定杆上，所述摆动块的一端固定连接在旋转驱动装置的输出轴上、且另一端铰接于拉杆的端头处。5.根据权利要求1所述的一种用于地理信息勘测的无人机，其特征在于，所述变距机构的动力源为直线驱动机构，所述直线驱动机构连接在拉杆和固定杆之间，用于驱动拉杆沿自身轴向做直线往复运动。6.根据权利要求1所述的一种用于地理信息勘测的无人机，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄其忠，周弟，魏丁，
申请(专利权)人：扬州锐德飞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32