[发明专利]一种系留无人机

说明书

技术领域

本发明属于无人机技术领域，尤其涉及一种系留无人机。

背景技术

早期的无人机更多地作为靶机和侦察机作试验训练、侦察监视之用，而随着微电子技术、微机械传感技术、全球卫星导航技术、自主控制技术、数字通信技术的不断发展与应用，无人机逐渐发展为一种新型空中力量，能够在枯燥任务领域、恶劣环境任务领域和危险任务领域发挥重要作用。近年来世界各国都在大力发展多旋翼无人机，无论是在军事方面还是在民用方面都得到了广泛的应用。多旋翼无人机体积较小，成本较低，可定点悬停、可垂直起降等优势，因而在军事方面可用于执行运送物资、战场监视、边境巡查等任务，在民用方面可用于电力巡线、救灾探测、勘探测绘、人员搜救等用途。

随着无人机技术的迅猛发展，雷达、激光、声纳等仪器设备都可装备到无人机上，用于完成特定的任务。续航时间的长短严重影响了执行任务的效率，而随着各种小型化、模块化的无人机系统的发展，传统系留无人机存在耗电量大，传统系留无人机先降落，线缆散落在地上，然后再回收线缆，存在线缆回收不便的问题，设计一种通用的节能、高效、续航时间长、可便于操控的系留无人机系统非常有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种便于回收线缆、可实现不限时空中悬停的系留无人机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种系留无人机，包括设置在球笼内的气球，气球为氢气球或者氦气球，围绕球笼的外圈间隔均布地设置四个机臂，机臂一端为连接球笼的内端、另一端为指向球笼外的外端，每个机臂的指向球笼外的外端均设有一个旋翼组件，所述旋翼组件包括螺旋桨电机和由螺旋桨电机带动的螺旋桨，所述螺旋桨中心轴线为水平延伸，四个机臂上的四个螺旋桨围绕气球的竖直的中心轴线沿圆周线依次排布，螺旋桨中心轴线与圆周线相切。

四个机臂分别位于球笼的前侧、后侧、左侧、右侧，前侧机臂上旋翼组件的螺旋桨以及后侧机臂上旋翼组件的螺旋桨均面向右侧，左侧机臂上旋翼组件的螺旋桨以及右侧机臂上旋翼组件的螺旋桨均面向前侧。

周向相邻的两机臂之间的夹角为90°，机臂与其上旋翼组件中的螺旋桨中心轴线相垂直。

机臂的内端连接球笼的中部。

所述气球的横截面为圆形，气球的纵截面为横向宽度大于高度的扁平状。

所述气球的纵截面为椭圆形，该椭圆形的长轴为水平线。

机臂的内端通过机臂驱动装置连接球笼，机臂驱动装置包括设置在球笼外侧的步进电机和步进电机带动的传动轴，传动轴与相应机臂的内端对接，传动轴转动连接在球笼的外侧。

所述步进电机通过带传动装置传动连接传动轴。

所述机臂内端与球笼固定连接。

本发明所述的一种系留无人机，具有如下有益效果：1.本发明线缆一直处在受力状态，能够在收线缆的同时使系留无人机降落，线缆还不会散落在地上。2.氢气(或氦气)球装置和传统系留无人机结构相结合，减少电能损耗，高效、节能省电。3.相对传统氢气(或氦气)球装置，本发明不会左右晃动，能够稳定悬停。4.耗电量少、功率小选用的线缆更轻便。5.扁平氢气(或氦气)球可以减少横向风阻，耗电更少。

附图说明

图1是实施例1的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是实施例1的立体图；

图4是实施例2的结构示意图；

图5是实施例2中机臂驱动装置、机臂和旋翼组件的结构示意图；

图6是套管和传动轴的结构示意图；

图中：球笼1、气球2、机臂3、旋翼组件4、螺旋桨电机5、保护壳6、螺旋桨7、螺旋桨中心轴线8、圆周线9、竖直的中心轴线10、线缆11、机臂驱动装置12、步进电机13、主动带轮14、传动皮带15、从动带轮16、传动轴安装座17、传动轴18、外支座19、套管20、第二密封圈21、第一密封圈22、滚珠23、外挡盘24、内挡盘25、挡板26。

具体实施方式

实施例1：

由图1-图3所示的一种系留无人机，包括设置在球笼1内的气球2，气球2为氢气球或者氦气球，所述气球2的横截面为圆形，气球2的纵截面为横向宽度大于高度的扁平状，优选地，所述气球2的纵截面为椭圆形，并且该椭圆形的长轴为水平线、短轴为竖直线，并且短轴为气球2的竖直的中心轴线10，气球2是一个围绕其竖直的中心轴线10周圈的回转体。球笼1的形状与气球2的形状相适配。