[发明专利]一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器

说明书

本发明公开了一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器，属于飞行器技术领域，飞行器包括飞行架，飞行架四周均匀连接有四个旋翼，飞行架内侧连接有太阳能板，飞行架侧面连接有微型摄像头，飞行架下端通过液压式弹簧减震器连接有机械手。飞行架为飞行器的基本结构基础，可支撑飞行器部件，稳定连接，提高飞行器抗干扰能力。本发明采用了现代化太阳能光伏发电技术、四旋翼的机身结构、机械手、弹簧减震系统，完善了无人机现有存在缺陷，优化了无人机结合机械手的功能使用，推进了无人机的技术发展。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器。

背景技术

无人机最早在20世纪20年代出现，1914年第一次世界大战正进行得如火如荼，英国的卡德尔和皮切尔两位将军，向英国军事航空学会提出了一项建议：研制一种不用人驾驶，而用无线电操纵的小型飞机，使它能够飞到敌方某一目标区上空，将事先装在小飞机上的炸弹投下去。这种大胆的设想立即得到当时英国军事航空学会理事长戴·亨德森爵士赏识。他指定由A.M.洛教授率领一班人马进行研制。无人机当时是作为训练用的靶机使用的。是一个许多国家用于描述最新一代无人驾驶飞机的术语。从字面上讲，这个术语可以描述从风筝，无线电遥控飞机，到V-1飞弹从发展来的巡航导弹，但是在军方的术语中仅限于可重复使用的比空气重的飞行器。

如今无人机已走向平常百姓家，普及于飞行娱乐，航拍等方面，市场的无人机产品也随处可见，无人机市场开拓了目前无人操控机市场的新纪元，目前无人机正不断不入人类生活，多旋翼，航拍等无人机层出不穷，传统的无人机虽然能在天空中飞行，但是由于高空飞行所需的能量大，而传统无人机的续航能力只能在20-30分钟，极大的限制了无人机的使用时间，而且传统的无人机，主要运用在航拍等方面，所以开拓无人机的使用范围，让其涉及更多领域极为必要，当然新生的无人机的机械臂能在生活中完成一些抓取、搬运的功能，但是仍存在缺陷，如续航短、精确度不高、抓住物体的过程中的抖动太大，影响飞行器飞行等问题也随处可见，总之，在无人机开拓市场的过程中，采取一些措施来优化无人机的架构和使用范围极为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种续航时间长，升力大，抗干扰能力强，灵活性、安全性、稳定性高，且能实现机械手抓取物体灵活、准确，对飞行器影响小的一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种仿生人手的多功能四旋翼飞行器，包括飞行架，飞行架四周均匀连接有四个旋翼，飞行架内侧连接有太阳能板，飞行架侧面连接有微型摄像头，飞行架下端通过液压式弹簧减震器连接有机械手。飞行架为飞行器的基本结构基础，可支撑飞行器部件，稳定连接，提高飞行器抗干扰能力。旋翼通过电机转速改变旋翼旋转速度，实现升力的变化，从而控制飞行器的姿态和位置的改变，保证飞行器的灵活运行，四个旋翼的设置为飞行器提高较大的升力，保证飞行与抓取物体的正常进行。太阳能板利用太阳能半导体电子器件有效吸收太阳光辐射能，并转化为电能供旋翼连接的电机使用，为四旋翼飞行提供长时间的续航能力。微型摄像机可实时采集飞行器搬运过程的图像，为人为监测和操控提供便利。机械手动作灵活、运动惯性小、通用性强、能抓取靠近机座的工件，抓取物体精确，飞行器与机械手的结合，有力拓宽了飞行器的使用范围，提高飞行器的经济价值。液压式弹簧减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，避免机械手在搬运货物的过程中影响飞行器稳定飞行，有利于提高飞行器的稳定性和安全性。本发明采用了现代化太阳能光伏发电技术、四旋翼的机身结构、机械手、弹簧减震系统，完善了无人机现有存在缺陷，优化了无人机结合机械手的功能使用，推进了无人机的技术发展。

作为优选，旋翼对应连接有独立的电机，旋翼首端连接有桨叶，桨叶的倾斜角为3～9°。飞行器的四个旋翼分别与电机连接，相邻的电机控制旋翼上的桨叶进行反向旋转，因此当飞行器平衡飞行时，陀螺效应和空气动力扭矩效应均被抵消，桨叶的倾斜角的设定有利于桨叶上下形成适宜的压力差，使飞行器在实现稳定飞行的同时具有较大的升力，为最佳倾斜角度。