[发明专利]一种基于矢量推进器的双层旋翼海空两栖无人机

说明书

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种基于矢量推进器的双层旋翼海空两栖无人机，包括脚架与安装于脚架的舱体，舱体外壁沿其周向设有数个第一旋翼组件与数个第二旋翼组件；第一旋翼组件与第二旋翼组件均包括旋翼与无刷电机，无刷电机驱动与其对应的旋翼转动；第一旋翼组件对应的旋翼与第二旋翼组件对应的旋翼位于不同水平高度，形成双层旋翼结构；舱体外壁沿其周向还设有数个矢量推进组件，矢量推进组件包括水下推进器与驱动水下推进器转动的深水舵机。本发明有效保证无人机在水中空中自由切换，旋翼分成两层布置，保证无人机在空中实现重负载作业；水下推进器与深水舵机相结合保证无人机在水中完成重负载作业。

技术领域

本发明属于飞行器技术领域，具体涉及一种基于矢量推进器的双层旋翼海空两栖无人机。

背景技术

常规的水下机器人，如远程操控水下机器人，在周身布置3-8个小型无刷电机水下推进器，导致耗能大、影响了机器人内部空间布置，造成了空间和能量上的浪费，同时结构冗杂，重量较大，对于部分需要轻量化的水下机器人设计显然非常不利。除此之外，八旋翼无人机在生活中应用广泛。因此，现有技术中常见的无人机只能在空中飞行却无法实现在水面与陆地行进，水下机器人只能在水中行进却无法在空中运行。当水下通行受限的情况下需要转换成空中行进或同时有高空作业和深水作业的需求时，常规水下机器人或飞行器的应用就受到了限制。

八旋翼飞行器有进行长时间且重载的工作的需求，同时水下机器人也有长时间的作业需求，因此，在水空机器人结合方面的需求很广。

综上，需要制造一种结构简单，重量较轻的两栖无人机来满足生活中特定领域的需求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中常规水下机器人或飞行器的应用受到限制问题，提出了一种基于矢量推进器的双层旋翼海空两栖无人机。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于矢量推进器的双层旋翼海空两栖无人机，包括脚架与安装于脚架的舱体，舱体外壁沿其周向设有数个第一旋翼组件与数个第二旋翼组件；第一旋翼组件与第二旋翼组件均包括旋翼与无刷电机，无刷电机驱动与其对应的旋翼转动；第一旋翼组件对应的旋翼与第二旋翼组件对应的旋翼位于不同水平高度，形成双层旋翼结构；舱体外壁沿其周向还设有数个矢量推进组件，矢量推进组件包括水下推进器与驱动水下推进器转动的深水舵机。

进一步地，第一旋翼组件对应的旋翼与第二旋翼组件对应的旋翼旋转方向相反，所有旋翼产生的升力方向均相同；第一旋翼组件与第二旋翼组件均包括吊臂、第一安装架以及第二安装架；吊臂的一端通过第一安装架与舱体连接，另一端通过第二安装架与无刷电机连接；无刷电机远离第二安装架一端的输出轴与旋翼连接；第一旋翼组件的无刷电机的输出轴朝向与第二旋翼组件的无刷电机的输出轴朝向向反。

进一步地，所述舱体外套有安装环，舱体远离脚架的一端开口，开口由端盖覆盖，所述端盖边缘伸出舱体外；所述第一安装架为安装块，安装块位于端盖边缘与安装环之间；安装块的两端分别与端盖边缘、安装环连接，吊臂的一端贯穿安装块。

进一步地，第二安装架包括一安装板与两平行固定板，吊臂的另一端先后贯穿两固定板；两固定板均与吊臂的另一端连接，安装板与两固定板连接，无刷电机与安装板连接。

进一步地，吊臂采用碳纤维筒制作而成；吊臂的一端贯穿安装块后采用内堵头封堵，另一端贯穿两固定板后采用法兰堵头封堵。

进一步地，脚架、安装环以及端盖的材质均为防水的3D打印材料；舱体材质为有机玻璃。

进一步地，所述端盖设有通孔，所述通孔内设有穿线螺丝或水密接插头。

进一步地，第一旋翼组件与第二旋翼组件间隔设置且数量均为四个；第一旋翼组件的吊臂与第二旋翼组件的吊臂位于同一水平面，相邻的第一旋翼组件的吊臂与第二旋翼组件的吊臂之间的夹角为45°。