[发明专利]自适应变姿态空中水面潜水无人机及其控制方法

说明书

本发明提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机及其控制方法，其中无人机包括：机体、水泵、机臂、浮力装置、直流无刷电机和双用螺旋桨；浮力装置均匀布设于机体外周并分别通过机臂连接机体；直流无刷电机固定于浮力装置内其输出轴自浮力装置的顶端伸出；双用螺旋桨与直流无刷电机的输出轴传动连接；每一浮力装置内固定有相连的第一控制器和第一电池；第一控制器和第一电池连接对应的直流无刷电机；机体内部形成水腔，机体表面形成进水口和排水口；机体内固定有水泵及相连的第二控制器和第二电池，第二控制器控制水泵并与各第一控制器通信连接。本发明的一种自适应变姿态空中水面潜水无人机及其控制方法，水空两栖，且结构简单。

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种自适应变姿态空中水面潜水无人机及其控制方法。

背景技术

目前，无人机已经得到了较多的应用，但是，尚缺乏一种结构简单并各部分设计和姿态控制适合空中、水面和水下航行的两栖无人机，导致无人机在具有水域的运行环境中使用受限。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机及其控制方法，水空两栖，且结构简单。

为了实现上述目的，本发明提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，包括一机体、一水泵、四机臂、四浮力装置、四直流无刷电机和四双用螺旋桨；所述浮力装置均匀分布在所述机体外周并分别通过所述机臂连接所述机体；所述直流无刷电机固定于所述浮力装置内，所述直流无刷电机的输出轴自所述浮力装置的顶端伸出所述浮力装置外；所述双用螺旋桨与所述直流无刷电机的输出轴传动连接；所述浮力装置中空，每一所述浮力装置内固定有相连的一第一控制器和一第一电池；所述第一控制器和所述第一电池连接对应的所述直流无刷电机；所述机体内部形成一水腔，所述机体表面形成一进水口和一排水口，所述进水口和所述排水口通过管路与所述水腔连通，所述水泵安装于所述管路上；所述机体内固定有所述水泵和相连的一第二控制器和一第二电池，所述第二控制器控制所述水泵且包括一通信装置并与各所述第一控制器通信连接。

优选地，所述浮力装置中部的直径大于两端的直径，呈鱼雷状。

优选地，所述机体呈流线型，且所述机体的上部呈半椭球形，所述机体的中部呈圆弧形，所述机体的底部呈子弹头形。

优选地，所述机臂呈中空结构，所述机臂的第一端开口并连通所述水腔，所述机臂的第二端封闭并连接所述浮力装置的外壁。

优选地，还包括一远程控制端，所述远程控制端通过所述通信装置与所述第二控制器通信连接，所述第二控制器与四个所述第一控制器通信连接。

本发明所述的自适应变姿态空中水面潜水无人机的控制方法，包括步骤：

S1：通过所述第二控制器预设多种工作模式，所述工作模式包括空中飞行模式、水面航行模式和水下潜行模式；

S2：根据实际需求选择所需的所述工作模式作为目标工作模式；

S3：根据当前所述工作模式和所述目标工作模式确定工作模式转换方案；

S4：所述第二控制器根据所述工作模式转换方案将所述自适应变姿态空中水面潜水无人机的当前所述工作模式切换至所述目标工作模式。

优选地，所述工作模式转换方案包括：由所述空中飞行模式切换为所述水面航行模式、由所述水面航行模式切换为所述水下潜行模式、由所述水下潜行模式切换为所述水面航行模式、由所述水面航行模式切换为所述空中飞行模式、由所述空中飞行模式切换为所述水下潜行模式和由所述水下潜行模式切换为所述空中飞行模式。

优选地，两个处于对角线的所述双用螺旋桨顺时针旋转，另两个处于对角线的所述双用螺旋桨逆时针旋转；