一种水空两栖无人航行器

本技术涉及无人机，特别是涉及一种水空两栖无人航行器。

背景技术：

1、随着无人机技术的成熟，其在环境监测、水域巡查、应急救援及科学考察等领域的应用愈发重要。目前，主流无人机系统主要分为空中飞行无人机与水面作业无人机两类。空中飞行无人机，如多旋翼或固定翼机型，具备高速机动和覆盖范围广的优势，尤其适合大范围空中侦察与航拍任务。然而，它们对水域环境适应性差，一旦迫降或坠水，易导致机体损毁或任务失败，难以执行持久性水面作业。

2、为融合空中飞行与水面作业的优势，水空两栖无人机的概念应运而生。现有技术尝试使同一平台兼具飞行与水面航行能力，但在结构设计上仍存在明显不足。多数方案采用固定式机翼或支撑臂，导致在水面航行时流体阻力较大，不仅降低了推进效率，也影响了航行稳定性，甚至在复杂水流中可能出现倾覆风险，限制了其在实战场景中的应用效果。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水空两栖无人航行器，旨在解决背景技术中提到的技术问题。

2、一种水空两栖无人航行器，包括飞行组件、航行组件及舱室组件；

3、所述飞行组件包括相对设置的两环形支架，两所述环形支架上均设有支撑杆单元，所述支撑杆单元上设有第一电机，所述第一电机的输出轴上设有滚珠丝杆，所述滚珠丝杆远离所述第一电机的一端与所述支撑杆单元转动连接，所述滚珠丝杆上套设折叠支架单元，所述折叠支架单元远离所述第一电机的一端设置若干螺旋桨，其一所述滚珠丝杆远离所述第一电机的一端设有调整机构，所述调整机构相对的两端分别与两所述支撑杆单元连接，其一所述第一电机用于驱动所述调整机构，以使两所述环形支架相互靠近或远离；

4、所述航行组件包括相对设置的两动力机构和两换挡机构，所述动力机构包括两齿轮盘单元及若干板浆，两所述齿轮盘单元均包括内齿轮环、连接环及外齿轮环，所述内齿轮环设于所述连接环内，两所述内齿轮环及两所述连接环的一端面分别与所述环形支架相对的两端面抵接，且两所述内齿轮环通过设于所述环形支架上的第一齿轮单元与所述环形支架啮合连接，两所述外齿轮环均设于两所述连接环背向所述环形支架的一侧，所述环形支架的外壁活动连接若干所述板浆，所述内齿轮环通过插销与所述外齿轮环及若干所述板浆连接，所述连接环及所述外齿轮环通过定位销与若干所述板浆活动连接，所述内齿轮环及所述外齿轮环的齿轮处于同一水平面；

5、所述换挡机构包括与所述支撑杆单元连接的固定支架，所述固定支架上分别设有第二齿轮单元、齿条单元及两限位件，所述第二齿轮单元通过两所述限位件与所述齿条单元活动连接，所述齿条单元用于改变所述第二齿轮单元的相对位置，以使所述第二齿轮单元与所述内齿轮环或同时与所述内齿轮环及所述外齿轮环啮合；

6、所述舱室组件包括舱室单元及设于所述舱室单元内的摄像头、电池及控制板，所述舱室单元相对的两端面活动连接两所述环形支架。

7、本实用新型的有益效果：

8、1.解决阻力与效率痛点：飞行组件通过滚珠丝杆传动驱动折叠支架单元，联动调整机构动态调谐环形支架间距，精准优化飞行气动布局；航行组件通过换挡机构切换齿轮啮合状态，实现飞行-航行模式的平顺转换，消减结构冗余带来的流体阻力，显著提升推进效率。

9、2.强化航行稳定性：动力机构采用嵌套式齿轮盘组联动桨板，切换齿轮啮合后，桨板从“联动态”转为“固定输出态”，动力传递更直接强劲；动态调整的环形支架间距优化了姿态协同控制，结合舱室的灵活活动连接设计，有效降低复杂水流下的倾覆风险。

10、3.实现两栖功能深度融合：基于环形支架的一体化共用设计，省去冗余独立支撑结构——既保留空中飞行的高速机动优势，又强化水面航行作业能力，针对性破解传统方案“飞行强、航行弱”的短板，更好适配实战场景的两栖需求。

11、进一步地，所述支撑杆单元包括间隔设置的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第一支撑杆上设置所述第一电机，所述滚珠丝杆背向所述第一电机的一端分别穿过所述第一支撑杆和所述第二支撑杆，且与所述第二支撑杆转动连接。

12、进一步地，所述折叠支架单元包括连接板、活动架及移动件，所述滚珠丝杆上分别套设所述移动件和所述连接板，所述滚珠丝杆与所述移动件活动连接，所述连接板与所述第二支撑杆固接，所述连接板背向另一所述连接板的一端活动连接所述活动架，且通过所述活动架与所述移动件铰接，所述活动架远离所述连接板的一端设置若干所述螺旋桨，所述活动架上还设有无刷电机，所述无刷电机用于驱动所述螺旋桨。

13、进一步地，所述调整机构包括两底座、旋转轴及调整单元，两所述底座分别设置于两所述第二支撑杆上，所述旋转轴的一端分别穿过两所述底座且与所述调整单元活动连接，所述旋转轴与所述底座转动连接，所述调整单元包括第一花键轴、多级万向节及连接件，所述第一花键轴相对的两端分别与所述旋转轴及所述多级万向节活动连接，所述连接件相对的两端分别套设于所述第一花键轴及其一所述滚珠丝杆的端部。

14、进一步地，所述旋转轴上相对的两端设有第一螺纹和第二螺纹，所述第一螺纹和所述第二螺纹的螺纹方向相反，所述旋转轴靠近所述花键轴的一端设有键槽，所述键槽与所述花键轴适配，其一所述滚珠丝杆与所述花键轴呈90°夹角。

15、进一步地，所述板浆上设有腰形孔和固定通孔，所述腰形孔与所述固定通孔形成间隙，所述内齿轮环上设有若干第一固定孔，所述连接环上设有若干第二固定孔，所述外齿轮环上均匀分布若干弧形槽及若干第三固定孔，所述腰形孔内设置所述固定销，所述第二固定孔与所述第三固定孔的位置对应，所述第二固定孔及所述第三固定孔通过螺钉与所述固定销相对的两端螺接，以使所述连接环与所述外齿轮环相对固定，所述固定通孔内设置所述插销，所述第一固定孔与所述弧形槽的位置对应，所述插销相对的两端均分别穿设所述第一固定孔及所述弧形槽，以使所述内齿轮环相对所述外齿轮环转动，从而带动所述板浆向远离所述环形支架的方向移动。

16、进一步地，所述第二齿轮单元包括第二电机、第二花键轴和两第二齿轮，所述第二电机设于所述固定支架的一侧壁上，所述第二花键轴的一端分别穿过所述固定支架的两侧壁，且与所述第二电机的输出轴连接，两所述第二齿轮间隔套设于所述第二花键轴上，两所述第二齿轮与所述内齿轮环或同时与所述内齿轮环及所述外齿轮环啮合，所述齿条单元包括第一齿条、第二齿条、调节齿轮及第三电机，所述第三电机设于所述固定支架的顶部，所述第三电机的输出轴穿设所述固定支架的顶部与所述调节齿轮连接，所述第一齿条和所述第二齿条相对设置，且分别与所述调节齿轮啮合，所述第一齿条及所述第二齿条均通过支撑件分别与两所述第二齿轮连接，所述支撑件与所述第二齿轮相对的两端面活动连接，所述第一齿条和所述第二齿条上均间隔设置若干限位杆，两所述限位件相对的两端设于所述固定支架的内壁，且分别位于所述第一齿条及所述第二齿条上，所述限位件上设有若干限位孔，所述限位杆设于所述限位孔内。

17、进一步地，所述第一齿轮单元包括两组成对设置的第一齿轮，两组所述第一齿轮及两所述第二齿轮沿圆周方向均匀分布。

18、进一步地，所述舱室单元包括两弧形件、盖板和舱室，两所述弧形件相对设置，且分别与所述环形支架的内壁固接，所述舱室相对的两端分别与两所述弧形件滑动连接，所述舱室内设置陀螺仪、加速度计传感器、所述电池和所述控制板，所述舱室拆卸链接于所述盖板，所述盖板上设置所述摄像头，所述控制板与所述陀螺仪、所述加速度计传感器、所述电池及所述摄像头电连接。

19、进一步地，所述弧形件的内壁间隔设有若干滑槽，所述舱室的外壁设有若干凸部，所述滑槽与所述凸部的位置对应。