一种水空两栖多旋翼无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机技术领域，特别涉及一种水空两栖多旋翼无人机。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的飞行器，或者由机载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机目前应用领域广泛，在军用和民用等方面均有普遍应用。军用方面，无人机分为侦察机和靶机。民用方面，无人机目前在航拍、农业、植保、微型自拍、快递运输、灾难救援、观察野生动物、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等方面有广泛的应用。
3.传统无人机只能实现天空飞行，而实际运用中，这种无人机局限性非常强。在现实生活中，对于许多工作都要求无人机频繁完成水空过渡，现代各国普遍采用多旋翼无人机完成空中部分的工作，用潜航器完成水下工作，带来了很多不便。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的无人机不具有水陆两栖能力的问题，本实用新型的目的在于提供一种水空两栖多旋翼无人机。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
6.一种水空两栖多旋翼无人机，包括层叠固定的上机身和下机身，所述上机身以及所述下机身均中心对称地或者周向均匀地布置有多个机臂，且所述机臂均为可锁紧的伸缩机臂；所述机臂的臂梢处可转动连接有倾转底座以及固定安装有用于驱动所述倾转底座转动的倾转舵机，且所述倾转底座的转动轴线平行于所述机臂；每个所述倾转底座上均安装有旋翼组件，所述旋翼组件包括电机和安装在所述电机的输出轴上的桨叶，且所述电机的输出轴垂直于所述倾转底座的转动轴线。
7.优选的，所述机臂包括固定节和活动节，所述固定节固定连接在所述上机身或者所述下机身上，所述活动节轴向可活动地插接在所述固定节中；且所述活动节内固定安装有弹簧卡扣，所述固定节的两端均设置有与所述弹簧卡扣相适配的卡孔。
8.优选的，所述活动节与所述固定节之间设置有轴向导向结构。
9.优选的，所述旋翼组件包括双层桨叶。
10.优选的，所述旋翼组件包括两个电机，两个所述电机同轴且对称地设置在所述倾转底座的两侧，每个所述电机的输出轴上均安装有所述桨叶。
11.优选的，所述上机身以及所述下机身上布置的机臂数量相同且位置重合。
12.优选的，所述机臂在所述上机身以及所述下机身上周向均匀分布。
13.优选的，所述上机身以及所述下机身上布置的机臂均为四个。
14.采用上述技术方案，由于可锁紧的伸缩机臂的设置，使得无人机在不使用时可通过缩短机臂从而降低体积以便于运输和转移，另外还可以在使用时通过缩短机臂的方式通过狭小地形，从而在不降低航程和载荷的情况下提高通过能力；另外，由于倾转底座、安装
在倾转底座上旋翼组件以及安装在机臂上的用于驱动倾转底座转动的倾转舵机的设置，使得通过倾转舵机即可带动倾转底座旋转，继而使旋翼组件的角度发生变化，使其可在水面或者水下航行时可产生前进的推力，从而具备两栖作业的能力。
附图说明
15.图1为本实用新型无人机垂直起降时的结构示意图；
16.图2为本实用新型无人机水平航行时的结构示意图；
17.图3为本实用新型无人机的机臂收缩后的结构示意图。
18.图中:1-上机身、2-下机身、3-机臂、31-固定节、32-活动节、4-弹簧卡扣、5-倾转底座、6-旋翼组件、61-电机、62-桨叶。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
20.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示对本实用新型结构的说明，仅是为了便于描述本实用新型的简便，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.对于本技术方案中的“第一”和“第二”，仅为对相同或相似结构，或者起相似功能的对应结构的称谓区分，不是对这些结构重要性的排列，也没有排序、或比较大小、或其他含义。
22.另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个结构内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据本实用新型的总体思路，联系本方案上下文具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.实施例一
24.一种水空两栖多旋翼无人机，如图1-3所示，包括层叠固定的上机身1和下机身2，其中，上机身1和下机身2均为矩形体构造，各包括有四个侧壁，两者的侧壁在上下方向上对其后，各自的顶面和底面通过连接件，例如板或者杆等结构实现固定连接。
25.其中，上机身1以及下机身2均中心对称地或者周向均匀地布置有多个机臂3，且机臂3均为可锁紧的伸缩机臂。本实施例中，配置上机身1和下机身2上均安装有4个机臂3,对于上机身1和下机身2中的任一个来说，4个机臂3分别安装在其4个侧壁上，从而使4个机臂3即是中心对称布置，也是周向均匀布置。并且本实施例中，由于上机身1和下机身2是对其的，因此上机身1上的4个机臂3与下机身2上的4个机臂3是重合的。
26.本实施例中，设置机臂3包括固定节31和活动节32，固定节31和活动节32均为壳状空心结构。其中，固定节31的根部(朝向机身的一侧)固定连接在上机身1或者是下机身2的
侧壁上，而活动节32的根部则轴向可活动地插接在固定节31的梢部之中。且活动节32内固定安装有弹簧卡扣4，相应的，在固定节31的根部一端以及梢部一端均设置有与该弹簧卡扣4相适配的卡孔。
27.本实施例中，进一步配置弹簧锁扣4包括相对于活动节32固定安装的扣体，该扣体的两侧(也可以是单侧)对称的安装有锁紧弹簧，锁紧弹簧的末端可相对于该扣体活动，并且该锁紧弹簧的末端固定安装有锁头，对应的，在活动节32的侧壁上开设有与锁头相适配的锁孔以便于锁头在锁紧弹簧的弹力作用下从中弹出，进而伸入到固定节31上的卡孔中，从而使固定节31与活动节32相互锁紧。并且可以理解的是，为了防止活动节32相对于固定节31发生旋转，在活动节32与固定节31之间设置有轴向导向结构，例如在活动节32和固定节31中的一个的侧壁上设置轴向滑槽，另一个上设置与轴向滑槽相适配的滑块，从而使得活动节32在轴向滑槽与滑块的限制下，只能够相对于固定节31进行轴向运动。
28.其中，机臂3的臂梢处可转动连接有倾转底座5，例如，在机臂3的臂梢处通过轴承可转动连接一短轴，而倾转底座5固定在该短轴上。并且机臂3的臂梢处(内部)还固定安装有倾转舵机(图中未示出)，倾转舵机的输出轴与倾转底座5(即短轴)机械连接以便于驱动倾转底座5相对于机臂3发生转动。另外，本实施例配置倾转底座5的转动轴线(即短轴)平行于机臂3的轴线。每个倾转底座5上均安装有旋翼组件6，旋翼组件6包括电机61和安装在电机61的输出轴上的桨叶62，并且电机61的输出轴垂直于倾转底座5的转动轴线。
29.本实施例中，进一步设置倾转舵机具有多个倾转位置(档位)或者是无级变位(任意角度可定位)，以便于根据不同的使用场景调节倾转底座5的角度方向，从而使其上安装的旋翼组件6产生的推力的方向。例如，配置倾转舵机具有角度固定锁紧的功能，从而使其输出轴可在任意多个角度被固定。如此设置，在倾转舵机转动并使旋翼组件6产生的推力处于竖直方向时，即可使产生驱动无人机垂直起降的升力，如图1所示；反之，通过倾转舵机转动并使旋翼组件6产生的推力处于水平时，即可使产生驱动无人机前进的推力，如图2所示。并且容易理解的是，在倾转舵机转动到使旋翼组件6产生的推力处于倾斜状态时，则该推力具有两个分量，一个分量为升力，一个分量为前进推力，从而可进行飞行状态的切换，例如从水面上起飞、提升飞行高度或者准备进入垂直降落等。
30.可以理解的是，由于本实用新型无人机的机身分为上机身1和下机身2，因此，在水面航行时，上机身2可露出于水面上方(例如通过机身的浮力实现水面漂浮)，从而使得下机身2所配置的旋翼组件6作为水下驱动的螺旋桨使用，而上机身1所配置的旋翼组件6则可以作为风扇使用从而产生推力，两者配合从而提供无人机水面航行速度。而当无人机处于水中潜航时，则旋翼组件6全部作为螺旋桨使用，由于机臂3是以90
°
间隔周向均匀布置的，因此只有一半的螺旋桨用于驱动前进，而另一半的螺旋桨则在倾转舵机的配合下，通过调整角度即可作为调整航向以及保持潜航状态使用。
31.可以理解的是，在短轴与机臂3之间设置有防水密封结构，例如密封圈或者密封填料，同时配置旋翼组件6中的电机61为防水电机。从而确保本实用新型的无人机能够在水面航行或者水下潜航。
32.实施例二
33.其与实施例一的区别在于：设置旋翼组件6包括双层桨叶62。例如，设置旋翼组件6包括两个电机61，两个电机61同轴且对称地设置在倾转底座5的两侧，每个电机61的输出轴
上均安装有桨叶62。使用时，通过调整两个电机61的转速和方向，即可使得两个桨叶62同轴反转，从而形成同轴反转螺旋桨，使得无人机具有较高的悬停效率，且具有更低的诱导阻力，同时，无人机的机动性有所增加，并能保证较为优良的稳定性。
34.以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。