[實用新型]一種帶外殼的四軸飛行器

有效

• 申請號: 201520253344.3
• 申請日: 2015-04-21
• 公開（公告）號: CN204527629U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 劉亞敏
• 申請（專利權）人: 劉亞敏
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11266
• 代理人: 姜麗輝

技術領域

本實用新型涉及小微型無人飛行器領域，特別是涉及一種具有可拆卸外殼的四軸飛行器。

背景技術

四軸飛行器是無人飛行器的一種，也是一種智能機器人，“四軸”指飛行器的動力由四個旋翼式的飛行引擎提供。文獻“四旋翼飛行器自動駕駛儀設計”（作者：楊明志，出版地及出版社：南京，南京航空航天大學，出版時間：2008）中提到，人們對四軸飛行器的研究從軍用到民用、商用領域都有涉及，近幾十年來，隨著現代控制理論與電子控制技術的發展，運用現代控制技術，使用電機代替油動力引擎進行四軸飛行器控制。四軸飛行器不需要專門的反扭矩漿，可以通過反扭矩作用使飛行器扭矩平衡。同時由于飛行器能夠共享電池、電路板等，使得可以設計更加精簡緊湊的結構，使電機旋翼產生的升力得到更加有效的利用。因此四軸飛行器的發展更加小型化、多樣化，使得四軸飛行器的應用范圍也越來越廣泛。

以四軸飛行器為代表的小型無人機體積小，在執行任務時具有很強的防偵察能力，因此具有很好的軍事應用前景。微小型無人機能夠在士兵的操控下進行戰場上近距離、小范圍、復雜地形環境的敵情偵察，操作實施簡便。在文章“無人系統路線圖”（Unmanned?Systems?Roadmap.?United?States?Department?of?Defense.?2005）中還涉及到微小型無人機除了執行偵察任務外，還可以用作通信聯系工具或者指示目標機，甚至還能裝上彈藥直接執行戰略攻擊任務。以將小型無人機裝備到美國軍隊為目標，美國國防高級研究計劃局開展了一系列微小型無人機研制計劃，并將其作為美軍武器裝備向信息化、微小型化方向發展的一部分。

在民用與工業領域，微小型無人機也具有廣泛的應用前景。在救險、城市交通、環境監控以及工業安全巡檢等領域都有大量的應用之處。微小型無人機在檢測生化武器以及核輻射危險區域等任務中也能發揮重要作用。通過攜帶特定的功能檢測模塊，微小型無人機可以感知有毒物質的濃度或者核輻射范圍、程度等。通過在無人機上安裝GPS，通過GPS等定位手段加上機載檢測模塊，可以檢測出危險區的范圍以及大致形狀，跟蹤報告危險區的中心位置移動情況等，能夠實時發出警報。

在現代化工、電力、橋梁建設等領域經常會遇到一些特殊環境的安全巡檢問題。例如，在國際會議論文“Locating?defects?in?high?voltage?transmissionlines”（JaenschG.,?HoffmannH.,?MarkeesA.,?et?al..?Proceedings?of?the?1998?IEEE?8th?International?Conference?on?Transmission&?Distribution?Construction,?Operation?&?Live-line?Maintenance.?Orlando,?FL?USA?:1998.179-186）中提到，由于地理環境特殊、工作環境危險，因此此類巡檢往往會付出比較大的代價。例如在高空電力線巡檢中通常采用“地面目測法”和“航測法”，然而，由于工作環境的復雜性，使得這兩種方法分別存在精確度不高、勞動強度大和代價高昂、低空飛行危險性高的問題。無人機技術的發展，為特殊環境安全巡檢提供了新的平臺。無人機能夠在工作人員的操控下進行工作，可以代替人工對巡檢對象實施接近檢測，減少工人的勞動強度。而以四軸飛行器為代表的小型化無人機，可以在體積上做進一步的優化，能夠進入傳統航測法無法到達的環境。通過文章“Aerial?video?inspection?ofoverhead?power?lines”（Whitworth?C.?C.?,Duller?A.?W.?G.,?Jones?D.?I.,?et?al.?Power?Engineering?Journal,?2001,15?(1)?:?25-32）和文章“Control?of?an?Inspection?Robot?for110KV?Power?Transmission?Lines?Based?on?Expert?System?Design?Methods”（Zhou?F?Y,?Wang?J?D,?Li?Y?B,?et?al.?Proceedings?of?the?2005?IEEE?Conference?on?Control?Applications?Toronto,?Canada?,?August?28-31,?2005.?1563-1568），我們可以知道小型化無人機可以攜帶傳感儀器、攝像機等，對巡檢對象進行數據收集、分析與存儲，能夠進一步提高巡檢的工作效率和巡檢精度，也離線分析提供數據基礎。正是小型化無人機具有的低成本、低損耗、零傷亡、可重復使用等特點，將小型化無人機引入安全巡檢領域將會是一個研究熱點。