[發明專利]一種仿生球形結構無人機

有效

• 申請號: 201710479837.2
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107416177B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 賈華宇;崔海華;程筱勝;卞新光;楊夢媛;韋號;蒲玉瀟
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B64U10/14
• 分類號: B64U10/14;B64U30/293;B64U60/10;B64U60/60
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種仿生球形結構無人機，其特征在于：包括機身、若干個機臂、與機臂數量相等的控制模塊、電源模塊、信號接收模塊、陀螺儀模塊、氣壓定高模塊、限位模塊、自動展開模塊；

所述機身分為上下兩部分，機身上部為球冠狀殼體（7），其表面切除若干個安裝槽用于和機臂安裝配合，使無人機在折疊狀態整體為球形，機身下部為流線型空心殼體（6），流線型空心殼體（6）用于安裝控制模塊（3）、自動展開模塊及電源模塊（2）；

所述機臂包含機臂殼體（1）、轉軸、轉軸安裝孔（13）、電機（12）、多葉旋翼（11），所述機臂殼體（1）為四分之一球面狀，所述機臂殼體（1）邊緣部分較中間部分厚，所述機臂殼體（1）進行鏤空處理，所述電機（12）設置在機臂殼體（1）的弧面內，所述多葉旋翼（11）上的轉軸與電機（12）的輸出軸固連，所述機臂殼體（1）通過轉軸與機身鉸接，轉軸安裝于轉軸安裝孔（13）中，使得機臂殼體（1）能夠相對機身繞轉軸轉動；

所述控制模塊與電源模塊、信號接收模塊、陀螺儀模塊、氣壓定高模塊、自動展開模塊以及各個機臂的電機電氣相連，所述信號接收模塊、陀螺儀模塊、氣壓定高模塊及自動展開模塊均設置在機身內，所述信號接收模塊用于接收遙控器的命令并將其傳遞給控制模塊；所述陀螺儀模塊用于測量無人機相對與地面的姿態、加速度及角速度并將其傳遞給控制模塊；所述氣壓定高模塊用于測量飛行器的高度并將其傳遞給控制模塊；所述控制模塊用于根據信號接收模塊、陀螺儀模塊、氣壓定高模塊的輸入控制各個機臂的電機工作；

所述自動展開模塊包括直線舵機（5）、自鎖卡盤（4）、對角拉力裝置（8）以及自鎖卡盤配合孔（9），所述自鎖卡盤（4）與直線舵機（5）固定連接且位于直線舵機（5）的下部，所述自鎖卡盤配合孔（9）設置于機臂殼體（1）上，所述對角拉力裝置（8）分別安裝在處于對角線位置的兩個機臂上，所述自鎖卡盤（4）的上設有與自鎖卡盤配合孔（9）相配合的圓柱形凸臺。

2.如權利要求1所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述直線舵機（5）的控制線與控制模塊（3）的舵機控制接口電氣連接，直線舵機（5）與電源模塊（2）及控制模塊（3）共同安裝在流線型空心殼體（6）內。

3.如權利要求2所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述無人機機臂處于折疊狀態時，機臂轉到與機身下部的限位模塊完全貼合，機臂殼體上的自鎖卡盤配合孔與自鎖卡盤上的圓柱形凸臺相配合，所述多葉旋翼及電機藏于機身內腔，無人機整體呈球形。

4.如權利要求2所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述無人機處于展開狀態時，控制模塊發出自動展開的控制信號，直線舵機工作，自鎖卡盤向上直線運動后與自鎖卡盤配合孔相分隔開，機臂向上翻轉到指定閾值時在限位模塊和對角拉力裝置的共同作用下完成展開狀態下機身與機臂位置的雙向鎖定。

5.如權利要求1所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述機臂還包含支撐桿（14）和支撐桿安裝孔（10），所述支撐桿（14）安裝于支撐桿安裝孔（10）中，以防止無人機在展開狀態時多葉旋翼的升力引起機臂的變形。

6.如權利要求1所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：每個所述機臂上分別安裝一個電機，機臂上設有電機座孔，所述電機與電機座孔呈過盈配合連接，多葉旋翼安裝在電機的輸出軸上。

7.如權利要求1所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述電機（12）為空心杯電機或盤狀無刷電機。

8.如權利要求5所述的仿生球形結構無人機，其特征在于：所述支撐桿（14）為圓柱形碳纖維支撐桿。