[發明專利]一種浮空器無人機的組合系統

在審

• 申請號: 201711245436.7
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107953995A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 雷安靜
• 申請（專利權）人: 雷安靜
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64D1/18;B64D47/08;B64B1/62;H02J7/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于飛行器技術領域，具體涉及一種浮空器無人機。

背景技術

旋翼無人機升力完全依靠旋翼電機帶動旋翼葉片提供，耗能大，無法勝任長時間空中作業。無論是航拍作業還是執行大面積農藥噴灑，其作業時間都較短。

目前提高旋翼無人機續航能力的設計方案大多數是依靠的是電池容量的增大，但是電池容量增大使得無人機的負重變大，而采用高能效高密度電池，增加了成本，而且能夠起到的效果并不明顯。

在無人機執行植保任務時，對于需要進行噴灑農藥等工作時，由于其負載有限，攜帶藥量有限，故每次噴灑范圍較小，許多次作業。

一般旋翼無人機完成各類工作，除了自重以外，還需要攜帶相關設備，從連續作業能力來看，無論旋翼無人機具備多大的負重能力，其攜帶的設備重量都有很大的限制，限制了其作用的發揮。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術中針對旋翼無人機執行飛行作業時續航能力極為有限，連續作業時操作手需要攜帶多塊電池，并且無人機需要降落換電池；無人機攜帶藥品進行植保等任務時，其帶藥量很低，每次作業范圍有限。

為解決上述問題，本發明提供一種浮空器無人機組合系統，該系統可讓旋翼無人機在空中長時間停留，無人機電力系統由浮空器攜帶的電源系統提供，電源系統除了在地面充滿外，還可以利用浮空器上表面的太陽能板向蓄電池充電。除了電源系統，浮空器還可以根據作業需求，攜帶液罐等設備，在無人機執行農藥噴灑等任務時，無人機不需要落地；在旋翼無人機不需要飛行時，可在浮空器停機坪反向停機，停機時無人機無能源消耗。無人機機身可不攜帶電池，由電纜供電，減低了飛行自重，可攜帶更多的外掛設備。由于液罐不在無人機機身上，所以無人機負重較低，而且浮空器可以攜帶重量更大的液罐，無人機執行農藥噴灑任務時可以在更大范圍內長時間起作用，整個系統極大的提高了旋翼無人機的作業能力和作業效率。

本發明共分為五個部分組成，分別是浮空器系統、電源控制系統、停機系統、纜線收納系統和外掛液罐系統。

浮空器系統包括了囊體、升降控制器、推進器、液罐腔、連接桿、吊艙、吊艙停機吸盤。

進一步的，囊體與吊艙通過連接桿連接，連接桿內部可以布線，升降控制器通過對囊體內部副氣囊空氣量的控制，改變浮力大小，實現整體設備的上升和降落，推進器由安裝在囊體側面的多個葉片組成，使浮空器穩定懸停，并可以改變浮空器空中懸停位置，吊艙外殼下表面安裝吊艙停機吸盤。

電源控制系統包括了太陽能板、充電電纜、輸電電纜、充放電控制器和蓄電池。

進一步的，太陽能板安裝在囊體上表面，可將太陽能轉換為電能；充電電纜經過連接桿與吊艙內的蓄電池連接；蓄電池安裝在吊艙內上部，其輸出端連接輸電電纜；輸電電纜由吊艙內下部的電纜集線盤收納，電纜另一端與無人機連接，為旋翼無人機飛行直接提供電力，充放電控制器管理電能的輸入輸出。

停機系統包括無人機停機連桿、無人機停機吸盤。

進一步的，停機連桿內部空心，下端安裝在無人機機體上表面，上端安裝無人機停機吸盤，完成安裝后，連桿上端高過無人機旋翼葉片高度，在停機連桿側面高于旋翼葉片位置設置線纜孔，用于電纜和液體軟管等線路布置；吊艙停機吸盤為電磁鐵，通電時產生吸力，無人機停機吸盤為鐵磁性材質，在吊艙停機吸盤通電工作時，無人機停機吸盤可與吊艙停機吸盤吸合，無人機停機吸盤與吊艙停機吸盤配合作用，使旋翼無人機不工作的時候能夠在吊艙下方停機。

纜線收納系統包括電纜集線盤、軟管集線盤、集線電機、轉軸、收納控制器。

進一步的，電纜集線盤、軟管集線盤通過轉軸同軸連接，集線電機輸出端為轉軸另一端，收納控制器控制電機轉向和速率，實現對線纜的收放功能，電纜集線盤、軟管集線盤、集線電機、轉軸和收納控制器安裝在吊艙內下部。

外掛液罐系統包括儲液罐、軟管，根據浮空器無人機執行的任務決定是否使用。

進一步的，儲液罐安裝在浮空器的液罐腔內，軟管一端連接儲液罐，另一端通過連接桿布線位置進入吊艙，通過軟管集線盤收納，并通過無人機停機連桿上的線纜孔接入無人機上的噴液口。

無人機由輸電電纜直接供電，不需要攜帶電池，輸電電纜連接旋翼電機，旋翼電機帶動旋翼葉片旋轉，為無人機提供升力和動力，無人機各個旋翼電機下方設置噴液口，執行噴液任務時連接軟管，噴灑農藥等液體，無人機下方攜帶外掛設備，可攜帶攝像機等航拍設備。

以下將結合附圖對本發明做進一步詳細說明。

附圖說明

圖1 浮空器無人機組合系統示意圖。