[發明專利]一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器

有效

• 申請號: 201810313624.7
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108357687B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 項錦程;付宗國
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: B64D47/00
• 分類號: B64D47/00;B64U10/14;B64U101/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 賈森君

本發明屬于機械技術領域，涉及一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器，其解決了現有四旋翼飛行器續航時間短等技術問題。四旋翼飛行器包括本體，本體的四周均勻設置有4個旋翼電機，旋翼電機的輸出端連接有螺旋槳；四旋翼飛行器還包括間隔分布于本體兩側的機械手，機械手包括機械臂，機械臂的下端與本體相連接，機械臂的上端活動設置有可張開及合攏的夾口。本發明具有續航時間長等優點。

技術領域

本發明屬于機械技術領域，涉及一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器。

背景技術

目前，國內對于將四旋翼飛行器與機械手相結合的設計研究相對較少。雖然近年來四旋翼飛行器的功能有所改善，但這種動態的空中操縱，在生活中并沒有得到很好的使用。目前最先進的空中操縱，范圍從利用夾持器用于建設到利用懸索載荷的動態交通。在進行獲取、運輸、部署有效載荷的同時保持一個顯著的速度是非常重要的，尤其當我們通過最小化四旋翼飛行器所需的飛行時間來節省其完成目標動作所需時間和能量的時候。

我國專利CN?202170018U公開了一種消防監測用垂直起降小型無人機，包括機身、機翼、腳架、滅火模塊和圖像采集模塊五大部分，機翼和其下方的腳架各為四個，分別對稱插接在機身左右兩側；滅火模塊和圖像采集模塊位于機身下部；機身由控制模塊電路倉，GPS接收模塊倉和電池倉一體成型組接而成；機翼為可旋角機翼；腳架包括起落腳架和起震腳架避震器；滅火模塊包括滅火鋼瓶、機械手臂抱夾、機械手臂油缸、滅火器壓把和壓把給壓裝置；圖像采集模塊包括攝像設備和無線數據傳輸裝置。

上述無人機用于消防監測中，而在秘密偵查行動中，秘密偵查行動對于速度和時間的要求是非常苛刻的，它要求四旋翼飛行器快速、及時地抓握住就近的棲息地，并對目標進行監視，避免其由于飛行產生不必要的噪聲而被目標發現，節省其完成目標動作所需時間和能量，通過減少懸停時間來提高續航時間。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器，本發明所要解決的技術問題是：如何提高四旋翼飛行器的續航時間。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：

一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器，其特征在于，所述四旋翼飛行器包括本體，所述本體的四周均勻設置有4個旋翼電機，所述旋翼電機的輸出端連接有螺旋槳；所述四旋翼飛行器還包括間隔分布于本體兩側的機械手，所述機械手包括機械臂，所述機械臂的下端與本體相連接，所述機械臂的上端活動設置有可張開及合攏的夾口。

其工作原理如下：本四旋翼飛行器在飛行時，如遇到需要懸停或者其它無需移動的時候，如遇到大風天氣需要避風、需要定點拍攝等，則可將四旋翼飛行器飛行至有樹枝或者其它懸掛的桿狀物體下方，張開機械手臂上端的夾口夾住樹枝，然后合攏夾口，即實現四旋翼飛行器的懸停，此時旋翼電機無需轉動，有效的節省了電池的能耗，從而提高本四旋翼飛行器續航時間。

在上述的一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器中，所述機械臂的上端活動設置有兩個相對應的夾爪，兩個夾爪可通過相對運動使其端部相互貼合及分離，所述機械臂上還設置有能夠帶動夾爪運動的舵機。舵機可帶動夾爪運動，從而實現夾持及松開；舵機控制機械手的夾爪實現夾持動作，為現有技術，如專利CN203471773U中公開的一種可抓取式機械手臂、專利CN205674196U中公開的舵機驅動的夾持機器人中，均公開了該結構，其具體結構并不是本申請的主要創新點，因此，不再加以贅述。

在上述的一種基于蝙蝠仿生可懸掛四旋翼飛行器中，位于同一機械臂上的兩個夾爪端部均設置有一個磁鐵，兩個磁鐵的外端磁極相反。兩個磁鐵的外端磁極相反，則可保證在懸停時，兩個夾爪僅通過磁鐵吸合即可實現懸述，即使連舵機也沒電的時候，也不會發生四旋翼飛行器中掉落的情況；并且在懸停時，為了進一步省電，也可將舵機關閉，進而提高續航時間。