[發明專利]一種跨介質海空兩棲無人機

有效

• 申請號: 201911419059.3
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111301079B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 張浩;高永;楊華;李普森;王思孝;鄭錚;孫玉清
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B60F5/00
• 代理公司: 青島海昊知識產權事務所有限公司 37201
• 代理人: 劉艷青

本發明公開了一種跨介質海空兩棲無人機，該無人機包括空中飛行機構和水下潛航機構；所述空中飛行機構包括提供升力的共軸反槳升力結構和實現飛行器姿態控制的舵機傾轉平臺控制結構；所述水下潛航機構包括實現機身水平姿態、豎直姿態切換的姿態?重心調節結構、實現水下運動姿態調節的姿態尾舵調節結構和提供水下潛航動力的水下動力結構；所述共軸反槳升力結構、舵機傾轉平臺控制結構、姿態?重心調節結構、姿態尾舵調節結構和水下動力結構依次由上至下同軸排布。本發明機型整體呈現流線型設計，完美的將“竹蜻蜓”式無人機與水下AUV進行了結合，形成了一種全新的海空兩棲無人機機型。

技術領域

本發明涉及無人機、水下機器人技術領域，具體涉及一種跨介質海空兩棲無人機。

背景技術

但是現階段各國所研制的潛射無人機大多是通過魚雷發射管或其他發射裝置脫離潛艇，待其距離潛艇一定距離或到達水面時，無人機發射升空。這一過程通常是不可逆的，當無人機執行完特定任務后，落至水面等待回收。海陸兩棲跨介質航行無人機的研究熱度與日俱增，但是當前兩棲類無人機的靈活度和可控性能較差。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種跨介質海空兩棲無人機，以彌補現有技術的不足。

為此目的，本發明提出一種跨介質海空兩棲無人機，該無人機包括空中飛行機構和水下潛航機構；所述空中飛行機構包括提供升力的共軸反槳升力結構和實現飛行器姿態控制的舵機傾轉平臺控制結構；所述水下潛航機構包括實現機身水平姿態、豎直姿態切換的姿態-重心調節結構、實現水下運動姿態調節的姿態尾舵調節結構和提供水下潛航動力的水下動力結構；所述共軸反槳升力結構、舵機傾轉平臺控制結構、姿態-重心調節結構、姿態尾舵調節結構和水下動力結構依次由上至下同軸排布。

進一步的，所述共軸反槳升力結構包括折疊螺旋槳、槳葉-連接驅動組件和共軸反槳電機；所述折疊螺旋槳通過槳葉-連接驅動組件與共軸反槳電機相連。

進一步的，所述共軸反槳電機為兩個電機上下同軸設置，分為上電機和下電機；兩個電機采取共軸反槳結構。

進一步的，所述折疊螺旋槳包括第一槳葉、第二槳葉、第三槳葉、第四槳葉；其中，第一槳葉和第三槳葉結構相同，第二槳葉和第四槳葉結構相同；上、下槳葉采取折疊結構，靜止時，上、下槳葉由于自身重力、扭簧作用原因貼合與機身兩側，運動時，槳葉由于離心力作用被甩開。

進一步的，所述槳葉-連接驅動組件包括有相互平行且共同垂直于電機連接軸的上槳葉連接盤A盤和下槳葉連接盤B盤；所述第一槳葉和所述第二槳葉分別通過槳葉折疊固定結構固定于所述上槳葉連接盤A盤，所述第三槳葉和所述第四槳葉分別通過槳葉折疊固定結構固定于所述下槳葉連接盤B盤。

進一步的，所述槳葉折疊固定結構形似h形，端部為U型槽，用于安裝槳葉，頭部與槳葉連接盤固定，起限位卡扣的作用；所述U型槽中套90度拉簧，該拉簧的另一端系于所述折疊螺旋槳的槳葉，使其在水介質中能夠貼附于無人機身側，降低水中阻力。

進一步的，所述上槳葉連接盤A通過支撐筒固定于所述共軸反槳電機的電機輸出軸上，所述支撐筒的頂部與上槳葉連接盤A中心固定，所述支撐筒的底部套接于所述電機輸出軸；套接部分設有銷釘孔，通過在銷釘孔中放置銷釘實現支撐筒與電機輸出軸連接固定；所述下槳葉連接盤B盤中心位置設有6個通孔，其與所述上電機端面上6個螺紋孔一一對應，并通過M3螺絲緊固。

進一步的，所述姿態-重心調節結構和姿態尾舵調節結構為無人機的主體結構，所述姿態-重心調節結構一內部中空的圓筒體結構，所述姿態尾舵調節結構為一碗狀結構體且位于所述姿態-重心調節結構的下部；所述空中飛行機構、姿態-重心調節結構、姿態尾舵調節結構之間采用三段式徑向密封安裝結構，以實現無人機在水下的密封要求。