[發明專利]一種基于矢量推進器的雙層旋翼海空兩棲無人機

在審

• 申請號: 202010331351.6
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111439078A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 郭龍川;劉逸喆;王晨;朱佳楠
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: B60F5/02
• 分類號: B60F5/02;B64C39/02
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明屬于飛行器技術領域，具體涉及一種基于矢量推進器的雙層旋翼海空兩棲無人機，包括腳架與安裝于腳架的艙體，艙體外壁沿其周向設有數個第一旋翼組件與數個第二旋翼組件；第一旋翼組件與第二旋翼組件均包括旋翼與無刷電機，無刷電機驅動與其對應的旋翼轉動；第一旋翼組件對應的旋翼與第二旋翼組件對應的旋翼位于不同水平高度，形成雙層旋翼結構；艙體外壁沿其周向還設有數個矢量推進組件，矢量推進組件包括水下推進器與驅動水下推進器轉動的深水舵機。本發明有效保證無人機在水中空中自由切換，旋翼分成兩層布置，保證無人機在空中實現重負載作業；水下推進器與深水舵機相結合保證無人機在水中完成重負載作業。

技術領域

本發明屬于飛行器技術領域，具體涉及一種基于矢量推進器的雙層旋翼海空兩棲無人機。

背景技術

常規的水下機器人，如遠程操控水下機器人，在周身布置3-8個小型無刷電機水下推進器，導致耗能大、影響了機器人內部空間布置，造成了空間和能量上的浪費，同時結構冗雜，重量較大，對于部分需要輕量化的水下機器人設計顯然非常不利。除此之外，八旋翼無人機在生活中應用廣泛。因此，現有技術中常見的無人機只能在空中飛行卻無法實現在水面與陸地行進，水下機器人只能在水中行進卻無法在空中運行。當水下通行受限的情況下需要轉換成空中行進或同時有高空作業和深水作業的需求時，常規水下機器人或飛行器的應用就受到了限制。

八旋翼飛行器有進行長時間且重載的工作的需求，同時水下機器人也有長時間的作業需求，因此，在水空機器人結合方面的需求很廣。

綜上，需要制造一種結構簡單，重量較輕的兩棲無人機來滿足生活中特定領域的需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中常規水下機器人或飛行器的應用受到限制問題，提出了一種基于矢量推進器的雙層旋翼海空兩棲無人機。

為實現以上技術目的，本發明采用以下技術方案：

一種基于矢量推進器的雙層旋翼海空兩棲無人機，包括腳架與安裝于腳架的艙體，艙體外壁沿其周向設有數個第一旋翼組件與數個第二旋翼組件；第一旋翼組件與第二旋翼組件均包括旋翼與無刷電機，無刷電機驅動與其對應的旋翼轉動；第一旋翼組件對應的旋翼與第二旋翼組件對應的旋翼位于不同水平高度，形成雙層旋翼結構；艙體外壁沿其周向還設有數個矢量推進組件，矢量推進組件包括水下推進器與驅動水下推進器轉動的深水舵機。

進一步地，第一旋翼組件對應的旋翼與第二旋翼組件對應的旋翼旋轉方向相反，所有旋翼產生的升力方向均相同；第一旋翼組件與第二旋翼組件均包括吊臂、第一安裝架以及第二安裝架；吊臂的一端通過第一安裝架與艙體連接，另一端通過第二安裝架與無刷電機連接；無刷電機遠離第二安裝架一端的輸出軸與旋翼連接；第一旋翼組件的無刷電機的輸出軸朝向與第二旋翼組件的無刷電機的輸出軸朝向向反。

進一步地，所述艙體外套有安裝環，艙體遠離腳架的一端開口，開口由端蓋覆蓋，所述端蓋邊緣伸出艙體外；所述第一安裝架為安裝塊，安裝塊位于端蓋邊緣與安裝環之間；安裝塊的兩端分別與端蓋邊緣、安裝環連接，吊臂的一端貫穿安裝塊。

進一步地，第二安裝架包括一安裝板與兩平行固定板，吊臂的另一端先后貫穿兩固定板；兩固定板均與吊臂的另一端連接，安裝板與兩固定板連接，無刷電機與安裝板連接。

進一步地，吊臂采用碳纖維筒制作而成；吊臂的一端貫穿安裝塊后采用內堵頭封堵，另一端貫穿兩固定板后采用法蘭堵頭封堵。

進一步地，腳架、安裝環以及端蓋的材質均為防水的3D打印材料；艙體材質為有機玻璃。

進一步地，所述端蓋設有通孔，所述通孔內設有穿線螺絲或水密接插頭。

進一步地，第一旋翼組件與第二旋翼組件間隔設置且數量均為四個；第一旋翼組件的吊臂與第二旋翼組件的吊臂位于同一水平面，相鄰的第一旋翼組件的吊臂與第二旋翼組件的吊臂之間的夾角為45°。