[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于河道垃圾清理的可重構(gòu)無人機(jī)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210880685.8
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115180148A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧克
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02;B64C27/08;B64C27/20;E02B15/10
• 代理公司: 南京千語知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32394
• 代理人: 尚于杰

本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于河道垃圾清理的可重構(gòu)無人機(jī)，包括殼體和多個旋翼組件，旋翼組件的數(shù)量能夠根據(jù)使用需求進(jìn)行增加或減少，重構(gòu)后旋翼組件的數(shù)量為a，a為大于等于4的偶數(shù)，殼體中設(shè)有能夠給整個裝置供電的蓄電池，a個旋翼組件均分為兩組，兩組旋翼組件對稱分布在殼體的兩側(cè)，每個旋翼組件均和殼體的外側(cè)壁可拆卸連接；殼體底板的下表面安裝有能夠伸縮的伸縮臂，伸縮臂的末端安裝有抓取組件；無人機(jī)移動至漂浮垃圾的正上方時，伸長伸縮臂，使抓取組件靠近并抓取漂浮垃圾，然后收縮伸縮臂，使無人機(jī)和漂浮垃圾一起移動至岸邊，完成河道漂浮垃圾的清理，所以提供了一種具有抓取功能且操作臂能夠伸縮的可重構(gòu)無人機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于河道垃圾清理的可重構(gòu)無人機(jī)。

背景技術(shù)

無人機(jī)根據(jù)其類型可分為固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)等。而旋翼無人機(jī)可根據(jù)旋翼的數(shù)量分為四旋翼、六旋翼和八旋翼等。隨著旋翼數(shù)量的增加，其負(fù)載能力有較大幅度的提升，飛行的穩(wěn)定性也會提高。但是，當(dāng)前旋翼無人機(jī)旋翼數(shù)量往往在生產(chǎn)制造時就已經(jīng)確定下來，無法根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行調(diào)整。因此，需要一種可重構(gòu)無人機(jī)，能夠根據(jù)實(shí)際的需求調(diào)整旋翼數(shù)量。

同時，旋翼無人機(jī)具有體積小、重量輕和可垂直起降的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用。如河道巡檢中，通過在旋翼無人機(jī)上搭載攝像頭等監(jiān)測裝置，能夠?qū)拥赖那闆r進(jìn)行監(jiān)測。但是，當(dāng)無人機(jī)監(jiān)測到河道中漂浮了一些需要盡快清理的漂浮垃圾時，現(xiàn)有的監(jiān)測無人機(jī)無法對漂浮垃圾進(jìn)行及時的清理，因此需要一種具有抓取功能的無人機(jī)，通過安裝在無人機(jī)上的操作臂，對漂浮垃圾進(jìn)行清理；但是無人機(jī)在飛行過程中，不能收縮的操作臂會給無人機(jī)造成較大的飛行阻力，影響無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性，因此，需要一種具有抓取功能，且操作臂能夠伸縮的無人機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于河道垃圾清理的可重構(gòu)無人機(jī)，解決現(xiàn)有技術(shù)中旋翼無人機(jī)旋翼數(shù)量無法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整；同時不能收縮的操作臂會影響無人機(jī)飛行穩(wěn)定性的技術(shù)問題。

一種應(yīng)用于河道垃圾清理的可重構(gòu)無人機(jī)，包括殼體和多個旋翼組件，旋翼組件的數(shù)量能夠根據(jù)使用需求進(jìn)行增加或減少，重構(gòu)后旋翼組件的數(shù)量為a，a為大于等于4的偶數(shù)，殼體的頂板能夠打開或關(guān)閉，殼體中設(shè)有能夠給整個裝置供電的蓄電池，a個旋翼組件均分為兩組，兩組旋翼組件對稱分布在殼體的兩側(cè)，每個旋翼組件均和殼體的外側(cè)壁可拆卸連接；殼體底板的下表面安裝有能夠伸縮的伸縮臂，伸縮臂的末端安裝有抓取組件；無人機(jī)移動至漂浮垃圾的正上方時，伸長伸縮臂，使抓取組件靠近并抓取漂浮垃圾，然后收縮伸縮臂，使無人機(jī)和漂浮垃圾一起移動至岸邊，完成河道漂浮垃圾的清理。

通過設(shè)置殼體和a個旋翼組件，兩者能構(gòu)成無人機(jī)本體，使伸縮臂和抓取組件能夠在無人機(jī)本體的帶動下穩(wěn)定的移動，旋翼組件的數(shù)量為大于等于四的偶數(shù)；通過設(shè)置伸縮臂，當(dāng)抓取組件將要抓取漂浮垃圾時，伸縮臂伸長，使抓取組件向漂浮垃圾所在的位置伸長，使抓取組件靠近漂浮垃圾并對其進(jìn)行抓取；當(dāng)抓取完漂浮垃圾后，或無人機(jī)不抓取漂浮垃圾而正常飛行時，伸縮臂收縮，避免伸長的伸縮臂，給飛行的無人機(jī)造成較大的飛行阻力，影響無人機(jī)飛行的穩(wěn)定性；通過設(shè)置抓取組件，當(dāng)抓取組件在伸縮臂的作用下靠近漂浮垃圾時，啟動抓取組件，能夠牢牢的抓緊漂浮組件，然后伸縮臂收縮，無人機(jī)和漂浮垃圾一起向岸邊飛行，飛至岸邊后松開抓取組件，將漂浮垃圾放置在垃圾存放區(qū)進(jìn)行集中清理；旋翼組件的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增減，當(dāng)無人機(jī)需要較大的升力時，可以增加旋翼組件的數(shù)量，使無人機(jī)能撿拾重量較大的漂浮垃圾；當(dāng)無人機(jī)不需要較大的升力時，可以適當(dāng)?shù)臏p少旋翼組件的數(shù)量，使無人機(jī)對電能的消耗處于一種適宜的水平，以此相對的增強(qiáng)了無人機(jī)的續(xù)航能力；安裝在無人機(jī)上的旋翼組件，其數(shù)量為大于3的偶數(shù)，如四、六、八等。

進(jìn)一步的是，旋翼組件包括呈框架結(jié)構(gòu)的連接架，連接架從上向下觀察整體呈環(huán)狀，連接架的側(cè)壁和殼體的側(cè)壁可拆卸連接；連接架中安裝有呈Y型的支架，支架的中心位置安裝有無刷電機(jī)，無刷電機(jī)與蓄電池電性連接，無刷電機(jī)的輸出軸沿豎直方向設(shè)置，無刷電機(jī)的輸出軸上安裝有螺旋槳。