兩棲無人飛行器的製作方法

2023-11-11 17:23:12

本實用新型涉及無人機技術領域，更具體地，本實用新型涉及一種兩棲無人飛行器。

背景技術：

目前，無人機設備的發展如火如荼，各種無人機的品牌也在日益增加。然而現有的無人機只有飛行模式，無法適應多種運動形式。尤其是地面與空中交互的運動形式。

此外，現有的無人機集成度過高，模塊化程度低，導致關鍵部件，例如旋翼等無法拆卸，不便於收納和攜帶並且部件更換不方便，並且只能提供一種動力裝置。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的是提供一種兩棲無人飛行器。

根據本實用新型的一個方面，提供一種兩棲無人飛行器。該無人飛行器包括機身和旋翼總成，所述旋翼總成包括支撐臂、動力裝置、輪子和螺旋槳，所述支撐臂包括前臂和後臂，所述前臂與所述後臂樞接在一起，所述動力裝置被設置在所述前臂上，所述輪子和所述螺旋槳同軸設置並且二者分別與所述前臂轉動連接，所述動力裝置被配置為用於驅動所述輪子和所述螺旋槳，所述後臂與所述機身可拆卸地連接在一起；在飛行模式下，所述動力裝置切換至用於驅動所述螺旋槳，所述前臂繞樞接軸轉動至飛行角度，在跑動模式下，所述動力裝置切換至用於驅動所述輪子，所述前臂繞所述樞接軸轉動至跑動角度。

可選地，在所述機身上設置有插孔，在所述後臂上設置有插頭，在所述插頭和所述插孔中的任意之一上設置有凸起，另一個上設置有與所述凸起配合的卡槽，所述插孔與所述插頭卡接在一起。

可選地，在所述機身上設置有插孔，在所述後臂上設置有插頭，在所述插頭上設置有外螺紋，在所述插孔內設置有與所述外螺紋配合的內螺紋，所述插孔與所述插頭螺紋連接在一起。

可選地，在所述飛行角度下，所述螺旋槳與所述機身的延伸面平行。

可選地，在所述跑動角度下，所述輪子與所述機身的延伸面垂直。

可選地，所述旋翼總成包括同軸設置且轉向相反的第一螺旋槳和第二螺旋槳。

可選地，所述旋翼總成為4個，4個所述旋翼總成被分別布置在所述機身的4個角部。

可選地，所述旋翼總成為2個，2個所述旋翼總成被分別布置在所述機身的兩側。

可選地，所述動力裝置為電動馬達或者燃料馬達。

本實用新型的一個技術效果在於，該兩棲無人飛行器具有飛行模式和跑動模式，不同的運動模式提升了用戶的體驗感，順應了飛行器的發展趨勢。

此外，該兩棲無人飛行器的旋翼總成可以拆卸，這種設置方式便於收納和攜帶。

此外，提高了兩棲無人飛行器的模塊化程度，可以將旋翼總成按照功率、速度、螺旋槳數量、槳葉數量等參數製作多個模塊，使用時根據運行時間和運行距離等因素選擇合適的模塊。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特徵及其優點將會變得清楚。

附圖說明

構成說明書的一部分的附圖描述了本實用新型的實施例，並且連同說明書一起用於解釋本實用新型的原理。

圖1：本實用新型實施例的在飛行模式下的兩棲無人飛行器的示意圖。

圖2：本實用新型實施例的在跑動模式下的兩棲無人飛行器的示意圖。

圖3：本實用新型實施例的拆卸狀態的兩棲無人飛行器的示意圖。

圖4：本實用新型實施例的旋翼總成的結構示意圖。

圖中，11：機身；12：旋翼總成；13：插頭；14：插孔；15：後臂；16：前臂；17：樞接軸；18：電動馬達；19：螺旋槳；20：輪轂；21：輪胎；22：輻條。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的範圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。

對於相關領域普通技術人員已知的技術和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術和設備應當被視為說明書的一部分。

在這裡示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為了至少解決上述技術問題之一，本實用新型提供一種兩棲無人飛行器。該飛行器包括機身11和旋翼總成12。旋翼總成12包括支撐臂、動力裝置、輪子和螺旋槳19。支撐臂包括前臂16和後臂15，前臂16與後臂15樞接在一起。動力裝置被設置在前臂16上。動力裝置可以是但不局限於電動馬達18或者燃料馬達，其中電動馬達18具有體積小、輕便、方便安裝的特點。輪子和螺旋槳19同軸設置並且二者分別與前臂16轉動連接。動力裝置被配置為用於驅動輪子和螺旋槳19，並能在二者之間進行切換。後臂15與機身11可拆卸地連接在一起。

該飛行器在飛行模式下，動力裝置切換至用於驅動螺旋槳19，輪子固定不動。同時，前臂16繞樞接軸17轉動至飛行角度。飛行角度即在飛行模式下螺旋槳19與機身11之間的角度。在該角度下，螺旋槳19旋轉對機身11產生升力以使該飛行器飛行。在一個例子中，在飛行角度下，螺旋槳19與機身11的延伸面平行，該角度提供的升力最大，便於該無人飛行器的飛行。當然，飛行角度不限於此，只要能實現該飛行器的飛行即可。

在跑動模式下，動力裝置切換至用於驅動輪子，螺旋槳19固定不動。同時，前臂16繞樞接軸17轉動至跑動角度。跑動角度即該飛行器在陸地上跑動時輪子與機身11之間的角度。在該角度下，輪子轉動以使無人飛行器在陸地上行駛。在一個例子中，在跑動角度下，輪子與機身11的延伸面垂直，該角度便於輪子的轉向並且輪轂20受到的垂直於徑向的力最小。

為了鎖定飛行角度和跑動角度，在一個例子中，在前臂16或者後臂15上設置有鎖定裝置。例如，鎖定裝置包括設置在前臂16上的凹槽以及設置在後臂15上的插銷，凹槽對應飛行角度和跑動角度。當前臂16轉動至設定角度時，將插銷插入凹槽中，即形成了角度的鎖定。鎖定裝置可以防止在飛行過程中，尤其是起飛和降落過程中旋翼總成12發生傾斜，導致飛行器受力不均，影響飛行安全。同樣，可以防止在跑動模式下，尤其在轉彎時，輪子發生傾斜，保證跑動安全。

該兩棲無人飛行器具有飛行模式和跑動模式，不同的運動模式提升了用戶的體驗感，順應了飛行器的發展趨勢。

此外，該無人飛行器的旋翼總成12可以拆卸，這種設置方式便於收納和攜帶。

此外，提高了兩棲無人飛行器的模塊化程度，可以將旋翼總成12按照功率、速度、螺旋槳19數量、槳葉數量等參數製作多個模塊，使用時根據運行時間和運行距離等因素選擇合適的模塊。

此外，便於檢修和更換。

圖1-3示出了本實用新型的兩棲無人飛行器的一個實施例。該無人飛行器為4軸飛行器。機身11近似為長方體。旋翼總成12為4個。4個旋翼總成12被分別布置在機身11的4個角部。本領域技術人員可以理解的是，為了平衡扭矩，4個螺旋槳19中的兩個被設置為順時針旋轉，另外兩個被設置為逆時針旋轉。4軸驅動可以保持在飛行中和跑動中兩棲無人飛行器的穩定，並能夠提供足夠大的載重量。

在另一個例子中，無人飛行器為2軸飛行器。旋翼總成12為2個，2個旋翼總成12被分別布置在機身11的兩側。兩個旋翼總成12的螺旋槳19的轉動方向相反。

圖4示出了本實用新型的一種旋翼總成12的實施例。在該實施例中，採用電動馬達18作為動力裝置。電動馬達18被設置在轉動軸附近，電動馬達18採用可充電式電源，例如鋰離子電池、鉛酸電池等。輪子包括輪轂20和設置在輪轂20外的輪胎21。螺旋槳19包括2個葉片，並且螺旋槳19位於輪轂20的兩組輻條22之間。在飛行模式下，輪轂20構成了螺旋槳19的涵道。

旋翼總成12與機身11的連接方式有多種，為了便於旋翼總成12的拆卸，在一個例子中，在機身11上設置有插孔14，在後臂15上設置有插頭13。在插頭13和插孔14中的任意之一上設置有凸起，另一個上設置有與凸起配合的卡槽，插孔14與插頭13卡接在一起。例如，凸起被設置在插頭13上，卡槽被設置在插孔14中。安裝時，首先插頭13沿軸向插入插孔14中，然後沿圓周方向轉動以使凸起卡入卡槽中形成卡接，卡槽形成對凸起的阻擋以使旋翼總成12與機身11連接在一起。拆除時，首先反向轉動插頭13，然後拔出插頭13即可。

在另一個例子中，如圖3所示，在機身11上設置有插孔14，在後臂15上設置有插頭13。在插頭13上設置有外螺紋，在插孔14內設置有與外螺紋相配合的內螺紋，插孔14與插頭13螺紋連接在一起。例如，安裝時順時針轉動插頭13，使插頭13旋入插孔14中，以連接旋翼總成12和機身11；拆除時，逆時針轉動插頭13旋出即可。

當然，還可以是插頭13被設置在機身11上，插孔14被設置在後臂15上，只要能形成可拆卸地連接即可。

插頭13和插孔14的材料可以是但不局限於金屬、塑料、陶瓷和碳纖維等，只要滿足強度要求，且便於拆裝即可。

為了提高動力性能，在一個例子中，旋翼總成12包括同軸設置且轉向相反的第一螺旋槳和第二螺旋槳。這種結構可以有效地平衡飛行時的轉動扭矩。兩棲無人飛行器只設置一個該旋翼總成12即可實現飛行和跑動。並且，當採用多個該旋翼總成12時，無需考慮每個旋翼總成12的轉動方向，設置十分方便。相對於單個螺旋槳19，這種結構能夠提供兩倍的動力。

雖然已經通過示例對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上示例僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的範圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的範圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的範圍由所附權利要求來限定。