自适应变姿态空中水面潜水无人机制造技术

本实用新型专利技术提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，包括：机体、水泵、机臂、浮力装置、直流无刷电机和双用螺旋桨；浮力装置均匀布设于机体外周并分别通过机臂连接机体；直流无刷电机固定于浮力装置内其输出轴自浮力装置的顶端伸出；双用螺旋桨与直流无刷电机的输出轴传动连接；每一浮力装置内固定有相连的第一控制器和第一电池；第一控制器和第一电池连接对应的直流无刷电机；机体内部形成水腔，机体表面形成进水口和排水口；机体内固定有水泵及相连的第二控制器和第二电池，第二控制器控制水泵并与各第一控制器通信连接。本实用新型专利技术的一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，水空两栖，且结构简单。且结构简单。且结构简单。

【技术实现步骤摘要】
自适应变姿态空中水面潜水无人机


[0001]本技术涉及无人机
，尤其涉及一种自适应变姿态空中水面潜水无人机。

技术介绍

[0002]目前，无人机已经得到了较多的应用，但是，尚缺乏一种结构简单并各部分设计和姿态控制适合空中、水面和水下航行的两栖无人机，导致无人机在具有水域的运行环境中使用受限。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中的不足，本技术提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，水空两栖，且结构简单。
[0004]为了实现上述目的，本技术提供一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，包括一机体、一水泵、四机臂、四浮力装置、四直流无刷电机和四双用螺旋桨；所述浮力装置均匀分布在所述机体外周并分别通过所述机臂连接所述机体；所述直流无刷电机固定于所述浮力装置内，所述直流无刷电机的输出轴自所述浮力装置的顶端伸出所述浮力装置外；所述双用螺旋桨与所述直流无刷电机的输出轴传动连接；所述浮力装置中空，每一所述浮力装置内固定有相连的一第一控制器和一第一电池；所述第一控制器和所述第一电池连接对应的所述直流无刷电机；所述机体内部形成一水腔，所述机体表面形成一进水口和一排水口，所述进水口和所述排水口通过管路与所述水腔连通，所述水泵安装于所述管路上；所述机体内固定有所述水泵和相连的一第二控制器和一第二电池，所述第二控制器控制所述水泵且包括一通信装置并与各所述第一控制器通信连接。
[0005]优选地，所述浮力装置中部的直径大于两端的直径，呈鱼雷状。
[0006]优选地，所述机体呈流线型，且所述机体的上部呈半椭球形，所述机体的中部呈圆弧形，所述机体的底部呈子弹头形。
[0007]优选地，所述机臂呈中空结构，所述机臂的第一端开口并连通所述水腔，所述机臂的第二端封闭并连接所述浮力装置的外壁。
[0008]优选地，还包括一远程控制端，所述远程控制端通过所述通信装置与所述第二控制器通信连接，所述第二控制器与四个所述第一控制器通信连接。
[0009]本技术由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
[0010]通过所述机体、所述水泵、所述机臂、所述浮力装置、所述直流无刷电机和所述双用螺旋桨的配合，使得本技术的所述自适应变姿态空中水面潜水无人机既可以在空中飞行也可以在水面航行和水下潜行，实现水空两栖；所述浮力装置的结构简单方便制造和使用，所述浮力装置中部的直径大于两端的直径，呈鱼雷状，该流线型设计呈鱼雷状，使其受波浪干扰力较小，在水中具有良好耐波性，也可以减小无人机在水中的阻力，让无人机可以快速下潜，能够减小无人机的耗能，保证了无人机的续航能力，所述浮力装置优点：
①
空
中阻力小；
②
水中阻力小；
③
两头直径小，尖端离开水面粘附力小；
④
进入水面阻力小；
⑤
中空具有浮力作用，还可以密封安装所述直流无刷电机和所述第一控制器和所述第一电池；
⑥
一头安装了所述双用螺旋桨，提供了无人机的动力；所述自适应变姿态空中水面潜水无人机的所述机体设计分成上中下三部分，其上部呈半椭球形，可以减小无人机空中飞行时垂直向上时的空气阻力和无人机水面航行及水下潜行时水的阻力，中间部位的圆弧型设计可以减小水平飞行时的空气阻力，下部分设计成子弹头的形状，可以使无人机下潜时减小水的阻力，使无人机快速下潜，并在无人机离开水面时减小水的粘附力；所述机体内部包含一个所述水泵，通过所述水泵和所述机体中所述水腔的配合，进行抽水排水以保证无人机上浮和下沉；所述机体内腔主要用于储水排水，同时将无人机各部分连接起来，也包括上面所述浮力装置相应
①-⑤
的优点。通过对所述双用螺旋桨和所述水泵的控制，实现无人机的姿态改变，所述双用螺旋桨双用，结构简单。
附图说明
[0011]图1为本技术实施例的自适应变姿态空中水面潜水无人机的结构示意图；
[0012]图2为本技术实施例的机体的结构示意图；
[0013]图3为本技术实施例的浮力装置、直流无刷电机和双用螺旋桨的连接结构示意图；
[0014]图4为本技术实施例的机臂的结构示意图。
具体实施方式
[0015]下面根据附图1～图4，给出本技术的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本技术的功能、特点。
[0016]请参阅图1，本技术实施例的一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，包括一机体1、一水泵、四机臂2、四浮力装置3、四直流无刷电机4和四双用螺旋桨5；浮力装置3均匀布设于机体1外周并分别通过机臂2连接机体1；直流无刷电机4固定于浮力装置3内，直流无刷电机4的输出轴自浮力装置3的顶端伸出浮力装置3外；双用螺旋桨5与直流无刷电机4的输出轴传动连接；浮力装置3中空，每一浮力装置3内固定有相连的一第一控制器和一第一电池；第一控制器和第一电池连接对应的直流无刷电机4；机体1内部形成一水腔，机体1表面形成一进水口11和一排水口12，进水口11和排水口12通过管路与水腔连通，水泵安装于管路上；机体1内固定有水泵和相连的一第二控制器和一第二电池，第二控制器控制水泵并包括一通信装置并与各第一控制器通信连接。
[0017]请参阅图3，浮力装置3中部的直径大于两端的直径，呈鱼雷状。
[0018]不管是在空气中还是在水中流线型的阻力都相对较小，通过优化设计得到如图3所示的流线型，该流线型设计呈鱼雷状，其受波浪干扰力较小，在水中具有良好耐波性，也可以减小无人机在水中的阻力，让无人机可以快速下潜，在无人机离开水面的时候，该形状也可以帮助无人机减小水的阻力，让无人机离开水面时水的粘附力较小，从而更轻松离开水面进入空中飞行模式，流线型鱼雷状设计减小了无人机的耗能，保证了无人机的续航能力；无人机的第一控制器和第一电池以及直流无刷电机4本体都在这四个鱼雷型浮力装置3中，该装置有着很好的密封性，可保证水不能接触电路部分。
[0019]请参阅图2，机体1呈流线型，且机体1的上部呈半椭球形，机体1的中部呈圆弧形，机体1的底部呈子弹头形。
[0020]本实施例中，机体1设计分成上中下三个部分，其总体设计考虑空气和水的阻力影响，在无人机处于空中模式时，无论是垂直起降还是平行移动时，无人机都要受到空气阻力，在水面航行和水下潜行时也会受到水的阻力，因此进行优化设计，最终设置成一种流线型，其上部呈半椭球形，可以减小无人机空中飞行时垂直向上时的空气阻力和无人机水面航行及水下潜行时水的阻力，中间部位的圆弧型设计可以减小水平飞行时的空气阻力，下部分设计成子弹头的形状，可以使无人机下潜时减小水的阻力，使无人机快速下潜，并在无人机离开水面时减小水的粘附力，这样同样使无人机降低耗能，增加续航能力。
[0021]无人机处于水面航行和水下潜行模式时，要受到来自水的阻力，在该两种模式下无人机的运动是双用螺旋桨5在无人机正前方提供动力，通过双用螺旋桨5的旋转带动无人机向前航行。
[0022]请参阅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应变姿态空中水面潜水无人机，其特征在于，包括一机体、一水泵、四机臂、四浮力装置、四直流无刷电机和四双用螺旋桨；所述浮力装置均匀分布在所述机体外周并分别通过所述机臂连接所述机体；所述直流无刷电机固定于所述浮力装置内，所述直流无刷电机的输出轴自所述浮力装置的顶端伸出所述浮力装置外；所述双用螺旋桨与所述直流无刷电机的输出轴传动连接；所述浮力装置中空，每一所述浮力装置内固定有相连的一第一控制器和一第一电池；所述第一控制器和所述第一电池连接对应的所述直流无刷电机；所述机体内部形成一水腔，所述机体表面形成一进水口和一排水口，所述进水口和所述排水口通过管路与所述水腔连通，所述水泵安装于所述管路上；所述机体内固定有所述水泵和相连的一第二控制器和一第二电池，所述第二控制器控制所述水泵且包括一通...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢嘉，吴至松，李永国，张增敏，袁德胜，田韪铭，王天凡，
申请(专利权)人：上海海洋大学，
类型：新型
国别省市：