一种基于重心调整的抗风无人机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种小基于重心调整的抗风无人机，属于无人机技术领域。该无人机包括无人机机体；无人机机体的底部设有挂架；挂架上设有可移动的滑块，挂架上还绕有皮带，皮带通过电机驱动，且滑块与皮带的某一位置固定。本实用新型专利技术具有抗风效果好，平台通用化，并且结构简单、维护方便等优点。维护方便等优点。维护方便等优点。

A wind resistant UAV Based on center of gravity adjustment

【技术实现步骤摘要】
一种基于重心调整的抗风无人机


[0001]本技术涉及到无人机
，特别涉及一种基于重心调整的抗风无人机。

技术介绍

[0002]无人机野外作业环境复杂多变，尤其是在高原、山区、海上等强风场景中，仅依靠无人机自身难以保证良好的抗风效果，即无法保持悬停或巡航飞行时的稳定性和可靠性。为了提高抗风性能，传统的做法是对无人机的动力系统和气动外形进行优化，但该做法一方面会牺牲无人机的续航性能，另一方面也会造成设计难度大、制造成本高等问题。
[0003]为此，本技术致力于提供一种为强风环境下无人机设计的低成本、易操作、简单可靠的重心调整装置，可以充分提高无人机风场环境作业的安全性和可靠性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供了一种基于重心调整的抗风无人机。该无人机具有抗风效果好，平台通用化，并且结构简单、维护方便等优点。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采取的技术方案为：
[0006]一种基于重心调整的抗风无人机，包括无人机机体；所述无人机机体的底部设有挂架；所述挂架上设有可移动的滑块，所述挂架上还绕有皮带，皮带通过电机驱动，且滑块与皮带的某一位置固定。
[0007]进一步的，所述滑块的移动方向与相对两旋翼的连线平行。
[0008]进一步的，所述挂架的底部固设有双道滑轨，滑块嵌于双道滑轨并沿双道滑轨移动。
[0009]本技术采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
[0010]1、本技术可挂载光电吊舱或其他任务载荷执行不同的作业任务。无人机通过重心调整，移动任务载荷来调整整个无人机平台的重心，从而抵消一部分风作用在无人机上的俯仰力矩，降低了电机的总功率，提高了抗风性能。
[0011]2、本技术不仅对于无人机前进时的迎面来风具有很好的效果，同时也可有效应对侧面来风，提高无人机风场环境中的飞行稳定性；
[0012]3、本技术可实现无人机自动调整重心进行抗风，同时操作人员也可通过地面站对无人机的重心进行手动调整，具有较高的灵活性；
[0013]4、本技术具有较好的通用性，重心调整装置可以根据无人机和任务载荷进行适应性改装，占用空间小，重量轻。
附图说明
[0014]图1是本技术实施例的侧面结构示意图。
[0015]图2是本技术实施例的前面结构示意图。
[0016]图3是多旋翼无人机常规布局结构示意图。
[0017]图4是具有重心调整装置的多旋翼无人机结构示意图。
[0018]图中：1、多旋翼无人机，2、步进电机，3、皮带，4、滑轮，5、载荷，6、载荷挂架，7、滑块，8、双道滑轨。
具体实施方式
[0019]下面，结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的说明。
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]一种基于重心调整的抗风无人机，包括无人机机体；所述无人机机体的底部设有挂架；所述挂架上设有可移动的滑块，所述挂架上还绕有皮带，皮带通过电机驱动，且滑块与皮带的某一位置固定。
[0022]进一步的，所述滑块的移动方向与相对两旋翼的连线平行。
[0023]进一步的，所述挂架的底部固设有双道滑轨，滑块嵌于双道滑轨并沿双道滑轨移动。
[0024]如图3至图4所示。本实施例的基本原理为通过调整无人机和任务载荷的整体重心来实现姿态调整。
[0025]对于无人机和任务载荷采用常规布局的情况，当遇到迎面风时，无人机为了抗风会进行“低头”，而由于任务载荷的重心与无人机的重心在同一个中轴上，无人机“低头”时任务载荷会对无人机产生一个附加的“抬头”力矩，促使无人机“抬头”，与无人机抗风动作冲突，同等风速下无人机将增大螺旋桨转速(电机功率)以确保仍能抗风，这对无人机而言是非常不利的。
[0026]对于加装了重心调整装置的无人机，同样情况下，由于任务载荷的重心进行了前移，无人机“低头”时任务载荷会对无人机产生一个附加的“低头”力矩，促使无人机“低头”，与无人机抗风动作一致，同等风速下无人机可减小螺旋桨转速(电机功率)并仍能抗风，这对无人机而言是十分有利的。
[0027]此外，地面站软件可根据经过测试过的参考数据对不同风速情况进行估算，确定任务载荷的最佳位置，从而控制重心调整装置将任务载荷移动到相应位置，达到最佳的抗风效果。
[0028]如图1和图2所示。本实施例主要包括载荷挂架、滑轨、滑轮、电机、皮带、滑块等。
[0029]载荷挂架是主要重心调整装置的承力结构，采用碳纤维制作，用于连接无人机和任务载荷，结构形式可根据无人机和任务载荷进行设计。
[0030]滑轨采用碳纤维管制成的双道滑轨，支持具有双孔的滑块进行前后移动，并具有多点支撑的功能，防止滑块晃动。
[0031]滑轮安装在滑轨末端，采用铝合金制作，主要用于支撑皮带转动。
[0032]电机采用步进电机，无人机控制电机带动皮带，皮带连接滑块带动任务载荷在滑轨上前后移动、停止等。
[0033]滑块为铝合金空心方块结构，中间有两个可穿过滑轨的对穿孔，底部可安装任务载荷，顶部留有一孔用于任务载荷线缆伸出连接无人机。
[0034]重心调整装置整体结构简单实用，易于加工制造，同时结构形式可根据无人机和任务载荷进行相应设计，满足平台通用性要求。
[0035]本实施例通过重心调整装置可在无人机起飞前或飞行过程中实时调整任务载荷的水平位置，同时地面站软件可根据无人机和任务载荷重量、飞行速度、风速等参数自动设置任务载荷的最佳位置，可以很好地适应强风条件下的野外作业环境，尤其是在山区、高原、海上等多强风、阵风的场景中，弥补常规飞行控制和抗风方法的不足。多旋翼无人机在低空低速作业方面有着其他无人机不可替代的优势，通过本技术的重心调整装置可以有效提高其康等性能，实现全天候、全地形条件下的安全作业，从而满足未来边境巡逻、野外搜救、大气检测等领域的需求。
[0036]综上所述，本技术提出了一种基于重心调整装置的无人机抗风方法。无人机根据风速、飞行速度等参数，利用重心调整装置对任务载荷进行位置调整，辅助无人机进行姿态控制，提升了无人机的抗风能力。
[0037]本技术的主要优点在于原理简单、装置实用，对于大多数采用常规布局的多旋翼无人机而言，无需对无人机和任务载荷进行过多改动，通过重心调整装置对任务载荷进行位置控制，利用任务载荷的移动实现无人机和任务载荷整体重心的控制，从而辅助无人机调整姿态进行抗风，使无人机的抗风性能得以大幅提升，增强了无人机的环境适应能力，可以极大地扩展无人机的应用场景和使用范围。
[0038]需要说明的是，以上对于本技术的具体实施例的叙述仅仅是为了便于本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于重心调整的抗风无人机，包括无人机机体；其特征在于，所述无人机机体的底部设有挂架；所述挂架上设有可移动并用于安装载荷的滑块，所述挂架上还绕有皮带，皮带通过电机驱动，且滑块与皮带的某一位置固定。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝亚峰，李浩，孙冰寒，侯永强，贾涛，李志晨，
申请(专利权)人：中电华鸿科技有限公司，
类型：新型
国别省市：