一种球形无人机制造技术

本申请公开了一种球形无人机，包括机体、机架、任务载荷和滚动框架，机体和机架均设于滚动框架内，滚动框架呈球形，机架的两端分别通过铰轴转动连接滚动框架，滚动框架上安装有防护网，机体偏心安装于机架上，机体的重心低于铰轴的轴线，任务载荷安装于机体或机架上。滚动框架能够作为滚轮、防护网的承力框架以及无人机的起落架，使得无人机具备地面行进能力，并保护无人机的旋翼、任务载荷、航电设备等重要部件，降低螺旋桨被损坏的概率，无人机的地面行进模式的耗电量较空中飞行模式的耗电量小，能够在需要时选择地面行进模式工作，从而提高无人机的续航能力，具备小微化、多功能化的拓展空间，具有较高的实用性。具有较高的实用性。具有较高的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种球形无人机


[0001]本专利技术涉及无人机的
，尤其是涉及一种球形无人机。

技术介绍

[0002]无人驾驶飞机简称无人机，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器，最初多用于军事上。随着社会的进步和经济的发展，无人机也被大量的运用在民用上。但是，无人机存在狭窄空间执行任务能力不足的问题，在管道内部巡查过程中，无人机容易被一些杂物误伤甚至损毁，尤其是螺旋桨部分容易损坏，而且缺乏地面行进能力。

技术实现思路

[0003]为了降低无人机的损坏概率，提高无人机的地面行进能力，本申请提供一种球形无人机。
[0004]本申请提供的一种球形无人机采用如下的技术方案：一种球形无人机，包括机体、机架、任务载荷和滚动框架，所述机体和机架均设于所述滚动框架内，所述滚动框架呈球形，所述机架的两端分别通过铰轴转动连接所述滚动框架，所述滚动框架上安装有防护网，所述机体偏心安装于所述机架上，所述机体的重心低于所述铰轴的轴线，所述任务载荷安装于所述机体或所述机架上。
[0005]通过采用上述技术方案，滚动框架能够绕机架转动，能够充当滚轮的作用，控制机体的旋翼的拉力，驱动滚动外框滚动前进，从而使得无人机能够在地面上行进；滚动框架作为防护网的承力框架，防护网具有足够的刚性和韧性以保护无人机的旋翼、任务载荷、航电设备等重要部件，能够降低机体撞击到障碍物上的概率，降低螺旋桨被损坏的概率；防护网的网眼尺寸和格栅尺寸可以根据工作环境的突起物尺寸、无人机旋翼系统的工作效率和光电设备的图像质量等因素进行定制；滚动框架还能够作为无人机的起落架；本申请的无人机具有可以自由切换的空中与地面两种工作模式，无人机具有紧凑的外部尺寸、充足的承载能力、优秀的自主避障能力以及自身保护框架具有良好的碰撞缓冲保护功能；本申请的无人机的地面行进模式的耗电量较空中飞行模式的耗电量小，能够在需要时选择地面行进模式工作，从而提高无人机的续航能力。
[0006]优选的，所述铰轴的中心轴线经过所述滚动框架的球心。
[0007]通过采用上述技术方案，无人机采用地面行进模式工作时，减少滚动框架发生偏心滚动，提高地面行进模式时无人机的稳定性。
[0008]优选的，所述任务载荷通过避障机构连接所述机体或所述机架，所述避障机构带动所述任务载荷移动至所述滚动框架外和缩回所述滚动框架内。
[0009]通过采用上述技术方案，由于机体和任务载荷设于滚动框架内，滚动框架会对任务载荷执行任务造成干扰，根据实际需要，避障机构能够将任务载荷延伸出滚动框架外，使得任务载荷在滚动框架外执行任务，以减少滚动框架对任务载荷执行任务的干扰。
[0010]优选的，所述避障机构包括滑移工作台和电动伸缩杆，所述滑移工作台安装于所述机体或所述机架上，所述电动伸缩杆的一端连接所述滑移工作台，所述电动伸缩杆的另一端连接所述任务载荷。
[0011]通过采用上述技术方案，滑移工作台带动电动伸缩杆避开滚动框架和防护网，电动伸缩杆带动任务载荷从防护网的网孔中伸出滚动框架外，从而减少滚动框架对任务载荷的干扰。
[0012]优选的，所述滚动框架包括X向水平环、Y向竖直环和两个Z向竖直环，所述X向水平环、所述Y向竖直环和所述Z向竖直环相互垂直且相互固定连接，所述X向水平环、所述Y向竖直环和所述Z向竖直环位于同一球面上，两个所述Z向竖直环对称设置，所述铰轴的一端转动连接所述X向水平环和所述Y向竖直环的交汇处。
[0013]通过采用上述技术方案，滚动框架滚动时，两个Z向竖直环共同提供支撑力，而且支撑平衡，提高滚动框架滚动的平衡性。
[0014]优选的，所述机架和所述滚动框架之间安装有离合器，所述离合器分别连接所述机架和所述滚动框架，所述离合器使得所述机架和所述滚动框架相互固定和活动连接。
[0015]通过采用上述技术方案，无人机在气流稳定以及气流流速较低的环境中飞行时，通过离合器将机架和滚动框架相互固定，减少滚动框架的滚动，从而提高无人机飞行的稳定性，提高无人机的续航能力；特别是在无人机悬停任务载荷执行任务时，离合器将滚动框架和机架相互固定，能够减少滚动框架被风吹晃动而对任务载荷造成干扰的情况；待无人机需要地面行进时，再控制离合器松开使得机架和滚动框架转动连接，从而实现滚动框架的滚动。
[0016]优选的，所述离合器包括摩擦片、离合片和驱动件，所述摩擦片和所述离合片均套设于所述铰轴外，所述摩擦片固定连接所述滚动框架，所述离合片连接所述驱动件的一端，所述驱动件的另一端连接所述机架，所述驱动件驱动所述离合片紧贴和脱离所述摩擦片。
[0017]通过采用上述技术方案，通过驱动件驱动离合片紧贴摩擦片，通过离合片和摩擦片之间的摩擦力保持离合片和摩擦片相互固定，从而使得机架和滚动框架相互固定；通过驱动件驱动离合片脱离摩擦片，离合片和摩擦片分离无连接，机架和滚动框架转动连接；离合器的控制方便，能够方便地结合到机体的控制系统中。
[0018]优选的，所述驱动件包括液压伸缩杆、油泵和油管，所述液压伸缩杆的一端固定连接所述机架，所述液压伸缩杆的另一端固定连接所述离合片，所述液压伸缩杆连接所述油管的一端，所述油管的另一端连接所述油泵，所述油泵安装于所述机架上，所述油泵通过油管驱动所述液压伸缩杆伸长和缩短。
[0019]通过采用上述技术方案，油泵通过油管驱动液压伸缩杆伸缩，从而实现离合片紧贴和脱离摩擦片，结构简单，而且液压较气压稳定，便于保持离合片和摩擦片紧贴。
[0020]优选的，所述液压伸缩杆包括固定部和活动部，所述固定部和活动部均设有沿轴向贯穿的通孔，所述铰轴贯穿所述通孔，所述固定部的侧壁内设有液压腔，所述活动部的一端安装于所述液压腔内并滑动连接所述液压腔的侧壁，所述油管连通所述液压腔。
[0021]通过采用上述技术方案，液压伸缩杆套设于铰轴外，降低机架和滚动框架转动对液压伸缩杆的干扰，降低机架和滚动框架的转动对离合器的影响。
[0022]综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：滚动框架能够绕机架转动，能够充
当滚轮的作用，控制机体的旋翼的拉力矢量，驱动滚动外框滚动前进，从而使得无人机能够在地面上行进；滚动框架作为防护网的承力框架，防护网具有足够的刚性和韧性以保护无人机的旋翼、任务载荷、航电设备等重要部件，能够降低机体撞击到障碍物上的概率，降低螺旋桨被损坏的概率；防护网的网眼尺寸和格栅尺寸可以根据工作环境的突起物尺寸、无人机旋翼系统的工作效率和光电设备的图像质量等因素进行定制；滚动框架还能够作为无人机的起落架；本申请的无人机的地面行进模式的耗电量较空中飞行模式的耗电量小，能够在需要时选择地面行进模式工作，从而提高无人机的续航能力；申请人研制的无人机的样机的滚动框架直径500mm，空中飞行模式续航时间40分钟，地面行进模式续航时间超过3小时，具备小微化、多功能化的拓展空间，具有较高的实用性。
附图说明
[0023]图1是本申请实施例的一种球形无人机的结构示意图。
[0024]图2是本申请实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球形无人机，其特征在于：包括机体(1)、机架(3)、任务载荷(4)和滚动框架(2)，所述机体(1)和机架(3)均设于所述滚动框架(2)内，所述滚动框架(2)呈球形，所述机架(3)的两端分别通过铰轴(6)转动连接所述滚动框架(2)，所述滚动框架(2)上安装有防护网(5)，所述机体(1)偏心安装于所述机架(3)上，所述机体(1)的重心低于所述铰轴(6)的轴线，所述任务载荷(4)安装于所述机体(1)或所述机架(3)上。2.根据权利要求1所述的一种球形无人机，其特征在于：所述铰轴(6)的中心轴线经过所述滚动框架(2)的球心。3.根据权利要求1所述的一种球形无人机，其特征在于：所述任务载荷(4)通过避障机构(7)连接所述机体(1)或所述机架(3)，所述避障机构(7)带动所述任务载荷(4)移动至所述滚动框架(2)外和缩回所述滚动框架(2)内。4.根据权利要求3所述的一种球形无人机，其特征在于：所述避障机构(7)包括滑移工作台(72)和电动伸缩杆(71)，所述滑移工作台(72)安装于所述机体(1)或所述机架(3)上，所述电动伸缩杆(71)的一端连接所述滑移工作台(72)，所述电动伸缩杆(71)的另一端连接所述任务载荷(4)。5.根据权利要求1所述的一种球形无人机，其特征在于：所述滚动框架(2)包括X向水平环(21)、Y向竖直环(22)和两个Z向竖直环(23)，所述X向水平环(21)、所述Y向竖直环(22)和所述Z向竖直环(23)相互垂直且相互固定连接，所述X向水平环(21)、所述Y向竖直环(22)和所述Z向竖直环(23)位于同一球面上，两个所述Z向竖直环(23)对称设置，所述铰轴(6)的一端转动连接所述X向水平环(21)和所述Y向竖直环(22)的交汇处。6.根据权利要求1所述的一种球形无人机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林林，周啟华，吴宗曼，吴开兴，钟德良，
申请(专利权)人：广州天海翔航空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：