托举式氦气气囊无人机

1.本实用新型涉及助力无人机，特别是一种托举式氦气气囊无人机。


背景技术：

2.申请人的申请号为20250230583541的实用新型专利，属于第一代室内多功能无人机，它安装的气囊提供部分浮力用作无人机的第二动力。浮力作为第二动力的目的在于打破无人机欲起飞时电机的输出功率和起飞时的临界转速。所以该无人机相比于传统无人机有更长的飞行续航时间同时也更加安全。搭载的可切换吊舱可适用于不同场合的工作环境。该无人机的出现打破了国内无人机仅靠电机螺旋桨提供飞行动力这一限制，给无人机提供了一个新的发展方向，具有时代性的意义。
3.但是该无人机还存在如下不足：
4.(1)制作简陋、功能不全；
5.(2)以kt板作为机架降低了无人机的部分自重但使得无人机的机架的强度也随之下降；
6.(3)气囊与机架采用磁铁的固定方式会导致磁铁产生的磁场干扰飞行控制器；
7.(4)半球兜状一体化机架的设计结构不适合搭载其他外在设备。
8.(5)四个螺旋桨分布在气囊兜赤道上，兜底装吊仓的方式使得动力分散，不便于安装控制，受力不尽合理。
9.因此，这种无人机有待改进。


技术实现要素：

10.为此，本实用新型提出一种托举式氦气气囊无人机，使之能够克服结构上受力不合理，旋旋翼分散不利于控制的不足，使其结构更合理，更有利于飞行和控制，以此解决现有技术的不足。
11.本实用新型提出的这种托举式氦气气囊无人机，它有氦气囊、半球囊兜、十字体、中心板和桨叶，其特征在于氦气囊固定在半球囊兜里，半球囊兜的底部有一个十字体，十字体插装着桨臂，桨臂上装有电机座，电机装在电机座里，桨叶装在电机轴上，十字体的上侧装有一中心板，下侧装挂视频模块，飞行控制器装在中心板中，飞行控制器与各电机间以及视频模块间有电连接。
12.所述中心板上方装桨叶保护罩，桨叶保护罩是一个连体的保护环，将各个桨叶罩在保护环中。
13.所述桨叶保护环中央有连接口与半球囊兜连接。
14.所述桨叶保护罩中央的连接口为内螺纹管，半球囊兜底部有对应的螺丝体进行连接。
15.所述中心板有与桨壁数量一致的支脚，支脚上有孔，桨臂穿在支脚上，飞行控制器装在支脚围成的空间里。
16.所述氦气气囊与半球囊兜间的连接为赤道上的吸盘连接、网罩覆盖在气囊顶系于赤道上连接或者气囊上和赤道上分别装磁性体进行磁铁连接。
17.所述桨臂为碳纤维方管做成。
18.所述飞行控制器为stm32单片机。
19.所述视频模块为open mv视觉模块。
20.本实用新型的特点：
21.（1）旋翼集中于半球囊兜底部，形成托举结构，受力集中，减少无人机水平飞行中阻力；
22.（2）各旋翼集中有利于电机小型化，减少动力消耗，延长续航时间；
23.（3）桨臂为插装式结构，有利于伸缩调整旋翼间轴距，以获得最佳的飞行性能；
24.（4）碳纤维材质的桨臂使得整机的材料强度提高，抗冲击能力加强；
25.（5）采用stm32单片机和open mv视觉传感器使无人机摆脱传统无人机遥控端的直接控制，实现了自主或半自主飞行，特别是循迹飞行、编程飞行和语言控制飞行。
26.因此，本实用新型实现了克服结构上受力不合理，旋翼分散不利于控制的不足，使其结构更合理，更有利于飞行和控制的发明目的。
附图说明
27.图1是本实用新型的立体图。
28.图2是旋翼保护罩中心板桨叶和桨臂集成立体图。
29.图3是中心板十字体桨叶集成立体图。
30.图4是半球囊兜立体图。
31.图5是旋翼保护罩主视图。
32.图6是旋翼保护罩a-a剖面图。
33.图7是旋翼保护罩b-b剖面图（翻转180度）。
34.图8是旋翼保护罩立体图。
35.图9是中心板立体图。
36.图10是中心板十字体与桨臂连接关系示意图（局部省略）。
37.图1-10中，各零部件的标号如下：
38.1-氦气气囊；2-半球囊兜；3-飞行控制器；4-桨叶；5-旋翼保护罩；6-open mv模块；7-电机座；8-桨臂；9-十字体；10-中心板；11-螺柱；201-吸盘；202-吸盘座；203-连接头；501-连接口；701-方管插口；702-电机轴孔。
39.标号为4的桨叶又称旋翼或螺旋桨。标号为1的氦气气囊简称氦气囊或气囊。
具体实施方式
40.下面结合附图进一步描述本实用新型。
41.如图1-10所示，十字体9是无人机的基础零件，其四个臂上有方孔，供桨臂5进行插接和调整，其下方的视频模块为open mv模块，通过螺柱11等连接件进行连接固定。
42.十字体上方的中心板10形如一个四脚小圆桌，脚上开孔，桨臂穿过支脚而固定，桌下方装飞行控制器3，并用螺柱等进一步固定。
43.如上所述，桨臂采用强度较高的碳纤维方管做成，其两端分别插接十字体和电机座7。电机座是一个复合体结构，电机装在它的筒套中，电机轴从其电机轴孔伸出，桨叶4固定在电机轴上，桨臂8外端插进电机座的插孔中固定。
44.旋翼保护罩5也是一个连体结构的护罩，中央部分与中心板连接固定，四个保护环分别罩护着四个桨叶，其中央部分的上侧有连接口501，该连接口可以是有内螺纹的管子，或者是插扣，与半球囊兜底部的连接头相配合。
45.气囊与半球囊兜2的连接方式可以是在赤道内侧固定吸盘座202，吸盘座上装吸盘201，吸盘吸在气囊上而固定。也可以是用一张柔性线网覆盖在气囊上，周边系在赤道上而固定，这种方式简单而质轻，同时也十分牢靠。
46.飞行控制器3用上述单片机stm32，这种模块可以从市场上订购，按其产品说明根据具体的飞行要求进行编程控制。上述循迹飞行、编程飞行和语言飞行是这种飞行控制器固有的功能，本实用新型直接引用。
47.其余未提及的零部件及标号如上所述。


技术特征：
1.一种托举式氦气气囊无人机，它有氦气囊、半球囊兜、十字体、中心板和桨叶，其特征在于氦气囊固定在半球囊兜里，半球囊兜的底部有一个十字体，十字体插装着桨臂，桨臂上装有电机座，电机装在电机座里，桨叶装在电机轴上，十字体的上侧装有一中心板，下侧装挂视频模块，飞行控制器装在中心板中，飞行控制器与各电机间以及视频模块间有电连接。2.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于中心板上方装桨叶保护罩，桨叶保护罩是一个连体的保护环，将各个桨叶罩在保护环中。3.根据权利要求2所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于桨叶保护环中央有连接口与半球囊兜连接。4.根据权利要求3所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于桨叶保护罩中央的连接口为内螺纹管，半球囊兜底部有对应的螺丝体进行连接。5.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于中心板有与桨壁数量一致的支脚，支脚上有孔，桨臂穿在支脚上，飞行控制器装在支脚围成的空间里。6.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于氦气气囊与半球囊兜间的连接为赤道上的吸盘连接、网罩覆盖在气囊顶系于赤道上连接或者气囊上和赤道上分别装磁性体进行磁铁连接。7.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于桨臂为碳纤维方管做成。8.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于飞行控制器为stm32单片机。9.根据权利要求1所述托举式氦气气囊无人机，其特征在于视频模块为open mv视觉模块。

技术总结
本实用新型是一种托举式氦气气囊无人机，它有氦气囊、半球囊兜、十字体、中心板和桨叶，氦气囊固定在半球囊兜里，半球囊兜的底部有一个十字体，十字体插装着桨臂，桨臂上装有电机座，电机装在电机座里，桨叶装在电机轴上，十字体的上侧装有一中心板，下侧装挂视频模块，飞行控制器装在中心板中，飞行控制器与各电机间以及视频模块间有电连接，中心板上方装桨叶保护罩，桨叶保护罩是一个连体的保护环，将各个桨叶罩在保护环中，中心板有与桨壁数量一致的支脚，支脚上有孔，桨臂穿在支脚上，飞行控制器装在支脚围成的空间里。实用新型克服结构上受力不合理，旋翼分散不利于控制的不足，结构更合理，能够循迹飞行、编程飞行和语言控制飞行。编程飞行和语言控制飞行。编程飞行和语言控制飞行。


技术研发人员：张文斌 李绍福 李正权 白阿宝 周枫 郭德伟 俞利宾 闵洁 王云 杨碧涛 普亚松
受保护的技术使用者：红河学院
技术研发日：2022.07.17
技术公布日：2023/6/9