一种多向姿态控制装置

1.本实用新型涉及飞艇技术领域，尤其涉及一种多向姿态控制装置。


背景技术：

2.飞艇是一种配置有推进装置、利用气囊中封闭的轻质气体产生的浮力原理升空、可控制飞行轨迹的一种轻于空气的飞行器,传统的无人飞艇体积大，空气阻力较大，控制灵活性差，在需要灵活控制的场合往往难以胜任。
3.现有技术cn207403919u公开一种新型无人飞艇，包括用于产生空气浮力的气囊、用于提供前进动力的主推动器、用于飞行姿态调整的多旋翼装置，还包括通讯装置和控制装置，利用多旋翼装置以实现飞行姿态调整，与传统飞艇通过副气囊来实现飞行姿态调整相比，多旋翼装置的操作更灵活，飞行姿态调整响应迅速、可实现精细化调整。
4.上述装置通过设置在气囊尾部的主推动器驱动气囊进行移动，通过四个电机分别控制四个螺旋桨转动，实现控制飞行姿态的目的，但是没有设置缓冲装置，在飞艇落地时速度较快会导致其与地面发生碰撞，进而导致飞艇损坏。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种多向姿态控制装置，解决了现有的一种新型无人飞艇没有设置缓冲装置，在飞艇落地时速度较快会导致其与地面发生碰撞，进而导致飞艇损坏的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种多向姿态控制装置，包括气囊、机架、旋转电机、螺旋桨和安装壳，所述机架安装在所述气囊上，所述旋转电机安装在所述机架上，所述螺旋桨安装在所述旋转电机的输出端上，所述安装壳安装在所述机架上，还包括缓冲组件；所述缓冲组件包括筒体、连接管、四通、喷气管和喷气构件，所述筒体与所述安装壳固定连接，并位于所述安装壳内部，所述连接管与所述筒体固定连接，并位于所述筒体的一侧，所述连接管与所述筒体连通，所述四通与所述连接管固定连接，并与所述连接管连通，且位于所述连接管远离所述筒体的一端，所述喷气管与所述四通固定连接，并设置在所述四通上，所述喷气管与所述四通连通，所述喷气构件设置在所述喷气管上。
7.其中，所述缓冲组件还包括弹簧和活塞，所述活塞与所述筒体滑动连接，并位于所述筒体内部；所述弹簧的一端与所述活塞抵接，所述弹簧的另一端与所述筒体抵接，所述弹簧位于所述筒体内部。
8.其中，所述喷气构件包括电磁阀、软管、喷头和控制部件，所述电磁阀安装在所述喷气管上，并与所述喷气管连通；所述软管与所述电磁阀连接，并位于所述电磁阀远离所述喷气管的一侧，且与所述喷气管连通；所述喷头与所述软管连接，并位于所述软管远离所述电磁阀的一侧，且与所述软管连通；所述控制部件设置在所述安装壳上。
9.其中，所述控制部件包括支架和驱动电机，所述支架与所述安装壳固定连接，并与所述喷头转动连接，且位于所述安装壳的一侧；所述驱动电机与所述安装壳连接，并位于所
述安装壳的一侧，所述驱动电机的输出端与所述喷头连接。
10.其中，所述缓冲组件还包括支撑脚，所述支撑脚与所述安装壳固定连接，并位于所述安装壳靠近所述喷头的一侧。
11.本实用新型的一种多向姿态控制装置，当所述气囊需要降落时，降低四个所述旋转电机的转速，使所述螺旋桨的转动速度降低，进而使所述气囊受到的空气浮力与所述螺旋桨的升力之和小于所述多向姿态控制装置的自重，这时所述气囊便会降落，当所述安装壳快要接近地面时，启动所述喷气构件，使所述喷气构件能够将所述筒体内部的压缩气体喷出，这时所述安装壳、所述机架和所述气囊便受到反作用力，进而降低所述气囊的降落速度，从而实现避免所述多向姿态控制装置与地面发生碰撞而导致损坏。
附图说明
12.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
13.图1是本实用新型第一实施例的多向姿态控制装置的整体结构示意图。
14.图2是本实用新型第一实施例的筒体的安装结构示意图。
15.图3是本实用新型第一实施例的机架的安装结构示意图。
16.图4是本实用新型第一实施例的图3的a处放大图。
17.图5是本实用新型第二实施例的控制部件的结构示意图。
18.图中：101-气囊、102-机架、103-旋转电机、104-螺旋桨、105-安装壳、106-弹簧、107-活塞、108-电磁阀、109-软管、110-喷头、111-控制部件、112-支架、113-驱动电机、114-缓冲组件、115-筒体、116-连接管、117-四通、118-喷气管、119-喷气构件、201-支撑脚。
具体实施方式
19.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
20.第一实施例：
21.请参阅图1至图4，其中图1是多向姿态控制装置的整体结构示意图，图2是筒体的安装结构示意图，图3是机架的安装结构示意图，图4是图3的a处放大图。
22.本实用新型提供一种多向姿态控制装置，包括气囊101、机架102、旋转电机103、螺旋桨104、安装壳105和缓冲组件114，所述缓冲组件114包括筒体115、连接管116、四通117、喷气管118、喷气构件119、弹簧106和活塞107，所述喷气构件119包括电磁阀108、软管109、喷头110和控制部件111，所述控制部件111包括支架112和驱动电机113，通过所述喷气构件119控制所述筒体115内部的压缩气体在所述气囊101降落时喷出，形成向上的反作用力，进而降低所述多向姿态控制装置的降落速度，避免其与地面碰撞而损坏，可以理解的是，前述方案可以用在控制无人飞艇的飞行姿态时，还可以用于解决现有的一种新型无人飞艇没有设置缓冲装置，在飞艇落地时速度较快会导致其与地面发生碰撞，进而导致飞艇损坏的问题上。
23.针对本具体实施方式，所述机架102安装在所述气囊101上，所述旋转电机103安装
在所述机架102上，所述螺旋桨104安装在所述旋转电机103的输出端上，所述安装壳105安装在所述机架102上，所述气囊101内部填充有氦气，所述安装壳105的一侧设置有主推动器，用于推动所述气囊101进行移动，所述旋转电机103和所述螺旋桨104各设置有四个，通过四个所述旋转电机103分别控制四个所述螺旋桨104的转向和转速，进而控制所述气囊101的飞行姿态。
24.其中，所述筒体115与所述安装壳105固定连接，并位于所述安装壳105内部，所述连接管116与所述筒体115固定连接，并位于所述筒体115的一侧，所述连接管116与所述筒体115连通，所述四通117与所述连接管116固定连接，并与所述连接管116连通，且位于所述连接管116远离所述筒体115的一端，所述喷气管118与所述四通117固定连接，并设置在所述四通117上，所述喷气管118与所述四通117连通，所述喷气构件119设置在所述喷气管118上，所述喷气管118设置有四个，并分别于所述四通117连通，所述筒体115内部填充有压缩的氦气，填充氦气能够抵消一部分所述缓冲组件114的重量，避免所述多向姿态控制装置整体重量过重，影响飞行，所述喷气构件119能够控制从所述喷气管118喷出气体的流量和角度，当所述气囊101需要降落时，降低四个所述旋转电机103的转速，使所述螺旋桨104的转动速度降低，进而使所述气囊101受到的空气浮力与所述螺旋桨104的升力之和小于所述多向姿态控制装置的自重，这时所述气囊101便会降落，当所述安装壳105快要接近地面时，启动所述喷气构件119，使所述喷气构件119能够将所述筒体115内部的压缩气体喷出，这时所述安装壳105、所述机架102和所述气囊101便受到反作用力，进而降低所述气囊101的降落速度，从而实现避免所述多向姿态控制装置与地面发生碰撞而导致损坏的目的。
25.其次，所述活塞107与所述筒体115滑动连接，并位于所述筒体115内部；所述弹簧106的一端与所述活塞107抵接，所述弹簧106的另一端与所述筒体115抵接，所述弹簧106位于所述筒体115内部。
26.同时，所述电磁阀108安装在所述喷气管118上，并与所述喷气管118连通；所述软管109与所述电磁阀108连接，并位于所述电磁阀108远离所述喷气管118的一侧，且与所述喷气管118连通；所述喷头110与所述软管109连接，并位于所述软管109远离所述电磁阀108的一侧，且与所述软管109连通；所述控制部件111设置在所述安装壳105上。
27.所述喷气构件119设置有四个，并分别设置在四个所述喷气管118上，所述气囊101降落时，控制所述电磁阀108开启，使压缩气体能够通过所述电磁阀108进入所述软管109，进而使气体从所述喷头110喷出，形成反作用力，通过所述控制部件111控制所述喷头110的角度，进而精确控制所述气囊101降落时的姿态，通过所述弹簧106向所述活塞107施加力，使所述活塞107发生移动，进而推动所述筒体115内部的气体进行移动，方便将所述筒体115内部的压缩气体通过所述喷头110喷出。
28.另外，所述支架112与所述安装壳105固定连接，并与所述喷头110转动连接，且位于所述安装壳105的一侧；所述驱动电机113与所述安装壳105连接，并位于所述安装壳105的一侧，所述驱动电机113的输出端与所述喷头110连接，而所述软管109能够弯曲，通过所述支架112安装所述喷头110，通过所述驱动电机113的工作带动所述喷头110进行转动，从而实现控制所述喷头110角度的目的。
29.使用本实施例的多向姿态控制装置时，当所述气囊101降落时，开启所述电磁阀108，使所述筒体115内部的压缩气体能够从所述喷头110喷出，进而形成向上的反作用力，
降低所述气囊101的降落速度，通过控制单个所述电磁阀108的通断和所述驱动电机113的工作，调节所述气囊101降落时的姿态，使所述气囊101能够平稳落地，从而实现对所述多向姿态控制装置降落时将缓冲，避免损坏的目的。
30.第二实施例：
31.在第一实施例的基础上，请参阅图5，图5是第二实施例的控制部件的结构示意图，本实施例的所述缓冲组件114还包括支撑脚201。
32.针对本具体实施方式，所述支撑脚201与所述安装壳105固定连接，并位于所述安装壳105靠近所述喷头110的一侧，所述支撑脚201设置有四个，并均匀分布在所述安装壳105的四角处，通过所述支撑脚201对所述安装壳105进行支撑，使所述安装壳105落地后能够通过所述支撑脚201进行支撑，避免所述喷头110接触地面而导致其堵塞或损坏的目的。
33.以上所揭露的仅为本技术一种或多种较佳实施例而已，不能以此来限定本技术之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本技术权利要求所作的等同变化，仍属于本技术所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种多向姿态控制装置，包括气囊、机架、旋转电机、螺旋桨和安装壳，所述机架安装在所述气囊上，所述旋转电机安装在所述机架上，所述螺旋桨安装在所述旋转电机的输出端上，所述安装壳安装在所述机架上，其特征在于，还包括缓冲组件；所述缓冲组件包括筒体、连接管、四通、喷气管和喷气构件，所述筒体与所述安装壳固定连接，并位于所述安装壳内部，所述连接管与所述筒体固定连接，并位于所述筒体的一侧，所述连接管与所述筒体连通，所述四通与所述连接管固定连接，并与所述连接管连通，且位于所述连接管远离所述筒体的一端，所述喷气管与所述四通固定连接，并设置在所述四通上，所述喷气管与所述四通连通，所述喷气构件设置在所述喷气管上。2.如权利要求1所述的多向姿态控制装置，其特征在于，所述缓冲组件还包括弹簧和活塞，所述活塞与所述筒体滑动连接，并位于所述筒体内部；所述弹簧的一端与所述活塞抵接，所述弹簧的另一端与所述筒体抵接，所述弹簧位于所述筒体内部。3.如权利要求1所述的多向姿态控制装置，其特征在于，所述喷气构件包括电磁阀、软管、喷头和控制部件，所述电磁阀安装在所述喷气管上，并与所述喷气管连通；所述软管与所述电磁阀连接，并位于所述电磁阀远离所述喷气管的一侧，且与所述喷气管连通；所述喷头与所述软管连接，并位于所述软管远离所述电磁阀的一侧，且与所述软管连通；所述控制部件设置在所述安装壳上。4.如权利要求3所述的多向姿态控制装置，其特征在于，所述控制部件包括支架和驱动电机，所述支架与所述安装壳固定连接，并与所述喷头转动连接，且位于所述安装壳的一侧；所述驱动电机与所述安装壳连接，并位于所述安装壳的一侧，所述驱动电机的输出端与所述喷头连接。5.如权利要求3所述的多向姿态控制装置，其特征在于，所述缓冲组件还包括支撑脚，所述支撑脚与所述安装壳固定连接，并位于所述安装壳靠近所述喷头的一侧。

技术总结
本实用新型涉及飞艇技术领域，具体涉及一种多向姿态控制装置，包括气囊、机架、旋转电机、螺旋桨和安装壳，还包括缓冲组件；缓冲组件包括筒体、连接管、四通、喷气管和喷气构件喷气构件能够控制从喷气管喷出气体的流量和角度，当气囊需要降落时，降低四个旋转电机的转速，使螺旋桨的转动速度降低，进而使气囊受到的空气浮力与螺旋桨的升力之和小于多向姿态控制装置的自重，这时气囊便会降落，当安装壳快要接近地面时，启动喷气构件，使喷气构件能够将筒体内部的压缩气体喷出，这时安装壳、机架和气囊便受到反作用力，进而降低气囊的降落速度，从而实现避免多向姿态控制装置与地面发生碰撞而导致损坏。碰撞而导致损坏。碰撞而导致损坏。


技术研发人员：邵垒 黄中桓 揭东杭 冉梦豪 李林 邓博文
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/6/8