本發(fā)明實施例涉及航空技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種飛行器。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,無人機已經(jīng)越來越廣泛的應(yīng)用到生活生產(chǎn)的各個方面例如,用于城市管理、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘探、氣象、店里、搶險救災(zāi)、視頻拍攝等方面?,F(xiàn)在的無人機往往容易摔壞,并且碰到復(fù)雜的環(huán)境就無能為力,只能依靠撞上障礙物打壞螺旋槳,才能落到地上,因此需要一個防護罩對無人機進行保護,避免無人機受損。針對于上述情況,現(xiàn)有技術(shù)中又進一步出現(xiàn)了帶有保護罩的無人機,但是現(xiàn)有的帶有保護罩的無人機中,無人機本體不能始終保持水平,容易受到保護罩的影響。例如,一旦保護罩受風(fēng)的影響發(fā)生晃動或者與外部障礙物發(fā)生碰撞,保護罩就會帶動無人機本體發(fā)生傾斜甚至翻轉(zhuǎn),從而造成無人機飛行的不穩(wěn)定性,以及安全隱患。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明實施例提供一種飛行器,用以至少解決上述技術(shù)問題中的飛行器不能夠安全平穩(wěn)飛行的技術(shù)問題。
在本發(fā)明的飛行器的一些實施例中,其包括:
具有第一重量的第一主體部分和第二重量的第二主體部分的飛行器主體,容納所述飛行器主體的具有三軸陀螺結(jié)構(gòu)的球形防護罩,
其中,所述第一主體部分在鄰近所述球形防護罩的幾何中心的位置處支撐在所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)上,所述第二主體部分懸掛安裝在所述第一主體部分下方,所述第一重量和所述第二重量設(shè)計成使得所述飛行器主體的重心位于所述球形防護罩的幾何中心的正下方。
本實施例中,通過采用三軸陀螺結(jié)構(gòu)作為飛行器的防護罩可以使得飛行器在任何惡劣的環(huán)境中都始終處于基本水平狀態(tài)。并且能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器在水平面內(nèi)的前后左右的水平滾動甚至向上的爬墻運動。此外,為了確保飛行器的穩(wěn)定性,還通過將第一重量和所述第二重量設(shè)計成使得所述飛行器主體的重心位于所述球形防護罩的幾何中心的正下方,從而保證飛行器受到外部環(huán)境影響時能夠更加迅速靈敏的恢復(fù)到基本水平狀態(tài),確保了飛行器的穩(wěn)定性。
在一些實施例中,所述第一主體部分通過豎向連接桿安裝在所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)上,所述第一主體部分套接在所述豎向連接桿上,所述豎向連接桿上布置有用于支撐所述第一主體部分的限位裝置;其中,當(dāng)所述豎向連接桿處于非受力狀態(tài)時,所述限位裝置將所述第一主體部分保持在第一位置;當(dāng)所述豎向連接桿受到軸線方向的外力時,所述限位裝置將所述第一主體部分限制在第二位置范圍間沿所述軸線方向運動,所述第二位置范圍包括所述第一位置。
本實施例中,不僅通過限位裝置實現(xiàn)了飛行器主體與三軸陀螺機構(gòu)的支撐安裝,而且通過限位裝置的設(shè)置還能夠?qū)⑼獠繉︼w行器豎直方向的沖擊(例如,飛行器故障時摔落造成的沖擊)盡可能對的緩沖掉,不至于生硬的直接傳遞到飛行器主體,對飛行器主體造成不必要的損傷。
在一些實施例中,所述限位裝置包括套接在所述豎向連接桿上的第一限位部件和第二限位部件;其中,所述第一限位部件位于所述第一主體部件之上,所述第二限位部件位于所述第二主體部分之下;所述第一限位部件和所述第二限位部件為彈性部件。
本實施例中通過兩個限位部件分別對飛行器主體的第一主體部分的上下表面進行了限定,使得第一主體部分能夠保持在第一限位部件和第二限位部件所限定的范圍內(nèi)進行運動(豎直連桿受到豎直方向的沖擊力時),而且由于第一限位部件和第二限位部件均采用彈性材料,所以能夠削減豎直方向?qū)︼w行器主體的沖擊。
在一些實施例中,所述限位裝置包括第一限位部件、第一彈簧、第二限位部件、第二彈簧;所述第一限位部件限定所述第一彈簧以支撐所述第一主體部分的上表面,所述第二限位部件限定所述第二彈簧以支撐所述第一主體部分的下表面。
在一些實施例中,所述第一主體部分上安裝有多個螺旋槳,所述多個螺旋槳的轉(zhuǎn)軸所在方向與所述第一主體部分所在平面呈銳角。
本實施例中通過將飛行器主體上的螺旋槳的轉(zhuǎn)軸所在方向與第一主體部分所在平面呈銳角的方式能夠使得飛行器飛行過程中保持更加平穩(wěn)的飛行,利于飛行器實現(xiàn)前后左右等方向的變向運動,提升了飛行器變向運動的靈敏性。
在一些實施例中,所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)包括第一軸向框架,在所述第一軸向框架外側(cè)與所述第一軸向框架樞轉(zhuǎn)連接的第二軸向框架和在所述第二軸向框架外側(cè)與所述第二軸向框架樞轉(zhuǎn)連接的第三軸向框架。所述第三軸向框架的外輪廓為圓形或者多面體形狀。所述第一軸向框架和所述第二軸向框架為圓環(huán)形框架。本實施例中當(dāng)?shù)谌S向框架的外輪廓為圓形時有利于飛行器在地面或者墻體上的運動,當(dāng)為多面體結(jié)構(gòu)時有利于飛行器更加平穩(wěn)快速的降落。
在一些實施例中,所述第一軸向框架和第二軸向框架采用剛性材料;所述第三軸向框架采用彈性材料。
在一些實施例中,所述第三軸向框架與所述第二軸向框架之間的距離設(shè)定為大于所述第三軸向框架最大形變距離。
本實施例中通過在三軸陀螺結(jié)構(gòu)不同層次結(jié)構(gòu)的選材以及相互之間距離的設(shè)定(根據(jù)所選擇材料的最大彈性形變距離設(shè)定),充分實現(xiàn)了對外部惡劣環(huán)境所引起的沖擊的緩沖,從而保證了飛行器的安全飛行的同時,避免了對飛行器的損壞。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明飛行器的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明飛行器中飛行器主體與第一軸向框架安裝方式的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明飛行器中飛行器主體與第一軸向框架和第二軸向框架安裝方式的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
如圖1所示,在本發(fā)明的飛行器的一些實施例中,其包括:
包括具有第一重量的第一主體部分21和具有第二重量的第二主體部分22的飛行器主體,容納所述飛行器主體的具有三軸陀螺結(jié)構(gòu)的球形防護罩1,
其中,所述第一主體部分21在鄰近所述球形防護罩1的幾何中心的位置處支撐在所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)上,所述第二主體部分22懸掛安裝在所述第一主體部分21下方,所述第一重量和所述第二重量設(shè)計成使得所述飛行器主體的重心位于所述球形防護罩1的幾何中心的正下方。
本實施例中,通過采用三軸陀螺結(jié)構(gòu)作為飛行器的防護罩1可以使得飛行器在任何惡劣的環(huán)境中都始終處于基本水平狀態(tài)。并且能夠?qū)崿F(xiàn)飛行器在水平面內(nèi)的前后左右的水平滾動甚至向上的爬墻運動。此外,為了確保飛行器的穩(wěn)定性,還通過將第一重量和所述第二重量設(shè)計成使得所述飛行器主體的重心位于所述球形防護罩的幾何中心的正下方,從而保證飛行器受到外部環(huán)境影響時能夠更加迅速靈敏的恢復(fù)到基本水平狀態(tài),確保了飛行器的穩(wěn)定性。本實施例中可以通過將飛行器主體中重量較重的部分配置到第二主體部分,從而保證飛行器主體的中心能夠位于球形保護罩的幾何中心的正下方。
在一些實施例中,第二主體部分22通過多個懸掛連接部件23與所述第一主體部分21連接,懸掛連接部件23為剛性連接部件,以保證第二主體部分22與第一主體部分21的相對固定。
如圖1所示,在一些實施例中,第一主體部分22上安裝有多個螺旋槳24,所述多個螺旋槳24的轉(zhuǎn)軸所在方向與所述第一主體部分21所在平面呈銳角。本實施例中通過將飛行器主體上的螺旋槳24的轉(zhuǎn)軸所在方向與第一主體部分21所在平面呈銳角的方式能夠使得飛行器飛行過程中保持更加平穩(wěn)的飛行,利于飛行器實現(xiàn)前后左右等方向的變向運動,提升了飛行器變向運動的靈敏性。
在本發(fā)明的一些實施例中,飛行器為四旋翼飛行器,飛行器主體的第一主體部分21上安裝有四個螺旋槳24,第一主體部分21整體為安裝螺旋槳24的支架。第二主體部分22用于安裝飛行器的控制部分,例如,電源、飛行器控制主板、陀螺儀、云臺、攝像頭等。通過將飛行器主體的重量主要集中配置在第二主體部分22的方式,保證了飛行器主體的重心能夠位于球形防護罩1的幾何中心的正下方。如果必要的話,可以單獨給第二主體部分22增加配重,以確保飛行器主體能夠在三軸陀螺結(jié)構(gòu)中始終保持基本水平的狀態(tài)。
在一些實施例中,所述第一主體部分21通過豎向連接桿31安裝在所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)上,所述第一主體部分21套接在所述豎向連接桿31上,所述豎向連接桿31上布置有用于支撐所述第一主體部分21的限位裝置;其中,當(dāng)所述豎向連接桿31處于非受力狀態(tài)時,所述限位裝置將所述第一主體部分21保持在第一位置;當(dāng)所述豎向連接桿31受到軸線方向的外力時,所述限位裝置將所述第一主體部分21限制在第二位置范圍間沿所述軸線方向運動,所述第二位置范圍包括所述第一位置。
本實施例中,不僅通過限位裝置實現(xiàn)了飛行器主體與三軸陀螺機構(gòu)的支撐安裝,而且通過限位裝置的設(shè)置還能夠?qū)⑼獠繉︼w行器豎直方向的沖擊(例如,飛行器故障時摔落造成的沖擊)盡可能多的緩沖掉,不至于生硬的直接傳遞到飛行器主體,對飛行器主體造成不必要的損傷。
在一些實施例中,所述限位裝置包括套接在所述豎向連接桿31上的第一限位部件和第二限位部件;其中,所述第一限位部件位于所述第一主體部件21之上,所述第二限位部件位于所述第二主體部分21之下;所述第一限位部件和所述第二限位部件為彈性部件。
本實施例中通過兩個限位部件分別對飛行器主體的第一主體部分21的上下表面進行了限定,使得第一主體部分21能夠保持在第一限位部件和第二限位部件所限定的范圍內(nèi)進行運動(豎直連桿受到豎直方向的沖擊力時),而且由于第一限位部件和第二限位部件均采用彈性材料,所以能夠削減豎直方向?qū)︼w行器主體的沖擊。
如圖2所示,在一些實施例中所述限位裝置包括第一限位部件32、第一彈簧33、第二限位部件32′、第二彈簧33′;所述第一限位部件32限定所述第一彈簧33以支撐所述第一主體部分21的上表面,所述第二限位部件32′限定所述第二彈簧33′以支撐所述第一主體部分21的下表面。
本實施例中,由于飛行器主體1在三軸陀螺結(jié)構(gòu)的配合下始終保持基本水平狀態(tài)(這種保持不依賴于飛行器的控制系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié),是純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的),即使是飛行器故障時,飛行器主體也保持基本水平狀態(tài)(此處的基本水平狀態(tài)并非完全的水平狀態(tài),而是包括了飛行器在進行側(cè)飛或者轉(zhuǎn)向時出現(xiàn)了飛行器主體的微小傾斜狀態(tài)),從而當(dāng)飛行器因故障而墜落時,必然會給飛行器造成沿豎直方向的沖擊力,這時通過本實施例中的限位裝置就能夠?qū)⑦@種沖擊緩沖掉,避免了對飛行器主體的沖擊與損壞。
參考圖1至圖3,在一些實施例中,所述三軸陀螺結(jié)構(gòu)包括第一軸向框架3,與所述第一軸向框架3樞轉(zhuǎn)連接的第二軸向框架4和與所述第二軸向框架4樞轉(zhuǎn)連接的第三軸向框架5,所述第三軸向框架5的外輪廓為圓形或者多面體形狀,其中第一軸向框架3位于最里層,第二軸向框架4位于中間層,第三軸向框架5位于最外層。本實施例中當(dāng)?shù)谌S向框架5的外輪廓為圓形時有利于飛行器在地面或者墻體上的運動,當(dāng)為多面體結(jié)構(gòu)時有利于飛行器更加平穩(wěn)快速的降落。
在一些實施例中,第一軸向框架3和第二軸向框架4可以是圓環(huán)形或者是其它形狀,本發(fā)明不多此做限定。
在一些實施例中,所述第一軸向框架3和第二軸向框架4采用剛性材料;所述第三軸向框架5采用彈性材料。
本實施例中采用剛性材料制作位于內(nèi)側(cè)的第一軸向框架3和第二軸向框架4保證了對飛行器的牢固的支撐作用,采用彈性材料制作第三軸向框架5不僅能夠?qū)?nèi)部的飛行器主體1起到保護作用,而且還能夠緩沖外部的沖擊,從而間接的對飛行器主體起到了保護作用。
在一些實施例中,所述第三軸向框架5與所述第二軸向框架4之間的距離設(shè)定為大于所述第三軸向框架5最大形變距離。
在本實施例中,通過根據(jù)第三軸向框架5的最大形變距離來設(shè)定第三軸向框架5與第二軸向框架4之間的距離的方式,能夠保證在飛行器受到外界撞擊時,即使第三軸向框架5發(fā)生形變,也不會與中間層的第二軸向框架4接觸以將外部沖擊直接傳遞進來,最大程度上削減了外部撞擊對內(nèi)部飛行器主體1的沖擊。
此外,在一些實施例中還可以通過在第三軸向框架5和第二軸向框架4的連接處設(shè)置緩沖部件的方式來避免第三軸向框架5和第二軸向框架4之間的直接接觸導(dǎo)致的外部沖擊的直接傳遞。
最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。