一種帶有全驅(qū)動支撐輪的攀壁飛行器的制造方法
【專利摘要】一種帶有全驅(qū)動支撐輪的攀壁飛行器。主要包括飛行器本體、螺旋槳以及驅(qū)動螺旋槳的動力系統(tǒng)。此外，為了使飛行器能夠附著在墻壁上且能夠沿墻壁平面上的各個方向靈活移動，飛行器上設(shè)置有用于接觸墻壁的支撐輪。為了進(jìn)一步提高飛行器沿墻壁移動的靈活性，飛行器上設(shè)置全驅(qū)動支撐輪。其中全驅(qū)動支撐輪由支撐輪及其轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置以及轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)成。該飛行器可以穩(wěn)定地附著在墻壁上，且可以沿墻壁靈活移動，從而可以完成特定種類的墻壁高空作業(yè)。該飛行器可以代替人工完成墻壁上的高空作業(yè)，以避免人身安全風(fēng)險并降低作業(yè)成本。
【專利說明】
一種帶有全驅(qū)動支撐輪的攀壁飛行器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]公知的無人駕駛遙控飛行器由于風(fēng)力擾動所造成的機體晃動以及續(xù)航時間短等因素，難以完成墻壁上的擦洗、噴涂等對定位精度要求高的作業(yè)任務(wù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決飛行器機體高精度定位難度大，難以完成墻壁作業(yè)的問題，本發(fā)明提供一種帶有支撐輪的飛行器，該飛行器能夠通過支撐輪附著在墻壁上且能夠沿墻壁平面上的各個方向輕松移動，可以代替人工完成墻壁上的高空作業(yè)，從而避免了人身安全風(fēng)險并降低了作業(yè)成本。同時，針對墻壁上障礙物(如窗戶)復(fù)雜的問題，為了確保飛行器在墻壁上移動的靈活性，本發(fā)明所提供的飛行器上可以為支撐輪設(shè)置驅(qū)動裝置以及自動轉(zhuǎn)向裝置。
[0004]本發(fā)明提供的飛行器，主要包括飛行器本體、螺旋槳以及驅(qū)動螺旋槳的動力系統(tǒng)。此外，為了使飛行器能夠附著在墻壁上且能夠沿墻壁平面上的各個方向靈活移動，本發(fā)明提供的飛行器設(shè)置有用于接觸墻壁的支撐輪。
[0005]實際工作中，支撐輪的邊緣抵在墻壁上，飛行器向墻壁傾斜，從而使螺旋槳產(chǎn)生一個指向墻壁的推力分量，該推力分量使支撐輪與墻壁之間存在著一定的壓力，由此便可以借助支撐輪與墻壁之間的摩擦力使飛行器平穩(wěn)地附著于墻壁上。同時，借助支撐輪的轉(zhuǎn)動，飛行器可以在墻壁上滑行以實現(xiàn)必要的位置移動。
[0006]為了進(jìn)一步提高飛行器沿墻壁移動的靈活性，飛行器上可以設(shè)置全驅(qū)動支撐輪。其中全驅(qū)動支撐輪由支撐輪及其轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置以及轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)成。即:全驅(qū)動支撐輪是同時具備轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置以及轉(zhuǎn)向裝置的支撐輪。其中轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置，指的是驅(qū)動支撐輪繞其輪軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置可以是電機。轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置對支撐輪的驅(qū)動可以是直接驅(qū)動，也可以是通過傳動裝置進(jìn)行的間接驅(qū)動。轉(zhuǎn)向裝置指的是用于調(diào)整支撐輪的轉(zhuǎn)動平面相對于飛行器本體的角度，以調(diào)整飛行器沿墻壁的移動方向的裝置。其中支撐輪的轉(zhuǎn)動平面指的是當(dāng)把輪子看作一個圓時，該圓所確定的平面。轉(zhuǎn)向裝置可以由轉(zhuǎn)軸及其驅(qū)動裝置(如電機)構(gòu)成(附圖1與附圖2提供了一種轉(zhuǎn)向裝置的實現(xiàn)方式)。在轉(zhuǎn)向裝置中，驅(qū)動裝置對轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動可以是直接驅(qū)動，也可以是通過傳動裝置進(jìn)行的間接驅(qū)動。在機械結(jié)構(gòu)連接關(guān)系上，轉(zhuǎn)向裝置可以位于飛行器本體與支撐輪之間。多個全驅(qū)動支撐輪的轉(zhuǎn)向裝置可以共用同一個電機，通過傳動裝置為支撐輪的轉(zhuǎn)向提供驅(qū)動力。
[0007]本發(fā)明所提供的飛行器的螺旋槳的動力系統(tǒng)可以為燃油發(fā)動機驅(qū)動，也可以是電動機驅(qū)動。
[0008]當(dāng)采用電動機驅(qū)動時，為了實現(xiàn)長時間連續(xù)作業(yè)，可以采用長導(dǎo)線從地面供電設(shè)備上取電。為此，在飛行器上設(shè)置電源管理裝置。其中電源管理裝置是對供電設(shè)備所提供的電能進(jìn)行處理的裝置，該裝置包含具有降壓功能的電子模塊，該電子模塊可以是變壓器，也可以是DC-DC轉(zhuǎn)換器。電源管理裝置具有輸入端和輸出端，電能從其輸入端輸入，經(jīng)過一定的處理(如降壓)后，從輸出端輸出。實際工作中，供電設(shè)備通過導(dǎo)線與飛行器上的電源管理裝置的輸入端電連接，從而將供電設(shè)備的電能傳輸至電源管理裝置，電源管理裝置的輸出端與電動機系統(tǒng)的輸入端電連接。電源管理裝置將供電設(shè)備所提供的電能作必要的處理(如降壓、濾波)后，提供給電動機系統(tǒng)。供電設(shè)備可以是發(fā)電機。因此實際工作時，電源管理裝置的輸入電壓(即供電設(shè)備的輸出電壓)可以設(shè)置得較高，其意義是:供電設(shè)備與電源管理裝置之間可以采用較小的電流進(jìn)行電能傳輸，從而降低了電能在傳輸導(dǎo)線上的損耗。為了使電源管理裝置的輸出電壓穩(wěn)定，電源管理裝置的輸入端或輸出端可以設(shè)置濾波電路。
[0009]為了實現(xiàn)特定的作業(yè)任務(wù)，本發(fā)明所提供的電動飛行器上可以設(shè)置特定的作業(yè)工具，作業(yè)工具可以是擦拭器(用于擦玻璃等)，也可以是噴槍(用于噴涂作業(yè))，也可以是高壓水槍(用于清洗)。當(dāng)作業(yè)工具是噴槍或水槍時，可以在作業(yè)工具和地面之間連接液體傳輸管，用于供應(yīng)所需液體材料。也可以在飛行器上設(shè)置儲液裝置，用于攜帶清潔劑，同時設(shè)置清潔劑的噴頭。
[0010]為了便于作業(yè)過程中的遙控，本發(fā)明所提供的電動飛行器上可以安裝攝像頭以及無線圖傳，從而可以對作業(yè)過程進(jìn)行實時監(jiān)控。
[0011]為了實現(xiàn)靈活作業(yè)，本發(fā)明所提供的飛行器上可以安裝機械臂，并將作業(yè)工具固定在機械臂上。為了降低重量，機械臂可以采用碳纖維材料制成。機械臂上還可以固定攝像頭。機械臂包含有帶有驅(qū)動裝置的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過關(guān)節(jié)的運動，可以調(diào)整安裝在機械臂上的作業(yè)工具的位置和姿態(tài)。
[0012]為了提高安全性，可以在飛行器上方設(shè)置安全繩索，繩索的另一端固定在墻壁高處。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:提出了一種適于攀壁作業(yè)的飛行器，該飛行器可以穩(wěn)定地附著在墻壁上，且可以沿墻壁靈活移動，從而可以完成特定種類的墻壁高空作業(yè)。該飛行器可以代替人工完成墻壁上的高空作業(yè)，以避免人身安全風(fēng)險并降低作業(yè)成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明所提供電動飛行器的側(cè)視圖。
[0015]圖2是圖1所示電動飛行器的俯視圖。
[0016]圖中，1.飛行器本體，2.支撐桿，3.螺旋槳驅(qū)動電機(包括電機3.1-3.4)，4.螺旋槳(包括螺旋槳4.1-4.8),5.支撐輪(包括支撐輪5.1和支撐輪5.2),6.支撐輪的輪軸(包括輪軸6.1和輪軸6.2),7.支撐輪的支撐架(包括支撐架7.1和支撐架7.2),8.支撐輪輪軸上的傳動輪(包括傳動輪8.1和傳動輪8.2),9.傳動皮帶(包括傳動皮帶9.1-9.4),10.電動機軸上的傳動輪(包括傳動輪1.1和傳動輪10.2 )，11.電動機(包括電動機11.1 -11.4 )，12.轉(zhuǎn)軸(包括轉(zhuǎn)軸12.1和轉(zhuǎn)軸12.2)，13.軸承(包括軸承13.1和軸承13.2),14.支撐架(包括支撐架14.1和支撐架14.2)，15.墻體。
【具體實施方式】
[0017]如圖1和圖2所示，飛行器的螺旋槳(4)所在的平面向墻體(15)—側(cè)傾斜，由此產(chǎn)生了一個朝向墻體(15 )的側(cè)向力。該側(cè)向力使支撐輪(5 )抵在墻體(15 )上，支撐輪(5 )與墻體(15)之間的摩擦力使飛行器本體(I)比較平穩(wěn)地定位在特定位置上，避免了外部擾動(如風(fēng)擾)所造成的漂移。
[0018]支撐輪(5.1)與支撐輪(5.2)分別在電動機(11.1)與電動機(11.2)的驅(qū)動作用下轉(zhuǎn)動，從而帶動飛行器本體(I)沿墻體(15)移動。電動機(11.3)與轉(zhuǎn)軸(12.1)及其附屬結(jié)構(gòu)(包括傳動皮帶(9.3)與軸承(13.1))、電動機(11.4)與轉(zhuǎn)軸(12.2)及其附屬結(jié)構(gòu)(包括傳動皮帶(9.4)與軸承(13.2))分別構(gòu)成支撐輪(5.1)與支撐輪(5.2)的轉(zhuǎn)向裝置。
[0019]在轉(zhuǎn)向裝置中的電動機(11.3)與電動機(11.4)的驅(qū)動作用下，支撐輪(5.1)與支撐輪(5.2)的轉(zhuǎn)動平面相對于飛行器本體(I)的角度可以發(fā)生變化，從而可以調(diào)整飛行器
(I)沿墻體(15)的移動方向。
【主權(quán)項】
1.一種飛行器，主要包括飛行器本體、螺旋槳、螺旋槳的動力系統(tǒng)，其特征是:飛行器上設(shè)置有全驅(qū)動支撐輪，其中全驅(qū)動支撐輪包括支撐輪以及支撐輪的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置和轉(zhuǎn)向裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有包含具有降壓功能的電子模塊的電源管理裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有機械臂。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有機械臂。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有擦拭器和液體存貯裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有噴頭。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述飛行器，其特征是:飛行器上設(shè)置有攝像頭。
【文檔編號】B64C39/02GK106005408SQ201610360063
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】朱志強, 王歡
【申請人】王歡