一种多旋翼无人机的制作方法

本发明涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机。

背景技术：

多旋翼无人机通常有3～8个旋翼，尤其以4旋翼最为常见。多旋翼无人机具备垂直起降、空中悬停、低速飞行、倒飞、侧飞、360度旋转等功能，现已在近地航拍（空中拍照、摄像）、监控、侦察、无线电信号中继、运送快递等方面得到应用。现有的多旋翼无人机主要有以下不足：由于在空中悬停时依靠机上装载的电池来提供电能，因此续航时间短，大多数依靠电池电能工作的多旋翼无人机一次只能持续飞行约10～30分钟左右，也就是说多旋翼无人机在空中工作的时间一般只有10～30分钟，远远不能满足人们使用多旋翼无人机来进行长时间空中监控、拍摄、喊话、照明、传输、信号中继、设防布防、待命等实际需求。另外，现有的多旋翼无人机在空中悬停进行定点监控、拍摄时，其姿态受风力以及位置传感器信号影响较大，稳定性不易保证；多旋翼无人机在空中悬停工作时，飞控系统需要对其姿态进行实时控制和调整，既消耗电池的电能，也存在不小的安全隐患，一旦发生机械、电控故障、信号压制或操作不当，就很容易造成坠机事故（炸机），甚至从空中掉下来砸伤人。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可以长时间停留在高处工作或待命的多旋翼无人机，以解决现有多旋翼无人机留空时间短、无法长时间定点在空中工作的不足。

本发明技术方案是：一种多旋翼无人机，包括机身、机臂（螺旋桨支架）、电机、旋翼（螺旋桨）、脚架（支脚），机臂连接在机身上，电机安装在机臂上，旋翼连接在电机的转轴上（或变速器上），脚架设置于机身下面，在机身下面一般还设置有云台及摄像机或其它工作设备、部件，机身中还安装有电池以及飞控单元，此外，在机身上还设有吊杆，吊杆的上端设有磁性吸头，该磁性吸头中设有磁体，吊杆的下端连接到机身上的吊杆接头上，且为可转动的活动连接，另外在多旋翼无人机的机身上面还设置有一个镜头朝向机身上方的上摄像机（或摄像头），以用于观看机身上方吊挂物体的位置。本发明多旋翼无人机可以通过吊杆上端的磁性吸头来吸附并吊挂在高处的铁质物体上，例如吊挂在路灯杆、交通标志牌铁架、电线杆、广告牌、空调架及各类铁塔上。吊挂在高处物体上后，多旋翼无人机上携带的工作设备（例如相机、摄像机、喊话器、信号中继模块、照明灯、气体传感器等）就可以长时间（一般可达几个小时，甚至24小时以上）在高处工作或待命。

本发明的有益效果是，由于多旋翼无人机可以通过机身上面的吊杆来吊挂在高处工作，而在处于吊挂状态时，无需旋翼提供升力，此时驱动旋翼旋转的电机停止工作，不会消耗电池电能，电池电能除了保留多旋翼无人机的返航用量外，其余可以全部供给机载装备工作，因此能极大地延长机载装备在“空中”工作的时间，而且在吊挂状态下，多旋翼无人机的姿态和位置都非常稳定，无需另外控制，受风力的影响也非常小。另外，如果多旋翼无人机在使用中不需要吊挂在高处，在使用前可以先将吊杆从机身上拆下，这样本发明多旋翼无人机就能像普通多旋翼无人机那样使用，对其性能和用途不会造成不利影响。与通过挂勾或吊勾来吊挂的多旋翼无人机相比，本发明多旋翼无人机由于是通过磁力吸附的方式来实现吊挂，因此操控其吊挂在广告牌、交通标志杆、空调机表面、吊扇叶等铁质物体上时会更为方便。

附图说明

图1是本发明多旋翼无人机一个实施例的主视示意图。

图2是图1实施例多旋翼无人机的俯视示意图。

图3是图1实施例多旋翼无人机的立体示意图。

图4是图1实施例多旋翼无人机吊挂在空中时的使用状态示意图。

图5是图4多旋翼无人机从吊挂物体上脱离时的状态示意图。

图中：1.磁性吸头，2.吊杆，3.吊杆接头，4.机身，5.机臂，6.电机，7.旋翼，8.脚架，9.摄像机，10.上摄像机，11.广告牌。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步描述。

参照图1、图2、图3，本发明多旋翼无人机在机械构造方面包括机身（4）、机臂（5）、电机（6）、旋翼（7）、脚架（8），机臂（5）连接在机身（4）上（也可以采用机身机臂一体化的结构），机臂（5）的外端安装有电机（6），旋翼（7）连接在电机（6）的转轴上（或变速器上），脚架（8）设置于机身（4）下面，在机身（4）下面通常设置有云台及摄像机（9）或其它工作设备、部件，机身（4）中还安装有电池以及飞控单元，此外，在机身（4）上还设有吊杆（2），吊杆（2）的上端设有磁性吸头（1），该磁性吸头（1）中设有磁体，吊杆（2）的下端连接到机身（4）上的吊杆接头（3）上，且为活动连接，吊杆接头（3）可绕着其底部的转轴或磁性吸附点作小于是180度的转动，以便于多旋翼无人机吊挂和从吊挂物体上脱离。为了便于操控多旋翼无人机吊挂在高处，在机身（4）上面通常还设置有一个镜头朝向机身上方的上摄像机（10）。

参照图4，本发明多旋翼无人机在使用时，若需要其在高处长时间（例如几个小时甚至一天）工作或待命，那么就可以控制其飞到适合吊挂的高处铁质物体的下方，例如广告牌（11）、交通标志牌、路灯杆、电线杆、室外空调机、铁塔等铁质物体的下方，然后通过吊杆（2）上端的磁性吸头（1）来吸附在高处的铁质物体上，例如吸附在广告牌（11）上。在进行吊挂操控时，操作者可以通过机身（4）上面的上摄像机（10）来实时观看多旋翼无人机上方的影像，这样就可以实时知道多旋翼无人机与所要吊挂的物体的相对位置。多旋翼无人机通过磁性吸头（1）吸附在广告牌（11）上吊挂好之后，驱动旋翼（7）旋转的电机（6）就可以停止工作，这样多旋翼无人机就可以长时间吊挂在高处工作或待命，其携带的摄像机（9）就可以长时间在高处监视、摄像。

参照图5，本发明多旋翼无人机吊挂在高处完成工作任务后，如果要让多旋翼无人机从所吸附的广告牌（11）（或其它铁质物体）上脱离，可以操控多旋翼无人机向偏离广告牌（11）的一侧偏下移动，移动过程中，吊杆（2）上的磁性吸头（1）与广告牌（11）的接触面积会变小，磁性吸附力也会跟着变小，当磁性吸附力小于多旋翼无人机的重量或飞离力时，多旋翼无人机就会与广告牌（11）（或其它铁质物体）分离。当然，也可以采用其它方式让多旋翼无人机与其所吸附的铁质物体分离，例如通过动力装置让安装在磁性吸头中间的磁体往里缩回，或使用电磁铁式的吸头（断电后磁力会消失）。

本发明多旋翼无人机上的吊杆（2）一般采用碳纤维、玻璃纤维、铝合金等强度高、重量轻的材料来制作，且通常采用空心结构。由于重量轻，因此不会对多旋翼无人机的起降带来不利影响，由此增加的电池电量的消耗也可以忽略不计。另外，吊杆（2）上的磁性吸头（1）中所用磁体最好为钕铁硼永磁体。磁性吸头与铁质物体的吸附力一般设计在多旋翼无人机起飞重量的1.2～2倍，这样既能让多旋翼无人机可靠地吸附高处的铁质物体上，也便于多旋翼无人机从所吸附的铁质物体上脱离。

本发明多旋翼无人机机身上的吊杆接头（3）也可以设置成垂直截面为倒冂字形的盒子状，并在其里面的底面设置铁片（或镍片等能被磁体吸附的材料片），另外在吊杆（2）的下端设置磁体（或者是在吊杆接头底面设置磁体，在吊杆下端设置铁片），吊杆（2）通过磁力与吊杆接头（3）连接。这种连接方式的好处是可以方便快捷地把吊杆连接到吊杆接头上，或者把吊杆从多旋翼无人机机身上取下。

本发明多旋翼无人机中的机身和机臂也可以采用一体化结构（这样的结构也称为机架或支架），这样的结构也应理解为等同于上述的机身（4）和机臂（5）。另外，机臂（5）也可以采用折叠式结构，多旋翼无人机在不使用时，可以将机臂折叠到机身边，或收回到机身中。

在现有的多旋翼无人机机身上面，用粘胶剂粘附上上述的吊杆接头（3）后，再配上本发明多旋翼无人机上所使用的吊杆（2），现有的多旋翼无人机就能升级为本发明多旋翼无人机，具有本发明多旋翼无人机的吊挂功能。

本发明多旋翼无人机既能像现有的多旋翼无人机那样工作（把吊杆取下来后，看起来跟现有的同类型无人机没有多大区别），又能在需要时通过吊杆吊挂在高处的铁质物体上。由于多旋翼无人机处于吊挂状态时，无需电池电能提供升力，使得其所携带的工作设备（例如摄像机）或部件（例如用于检测空气污染的气体传感器）的可用电量大大增加，在“空中”连续工作几个小时甚至24小时以上将不再困难，多旋翼无人机的使用空间因此将得到极大扩展。例如，城管可以将多旋翼无人机吊挂在马路或街道上空的路灯杆、广告牌上，通过机载摄像机监视街道上的乱摆乱卖、乱停乱放、乱丢垃圾、随地吐痰等行为，另外也可以从空中拍下现场执法的画面，若发生冲突，不仅能录下视频证据，也能很好防止他人抢夺摄像器材毁灭视频文件；记者在现场采访时，可以让多旋翼无人机吊挂在高处摄像，这样如果发生殴打记者、抢夺摄像器材的事件，吊挂在高处的多旋翼无人机就能拍下证据；环保执法人员可以让多旋翼无人机吊挂在工厂厂区，进行24小时的环保监视和取证；在遇到突发事件时（如街头集会、游行示威、交通事故、大型活动等），警方可将多架多旋翼无人机吊挂在事发处的建筑物空调架、交通标志铁架、广告牌或路灯杆上，对现场状况进行实时监视、录像；在展会现场等人员密集场所，安保方可以将多旋翼无人机吊挂在室内的铁架上，对下方的人员进行监控；车主在停好车后，将多旋翼无人机吊挂在车子附近的高处铁质物体上，就可以通过多旋翼无人机上携带的监控设备对车子进行实时监视和摄像，若车子被盗、被撞、被刮，车主就能及时收到报警通知，而且监控录像也能提供破案线索和证据；在家里，可将多旋翼无人机吊杆上的磁性吸头吸附在吊扇的扇叶上，将多旋翼无人机吊挂起来，这样就可以从高处往下拍照、摄像、监控、直播。本发明大大扩展和延伸了多旋翼无人机的用途，必将大大促进多旋翼无人机的发展，多旋翼无人机在各行各业和千家万户中得到广泛应用也将指日可待。