一种航拍无人机及其工作方法与流程

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种航拍无人机及其工作方法。

背景技术：

无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。无人机应用十分广泛，航拍无人机是其中一种，受到广大摄影爱好的者的青睐，飞翼式无人机飞行速度快，飞行平稳，航拍范围大，具有很大的航拍优势但是传统的飞翼式航拍无人机，在使用时，采用固定式的风机，无人机的升起和移动需要跑道助力，在城市等狭窄空间或野外无平坦路面难以使用。此外现有的无人机为了实现无人机的安全降落，会在无人机的底部会安装支撑架，用于无人机的降落支撑，但是支撑架也会增加风阻，无法满足使用者的使用需求。

技术实现要素：

本发明提供了一种航拍无人机及其工作方法，在起飞前，将伸缩管和支撑组件收入存放槽内，可以减少航拍无人机飞行时的阻力，启动航拍无人机时，将辅助风机移出收纳槽，启动主动风机和辅助风机，能够加快航拍无人机升起速度，在飞行时，驱动马达带动主动齿轮转动，主动齿轮会通过链条带动从动齿轮转动，进而使得第一转动轴带动主动风机90度转动，调整主动风机朝向，主动风机为航拍无人机飞行动力，停止辅助风机的运行，并将辅助风机收入到收纳槽内，能够减少航拍无人机飞行时的电量消耗，同时，也能够减少航拍无人机飞行时的阻力，在完成航拍后，重新移出辅助风机，转动主动风机，使得主动风机复位，在主动风机复位后，重新收入辅助风机，开启控制阀，辅助风机能够将空气送入伸缩管和支撑组件内，也在自身重力作用下，会使得支撑组件展开，完成展开后关闭辅助风机和控制阀，便可以对航拍无人机进行降落，由于伸缩管内有空气，在降落时，能够伸缩缓冲，提升了航拍无人机降落的安全性，主动风机和辅助风机能够实现飞行和降落，改变了传统单一的功能，无需复杂的降落支架，便可以实现航拍无人机的安全降落。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种航拍无人机，包括机体，还包括：

设置于机体两侧的机翼，所述机翼的顶部开设有收纳槽，所述机翼的顶部开设有四个放置槽，所述收纳槽内设置有第一风机组件，所述收纳槽的内壁底部开设有凹槽，所述凹槽内固定安装有挡板，所述挡板内贯穿设置有导气管，所述导气管上固定安装有控制阀，且控制阀位于凹槽内，所述机翼的底部固定安装有第二风机组件；

开设于机体底部的存放槽，所述存放槽内固定安装有伸缩管，所述伸缩管的一端与导气管相连通，所述伸缩管的另一端固定安装有支撑组件。

优选的，所述第一风机组件包括辅助风机，所述辅助风机的圆周壁上固定安装有四个安装块，四个所述安装块的底部固定安装有四个第一电动伸缩杆，四个所述第一电动伸缩杆分别安装于四个放置槽内。

优选的，所述第二风机组件包括主动风机，所述主动风机的两侧分别固定安装有第一转动轴和第二转动轴，所述第一转动轴的圆周壁上套设有第一支撑柱，所述第一转动轴的圆周壁上固定安装有从动齿轮，且从动齿轮位于第一支撑柱内，所述第一支撑柱的顶部与机翼的底部固定连接。

优选的，所述第一支撑柱内开设有第一活动槽，所述第一活动槽内固定安装有驱动马达，所述驱动马达的输出轴上固定安装有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮之间连接有链条。

优选的，所述第二转动轴的圆周壁上套设有第二支撑柱，所述第二支撑柱的顶部与机翼的底部固定连接，所述第二支撑柱内开设有第二活动槽，所述第二转动轴的圆周壁上等距开设有四个插孔，所述第二活动槽的内壁顶部固定安装有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆的伸长端固定安装有插杆。

优选的，所述支撑组件包括支撑条块，所述支撑条块内开设有充气槽，所述支撑条块的两端均滑动嵌设有伸长块，所述伸长块的一端固定安装有密封滑块，且密封滑块滑动设置于充气槽内，所述伸长块远离密封滑块的一端固定安装有限位块。

优选的，所述支撑条块的顶部中心处开设有进气孔，且支撑条块通过进气孔与导气管相连通。

优选的，所述机体的前端固定安装有整流罩，所述整流罩呈圆球状结构。

优选的，所述机体的底部固定安装有透明罩，且透明罩内固定安装有航拍摄像机。

优选的，所述两机翼内分别设置有人字形转向风道，所述人字形转向风道包括一进风道和以进风道为轴左右对称分布的两出风道；所述进风道与两出风道同时连通；所述进风道前端进风口开设于机翼前端，所述两出风道后端出风口分别开设于机翼后端；所述进风道与两所述出风道连通处设置有一压电弹片；所述压电弹片静力状态下朝向进风口方向且位于两出风道的左右对称轴上；所述压电弹片在电场作用下向左或向右偏转，完全封闭或部分封闭左侧或右侧的出风道。

优选的，所述压电弹片包括压电组件和金属弹片；所述压电组件包括扁长的玻璃纤维片和紧密贴附在玻璃纤维片两侧的压电陶瓷片；所述金属弹片一端与玻璃纤维片一端固定连接，另一端向进风口方向延伸；一可切换电流方向的电路控制施加所述两片压电陶瓷片相反的电场。

一种航拍无人机的工作方法，包括如下步骤：

s1、启动第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆伸长，辅助风机从收纳槽内移出，在辅助风机完成移出后，启动主动风机和辅助风机，航拍无人机竖直升起；

s2、在无人机升起后，关闭主动风机，启动第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆输短，带动插杆从插孔移出，驱动马达通过输出轴带动主动齿轮转动，主动齿轮通过链条带动从动齿轮506转动，使得第一转动轴带动主动风机旋转90度；

s3、在主动风机旋转90度后，启动主动风机，关闭辅助风机，第一电动伸缩杆拉动辅助风机进入到收纳槽内，航拍无人机飞行，由航拍摄像机进航拍；

s4、完成航后，辅助风机重新移出收纳槽运行，关闭主动风机，重新调整主动风机，使得主动风机复位，再启动主动风机；

s5、在主动风机运行后，再次关闭辅助风机，第一电动伸缩杆重新将辅助风机收入收纳槽内，开启控制阀,并启动辅助风机，辅助风机向导气管内送入空气，空气会进入到伸缩管和支撑组件内，同时，在支撑组件自身重力的作用下，伸缩管和支撑组件展开，在支撑组件完全展开后，关闭辅助风机和控制阀，降落航拍无人机；

s6、航拍无人机降落后，重新开启控制阀，将伸缩管和支撑组件收入存放槽即可。

与现有技术相比，本发明提供了一种航拍无人机及其工作方法，具备以下有益效果：

1、本发明在起飞前，将伸缩管和支撑组件收入存放槽内，可以减少航拍无人机飞行时的阻力，启动航拍无人机时，将辅助风机移出收纳槽，启动主动风机和辅助风机，能够加快航拍无人机升起速度，在飞行时，驱动马达带动主动齿轮转动，主动齿轮会通过链条带动从动齿轮转动，进而使得第一转动轴带动主动风机90度转动，调整主动风机朝向，主动风机为航拍无人机飞行动力，停止辅助风机的运行，并将辅助风机收入到收纳槽内，能够减少航拍无人机飞行时的电量消耗，同时，也能够减少航拍无人机飞行时的阻力，在完成航拍后，重新移出辅助风机，转动主动风机，使得主动风机复位，在主动风机复位后，重新收入辅助风机，开启控制阀，辅助风机能够将空气送入伸缩管和支撑组件内，也在自身重力作用下，会使得支撑组件展开，完成展开后关闭辅助风机和控制阀，便可以对航拍无人机进行降落，由于伸缩管内有空气，在降落时，能够伸缩缓冲，提升了航拍无人机降落的安全性，主动风机和辅助风机能够实现飞行和降落，改变了传统单一的功能，无需复杂的降落支架，便可以实现航拍无人机的安全降落。

2、本发明利用机翼内设置人字形转向风道，利用压电弹片控制人字形转向风道的出风位置以及大小，利用无人机前进过程中自然的空气流助力无人机转向，通过电流控制的压电弹片可以非常简便快速且精确的操控人字形转向风道出风位置及大小，而两机翼的对称分布布置结合两机翼中的人字形转向风道即可快速精确的操控无人机的转向，使无人机越发的灵活，且无人机飞行速度越快，可利用的自然气流越大，转向力越大，转向回馈速度越快；无人机设置机翼舵需要额外的转动机构，较为复杂，容易故障，成本高，本发明的转向原本主要依靠主动风机，依靠主动风机实现差速来转向，控制系统复杂，容易故障或出错，且电机频繁的改变转速会影响其使用寿命或容易故障，利用该设计可以减少无人机需要通过主动风机实现的转向的次数和幅度，辅助无人机转向，特别在种高速状态下的左右转向操作，有利于提高无人机的灵活性和使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种航拍无人机展开后的俯视立体图；

图2为本发明一种航拍无人机展开后的仰视立体图；

图3为本发明一种航拍无人机飞行时的俯视立体图；

图4为本发明一种航拍无人机飞行时的仰视立体图；

图5为本发明一种航拍无人机机翼的剖视图；

图6为本发明一种航拍无人机第二风机组件的剖视图；

图7为本发明一种航拍无人机第一风机组件的立体图；

图8为本发明一种航拍无人机支撑组件的剖视图;

图9为本发明在压电弹片静力状态下机翼的水平剖视图；

图10为本发明在压电弹片左偏状态下机翼的水平剖视图；

图11为本发明在压电弹片右偏状态下机翼的水平剖视图；

图12为本发明压电弹片的结构示意图。

图中标号说明：1、机体；101、存放槽；2、整流罩；3、机翼；301、收纳槽；302、放置槽；303、凹槽；304、进风道；305、出风道；306、进风口；307、出风口；308、压电弹片；309、压电组件；310、金属弹片；311、玻璃纤维片；312、压电陶瓷片；4、第一风机组件；401、辅助风机；402、安装块；403、第一电动伸缩杆；5、第二风机组件；501、主动风机；502、第一转动轴；503、第二转动轴；504、第一支撑柱；505、第二支撑柱；506、从动齿轮；507、驱动马达；508、第一活动槽；509、主动齿轮；510、链条；511、插孔；512、插杆；513、第二活动槽；514、第二电动伸缩杆；6、支撑组件；601、支撑条块；602、充气槽；603、密封滑块；604、伸长块；605、限位块；606、进气孔；7、透明罩；8、伸缩管；9、挡板；10、导气管；11、控制阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-8，一种航拍无人机，包括机体1，还包括：

设置于机体1两侧的机翼3，机翼3的顶部开设有收纳槽301，机翼3的顶部开设有四个放置槽302，收纳槽301内设置有第一风机组件4，收纳槽301的内壁底部开设有凹槽303，凹槽303内固定安装有挡板9，挡板9内贯穿设置有导气管10，导气管10上固定安装有控制阀11，且控制阀11位于凹槽303内，机翼3的底部固定安装有第二风机组件5，第一风机组件4包括辅助风机401，辅助风机401的圆周壁上固定安装有四个安装块402，四个安装块402的底部固定安装有四个第一电动伸缩杆403，四个第一电动伸缩杆403分别安装于四个放置槽302内，第二风机组件5包括主动风机501，主动风机501的两侧分别固定安装有第一转动轴502和第二转动轴503，第一转动轴502的圆周壁上套设有第一支撑柱504，第一转动轴502的圆周壁上固定安装有从动齿轮506，且从动齿轮506位于第一支撑柱504内，第一支撑柱504的顶部与机翼3的底部固定连接，第一支撑柱504内开设有第一活动槽508，第一活动槽508内固定安装有驱动马达507，驱动马达507的输出轴上固定安装有主动齿轮509，主动齿轮509与从动齿轮506之间连接有链条510，第二转动轴503的圆周壁上套设有第二支撑柱505，第二支撑柱505的顶部与机翼3的底部固定连接，第二支撑柱505内开设有第二活动槽513，第二转动轴503的圆周壁上等距开设有四个插孔511，第二活动槽513的内壁顶部固定安装有第二电动伸缩杆514，第二电动伸缩杆514的伸长端固定安装有插杆512，在升起时，启动第一电动伸缩杆403，第一电动伸缩杆403带动辅助风机401移出收纳槽301，启动辅助风机401和主动风机501，使得航拍无人机升起，在航拍无人机升起后，关闭主动风机501，第二电动伸缩杆514带动插杆512向上移动，使得插杆512移出第二转动轴503，启动驱动马达507，驱动马达507带动主动齿轮509转动，由于主动齿轮509通过链条510与从动齿轮506相连接，会使得从动齿轮506通过第一转动轴502带动主动风机501转动90度，第二电动伸缩杆514带动插杆512插入另一插孔511内，对第二转动轴503进行固定，进而实现对主动风机501的转动固定，完成对主动风机501的调整后，启动主动风机501，关闭辅助风机401，将辅助风机401收入到收纳槽301内，由主动风机501提供航拍无人机飞行时的动力，使得主动风机501能够为航拍无人机提供提升和飞行的双重作用，飞行时，能够减少阻力，提升飞行速度。

实施例2：

在实施例1的基础上，请参阅图1和3-8，开设于机体1底部的存放槽101，存放槽101内固定安装有伸缩管8，伸缩管8的一端与导气管10相连通，伸缩管8的另一端固定安装有支撑组件6，支撑组件6包括支撑条块601，支撑条块601内开设有充气槽602，支撑条块601的两端均滑动嵌设有伸长块604，伸长块604的一端固定安装有密封滑块603，且密封滑块603滑动设置于充气槽602内，伸长块604远离密封滑块603的一端固定安装有限位块605，支撑条块601的顶部中心处开设有进气孔606，且支撑条块601通过进气孔606与导气管10相连通，机体1的前端固定安装有整流罩2，整流罩2呈圆球状结构，机体1的底部固定安装有透明罩7，且透明罩7内固定安装有航拍摄像机，设置的整流罩2能够减少航拍无人机飞行时的阻力，在完成航拍后，重新移出辅助风机401，转动主动风机501，使得主动风机501复位，在主动风机501复位后，重新收入辅助风机401，开启控制阀11，辅助风机401能够将空气送入伸缩管8和支撑组件6内，也在自身重力作用下，伸缩管8伸长，支撑组件6移出存放槽101，随着空气进入支撑条块601内，会对密封滑块603进行挤压，会使得支撑组件6展开，完成展开后关闭辅助风机401和控制阀11，便可以对航拍无人机进行降落，由于伸缩管8内有空气，在降落时，能够伸缩缓冲，提升了航拍无人机降落的安全性，主动风机501和辅助风机401能够实现飞行和降落，改变了传统单一的功能，无需复杂的降落支架，便可以实现航拍无人机的安全降落。

实施例3：

在实施例2的基础上，请参阅图1-8，一种航拍无人机的工作方法，包括如下步骤：

步骤一、启动第一电动伸缩杆403，第一电动伸缩杆403伸长，辅助风机401从收纳槽301内移出，在辅助风机401完成移出后，启动主动风机501和辅助风机401，航拍无人机竖直升起。

步骤二、在无人机升起后，关闭主动风机501，启动第二电动伸缩杆514，第二电动伸缩杆514输短，带动插杆512从插孔511移出，驱动马达507通过输出轴带动主动齿轮509转动，主动齿轮509通过链条510带动从动齿轮506转动，使得第一转动轴502带动主动风机501旋转90度。

步骤三、在主动风机501旋转90度后，启动主动风机501，关闭辅助风机401，第一电动伸缩杆403拉动辅助风机401进入到收纳槽301内，航拍无人机飞行，由航拍摄像机进航拍。

步骤四、完成航后，辅助风机401重新移出收纳槽301运行，关闭主动风机501，重新调整主动风机501，使得主动风机501复位，再启动主动风机501。

步骤五、在主动风机501运行后，再次关闭辅助风机401，第一电动伸缩杆403重新将辅助风机401收入收纳槽301内，开启控制阀11,并启动辅助风机401，辅助风机401向导气管10内送入空气，空气会进入到伸缩管8和支撑组件6内，同时，在支撑组件6自身重力的作用下，伸缩管8和支撑组件6展开，在支撑组件6完全展开后，关闭辅助风机401和控制阀11，降落航拍无人机。

步骤六、航拍无人机降落后，重新开启控制阀11，将伸缩管8和支撑组件6收入存放槽101即可。

在实施例1或2的基础上，请参阅图9-12，为了提高无人机飞行时的转向灵活性，所述两机翼3内分别设置有人字形转向风道，所述人字形转向风道包括一进风道304和以进风道304为轴左右对称分布的两出风道305；所述进风道304与两出风道305同时连通；所述进风道304前端进风口306开设于机翼3前端，所述两出风道305后端出风口307分别开设于机翼3后端；所述进风道304与两所述出风道305连通处设置有一压电弹片308；所述压电弹片308静力状态下朝向进风口306方向且位于两出风道305的左右对称轴上；所述压电弹片308在电场作用下向左或向右偏转，完全封闭或部分封闭左侧或右侧的出风道305。

所述压电弹片308包括压电组件309和金属弹片310；所述压电组件309包括扁长的玻璃纤维片311和紧密贴附在玻璃纤维片311两侧的压电陶瓷片312；所述金属弹片310一端与玻璃纤维片311一端固定连接，另一端向进风口306方向延伸；一可切换电流方向的电路控制施加所述两片压电陶瓷片312相反的电场。

利用机翼3内设置人字形转向风道，利用压电弹片308控制人字形转向风道的出风位置以及大小，利用无人机前进过程中自然的空气流助力无人机转向，通过电流控制的压电弹片308可以非常简便快速且精确的操控人字形转向风道出风位置及大小，而两机翼3的对称分布布置结合两机翼3中的人字形转向风道即可快速精确的操控无人机的转向，使无人机越发的灵活，且无人机飞行速度越快，可利用的自然气流越大，转向力越大，转向回馈速度越快；无人机设置机翼舵需要额外的转动机构，较为复杂，容易故障，成本高，本发明的转向原本主要依靠主动风机，依靠主动风机实现差速来转向，控制系统复杂，容易故障或出错，且电机频繁的改变转速会影响其使用寿命或容易故障，利用该设计可以减少无人机需要通过主动风机实现的转向的次数和幅度，辅助无人机转向，特别在种高速状态下的左右转向操作，有利于提高无人机的灵活性和使用寿命。

本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。