可自由切换运动模式无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无人机，特别涉及一种可自由切换运动模式无人机。
【背景技术】
[0002]随着我国科技建设的发展，无人机在各领域得到了广泛的应用。无人驾驶飞机，简称无人机(UAV)，是一种处在迅速发展中的新概念武器装备，其具有机动灵活、反应快速、无人飞行、操作要求低的优点。无人机通过搭载多类传感器，可以实现影像实时传输、高危地区探测功能，是卫星遥感与传统航空遥感的有力补充。目前，无人机的使用范围已经扩宽到军事、科研、民用三大领域，具体在电力、通信、气象、农业、海洋、勘探、摄影、防灾减灾、农作物估产、缉毒缉私、边境巡逻、治安反恐等领域应用甚广。
[0003]目前，市面上可以看到的具备运动模式切换的无人机有两种，一种是履带式的，一种是车轮式的，不论哪一种，要想实现在地面的行走，必须要使螺旋桨转动，螺旋桨主要用来提供升力，而行走需要提供前进的力，依靠螺旋桨的转动提供前进的力，大大降低了螺旋桨的效率，造成能源的浪费，同时输出的力也很低。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可自由切换运动模式无人机。该无人机可自由切换飞行状态和滑行状态，操作简单，提高了输出动力。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]—种可自由切换运动模式无人机，其特征在于，包括:机身、机臂及运动模式切换机构，所述机身的周围通过机臂设有多组运动模式切换机构，所述运动模式切换机构包括支撑架、螺旋桨、驱动装置、传动装置及行走机构，其中支撑架设置于所述机臂的末端，所述螺旋桨和行走机构分别设置于所述支撑架的上、下方，所述驱动装置和所述传动装置连接、并均安装在所述支撑架上，所述传动装置与所述螺旋桨和行走机构连接，通过所述传动装置实现所述无人机的飞行和滑行状态的切换。
[0007]所述传动装置包括传动装置1、离合器1、传动装置II及离合器II，其中传动装置I与所述驱动装置连接，所述传动装置I通过所述离合器I和所述离合器II分别与所述螺旋桨和所述传动装置II连接，所述传动装置II与所述行走机构连接。
[0008]所述传动装置I包括齿轮1、齿轮II及齿轮III，所述齿轮I设置于所述驱动装置的输出轴上，所述齿轮II和齿轮III安装在所述支撑架上、并具有沿轴向移动和绕轴线旋转的自由度，所述齿轮II与齿轮I和齿轮III啮合，所述齿轮II通过离合器I与所述螺旋桨接合或分离，所述齿轮III通过离合器II与所述传动装置II接合或分离。
[0009]所述离合器I包括弹簧I和电磁铁I，所述弹簧I和电磁铁I设置于所述齿轮II和支撑架之间，所述电磁铁I安装在支撑架上，所述弹簧I的两端分别与齿轮II和支撑架抵接，所述齿轮II通过所述弹簧I的弹力作用与所述螺旋桨接合，所述电磁铁I通过通电后的磁力吸合齿轮II，从而实现所述齿轮II与所述螺旋桨分离。
[0010]所述传动装置II包括传动轴和斜齿轮副，其中传动轴的上端可转动地安装在所述支撑架上、并与所述齿轮III相对应，所述齿轮III通过离合器II与所述传动轴的上端接合或分离，所述传动轴的下端通过斜齿轮副与所述行走机构传动连接。
[0011 ] 所述离合器II包括弹簧II和电磁铁II，所述弹簧II和电磁铁II设置于所述齿轮III和支撑架之间，所述电磁铁II安装在支撑架上，所述弹簧II的两端分别与齿轮III和支撑架抵接，所述齿轮III通过所述弹簧II的弹力作用与所述传动轴分离，所述电磁铁II通过通电后的磁力吸合齿轮III，从而实现所述齿轮III与所述传动轴接合。
[0012]所述齿轮II与所述螺旋桨的接合面及所述齿轮III与所述传动轴上端的接合面均为锥面配合，通过锥面的摩擦力实现扭矩传递。
[0013]所述行走机构包括行走轮和起落架，其中起落架的上端与所述支撑架连接，下端可转动地安装有轮轴，所述轮轴上套设有行走轮，所述行走轮随同所述轮轴一同转动，所述轮轴的一端与所述传动装置II连接。
[0014]所述行走机构进一步包括电磁刹车器，所述电磁刹车器安装在所述起落架上、并与所述轮轴的另一端连接。
[0015]所述运动模式切换机构为四组，四组所述运动模式切换机构对称设置于所述机身的两侧。
[0016]本发明的优点及有益效果是:本发明提供的可自由切换运动模式无人机，将螺旋桨与行走轮分开，螺旋桨与行走轮分别独立运转，驱动马达的驱动力直接传递到车轮，效率高，输出动力大，控制精确。该无人机结构简单，适用性广，操作方便。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图。
[0018]图2为本发明中运动模式切换机构的飞行状态结构示意图；
[0019]图3为本发明中运动模式切换机构的陆地滑行状态结构示意图。
[0020]图中:1为机身，2为机臂，3为运动模式切换机构，301为马达，302为支撑架，303为齿轮I，304为齿轮II，305为螺旋桨，306为弹簧I，307为电磁铁I，308为齿轮III，309为弹簧II，310为电磁铁II，311为传动轴，312为斜齿轮副，313为行走轮，314为电磁刹车器，315为起落架。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0022]如图1-3所示，本发明提供的一种可自由切换运动模式无人机，包括:机身1、机臂
2及运动模式切换机构3，所述机身1的周围通过机臂2设有多组运动模式切换机构3，所述运动模式切换机构3包括支撑架302、螺旋桨305、驱动装置、传动装置及行走机构，其中支撑架302设置于所述机臂2的末端，所述螺旋桨305和行走机构分别设置于所述支撑架302的上、下方，所述驱动装置和所述传动装置连接、并均安装在所述支撑架302上，所述传动装置与所述螺旋桨305和行走机构连接，通过所述传动装置实现所述无人机的飞行和行走状态的切换。
[0023]所述传动装置包括传动装置1、离合器1、传动装置II及离合器II，其中传动装置I与所述驱动装置连接，所述传动装置I通过所述离合器I和所述离合器II分别与所述螺旋桨305和所述传动装置II连接，所述传动装置II与所述行走机构连接。本实施例中，所述驱动装置为马达1。
[0024]所述传动装置I包括齿轮I 303、齿轮II 304及齿轮III 308，所述齿轮I 303设置于所述马达1的输出轴上，所述齿轮II 304和齿轮III 308均安装在所述支撑架302上、并具有沿轴向移动和绕轴线旋转的自由度，所述齿轮II 304与齿轮I 303和齿轮III 308啮合，所述齿轮II 304通过离合器I与所述螺旋桨305接合或分离，所述齿轮III 308通过离合器II与所述传动装置II接合或分离。
[0025]所述离合器I包括弹簧I 306和电磁铁I 307，所述弹簧I 306和电磁铁I 307设置于所述齿轮II 304和支撑架302之间，所述电磁铁I 307安装在支撑架302上，所述弹簧
I306的两端分别与齿轮II 304和支撑架302抵接，所述齿轮II 304通过所述弹簧I 306的弹力作用与所述螺旋桨305接合，所述电磁铁I 307通过通电后的磁力吸合齿轮II 304，从而实现所述齿轮II 304与所述螺旋桨305分离。
[0026]所述传动装置II包括传动轴311和斜齿轮副312，其中传动轴311的上端可转动地安装在所述支撑架302上、并与所述齿轮III 308相对应，所述齿轮III 308通过离合器II与所述传动轴311的上端接合或分离，所述传动轴311的下端通过斜齿轮副312与所述行走机构传动连接。所述斜齿轮副312包括两个相互啮合的45°斜齿轮，两个45°斜齿轮的轴线垂直。
[0027]所述离合器II包括弹簧II 309和电磁铁II 310，所述弹簧II 309和电磁铁II 310设置于所述齿轮III 308和支撑架302之间，所述电磁铁II 310安装在支撑架302上，所述弹簧
II309的两端分别与齿轮III 308和支撑架302抵接，所述齿轮III 308通过所述弹簧II 309的弹力作用与所述传动轴311分离，所述电磁铁II 310通过通电后的磁力吸合齿轮III 308，从而实现所述齿轮III 308与所述传动轴311接合。
[0028]所述齿轮II 304与所述螺旋桨305的接合面及所述齿轮III 308与所述传动轴311上端的接合面均为锥面配合，即所述齿轮II 304的上端面设有与齿轮轴同轴的锥形凹槽I，所述螺旋桨305的下端设有与所述锥形凹槽I配合的锥形凸起I，所述锥形凸起I与锥形凹槽I配合，所述齿轮II 304通过配合锥面的摩擦力实现扭矩传递；所述齿轮III308的下端面设有与齿轮轴同轴的锥形凹槽II，所述传动轴311的上端面设有与所述锥形凹槽II配合的锥形凸起II