一种氦气球无人机的制作方法

本实用新型涉及一种无人机，尤其涉及一种耗电少、安全性高的氦气球无人机。

背景技术：

目前用得最多的是四旋翼无人机，其有四个螺旋桨，控制方便，飞行灵活，但是其也存在如下缺陷：安全性较底，快速旋转的螺旋桨易对人们的人身安全造成威胁；耗电量较大，用最好的电池也只能飞20分钟左右，续航能力较差。不适合用在工厂监控、技术生产监管以及厂房巡视等领域。

技术实现要素：

本实用新型主要解决原有无人机耗电大、续航能力较差、易造成人身伤害、存在安全隐患的技术问题；提供一种氦气球无人机，其耗电较少，续航时间较长，安全性高，不会造成人身伤害，非常适合用于工厂监控、技术生产监管以及厂房巡视等。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本实用新型包括充有氦气的气膜体，气膜体外设有若干电动涵道马达，气膜体内设有控制电动涵道马达的飞控系统。气膜体可采用PVC、聚乙烯或铝膜等材料制成。充有氦气的气膜体的直径一般为30～500cm，充有氦气的气膜体产生一定的浮力，通过控制充入氦气的量来进行载重的调整，氦气球的升力将整个无人机的重量基本平衡，只剩下20g到200g的重量需要通过电动涵道马达进行提升，因此电动涵道马达就可以用较小的功率将整个无人机升起，进行空中的各种动作。地面操作人员通过无线电遥控器发出控制信号，飞控系统接收到信号后，再控制电动涵道马达的运转。通过改变设在不同方向的电动涵道马达的转速，就可实现氦气球无人机的上升、下降、旋转及左右前后任一方向的移动。故本实用新型耗电较少，续航时间较长。而且本实用新型不使用外露的螺旋桨，避免了安全隐患，即使无人机失控下坠也会在浮力作用下慢慢落地，不会撞坏财物，也不会撞伤人，提高使用安全性。

作为优选，所述的气膜体外设有若干舵机，每个舵机上安装有一个所述的电动涵道马达，舵机和所述的飞控系统电连接。根据需要，可以在气膜体外先安装舵机，再在舵机上安装电动涵道马达。舵机相当于云台，通过改变舵机的方向，就能改变安装在舵机上的电动涵道马达的设置方向，再结合调整电动涵道马达的转速，从而可实现氦气球无人机的上升、下降、旋转及左右前后任一方向的移动，控制更加方便。

作为优选，所述的电动涵道马达有四个，四个电动涵道马达分别设于所述的气膜体的左侧、右侧、前侧和后侧，电动涵道马达和所述的气膜体之间设有固定垫片。四个电动涵道马达都同速旋转时，氦气球无人机上升；当前侧两个电动涵道马达低速转而后侧两个电动涵道马达高速转时，则氦气球无人机前进，反之则后退；当左侧两个电动涵道马达低速转而右侧两个电动涵道马达高速转时，则氦气球无人机向左飞行，反之则向右飞行。通过改变各个电动涵道马达的转速，就能实现氦气球无人机的上升、下降、旋转、左右前后及任一方向的移动。

作为优选，所述的舵机及所述的电动涵道马达均有两个，两个舵机分别设于所述的气膜体外的相对两侧，两个电动涵道马达分别安装在两个舵机上，舵机和所述的气膜体之间设有固定垫片。通过改变两个舵机的方向，就能改变安装在舵机上的两个电动涵道马达的设置方向，再结合调整电动涵道马达的转速，从而可实现氦气球无人机的上升、下降、旋转、左右前后及任一方向的移动。

作为优选，所述的气膜体为球体、椭球体、圆柱体、正方体或长方体。本技术方案中，气膜体的外形不局限于球体，也可制成各种动物、卡通形状。

作为优选，所述的气膜体内设有水平设置的骨架，所述的飞控系统安装在所述的骨架上。骨架，一般采用碳纤维骨架，重量较轻，牢固性好。根据需要，骨架上还可安装投影仪、播放器等设备，进行广告宣传等活动。

作为优选，所述的气膜体内设有水平设置的骨架，骨架呈十字型，骨架的四个端头穿出所述的气膜体，所述的四个电动涵道马达分别安装在骨架的四个端头上。骨架穿过气膜体的部位进行密封处理，使电动涵道马达的安装更加牢固。

本实用新型的有益效果是：结构简单，实现方便，充有氦气的气膜体产生浮力，因此即使无人机失控下坠也会慢慢落地，不会撞坏财物，也不会撞伤人，提高使用安全性，而且耗电较少，续航时间较长，非常适合用于室内外的工厂监控、技术生产监管以及厂房巡视等，也适合作为移动投影屏幕使用。

附图说明

图1是本实用新型的一种主视结构示意图。

图2是本实用新型的一种局部放大结构示意图。

图3是本实用新型的一种俯视结构示意图。

图4是本实用新型的又一种俯视结构示意图。

图5是本实用新型的又一种主视结构示意图。

图6是本实用新型中飞控系统的一种系统连接结构框图。

图中1.气膜体，2.电动涵道马达，3.飞控系统，4.舵机，5.固定垫片，6.骨架，31.无线电遥控接收模块，32.单片机模块，33.电机驱动模块。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例的一种氦气球无人机，如图1、图2、图3所示，包括充有一定量氦气的气膜体1，本实施例中，气膜体1是个球体，也可称为气球，直径有2米，气膜体1外周的相对两侧各粘贴有两个固定垫片5，固定垫片上安装有舵机4，舵机上安装有电动涵道马达2，气膜体1内的底部安装有控制电动涵道马达和舵机的飞控系统3，飞控系统3的控制导线从气膜体1的充气口穿出再分别和电动涵道马达2、舵机4相连。

如图6所示，飞控系统3包括无线电遥控接收模块31、单片机模块32和电机驱动模块33，无线电遥控接收模块31的输出端和单片机模块32的输入端相连，单片机模块32的输出端分别和两个电机驱动模块33、两个舵机4的输入端相连，电机驱动模块33的输出端和电动涵道马达2的输入端相连。

充有氦气的气球产生一定的浮力，通过控制充入氦气的量来进行载重的调整，氦气球的升力将整个飞行器的重量基本平衡，只剩下20g到100g的重量，这样电动涵道马达就可以用较小的功率将整个飞行器升起，进行空中的各种动作。地面操作人员通过无线电遥控器发出控制信号，飞控系统的无线电遥控接收模块接收到信号后，输送给单片机模块，经单片机模块处理后，再分别发出控制信号给电机驱动模块和舵机，由电机驱动模块控制电动涵道马达的转向及转速、由单片机控制舵机的朝向。舵机相当于一轴云台，通过改变两个舵机的方向，就能改变安装在舵机上的两个电动涵道马达的设置方向，再结合调整电动涵道马达的转速，从而可实现氦气球无人机的上升、下降、旋转、左右前后及任一方向的移动。

实施例2：本实施例的一种氦气球无人机，如图4、图5所示，包括充有一定量氦气的气膜体1和四个电动涵道马达2，本实施例中，气膜体1是个球体，也可称为气球，直径有2米，气膜体1内安装有水平设置的碳纤维骨架6，骨架6呈十字型，骨架上安装有飞控系统3，骨架6的四个端头穿出气膜体1，四个电动涵道马达2分别安装在骨架6的四个端头上，飞控系统3的控制导线沿骨架从气膜体1穿出再分别和四个电动涵道马达2相连。其余结构同实施例1。

本实施例不需要安装舵机，通过飞控系统控制四个电动涵道马达的转向及转速。四个电动涵道马达都同速旋转时，氦气球无人机上升；当前侧两个电动涵道马达低速转而后侧两个电动涵道马达高速转时，则氦气球无人机前进，反之则后退；当左侧两个电动涵道马达低速转而右侧两个电动涵道马达高速转时，则氦气球无人机向左飞行，反之则向右飞行。通过改变各个电动涵道马达的转速，就能实现氦气球无人机的上升、下降、旋转、左右前后及任一方向的移动。

本实用新型通过充有氦气的气膜体产生一定的浮力，通过控制充入氦气的量来进行载重的调整，氦气球的升力将整个无人机的重量基本平衡，只剩下20g到200g的重量需要通过电动涵道马达进行提升，因此电动涵道马达就可以用较小的功率将整个无人机升起，进行空中的各种动作。本实用新型耗电较少，续航时间较长，而且充有氦气的气膜体产生浮力，因此即使无人机失控下坠也会慢慢落地，不会撞坏财物，也不会撞伤人，提高使用安全性，非常适合用于室内外的工厂监控、技术生产监管以及厂房巡视等。作为一个巨型气球还可以跟大众玩乐，因为够安全并且续航能力十分强，可以长时间拍摄大型公众活动或演唱会，在人群上空静距离随意飞行，可以装扮成不同外形，内部加装投影仪后，还可以作为移动投影屏幕使用。