一种多旋翼救援无人机的制作方法

本发明涉及多旋翼救援飞行器技术领域，更具体的说是涉及一种多旋翼救援无人机。

背景技术：

多旋翼无人机是一种能够垂直起降、以多个旋翼作为动力装置的飞行器，应用在多个领域，其中在救援领域中应用也极为广泛，但是目前的多旋翼救援无人机一般航程比较短，飞行不稳定，远远不及单旋翼飞行器所能到达的航程，但是单旋翼飞行器的飞行姿态很难控制，难以在飞行的过程中改变方向和速度等，而救援病人的过程不仅需要争分夺秒，且需要保证病人具有较稳定的环境，所以需要灵活掌控无人机的飞行姿态，保持无人机飞行稳定，并保证每次可以飞行较长的距离，从而节省中途停歇的时间，避免耽搁救援的黄金时间。

因此，如何提供一种飞行航行长且易于控制飞行姿态的多旋翼救援无人机是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种多旋翼救援无人机，每次飞行具有较长的航程，且保持飞行稳定，并可以快速灵活调整无人机的飞行姿态。

一种多旋翼救援无人机，包括机体中心控制系统，救援执行系统，燃油发动机，升力旋翼，多个姿态旋翼、姿态旋翼发电机、蓄电池以及姿态旋翼发动机，并且所述机体外部周侧固定有“十”字机架，所述“十”字机架的每个支路两端均设置所述姿态旋翼发动机，多个所述姿态旋翼分别匹配设置在所述姿态旋翼发动机上，使每个所述姿态旋翼发动机可以对应驱动与每个所述姿态旋翼发动机相匹配的所述姿态旋翼的运动状态，且多个所述姿态旋翼发电机均匀设置在所述机体外部顶端的周边，并与每个所述姿态旋翼发动机相匹配，使每个所述姿态旋翼发电机为与每个所述姿态旋翼发电机相匹配的所述姿态旋翼发动机提供电能，所述十”字机架的每个支路中间还设置有所述蓄电池，用于接收每个所述姿态旋翼发电机发送的电能并储存，且所述蓄电池和所述姿态旋翼发电机之间均设置有与所述十”字机架的支路滑动连接的姿态旋翼发电机接触线圈和蓄电池首端接触线圈，所述蓄电池和所述姿态旋翼发动机之间均设置有与所述十”字机架的支路滑动连接的蓄电池尾端接触线圈和与所述十”字机架的支路固定连接的姿态旋翼发动机接触线圈，且所述姿态旋翼发动机接触线圈同时与所述姿态旋翼发动机固定连接，通过控制各个线圈的位置，接通或断开各线圈之间的无线导电，从而可以通过无线传电的方式为所述姿态旋翼发动机提供电能，防止电调信号线断开时所述姿态旋翼发动机停止转动的问题；

其中，所述中心控制系统包括燃油发动机控制模块、姿态旋翼发动机控制模块、线圈控制模块和救援控制模块，所述救援执行系统位于所述机体内侧，且接收所述救援控制模块发出的救援控制信号，所述燃油发动机以及所述升力旋翼均位于所述机体外侧顶部，且所述燃油发动机通过转速箱驱动所述升力旋翼转动，可以提供较大的升力，提高飞行速率，节省救援时间，并可以保证每次飞行具有较长的航程，同时，多个所述姿态旋翼发电机均匀接收所述燃油发动机的部分机械能，并转化为电能，且通过电调信号线依次将电能传输至所述蓄电池和所述姿态旋翼发动机中，通过所述姿态旋翼发电机将所述燃油发动机的机械能转化为电能，并通过电调信号线将电能依次传输至所述蓄电池和所述姿态旋翼发动机中，从而可以实现通过电能控制所述姿态旋翼发动机的运动状态，方便调整所述姿态旋翼的飞行姿态并保持飞行稳定的效果，且设置了所述蓄电池存储电能，防止所述燃油发动机停止工作时导致所述姿态旋翼发电机不能再转化电能，最后使所述姿态旋翼发动机由于不能再接收电能而停止工作，阻碍所述姿态旋翼正常转动的问题，可以实现在所述升力旋翼停止工作时，所述多旋翼救援无人机可以通过多个所述姿态旋翼提供升力并提供改变姿态力的技术效果，解决难以改变飞行姿态的问题；或者所述多个姿态旋翼发电机依次通过所述姿态旋翼发电机接触线圈、所述蓄电池首端接触线圈、所述蓄电池尾端接触线圈和所述姿态旋翼发动机接触线圈将电能依次传输至所述蓄电池和所述姿态旋翼发动机中，通过接通或断开各线圈的无线导电，从而可以通过无线传电的方式为所述姿态旋翼发动机提供电能，防止电调信号线断开时所述姿态旋翼发动机停止转动的问题，且所述中心控制系统分别通过燃油发动机控制模块控制燃油发动机的开关状态、转速和转向，通过态旋翼发动机控制模块控制各态旋翼发动机的开关状态、转速和转向，通过线圈控制模块控制各线圈的位置。

优选的，所述机体由储物层和救治人员搁置层组成，且所述储物层位于所述救治人员搁置层的顶端，为需要救治人员提供一个较稳定和舒适的环境。

优选的，还包括油箱，且所述油箱位于所述储物层，并通过油管向所述燃油发动机输送燃油，方便为所述燃油发动机提供充足的燃料，防止由于缺乏燃料导致停止飞行的问题。

优选的，转速箱由顶部伞齿轮、底部伞齿轮和2个两侧齿轮组成，通过所述顶部伞齿轮、所述底部伞齿轮和2个所述两侧齿轮之间相互啮合，将所述燃油发动机的机械能传递到所述升力旋翼中，保持传动稳定并可以提高传动效率。

优选的，所述升力旋翼包括主升力旋翼和副升力旋翼，且所述主升力旋翼固定有主升力旋翼转轴，所述副升力旋翼固定有副升力旋翼管轴，且所述副升力旋翼管轴固接所述顶部伞齿轮，所述主升力旋翼转轴穿过所述副升力旋翼管轴并固接所述底部伞齿轮，且穿过所述底部伞齿轮与所述燃油发动机的输出轴上设置的发动机伞齿轮固接，通过将所述升力旋翼设置为两个，不仅可以提高飞行航程，还可以提高航行速率，节省救援时间。

优选的，所述燃油发动机控制模块包括燃油发动机开停状态控制单元、燃油发动机转速控制单元和燃油发动机转向控制单元，通过所述燃油发动机开停状态控制单元、所述燃油发动机转速控制单元和所述燃油发动机转向控制单元依次控制所述燃油发动机的开关状态、转速和转向，从而可以依次控制所述升力旋翼的开关状态、转速和转向。

优选的，所述姿态旋翼发动机控制模块包括姿态旋翼发动机开停状态控制单元、姿态旋翼发动机转速控制单元、姿态旋翼发动机转向控制单元、转向锁定单元和解锁单元，通过所述姿态旋翼发动机开停状态控制单元、所述姿态旋翼发动机转速控制单元和所述姿态旋翼发动机转向控制单元依次控制所述姿态旋翼发动机的开关状态、转速、转向，以及通过所述转向锁定单元锁定所述姿态旋翼发动机的运转状态，通过所述解锁单元解除对所述姿态旋翼发动机的锁定状态。

优选的，所述线圈控制模块包括姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元、蓄电池首端接触线圈位移控制单元、蓄电池尾端接触线圈位移控制单元和姿态旋翼发动机接触线圈位移控制单元，通过所述姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元、所述蓄电池首端接触线圈位移控制单元、所述蓄电池尾端接触线圈位移控制单元和所述姿态旋翼发动机接触线圈位移控制单元依次控制所述姿态旋翼发电机接触线圈、所述蓄电池首端接触线圈、所述蓄电池尾端接触线圈和所述姿态旋翼发动机接触线圈的位置，从而依次控制所述姿态旋翼发电机接触线圈与所述姿态旋翼发电机的接通状态，所述蓄电池首端接触线圈位移控制单元和所述蓄电池尾端接触线圈分别与所述蓄电池的接通状态，所述姿态旋翼发动机接触线圈与所述姿态旋翼发动机的接通状态。。

优选的，所述救援执行系统包括置于所述救治人员搁置层一侧的蓄电池组，与所述蓄电池组连接的多个吊床电动机，与每个所述吊床电动机连接的转轴，以及与所述转轴连接的钢索，以及与所述钢索连接的担架，可以通过所述救援控制模块控制所述钢索的相对长度，从而控制所述担架相对于需要救治人员的距离。

优选的，所述救援控制模块包括救援启动单元、救援停止单元和救援调节单元，通过所述救援启动单元、所述救援停止单元和所述救援调节单元依次控制多个所述吊床电动机的开启、控制多个所述吊床电动机的停止，以及控制所述钢索的相对长度。

优选的，所述姿态旋翼为4个。

优选的，所述电调信号线置于所述十”字机架中，可以延长所述电调信号的使用寿命。

优选的，所述姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元、所述蓄电池首端接触线圈位移控制单元、所述蓄电池尾端接触线圈位移控制单元均位于滑块上，通过所述滑块在所述“十”字机架的支路上滑动。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种海上救援无人机，可以实现以下技术效果：

①本发明通过燃油发动机同时为升力旋翼提供旋转力以及为姿态旋翼发电机提供转化电能用的机械能，进而通过所述姿态旋翼发电机为姿态旋翼提供改变姿态的力，从而实现了在具有远程航行的基础上可以灵活调整姿态旋翼的姿态。

②通过多个姿态旋翼相互配合，可以实现对多种姿态的调整，从而保证调整的灵活性和稳定性；

③节省救援时间，为医护人员争取到更多的抢救时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明一种多旋翼救援无人机整体结构的俯视图；

图2附图为本发明一种多旋翼救援无人机的传动方式的剖视图；

图3附图为本发明一种多旋翼救援无人机的原理图。

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。

本发明实施例公开了一种多旋翼救援无人机，包括机体1，中心控制系统2，救援执行系统3，燃油发动机4，升力旋翼，多个姿态旋翼5、姿态旋翼发电机6、蓄电池7以及姿态旋翼发动机8，并且机体外部周侧固定有“十”字机架，“十”字机架的每个支路9两端均设置姿态旋翼发动机8，多个姿态旋翼5分别匹配设置在姿态旋翼发动机8上，且多个姿态旋翼发电机6均匀设置在机体1外部顶端的周边，并与每个姿态旋翼发动机8相匹配，十”字机架的每个支路9中间还设置有蓄电池7，且蓄电池7和姿态旋翼发电机6之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的姿态旋翼发电机接触线圈10和蓄电池首端接触线圈11，蓄电池7和姿态旋翼发动机8之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的蓄电池尾端接触线圈12和与十”字机架的支路9固定连接的姿态旋翼发动机接触线圈13，且姿态旋翼发动机接触线圈13同时与姿态旋翼发动机8固定连接；

其中，中心控制系统2包括燃油发动机控制模块21、姿态旋翼发动机控制模块22、线圈控制模块23和救援控制模块24，救援执行系统3位于机体1内侧，且接收救援控制模块24发出的救援控制信号，燃油发动机4以及升力旋翼均位于机体外侧顶部，且燃油发动机4通过转速箱驱动升力旋翼转动，同时，多个姿态旋翼发电机6均匀接收燃油发动机4的部分机械能，并转化为电能，且通过电调信号线依次将电能传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中，或者多个姿态旋翼发电机6依次通过姿态旋翼发电机接触线圈10、蓄电池首端接触线圈11、蓄电池尾端接触线圈12和姿态旋翼发动机接触线圈13将电能依次传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中，且中心控制系统2分别通过燃油发动机控制模块21控制燃油发动机4的开关状态、转速和转向，通过态旋翼发动机控制模块22控制各态旋翼发动机8的开关状态、转速和转向，通过线圈控制模块23控制各线圈的位置。

为了进一步优化上述技术方案，机体1由储物层和救治人员搁置层组成，且储物层位于救治人员搁置层的顶端。

为了进一步优化上述技术方案，还包括油箱，且油箱位于储物层，并通过油管向燃油发动机输送燃油。

为了进一步优化上述技术方案，转速箱由顶部伞齿轮、底部伞齿轮和2个两侧齿轮组成。

为了进一步优化上述技术方案，升力旋翼包括主升力旋翼17和副升力旋翼18，且主升力旋翼17固定有主升力旋翼转轴171，副升力旋翼18固定有副升力旋翼管轴181，且副升力旋翼管轴181固接顶部伞齿轮，主升力旋翼转轴171穿过副升力旋翼管轴181并固接底部伞齿轮，且穿过底部伞齿轮与燃油发动机的输出轴上设置的发动机伞齿轮19固接。

为了进一步优化上述技术方案，燃油发动机控制模块21包括燃油发动机开停状态控制单元211、燃油发动机转速控制单元212和燃油发动机转向控制单元213。

为了进一步优化上述技术方案，姿态旋翼发动机控制模块22包括姿态旋翼发动机开停状态控制单元221、姿态旋翼发动机转速控制单元222、姿态旋翼发动机转向控制单元223、转向锁定单元224和解锁单元225。

为了进一步优化上述技术方案，线圈控制模块23包括姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元231、蓄电池首端接触线圈位移控制单元232、蓄电池尾端接触线圈位移控制单元233和姿态旋翼发动机接触线圈位移控制单元234。

为了进一步优化上述技术方案，救援控制模块24包括救援启动单元241、救援停止单元242和救援调节单元243。

为了进一步优化上述技术方案，救援执行系统3包括置于救治人员搁置层一侧的蓄电池组31，与蓄电池组31连接的多个吊床电动机32，与每个吊床电动机32连接的转轴33，以及与转轴33连接的钢索34，以及与钢索34连接的担架35。

为了进一步优化上述技术方案，姿态旋翼5为4个。

为了进一步优化上述技术方案，电调信号线置于所述十”字机架中，可以延长所述电调信号的使用寿命。

为了进一步优化上述技术方案，姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元231、蓄电池首端接触线圈位移控制单元232、蓄电池尾端接触线圈位移控制单元233均位于滑块上，通过滑块在“十”字机架的支路9上滑动。

实施例1：

本发明通过电调信号线依次将电能传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中。

本发明实施例公开了一种多旋翼救援无人机，包括机体1，中心控制系统2，救援执行系统3，燃油发动机4，升力旋翼，多个姿态旋翼5、姿态旋翼发电机6、蓄电池7以及姿态旋翼发动机8，并且机体1由储物层和救治人员搁置层组成，储物层位于救治人员搁置层的顶端，储物层中设置有油箱，通过油管向燃油发动机4输送燃油，机体外部周侧固定有“十”字机架，“十”字机架的每个支路9两端均设置姿态旋翼发动机8，多个姿态旋翼5分别匹配设置在姿态旋翼发动机8上，且多个姿态旋翼发电机6均匀设置在机体1外部顶端的周边，并与每个姿态旋翼发动机8相匹配，十”字机架的每个支路9中间还设置有蓄电池7，且蓄电池7和姿态旋翼发电机6之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的姿态旋翼发电机接触线圈10和蓄电池首端接触线圈11，蓄电池7和姿态旋翼发动机8之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的蓄电池尾端接触线圈12和与十”字机架的支路9固定连接的姿态旋翼发动机接触线圈13，且姿态旋翼发动机接触线圈13同时与姿态旋翼发动机8固定连接；

其中，中心控制系统2包括燃油发动机控制模块21、姿态旋翼发动机控制模块22、线圈控制模块23和救援控制模块24，救援执行系统3位于机体1内侧，且接收救援控制模块24发出的救援控制信号，燃油发动机4以及升力旋翼均位于机体外侧顶部，且燃油发动机4通过转速箱驱动升力旋翼转动，从而驱动多旋翼救援无人机垂直起飞，同时，多个姿态旋翼发电机6均匀接收燃油发动机4的部分机械能，并转化为电能，且通过电调信号线依次将电能传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中，此时蓄电池7逐渐积攒电能，同时姿态旋翼发动机8由于受到姿态旋翼发电机6通过电调信号线传送的电能而开启转动，通过姿态旋翼发动机开停状态控制单元221、姿态旋翼发动机转速控制单元222和姿态旋翼发动机转向控制单元223依次控制姿态旋翼发动机8的开关状态、转速和转向，从而通过各姿态旋翼5的转动状态实现多种飞行姿态，同时通过燃油发动机开停状态控制单元211、燃油发动机转速控制单元212和燃油发动机转向控制单元213依次控制燃油发动机4的开关状态、转速和转向，减小升力旋翼的转速，削弱升力旋翼的升力作用，并控制升力旋翼的转向，使升力旋翼辅助姿态旋翼5进行姿态变换，必要时，可以通过燃油发动机开停状态控制单元211停止燃油发动机4的工作，通过蓄电池7继续为姿态旋翼发动机8提供电能，从而只通过多个姿态旋翼5进行姿态变换。当姿态变换完成，需要保持姿态不变继续飞行，通过转向锁定单元224锁定姿态旋翼发动机8的运转状态，从而使姿态旋翼5保持不变的姿态飞行，当需要继续转变飞行姿态时，通过解锁单元225解除对姿态旋翼发动机8的锁定状态，重进进行姿态变换。当达到救援现场后，通过救援启动单元241控制多个吊床电动机32的开启，通过救援调节单元241控制吊床电动机32的速度和转向，从而控制钢索34放长或回缩的状态，以及控制在整个救援过程中钢索34的运动速度，保持担架35的稳定性，当救援结束，通过救援停止单元242停止吊床电动机的运动，并继续控制飞行姿态和飞行速度，将需要救治人员转送到安全地带。

实施例2：

本发明通过各线圈依次将电能传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中。

本发明实施例公开了一种多旋翼救援无人机，包括机体1，中心控制系统2，救援执行系统3，燃油发动机4，升力旋翼，多个姿态旋翼5、姿态旋翼发电机6、蓄电池7以及姿态旋翼发动机8，并且机体1由储物层和救治人员搁置层组成，储物层位于救治人员搁置层的顶端，储物层中设置有油箱，通过油管向燃油发动机4输送燃油，机体外部周侧固定有“十”字机架，“十”字机架的每个支路9两端均设置姿态旋翼发动机8，多个姿态旋翼5分别匹配设置在姿态旋翼发动机8上，且多个姿态旋翼发电机6均匀设置在机体1外部顶端的周边，并与每个姿态旋翼发动机8相匹配，十”字机架的每个支路9中间还设置有蓄电池7，且蓄电池7和姿态旋翼发电机6之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的姿态旋翼发电机接触线圈10和蓄电池首端接触线圈11，蓄电池7和姿态旋翼发动机8之间均设置有与十”字机架的支路9滑动连接的蓄电池尾端接触线圈12和与十”字机架的支路9固定连接的姿态旋翼发动机接触线圈13，且姿态旋翼发动机接触线圈13同时与姿态旋翼发动机8固定连接；

其中，中心控制系统2包括燃油发动机控制模块21、姿态旋翼发动机控制模块22、线圈控制模块23和救援控制模块24，救援执行系统3位于机体1内侧，且接收救援控制模块24发出的救援控制信号，燃油发动机4以及升力旋翼均位于机体外侧顶部，且燃油发动机4通过转速箱驱动升力旋翼转动，从而驱动多旋翼救援无人机垂直起飞，同时，多个姿态旋翼发电机6均匀接收燃油发动机4的部分机械能，并转化为电能，通过多个姿态旋翼发电机6依次通过姿态旋翼发电机接触线圈10、蓄电池首端接触线圈11、蓄电池尾端接触线圈12和姿态旋翼发动机接触线圈13将电能依次传输至蓄电池7和姿态旋翼发动机8中，此时蓄电池7逐渐积攒电能，同时姿态旋翼发动机8由于受到姿态旋翼发电机6通过各线圈传送的电能而开启转动，通过姿态旋翼发动机开停状态控制单元221、姿态旋翼发动机转速控制单元222和姿态旋翼发动机转向控制单元223依次控制姿态旋翼发动机8的开关状态、转速和转向，从而通过各姿态旋翼5的转动状态实现多种飞行姿态，同时通过燃油发动机开停状态控制单元211、燃油发动机转速控制单元212和燃油发动机转向控制单元213依次控制燃油发动机4的开关状态、转速和转向，减小升力旋翼的转速，削弱升力旋翼的升力作用，并控制升力旋翼的转向，使升力旋翼辅助姿态旋翼5进行姿态变换，必要时，可以通过燃油发动机开停状态控制单元211停止燃油发动机4的工作，通过蓄电池7继续为姿态旋翼发动机8提供电能，从而只通过多个姿态旋翼5进行姿态变换。当姿态变换完成，需要保持姿态不变继续飞行，通过转向锁定单元224锁定姿态旋翼发动机8的运转状态，从而使姿态旋翼5保持不变的姿态飞行，当需要继续转变飞行姿态时，通过解锁单元225解除对姿态旋翼发动机8的锁定状态，重进进行姿态变换。当达到救援现场后，通过救援启动单元241控制多个吊床电动机32的开启，通过救援调节单元241控制吊床电动机32的速度和转向，从而控制钢索34放长或回缩的状态，以及控制在整个救援过程中钢索34的运动速度，保持担架35的稳定性，当救援结束，通过救援停止单元242停止吊床电动机的运动，并继续控制飞行姿态和飞行速度，将需要救治人员转送到安全地带。

其中，姿态旋翼发动机8通过各线圈为姿态旋翼发电机6提供电能的过程如下：

当需要通过各线圈传送电能时，通过姿态旋翼发电机接触线圈位移控制单元231控制姿态旋翼发电机接触线圈10移动，直至姿态旋翼发电机接触线圈10与姿态旋翼发电机6接通，同时蓄电池首端接触线圈位移控制单元232、蓄电池尾端接触线圈位移控制单元233分别控制蓄电池首端接触线圈11和蓄电池尾端接触线圈12移动，使蓄电池首端接触线圈11与蓄电池7的首端接通，蓄电池尾端接触线圈12与蓄电池7的尾端接通，从而可以通过已经接通的各线圈之间进行无线方式的电能传输，防止电调信号线断开而中断供电的问题。

同理，当不需要通过各线圈传送电能时，分别控制姿态旋翼发电机接触线圈10与姿态旋翼发电机6处于断开状态，蓄电池首端接触线圈11与蓄电池7的首端处于断开状态，以及蓄电池尾端接触线圈12与蓄电池7的尾端断开。