一种多旋翼飞行器的制作方法

本发明涉及无人机，特别涉及一种多旋翼飞行器。

背景技术：

传统的无人机在底部设置起落架，用于降落时能够平稳着陆，但是在实际运用中，无人机通常在户外使用，而且经常会降落到复杂的环境，例如坡路、凹凸不平的地面(由石头或沙砾铺设)、河滩、沼泽、水面等，起落架在这种复杂的环境中，由于地面不平整会发生侧翻，或者会卡止在石头缝中，或者直接没入稀泥中，或者坠入水中，导致无法再次启用无人机作业，甚至导致无人机的损坏和毁灭，影响了使用效率。

技术实现要素：

为了使无人机能够适应复杂的环境，能在户外复杂的介质表面上平稳可靠地停放，从而有利于再次起飞。

本发明提出了一种多旋翼飞行器，其包括：

轻质材料制成的底座，其上开设贯通的气流通道；所述底座的下表面为平面或圆滑曲面，在任意介质表面落地时，所述底座的下表面与所述介质表面实现多点接触或面接触；

飞行机构，其与所述底座连接，所述飞行机构包括多个间隔分布的旋翼，各所述旋翼的下端面高于所述底座的下表面。

进一步地，所述飞行机构的外廓在所述底座的上表面的投影位于所述底座的上表面内。

作为一种可实施的方式，各所述旋翼均位于所述气流通道的上方，并能沿朝向或远离所述底座的方向运动。

进一步地，所述多旋翼飞行器还包括连接机构，其包括至少三个连接杆组，各所述连接杆组均设置在所述飞行机构与所述底座之间。

作为一种可实施的方式，各所述连接杆组均包括伸缩杆，通过所述伸缩杆的伸出运动，各所述旋翼远离所述气流通道；通过所述伸缩杆的缩回运动，各所述旋翼靠近或者没入所述气流通道。

作为另一种可实施的方式，其中至少一个所述连接杆组包括伸缩杆，其余所述连接杆组与所述底座能转动地连接；通过所述伸缩杆的伸出运动，各所述旋翼远离所述气流通道；通过所述伸缩杆的缩回运动，各所述旋翼靠近或者没入所述气流通道。

作为另一种可实施的方式，各所述旋翼均固定设置于所述气流通道内。

进一步地，所述气流通道为在所述底座上对应各所述旋翼分别开设的贯通孔，或者所述气流通道为在所述底座边缘对应各所述旋翼分别开设的切角。

进一步地，所述旋翼的数量为至少四个。

进一步地，所述底座为一扁平状的长方体。

本发明的多旋翼飞行器，通过设置底座，能在倾斜或不平整的路面上平稳可靠地停放，由于底座与介质表面有足够多的接触点或一定的接触面积，从而不会发生侧翻，相对于传统的飞行器，不涉及起落架，自然不会发生起落架卡止现象。采用轻质材料例如发泡材料制造底座，使底座能够支撑整个飞行器漂浮在水面上，落在稀泥中也不会陷落。本发明能够适应户外各种复杂的环境，能在任意介质表面可靠停放，提高了灵活性，扩大了使用范围或场景，提高了使用效率。

附图说明

图1为本发明的多旋翼飞行器在第一使用状态的立体示意图；

图2为本发明的多旋翼飞行器在第一使用状态的另一立体示意图；

图3为本发明的多旋翼飞行器在第二使用状态的立体示意图；

图4为本发明的多旋翼飞行器在坡路上的立体示意图；

图5为本发明的多旋翼飞行器在坡路上的另一立体示意图。

附图标记：

10-底座；12-气流通道；121-贯通孔；

20-飞行机构；21-中心体；22-旋翼；23-悬臂；

30-连接机构；31-连接杆组；311-伸缩杆；312-铰接支柱；

2-坡路。

具体实施方式

请参阅图1和图2所示，本发明提供一种多旋翼飞行器，其包括轻质材料制成的底座10和飞行机构20。底座10上开设贯通的气流通道12，底座10的下表面为平面或圆滑曲面，在任意介质表面落地时，底座10的下表面与介质表面实现多点接触或面接触。飞行机构20与底座10连接，飞行机构20包括多个间隔分布的旋翼22，各旋翼22的下端面高于底座10的下表面。

在底座10上开设气流通道12，避免底座10遮挡旋翼22的下洗气流，保证了旋翼升力。通过底座10的下表面降落，降落时与介质表面有一定的接触面积，飞行器能在倾斜或不平整的路面上平稳可靠地停放，从而有利于再次起飞。本实施例中，底座10的下表面为平面。当底座10的下表面落在起伏不平的地面上，飞行器与介质表面之间为多点接触(至少三点)，底座10在重力作用下会自动找到足够多的支撑点实现多点接触，而且被托举在突起物的最高处，更不容易形成卡止。当底座10的下表面落在坡路上，飞行器与介质表面之间为面接触，具有较大接触面积，产生较大的摩擦力，更容易在坡路可靠地停放。当底座10的下表面落在沙漠中，在正常天气情况下不会发生陷落。

底座10由轻质材料制成，本实施例中，底座10由发泡材料制成。当多旋翼飞行器降落在水面或沼泽上，由于轻质材料密度远小于介质，底座10有足够的浮力支撑多旋翼飞行器在水面或沼泽上漂浮，从而能够自由起降。本发明的多旋翼飞行器不仅能适应凹凸不平的不平整地面，还能适应水路、沼泽或沙漠，能在任意介质表面可靠停放，提高了使用的灵活性，扩大了使用范围或场景。

进一步地，飞行机构20的外廓在底座10的上表面的投影位于底座10的上表面内。也就是说，飞行机构20正对底座10的上表面，不会超出底座10限定的边界，底座10的外廓围成的面积大于或等于飞行机构20的外廓在底座10上的投影面积。使底座10相对于飞行机构20具有足够大的面积，与介质表面之间会有足够的摩擦力，保证多旋翼飞行器在各种起伏不平或有突起物的地面能够平稳可靠地停放，或者能在倾斜的坡路上平稳可靠地停放，飞行器得到了平稳的放置，也有利于再次起飞。

当多旋翼飞行器用于复杂的环境时，由于底座10与介质表面有相对较大的接触面积，从而不会发生侧翻，相对于传统的飞行器，不涉及起落架，自然不会发生起落架卡死现象。本发明的底座10方便降落，也方便了再次起飞，保证了使用效率。

较优地，旋翼22的数量为至少四个。本实施例中，采用了四旋翼飞行器，也可是其他各类旋翼结构。

请结合图1和图3所示，作为一种可实施的方式，各旋翼22均位于气流通道12的上方，并能沿朝向或远离底座10的方向运动。图1中各旋翼22与底座10的距离最大，图3中各旋翼22与底座10的距离最小。

作为一种可实施的方式，多旋翼飞行器还包括连接机构30，其包括至少三个连接杆组31，各连接杆组31均设置在飞行机构20与底座10之间。

作为一种可实施的方式，请参阅图4和图5所示，各连接杆组31均包括伸缩杆311，通过伸缩杆311的伸出运动，各旋翼22远离气流通道12；通过伸缩杆311的缩回运动，各旋翼22靠近或者没入气流通道12。本实施例中，连接机构30设置四个连接杆组31，各连接杆组31均包括伸缩杆311，通过伸缩杆311的伸缩运动，使旋翼22相对于底座10上下运动。

作为另一种可实施的方式，其中至少一个连接杆组31包括伸缩杆311，其余连接杆组31与底座10能转动地连接；通过伸缩杆311的伸出运动，各旋翼22远离气流通道12；通过伸缩杆311的缩回运动，各旋翼22靠近或者没入气流通道12。

具体地，伸缩杆311为可自动伸缩的电推杆。作为另一种可实施的方式，伸缩杆311为液压杆，液压杆包括固定段和伸缩段，通过伸缩段相对于固定段的伸出运动，各旋翼22远离气流通道12；通过伸缩段相对于固定段的缩回运动，各旋翼22靠近或者没入气流通道12。

具体地，结合图1所示，飞行机构20包括中心体21，旋翼22沿周向通过悬臂23连接在中心体21的外侧。各连接杆组31均设置在中心体21与底座10之间，通过伸缩杆311的伸缩运动带动中心体21上的旋翼22上下运动。

进一步地，如图4和图5所示，各连接杆组31的伸缩杆311的工作长度可互不相同。当多旋翼飞行器停放在坡路2上，连接机构30中位于高处的伸缩杆311的工作长度小于位于低处的伸缩杆311的工作长度，使飞行机构20能尽量保持水平状态。图1和图3中各连接杆组31的伸缩杆311的工作长度相同，此时多旋翼飞行器降落在比较平整的地面上。较优地，可以在多旋翼飞行器上设置角度传感器，当降落的坡路的坡角超过某阈值时，自动调整各伸缩杆311的工作长度，保证飞行机构20不会倾斜，避免重心不稳导致侧翻。

进一步地，各连接杆组还包括铰接支柱312，铰接支柱312竖直设置，且其下端固定在底座10上，各伸缩杆311的下端分别与铰接支柱312的上端能转动地连接。当多旋翼飞行器停放在坡路2上，伸缩杆311相对于铰接支柱312转动呈竖直状态。同时，通过各伸缩杆311伸缩运动，使伸缩杆311顶部支撑的飞行机构20处于绝对水平状态，保证了飞行器在倾斜的坡面停放时重心稳定。当飞行器再次起飞时，旋翼22旋转，飞行机构20的水平状态使升力方向垂直向上，保证飞行器在倾斜的坡面起飞时的动力平稳。

作为另一种可实施的方式，连接机构30包括一根竖直设置的调节柱和多个连接臂；调节柱的下端连接到底座10的上表面，连接臂的数量与旋翼22的数量相同，各连接臂的一端连接在调节柱的上端，其另一端分别向外水平延伸，各旋翼22一一对应地能转动地连接在连接臂的另一端。调节柱(即液压挺杆)包括固定端和伸缩端，可使固定端位于调节柱的下端，且固定连接在底座10的上表面；伸缩端位于调节柱的上端，且能相对于固定端上下伸缩；通过伸缩端相对于固定端的伸缩运动，各旋翼22分别纳入靠近或远离底座10。

作为再一种可实施的方式，连接机构30包括多根伸缩杆311，伸缩杆311的数量与旋翼22的数量相同，各旋翼22分别设置在伸缩杆311的顶部，各伸缩杆311分别独立控制，从而使各旋翼22的高度分别得到调节。

作为另一种可实施的方式，各旋翼22均固定设置于气流通道12内。如图1所示，本实施例中，可以通过连接机构30的变形，例如悬臂23的末端可向下弯曲，当伸缩杆311回缩到最小距离时，可使旋翼22部分或全部没入气流通道12内。或者在底座10的上表面对应中心体21的位置设置凹槽，使中心体21能沉入凹槽内；当伸缩杆311回缩时，带动旋翼22朝向底座10运动，当伸缩杆311回缩到最小距离时，能使旋翼22部分或全部没入气流通道12内。

进一步地，如图2所示，气流通道12为在底座10上对应各旋翼22分别开设的贯通孔121，贯通孔121的形状和尺寸能保证旋翼22没入其中并自由旋转。或者气流通道12为在底座10边缘对应各旋翼22分别开设的切角，本实施例中，底座10的横截面为矩形，旋翼22对应设置在矩形的四个顶点处，在顶点处开设切角，切角形状能保证旋翼22没入其中并自由旋转。

进一步地，底座10为一扁平状的长方体。当气流通道12为在底座10上对应各旋翼22分别开设的贯通孔121时，通过连接机构30的变形，使旋翼22全部没入贯通孔121内，此时整个飞行器的外形为一个规则的长方体，落地时占用空间小，且能保护旋翼22的桨叶受到底座10的保护。

作为一种可实施的方式，底座10包括槽型部，在槽型部的底部开设气流通道12，此时，旋翼22向下靠近底座10时，可以直接没入槽型部的空腔中。进一步地，底座10还可以包括扣盖在槽型部上端开口处的上盖，避免雨水或杂物落入槽型部的空腔中。

以上对本发明所提供的多旋翼飞行器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。