一种单兵多功能无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机领域，尤其涉及一种单兵多功能无人机。


背景技术：

2.无人机因为制造成本较低、机动性能好、生存能力强、无人员伤亡风险等优点，因此在现代军事战争中占据极其重要的地位，可广泛应用于军事侦察、航拍、追踪、搜救等领域。但是，现有技术中的无人机绝大部分只实现飞行和侦查的功能。基于此，本发明提出了一种单兵多功能无人机，并增加无人机除侦察和飞行之外的运输物资以及投弹等功能。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种单兵多功能无人机，解决上述提到的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
5.本发明一种单兵多功能无人机，包括机身，所述机身的上方通过铰接轴左右对称铰接有机翼，所述机翼远离所述机身的端部设置有第一舵机，所述第一舵机的另一端设置有第一无刷电机，所述第一无刷电机的输出轴键连接有第一螺旋桨；所述机身的尾部设置有垂直尾翼，所述垂直尾翼的左右两侧对称设置有水平尾翼，所述垂直尾翼的后端面设置有方向舵；所述垂直尾翼的下方设置有与所述机身固定连接的第二舵机，所述第二舵机的另一端设置有第二无刷电机，所述第二无刷电机的输出轴键连接有第二螺旋桨；所述机身的底部左右对称设置有用于托运物品的框架；左右所述机翼之间设置有机翼角度调节机构；所述机身头部中心位置设置有前摄像头，所述前摄像头的靠上位置设置有gps，所述前摄像头的靠下位置设置有底部摄像头，所述前摄像头的左右对称设置有侧边摄像头；所述机身的左右侧上对称设置有光流定位设备。
6.进一步的，所述框架的截面形状为l型。
7.进一步的，所述机翼角度调节机构包括设置在所述机身上端面的滑轨，所述滑轨上滑动连接有滑块，所述滑块的上端面上对称设置有铰接块一，所述铰接块一铰接有连杆，所述连杆的另一端铰接有铰接块二，所述铰接块二设置在所述机翼上；所述滑块的前端固定连接有电动推杆。
8.进一步的，所述底部摄像头向下倾斜45
°
角安装。
9.进一步的，所述机身的底部设置有高清摄像头。
10.进一步的，所述机身设置有夜视仪和热成像仪。
11.进一步的，所述机身的底部设置有炸弹，所述炸弹的弹尾固定在所述机身上，弹体垂直悬空。
12.进一步的，所述机身的底部位于所述框架前后两侧位置上对称设置有铰接槽，所述铰接槽通过转轴铰接有铰接件，所述交接件的下端设置有连接板，所述连接板安装在底座上，所述底座的底部对称设置有脚轮；所述转轴连接着电机，所述电机设置在所述机身底部。
13.进一步的，所述铰接件的高度大于所述框架的高度。
14.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
15.该发明单兵多功能无人机通过机翼角度调节机构可以调整机翼的后掠角度，从而使无人机能够适用垂直起飞和空中飞翔的不同工况；第二螺旋桨在第二无刷电机作用下可以推动无人机向前推进；前摄像头、底部摄像头、侧边摄像头、夜视仪和热成像仪可以对周围环境进行高清拍摄，提高侦察效率和质量；光流定位设备和gps可以使得无人机适合室内、室外稳定定位；框架可以运输物资，炸弹可以用于作战需求，提高作战能力；脚轮在电机作用的收起和放下，可以使得无人机除了空中作业外，还能在陆地上作战。总之，本发明单兵多功能无人机功能多样化，能够实现可靠的空中飞行、陆上行走，扩大应用范围。
附图说明
16.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
17.图1为本发明单兵多功能无人机主视图；
18.图2为本发明单兵多功能无人机侧视图；
19.图3为第二螺旋桨起飞状态图；
20.图4为机翼角度调节机构结构图；
21.图5为脚轮安装结构图；
22.附图标记说明：1、机身；2、机翼；3、第一舵机；4、第一无刷电机；5、第一螺旋桨；6、垂直尾翼；7、水平尾翼；8、机翼角度调节机构；9、框架；10、炸弹；11、前摄像头；12、底部摄像头；13、侧边摄像头；14、光流定位设备；15、方向舵；16、第二舵机；17、第二无刷电机；18、第二螺旋桨；19、gps；20、脚轮；21、底座；22、连接板；23、铰接件；24、铰接槽；25、转轴；26、电机；
23.201、铰接轴；
24.801、滑块；802、滑轨；803、铰接块一；804、连杆；805、铰接块二；806、电动推杆。
具体实施方式
25.如图1-5所示，一种单兵多功能无人机，包括机身1，所述机身1的上方通过铰接轴201左右对称铰接有机翼2，所述机翼2远离所述机身1的端部安装有第一舵机3，所述第一舵机3的另一端安装有第一无刷电机4，所述第一无刷电机4的输出轴键连接有第一螺旋桨5。启动第一舵机3，使得第一螺旋桨5与水平面竖直设置，则在第一无刷电机4启动状态，第一螺旋桨5旋转，使无人机获得垂直上升的作用力，使得无人机能够在复杂地形进行起飞，而无需使用跑道助飞。启动第一舵机3，使得第一螺旋桨5与水平面平行设置，则在第一无刷电机4启动状态，第一螺旋桨5旋转，使无人机获得向前飞行的作用力。
26.所述机身1的尾部安装有垂直尾翼6，所述垂直尾翼6的左右两侧对称安装有水平尾翼7，所述垂直尾翼6的后端面安装有方向舵15；所述垂直尾翼6的下方安装有与所述机身1固定连接的第二舵机16，所述第二舵机16的另一端安装有第二无刷电机17，所述第二无刷电机17的输出轴键连接有第二螺旋桨18。当无人机上升至预设高度后，位于机身1尾部的第二舵机16通过角度调整，使得第二无刷电机17轴向与机身1的轴向平行，进而驱动第二螺旋桨18进行旋转，使得无人机获得向前飞行的动力。
27.所述机身1的底部左右对称安装有用于托运物品的框架9，所述框架9的截面形状为l型，可将所需的重要物资捆绑在框架9上，通过无人机送往规定地点。
28.左右所述机翼2之间安装有机翼角度调节机构8，所述机翼角度调节机构8包括安装在所述机身1上端面的滑轨802，所述滑轨802上滑动连接有滑块801，所述滑块801的上端面上对称安装有铰接块一803，所述铰接块一803铰接有连杆804，所述连杆804的另一端铰接有铰接块二805，所述铰接块二805安装在所述机翼2上；所述滑块801的前端固定连接有电动推杆806。电动推杆806向后拉动滑块801，连杆804随着滑块801的移动而摆动，从而带动机翼2从平行于机身1逐渐摆动至与机身1首尾轴线垂直，使得机翼2的后掠角为0
°
，这时机翼2的横向伸展幅度最大，保持飞机的平衡性，使其顺利起飞。电动推杆806向前推动滑块801，连杆804随着滑块801的移动而摆动，从而带动机翼2的后掠角从0
°
逐渐增大。其中，机翼2后掠角优选角度为45
°
，并且第一舵机3通过机翼2后掠角的角度调整，使得无人机飞行时的空气阻力系数降低，从而增大飞行里程则，提高无人机的工作效率。当机翼2逐渐摆动至与机身1首尾轴线平行时，收起机翼2，减少其占地面积，便于存放。
29.所述机身头部中心位置安装有前摄像头11，所述前摄像头11的靠上位置安装有gps19，所述前摄像头11的靠下位置安装有底部摄像头12，所述前摄像头11的左右对称安装有侧边摄像头13。所述机身1的左右侧上对称安装有光流定位设备14。所述底部摄像头12向下倾斜45
°
角安装。所述机身1的底部安装有高清摄像头。所述机身1安装有夜视仪和热成像仪。以上各种摄像头、夜视仪和热成像仪能够提高无人机对周围环境的侦查效率和质量。
30.所述机身1的底部安装有炸弹10，所述炸弹10的弹尾固定在所述机身1上，弹体垂直悬空。当无人机飞到目标上空时，地面操作人员遥控投弹，炸弹10在适当高度空中起爆，弹片可以覆盖相当大的范围。
31.所述机身1的底部位于所述框架9前后两侧位置上对称安装有铰接槽24，所述铰接槽24通过转轴25铰接有铰接件23，所述交接件23的下端安装有连接板22，所述连接板22安装在底座21上，所述底座21的底部对称安装有脚轮20。所述转轴25连接着电机26，电机26为正反转电机，所述电机26安装在所述机身1底部。所述铰接件23的高度大于所述框架9的高度。通过启动电机26，转轴25旋转，与转轴25固定安装的铰接件23随之一起旋转，当铰接件23与地面垂直之后，电机26关闭，当无人机落地之后，胶轮20与地面接触，在第一螺旋桨5停止旋转且第二螺旋桨18启动的情况下，无人机可以在陆地上运行。
32.本发明的动作过程如下：
33.无人机起飞：
34.首先，电动推杆806向后拉动滑块801，连杆804随着滑块801的移动而摆动，从而带动机翼2从平行于机身1逐渐摆动至与机身1首尾轴线垂直，使得机翼2的后掠角为0
°
，这时机翼2的横向伸展幅度最大，保持飞机的平衡性；然后，启动第一舵机3，使得第一螺旋桨5与水平面竖直设置，则在第一无刷电机4启动状态，第一螺旋桨5旋转，使无人机获得垂直上升的作用力，无人机起飞，最后，起飞成功后，启动电机26，转轴25旋转，与转轴25固定安装的铰接件23随之一起旋转，当铰接件23与机身1平行时，关闭电机26。
35.无人机飞行：
36.当无人机上升至预设高度后，位于机身1尾部的第二舵机16通过角度调整，使得第二无刷电机17轴向与机身1的轴向平行，进而驱动第二螺旋桨18进行旋转，使得无人机获得
向前飞行的动力；此外，电动推杆806向前推动滑块801，连杆804随着滑块801的移动而摆动，从而带动机翼2的后掠角从0
°
逐渐增大，其中，机翼2后掠角优选角度为45
°
，并且第一舵机3通过机翼2后掠角的角度调整，使得无人机飞行时的空气阻力系数降低，从而增大飞行里程则，在第一卡螺旋桨5盒第二螺旋桨18的共同作用下，提高无人机的工作效率。
37.无人机降落：
38.第二无刷电机17通过逐渐降低转速，第二螺旋桨18的逐渐停止转动，使无人机空中飞行的速度逐渐降低，这时的第一舵机3通过角度调整，使得第一无刷电机4的电机轴线垂直于地面，第一无刷电机4通过逐渐降低转速，使得无人机的向上抬升作用力逐渐减少，从而使得无人机在自身重力的作用下缓慢降落于地面上。
39.无人机陆地运行：
40.无人机缓慢降落的过程中，启动电机26，转轴25旋转，与转轴25固定安装的铰接件23随之一起旋转，当铰接件23与机身1垂直时，关闭电机26；当胶轮20与地面接触，第一无刷电机4停止启动；然后，第二螺旋桨18在第二无刷电机17作用下旋转，给无人机轴向推动力，使其在陆地上平稳运行。
41.无人机存放：
42.电动推杆806向后拉动滑块801，连杆804随着滑块801的移动而摆动，使得机翼2向机身1尾部收缩，这时机翼2后掠角则为90
°
；位于机身1尾部的第二舵机16通过角度调整，使得第二无刷电机17轴向与机身1的轴向垂直设置；最后，达到规定的存放地点之后，启动电机26，转轴25旋转，与转轴25固定安装的铰接件23随之一起旋转，当铰接件23与机身1平行时，关闭电机26。
43.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。