一种光电混合动力多用途消防无人机

本发明涉及无人机，具体涉及一种光电混合动力多用途消防无人机。

背景技术：

1、无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“uav”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。作为一种新型技术，无人机在多领域都发挥了极大的作用，尤其在消防领域的应用产生重大作用。

2、然而，市面上现有的无人机大多数功能单一，且存在着各种缺陷，极大地限制了无人机的应用范围。大多数消防无人机存在着滞空时间短，续航能力弱，携带物资单一，机身庞大等问题。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种光电混合动力多用途消防无人机，以解决现有技术存在的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

3、一种光电混合动力多用途消防无人机，包括：

4、机身，所述机身内部设有控制器、锂电池和驱动电机，所述机身四周设有机臂，所述机臂末端处安装有垂直升力螺旋桨；

5、水平式固定翼，两个所述水平式固定翼设置于所述机身的两侧，所述水平式固定翼底部设有用于挂载物资的伸缩式支撑架和可拆式的灭火弹发射器；

6、旋转收缩式尾翼，所述旋转收缩式尾翼设置于所述机身的后方；

7、缓冲式起落架，所述缓冲式起落架固定设置于所述机身的底部；

8、空投箱，所述空投箱半埋式内置于所述机身下表面；

9、太阳能电池，多个所述太阳能电池分别布置于所述机臂、所述水平式固定翼和所述旋转收缩式尾翼的上表面，所述太阳能电池、锂电池和驱动电机均与所述控制器电连接。

10、进一步的，所述机身包括矩形结构的机身主体和四棱锥结构的机首，所述机身主体的顶部设有避障雷达和温湿度传感器，所述机首的底部设有工业级高清摄像头，所述避障雷达、所述温湿度传感器和所述工业级高清摄像头均与所述控制器电连接。

11、进一步的，所述水平式固定翼包括由内至外依次设置的内侧翼、中部翼和末端翘翼，所述末端翘翼与所述中部翼固定连接，所述中部翼与所述内侧翼通过机翼折叠结构连接；

12、所述中部翼的前侧通过连接装置紧固有水平推力螺旋桨；

13、所述太阳能电池覆盖于所述内侧翼和所述中部翼的上表面。

14、进一步的，所述机翼折叠结构包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块固定连接于所述中部翼上，所述第二连接块固定连接于所述内侧翼上，所述第一连接块和第二连接块通过阻尼转轴转动连接。

15、进一步的，所述内侧翼底部也设有多个方形卡槽，所述灭火弹发射器上嵌套有挂环，所述挂环上部的方形卡块与所述方形卡槽相匹配；

16、所述灭火弹发射器内部设有水平发射式灭火弹，所述灭火弹发射器接受来所述控制器的启动信号，点燃发射所述水平发射式灭火弹。

17、进一步的，所述伸缩式支撑架包括拱型架和托盘，所述拱型架的底部通过伸缩杆与所述托盘连接，所述拱型架的顶部设有与所述方形卡槽相匹配的方形卡块。

18、进一步的，所述旋转收缩式尾翼包括斜尾翼和中间竖板，两个所述斜尾翼分别通过固定轴转动连接于所述中间竖板的两侧，所述中间竖板的前端设有旋转轴，所述旋转轴的两端通过侧竖板固定连接双连接杆，所述双连接杆的另一端固定连接于所述机身的内部；

19、所述固定轴下方设有用于吸附所述斜尾翼的磁铁板；

20、所述太阳能电池覆盖于所述斜尾翼的上表面。

21、进一步的，所述缓冲式起落架包括设置于顶部的底盘，所述底盘与所述机身固定连接，所述底盘的下方通过支撑转轴连接四根支撑杆，每根所述支撑杆的底部均设有支撑板；

22、位于所述底盘前部的两根支撑杆为第一支撑杆，位于所述底盘后部的两根支撑杆为第二支撑杆，所述第一支撑杆可以围绕支撑转轴向前旋转0-40度，所述第二支撑杆可以围绕支撑转轴向后旋转0-40度，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆相互靠近的一侧均设有空心圆柱，所述空心圆柱的末端内部设有阻拦柱，两个阻拦柱之间连接有粗弹簧。

23、进一步的，所述缓冲式起落架为滑橇式结构，整体采用碳纤维材料，所述在支撑板的底部粘贴有橡胶缓冲物。

24、进一步的，所述空投箱内部设有电动机组，所述电动机组包括第一电机和第二电机，所述第一电机通过转动轴连接有旋转隔层板，所述旋转隔层板将所述空投箱内部划分为四块区域，所述第二电机通过齿轮链连接有空投阀门开关，所述第一电机和第二电机通过导线经所述空投箱顶部的中心开孔与所述控制器电连接。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、采用了水平式固定翼和旋转收缩式尾翼相互配合进行起降和飞行，无人机的混合动力能源部分，来自于机身内部的锂电池以及分别位于水平固定翼机翼上表面、旋转收缩式尾翼部分以及机臂上处的太阳能电池，为无人机的续航时间提供助力；缓冲式起落架由中间连接处的粗弹簧来分散降落时的冲击力；水平固定翼由机翼折叠结构连接，并向上折叠，斜尾翼部分可向内侧旋转伸缩，以此节省占地空间；机身下方的空投箱，利用第一电机控制其中的旋转隔层板切换与空投阀门开关的配合可以完成不同区域物资或灭火弹的投放；内侧水平固定翼下方的伸缩式支撑架，用以搭载并固定救援物资，灭火弹发射器同时也安装在水平固定翼内侧伸缩式支撑架中，以伸缩式支撑架进一步固定，防止飞行时掉落或者歪斜；机身上表面安装有避障雷达与温湿度传感器，机首下方安装有工业级高清摄像头，且内部安装锂电池、控制器、信号处理器、无线电信息处理模块等内部模块，用以操控并保证无人机的正常运行，来适应完成多种复杂场景下的消防任务，解决了滞空时间短，续航能力弱，携带物资单一，机身庞大的问题。

技术特征：

1.一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述机身包括矩形结构的机身主体和四棱锥结构的机首，所述机身主体的顶部设有避障雷达和温湿度传感器，所述机首的底部设有工业级高清摄像头，所述避障雷达、所述温湿度传感器和所述工业级高清摄像头均与所述控制器电连接。

3.如权利要求1所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述水平式固定翼包括由内至外依次设置的内侧翼、中部翼和末端翘翼，所述末端翘翼与所述中部翼固定连接，所述中部翼与所述内侧翼通过机翼折叠结构连接；

4.如权利要求3所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述机翼折叠结构包括第一连接块和第二连接块，所述第一连接块固定连接于所述中部翼上，所述第二连接块固定连接于所述内侧翼上，所述第一连接块和第二连接块通过阻尼转轴转动连接。

5.如权利要求3所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述内侧翼底部也设有多个方形卡槽，所述灭火弹发射器上嵌套有挂环，所述挂环上部的方形卡块与所述方形卡槽相匹配；

6.如权利要求5所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述伸缩式支撑架包括拱型架和托盘，所述拱型架的底部通过伸缩杆与所述托盘连接，所述拱型架的顶部设有与所述方形卡槽相匹配的方形卡块。

7.如权利要求1所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述旋转收缩式尾翼包括斜尾翼和中间竖板，两个所述斜尾翼分别通过固定轴转动连接于所述中间竖板的两侧，所述中间竖板的前端设有旋转轴，所述旋转轴的两端通过侧竖板固定连接双连接杆，所述双连接杆的另一端固定连接于所述机身的内部；

8.如权利要求1所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述缓冲式起落架包括设置于顶部的底盘，所述底盘与所述机身固定连接，所述底盘的下方通过支撑转轴连接四根支撑杆，每根所述支撑杆的底部均设有支撑板；

9.如权利要求8所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述缓冲式起落架为滑橇式结构，整体采用碳纤维材料，所述在支撑板的底部粘贴有橡胶缓冲物。

10.如权利要求1所述的一种光电混合动力多用途消防无人机，其特征在于，所述空投箱内部设有电动机组，所述电动机组包括第一电机和第二电机，所述第一电机通过转动轴连接有旋转隔层板，所述旋转隔层板将所述空投箱内部划分为四块区域，所述第二电机通过齿轮链连接有空投阀门开关，所述第一电机和第二电机通过导线经所述空投箱顶部的中心开孔与所述控制器电连接。

技术总结
本发明公开了一种光电混合动力多用途消防无人机，涉及无人机技术领域。机身、水平式固定翼、旋转收缩式尾翼、缓冲式起落架和空投箱，机身内部设有控制器、锂电池和驱动电机，机身四周设有机臂，机臂末端处安装有垂直升力螺旋桨；两个水平式固定翼设置于所述机身的两侧，水平式固定翼底部设有用于挂载物资的伸缩式支撑架和可拆式的灭火弹发射器；旋转收缩式尾翼设置于机身的后方；缓冲式起落架固定设置于机身的底部；空投箱半埋式内置于机身下表面；多个太阳能电池分别布置于机臂、水平式固定翼和旋转收缩式尾翼的上表面，太阳能电池、锂电池和驱动电机均与控制器电连接。本发明的无人机完成多种复杂场景下的消防任务。

技术研发人员：崔贝贝,李清平,陈博,林家冬,党峰,杨令杰,张蕙,张磊
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13