一种一体式两栖无人机的制作方法

1.本实用新型涉及无人机侦查领域，更具体地，本实用新型涉及一种一体式两栖无人机。

背景技术：

2.在城市反恐侦查过程中，考虑到建筑物内较为安静且建筑物内部电磁信号遮蔽严重，需要无人机进入室内后轮式爬行侦查。并且，因高楼较多，只用轮式爬行侦查设备很难实现快速的高层搜索。
3.因此，有必要提供一种陆空两栖无人侦查设备，该设备既可以以飞行模式作业，又可以以陆行模式作业。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种一体式两栖无人机。
5.根据本公开的一个方面，提供了一种一体式两栖无人机。该一体式两栖无人机包括：
6.机身主体，所述机身主体包括上主体和下主体，所述上主体位于所述下主体上方；
7.和行驶机构，所述行驶机构包括第一行驶机构和第二行驶机构，所述第一行驶机构位于所述第二行驶机构上方，所述第一行驶机构与所述上主体连接，所述第二行驶机构与所述下主体连接，且所述第一行驶机构被构造为执行飞行动作，所述第二行驶机构被构造为执行陆行动作。
8.可选地，所述机身主体还包括碳纤维板，所述上主体包括第一连接件、第二连接件和动力支架，所述下主体包括第三连接件，所述碳纤维板设置于所述上主体上，所述碳纤维板与所述第一连接件螺钉连接，所述第二连接件的一端与所述第一连接件螺纹连接，所述第二连接件的另一端与所述动力支架螺纹连接，所述第一行驶机构设置于所述动力支架上。
9.可选地，所述第三连接件为l型，所述第三连接件与所述第二行驶机构的中心轴连接。
10.可选地，所述第一行驶机构包括螺旋桨和第一动力装置，所述第一动力装置设置于所述动力支架上，所述螺旋桨与所述第一动力装置的输出轴连接，所述第一动力装置用于驱动所述螺旋桨转动。
11.可选地，所述螺旋桨包括多个可拆卸的叶片，所述叶片与所述第一动力装置的输出轴活动连接，所述第一行驶机构包括第一状态和第二状态，所述第一状态为多个所述叶片之间存在夹角，所述第二状态为多个所述叶片重合。
12.可选地，所述第二行驶机构包括减速装置、轮胎和第二动力装置，所述第二动力装置和所述减速装置均与所述轮胎的中心轴连接，且所述第二动力装置和所述减速装置位于所述第三连接件靠近所述机身主体的一侧，所述轮胎位于所述第三连接件远离所述机身主
体的一侧。
13.可选地，所述第一动力装置和所述第二动力装置为无刷电机，所述减速装置为行星齿轮转速器。
14.可选地，所述第一动力装置和所述第二动力装置均为4个，至少4个所述第一动力装置或4个所述第二动力装置布置形成正方形结构。
15.可选地，该一体式两栖无人机还包括传感器、处理器、通讯器和电源，所述传感器、所述处理器、所述通讯器和所述电源均设置于所述机身主体内。
16.可选地，所述处理器与所述行驶机构电连接，所述处理器被构造为根据遥控器信号，控制所述第一行驶机构执行飞行动作或所述第二行驶机构执行陆行动作。
17.本公开实施例的一个技术效果在于，通过创造性地将两栖无人机机身的上主体和下主体设计为一个整体，两者相互配合，共同完成对行驶机构的支撑。以减轻两栖无人机机身的结构自重，降低机身自身的耗能，从而增加了两栖无人机的续航时间。
18.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
19.构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。
20.图1是本公开实施例的一体式两栖无人机的结构示意图；
21.图2是本公开实施例的一体式两栖无人机的另一角度结构示意图；
22.图3是本公开实施例的第一行驶机构的结构示意图；
23.图4是本公开实施例的第二行驶机构的结构示意图。
24.附图标记说明：
25.1-上主体；2-下主体；3-第一行驶机构；4-第二行驶机构；5-螺旋桨；6-叶片；7-第一动力装置；8-动力支架；9-轮胎；10-减速装置；11-第二动力装置；12-第一连接件；13-第二连接件；14-第三连接件。
具体实施方式
26.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
27.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
28.对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
29.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
31.本实用新型提供了一种一体式两栖无人机。两栖无人机常用于军事中进行目标侦查、目标追踪等作业，包括水陆两栖无人机、陆空两栖无人机等等。两栖无人机可以适应不同的环境并在不同的复杂情况下作业，在军事作业中被广泛使用。本实用新型提供的一体式两栖无人机可在陆地和空中两个环境下进行侦查工作。
32.如图1-2所示，本实用新型中的一体式两栖无人机包括机身主体和行驶机构。其中，机身主体包括上主体1和下主体2，上主体1位于下主体2 上方。
33.本实施例中将两栖无人机机身的上主体1和下主体2设计为一个整体，这两个主体的结构和强度相互配合，共同完成对行驶机构的支撑。本实用新型的这种一体化结构，通过上主体1和下主体2的部分支撑结构共用，减轻了两栖无人机机身的结构自重，降低了机身自身的耗能，从而增加了两栖无人机的续航时间。使得其在实际使用中能够维持较长的工作时间，避免频繁充电对实际作业产生的不便利性。
34.行驶机构包括第一行驶机构3和第二行驶机构4，第一行驶机构3位于第二行驶机构4上方，第一行驶机构3与上主体1连接，第二行驶机构 4与下主体2连接，且第一行驶机构3被构造为执行飞行动作，第二行驶机构4被构造为执行陆行动作。
35.本实施例中，第一行驶机构3与上主体1连接，即上主体1支撑第一行驶机构3。第二行驶机构4与下主体2连接，即下主体2支撑第二行驶机构4。如图1和图2可知，本实施例中支撑第一行驶机构3和第二行驶机构4的上主体1和下主体2共用了部分支撑结构。通过这种部分支撑结构的共用将上主体1和下主体2设计为一个整体，减轻了两栖无人机机身的结构自重，降低了机身自身的结构耗能，从而增加了两栖无人机的续航时间，在实际使用中能够维持较长的工作时间。
36.另外，位于上方的第一行驶机构3可根据指令执行飞行动作，即在空中飞行；位于下方的第二行驶机构4可根据指令执行陆行动作，即在陆地运动。
37.可选地，机身主体还包括碳纤维板，上主体1包括第一连接件12、第二连接件13和动力支架8，下主体2包括第三连接件14，碳纤维板设置于上主体1上，碳纤维板与第一连接件12螺钉连接，第二连接件13的一端与第一连接件12螺纹连接，第二连接件13的另一端与动力支架8螺纹连接，第一行驶机构3设置于动力支架8上。
38.本实施例中，优选主体固定板为质量轻且强度高的碳纤维板，以降低机身自身的结构耗能，增加两栖无人机的续航时间。
39.本实施例通过碳纤维板将上主体1和下主体2连接到一起。具体地，碳纤维板上开有螺钉孔，碳纤维板通过螺钉固定在第一连接件12(固定部分为实心且内刻有螺纹)上。第二连接件13的两端均刻有外螺纹，第一连接件12与第二连接件13连接的一端刻有内螺纹，使得第一连接件12与第二连接件13通过内外螺纹配合紧固连接。动力支架8与第二连接件13的连接的一端也刻有内螺纹，动力支架8与第二连接件13也通过内外螺纹配合达到紧固连接。上主体1通过上述螺纹螺钉连接，保证了支撑结构连接的可靠性。
40.可选地，第三连接件14为l型，第三连接件14与第二行驶机构4的中心轴连接。
41.本实施例中，第三连接件14(即下主体2)用于支撑第二行驶机构4。第三连接件14一端与第二行驶机构4的中心轴连接，第三连接件14另一端通过碳纤维板固定在上主体1上。根据两栖无人机的实际不同设计结构，第三连接件14可以为不同形状，例如l型等等。本实施例公开的这种l型结构，充分利用了两栖无人机下方的空间，降低了两栖无人机的整体
尺寸，使其更为小巧便捷，提升了使用体验感。
42.另外，优选第二连接件13和第三连接件14为质量轻且强度高的碳纤维材质，第一连接件12和动力支架8为金属(例如铝)材质。碳纤维材质和金属材质的结合使用，一方面，降低了两栖无人机的结构自重，使其轻巧便捷，减小能耗；另一方面，也保证了能够提供给行驶机构足够的支撑力，提高了整体机身的稳定性与安全性。
43.可选地，第一行驶机构3包括螺旋桨5和第一动力装置7，第一动力装置7设置于动力支架8上，螺旋桨5与第一动力装置7的输出轴连接，第一动力装置7用于驱动螺旋桨5转动。
44.如图3所示，第一动力装置7固定于于动力支架8上，其固定方式包括但不限于螺钉固定、夹片安装等等。螺旋桨5设置在第一动力装置7的输出轴上，以保证螺旋桨5能够在第一动力装置7的驱动下完成旋转动作。在实际应用中，当两栖无人机接收到飞行指令后，位于机身内部的处理器会控制第一行驶机构3执行飞行动作，即第一动力装置7启动并驱动螺旋桨5转动。
45.螺旋桨5优选碳纤维材质可折叠螺旋桨，在陆行工作时螺旋桨5可以折叠，减小了两栖无人机的整体外形尺寸，提高了其通过障碍物的能力。同时由于碳纤维重量较轻，也降低了两栖无人机的能量消耗，提高了两栖无人机飞行工作的续航时间。
46.可选地，螺旋桨5包括多个可拆卸的叶片6，叶片6与第一动力装置 7的输出轴活动连接，第一行驶机构3包括第一状态和第二状态，第一状态为多个叶片6之间存在夹角，第二状态为多个叶片6重合。
47.本实施例中，根据实际应用需要叶片6数量可设计为两个、三个或者更多个。叶片6为可拆卸的，当使用时某一个叶片6损坏，可以方便的及时更换，无需整体螺旋桨5更换，节约了两栖无人机维修成本。叶片6与第一动力装置7的输出轴活动连接，当两栖无人机接收到飞行指令后，位于机身内部的处理器会启动第一动力装置7并驱动螺旋桨5的各个叶片6 转动。
48.其中，第一行驶机构3包括第一状态和第二状态两种工作状态。第一状态为多个叶片6之间存在夹角，当两栖无人机接收到飞行指令后，第一行驶机构3启动并执行飞行动作，此时旋转下的螺旋桨5的多个叶片6之间存在夹角。第二状态为多个叶片6重合，当两栖无人机接收到陆行指令后，第二行驶机构4启动并执行陆行动作，此时静止下的螺旋桨5的多个叶片6重合(折叠)，减小了外形尺寸，提高了两栖无人机的避障能力。第一行驶机构3的多种工作状态，使得两栖无人机能够在各种复杂的环境下作业，例如快速到达高处、灵敏通过狭窄路况等等。本实施例中的这种多状态设置，拓展了两栖无人机的应用场景。
49.可选地，第二行驶机构4包括减速装置10、轮胎9和第二动力装置 11，第二动力装置11和减速装置10均与轮胎9的中心轴连接，且第二动力装置11和减速装置10位于第三连接件14靠近机身主体的一侧，轮胎9 位于第三连接件14远离机身主体的一侧。
50.如图4所示，第二行驶机构4包括减速装置10、轮胎9和第二动力装置11，第二行驶机构4通过第三连接件14固定于下主体2上，在下主体2 的支撑下执行陆行动作。当两栖无人机接收到陆行指令后，第二行驶机构 4启动，第二动力装置11开始工作。第二动力装置11的输出轴经过减速装置10减速后与轮胎9的中心轴连接，从而驱动轮胎9转动，完成陆行动作。
51.可选地，第一动力装置7和第二动力装置11为无刷电机，减速装置 10为行星齿轮转速器。
52.在本实施例中，优选动力装置为高转速无刷电机，其具有效率高且重量轻的优点，能够在提供充足动力的同时降低两栖无人机的自重，保证了飞行模式的足够续航时间。减速装置优选行星齿轮转速器，其具有较大的减速比，能够给予轮胎9较大的扭矩。使得当遇到障碍物时，两栖无人机可以比较容易的通过，提升了两栖无人机陆行时的越障能力。
53.轮胎9优选具有缓冲作用且耐磨的轻量化材料，例如石墨烯、天然橡胶等等。
54.可选地，第一动力装置7和第二动力装置11均为4个，至少4个第一动力装置7或4个第二动力装置11布置形成正方形结构。
55.如图1和图2，本实施例提供的一体式两栖无人机具有4个第一动力装置7和4个第二动力装置11。4个第一动力装置7和4个第二动力装置 11均布置在机身四周且均为轴对称布置(即4个第一动力装置7之间为轴对称布置，4个第二动力装置11之间也为轴对称布置)，其分别构成正方形结构。这种布置形式，使得动力装置对称分布，一方面，提升了一体式两栖无人机整体结构的稳定性和平衡性；另一方面，这种对称布置也有利于一体式两栖无人机的精准控制实现，便于其更好的控制行驶机构执行相应动作。
56.可选地，该一体式两栖无人机还包括传感器、处理器、通讯器和电源，传感器、处理器、通讯器和电源均设置于机身主体内。
57.可选地，处理器与行驶机构电连接，处理器被构造为根据遥控器信号，控制第一行驶机构3执行飞行动作或第二行驶机构4执行陆行动作。
58.该一体式两栖无人机还包括内置于机身主体的传感器、处理器、通讯器和电源等等器件，这些器件共同组成一体式两栖无人机的操作系统。该操作系统主要包括控制系统、通讯系统、飞行模式动力系统、陆行模式动力系统、传感系统、电源等等，且上述系统分别对应相应的器件来实现。
59.下面简单介绍两个比较重要的系统：
60.其一是控制系统。在本实施例中，处理器(例如stm32处理器，其具有较强计算能力且低功耗的优点)根据输入的遥控器信号，来判断需求的控制模式，然后进行对应控制。例如，若遥控器输入飞行信号，处理器会控制飞行模式开启，即第一动力装置7(飞行电机)工作并驱动第一行驶机构3执行飞行工作；若遥控器输入陆行信号，处理器会控制陆行模式开启，即第二动力装置11(陆行电机)工作并驱动第二行驶机构4执行陆行工作。基于该控制可实现飞行模式和陆行模式的精准控制，且两个模式切换时间小于1s，以满足迅速变化工作模式的需求。对应于该控制系统的一体式两栖无人机的行驶机构包括第一行驶机构3和第二行驶机构4，其分别执行飞行工作和陆行工作。对于不同的环境，针对不同的任务，该一体式两栖无人机可发挥空中飞行模式和地面陆行模式各自的优势，提升了其在军事作业中的利用率。
61.其二是通讯系统。在本实施例中，通讯器主要用于上传操纵指令，下传一体式两栖无人机实时状态信息和侦查信息。该通讯器可通过5.8g点对点数据链(即5.8g网络，基于ip或基于电路的无线传输技术)和5g公网两条链路传递信息，提高了链路抗扰性和信息传递的可靠性，进而保证了一体式两栖无人机工作的可靠实现。
62.上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化
特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。
63.虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：

1.一种一体式两栖无人机，其特征在于，包括：机身主体，所述机身主体包括上主体和下主体，所述上主体位于所述下主体上方；和行驶机构，所述行驶机构包括第一行驶机构和第二行驶机构，所述第一行驶机构位于所述第二行驶机构上方，所述第一行驶机构与所述上主体连接，所述第二行驶机构与所述下主体连接，且所述第一行驶机构被构造为执行飞行动作，所述第二行驶机构被构造为执行陆行动作。2.根据权利要求1所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述机身主体还包括碳纤维板，所述上主体包括第一连接件、第二连接件和动力支架，所述下主体包括第三连接件，所述碳纤维板设置于所述上主体上，所述碳纤维板与所述第一连接件螺钉连接，所述第二连接件的一端与所述第一连接件螺纹连接，所述第二连接件的另一端与所述动力支架螺纹连接，所述第一行驶机构设置于所述动力支架上。3.根据权利要求2所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述第三连接件为l型，所述第三连接件与所述第二行驶机构的中心轴连接。4.根据权利要求2所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述第一行驶机构包括螺旋桨和第一动力装置，所述第一动力装置设置于所述动力支架上，所述螺旋桨与所述第一动力装置的输出轴连接，所述第一动力装置用于驱动所述螺旋桨转动。5.根据权利要求4所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述螺旋桨包括多个可拆卸的叶片，所述叶片与所述第一动力装置的输出轴活动连接，所述第一行驶机构包括第一状态和第二状态，所述第一状态为多个所述叶片之间存在夹角，所述第二状态为多个所述叶片重合。6.根据权利要求5所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述第二行驶机构包括减速装置、轮胎和第二动力装置，所述第二动力装置和所述减速装置均与所述轮胎的中心轴连接，且所述第二动力装置和所述减速装置位于所述第三连接件靠近所述机身主体的一侧，所述轮胎位于所述第三连接件远离所述机身主体的一侧。7.根据权利要求6所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述第一动力装置和所述第二动力装置为无刷电机，所述减速装置为行星齿轮转速器。8.根据权利要求7所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述第一动力装置和所述第二动力装置均为4个，至少4个所述第一动力装置或4个所述第二动力装置布置形成正方形结构。9.根据权利要求1所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，还包括传感器、处理器、通讯器和电源，所述传感器、所述处理器、所述通讯器和所述电源均设置于所述机身主体内。10.根据权利要求9所述的一种一体式两栖无人机，其特征在于，所述处理器与所述行驶机构电连接，所述处理器被构造为根据遥控器信号，控制所述第一行驶机构执行飞行动作或所述第二行驶机构执行陆行动作。

技术总结

本公开实施例公开了一种一体式两栖无人机，该无人机包括机身主体和行驶机构。机身主体包括上主体和下主体，上主体位于下主体上方；行驶机构包括第一行驶机构和第二行驶机构，第一行驶机构位于第二行驶机构上方，第一行驶机构与上主体连接，第二行驶机构与下主体连接。本公开通过创造性地将两栖无人机机身的上主体和下主体设计为一个整体，两者相互配合，共同完成行驶机构的支撑。以减轻两栖无人机机身的结构自重，降低机身自身的耗能，从而增加了两栖无人机的续航时间。增加了两栖无人机的续航时间。增加了两栖无人机的续航时间。