
本實用新型涉及無人飛行器技術領域,具體涉及一種多旋翼無人機。
背景技術:多旋翼無人機通常有3~9個旋翼,尤其以4旋翼最為常見。多旋翼無人機具備垂直起降、空中懸停、低速飛行、倒飛、側飛、360度旋轉等功能,現已在近地航拍(空中拍照、攝像)、監視、偵察、無線電信號中繼,高壓線、大橋、水壩和路面檢査,搜索與救援,運送快遞等方面得到應用。現有的多旋翼無人機主要有以下不足:由于懸停空中時依靠機上裝載的電池來提供電能,因此續航時間短,大多數依靠電池電能工作的多旋翼無人機一次只能持續飛行10~30分鐘左右,也就是說多旋翼無人機在空中工作的時間一般只有10~30分鐘,遠遠不能滿足人們使用多旋翼無人機來進行長時間空中監視、拍攝、喊話、傳輸、信號中繼、布防、待命等實際需求。另外,現有的多旋翼無人機在空中懸停進行定點監視、拍攝時,其姿態受風力以及位置傳感器信號影響較大,穩定性不易保證;多旋翼無人機在空中懸停工作時,飛控系統需要對其姿態進行實時控制和調整,既消耗電池的電能,也存在不小的安全隱患,萬一發生機械、電控故障或操作不當,就很容易造成墜機事故(炸機),甚至從空中掉下來砸傷人;多旋翼無人機用于運送快遞時,在飛行到目的地后,若取貨人還未到達,多旋翼無人機就只能降落到地面(否則電池電量將很快耗盡),而無法停留在空中等待;多旋翼無人機用于野外觀察研究動物、鳥類、昆蟲時,其旋翼發出的聲響和產生的氣流會對動物、鳥類、昆蟲造成驚嚇和干擾,而且一次起飛通常只能在空中停留10~30分鐘,根本不能滿足使用要求。
技術實現要素:本實用新型的目的是提供一種可以長時間停留在“空中”工作或待命的多旋翼無人機,以解決現有多旋翼無人機留空時間短、無法長時間在空中工作的不足。本實用新型技術方案是:一種多旋翼無人機,包括機身、機臂(螺旋槳支架)、電機、旋翼(螺旋槳)、腳架(支腳)等;驅動旋翼旋轉的電機以及對應的旋翼一般各有3~9個,且通過機臂安裝于機身四周;腳架設置在機身下面,機身中還安裝有用于給用電部件供電的電池以及飛控單元;此外,在機身上面還設置有掛架(吊掛裝置),在掛架上設有掛勾,掛架的下部還設有用于保護旋翼的防護桿,掛架通過其下端的掛架接頭與機身上的掛架接口連接。這種多旋翼無人機在使用過程中,可以通過掛架上的掛勾來將其吊掛在高處的物體上,例如吊掛在空中的電線電纜、樹枝、鐵塔、電線桿、交通標志牌、廣告牌、高樓的陽臺攔桿上,這樣多旋翼無人機上攜帶的裝備(例如相機、攝像機、喇叭、信號中繼模塊、照明燈、氣體傳感器等)就可以長時間在高處工作或待命。為了便于操控多旋翼無人機吊掛在高處,在其機身上面通常還設置有一個鏡頭朝向機身上方的上置攝像機(攝像頭)。另外,連接在多旋翼無人機機身上的掛架通常是可拆卸的,在使用過程中若不需要將多旋翼無人機吊掛在高處,可以把掛架從機身上拆卸下來;為了減輕重量,該掛架一般采用空心結構。本實用新型的有益效果是,由于多旋翼無人機可以吊掛在高處工作,而在處于吊掛狀態時,無需旋翼提供升力,此時驅動旋翼旋轉的電機停止工作,不會消耗電池電能,電池電能除了保留多旋翼無人機的返航用量外,其余可以全部供給機載裝備工作,因此能極大地延長機載裝備在“空中”工作的時間,而且在吊掛狀態下,多旋翼無人機的姿態和位置都非常穩定,無需另外控制,受風力的影響也非常小。另外,如果多旋翼無人機在使用中不需要吊掛在高處,在使用前可以先將掛架從機身上拆下,這樣本實用新型多旋翼無人機就能像普通多旋翼無人機那樣使用,對其性能和用途不會造成不利影響。附圖說明圖1是本實用新型多旋翼無人機一個實施例的主視示意圖。圖2是圖1實施例多旋翼無人機的立體示意圖。圖3是圖1實施例多旋翼無人機吊掛在空中時的使用狀態示意圖。圖4是圖1實施例多旋翼無人機拆下掛架后的立體示意圖。圖5是本實用新型多旋翼無人機第二個實施例的立體示意圖。圖6是圖5實施例多旋翼無人機吊掛在空中時的使用狀態示意圖。圖7是本實用新型多旋翼無人機第三個實施例的立體示意圖。圖8是圖7實施例多旋翼無人機吊掛在空中時的使用狀態示意圖。圖9是本實用新型多旋翼無人機上的一種掛架的主視示意圖。圖10、圖11分別是本實用新型多旋翼無人機上的另外兩種掛架的立體示意圖。圖中:1.掛架,1A.掛勾,1B.防護桿,1C.掛架接頭,1D.掛勾尖頭,2.機身,2A.掛架接口,3.機臂,4.電機,5.旋翼,6.腳架,7.攝像機,8.電線,9.板狀物。具體實施方式下面結合附圖,通過實施例對本實用新型作進一步描述。參照圖1、圖2、圖3,本實用新型多旋翼無人機在機械構造方面包括機身(2)、機臂(3)、電機(4)、旋翼(5)、腳架(6),機臂(3)連接在機身(2)上(也可以采用機身機臂一體化的結構),機臂(3)的外端安裝有電機(4),旋翼(5)連接在電機(4)的轉軸上(或變速器上),腳架(6)設置于機身(2)下面,在機身下面通常還設置有云臺及攝像機(7)或其它工作裝備、部件,機身(2)中安裝有電池以及飛控單元,此外,在機身(2)上面還設置有掛架(1),該掛架(1)上面設有掛勾(1A),下部設有防護桿(1B),掛架(1)通過掛架接頭與機身(2)上的掛架接口連接。參照圖3,本實用新型多旋翼無人機在使用時,若需要其在高處長時間(例如幾個小時甚至一天)工作或待命,那么就可以控制其飛到適合吊掛的高處物體的下方(例如空中的電線電纜、樹枝、鐵塔、電線桿、交通標志牌、廣告牌、高樓的陽臺攔桿等位置的下方),然后通過掛架(1)上的掛勾(1A)來將其吊掛在高處的物體上,例如吊掛在空中的電線(10)、電纜、樹枝、鐵塔、交通標志牌橫桿、廣告牌、高樓陽臺、樓頂外緣上。吊掛好之后,驅動旋翼(5)旋轉的電機(4)就可以停止工作,這樣多旋翼無人機就可以長時間吊掛在高處工作或待命,其攜帶的攝像機(7)就可以長時間在高處監視、攝像。在多旋翼無人機吊掛到高處物體上的過程中,以及從吊掛的高處物體上脫離的過程中,掛架(1)上的防護桿(1B)可以保護旋翼(5),避免旋翼(5)碰到吊掛物(如空中的電線)而損壞。參照圖4,本實用新型多旋翼無人機上的掛架通常是可拆卸的。在多旋翼無人機機身(2)上,設置有掛架接口(2A),用于將掛架連接到機身(2)上。掛架接口(2A)的結構、形狀與所用掛架上的掛架接頭是相配的。例如,掛架接頭為螺栓狀,掛架接口(2A)便設有相配的內螺紋;掛架接頭上設有卡口,掛架接口(2A)便設有相配的鎖舌或鎖緊螺絲。在使用多旋翼無人機時,如果不需要將其吊掛在高處,可以把掛架從機身(2)上拆下來,以減輕多旋翼無人機的重量并便于操控。拆下了掛架的多旋翼無人機(如圖4所示)跟現有的同類型無人機相比,在總體外觀、使用方式及功能上,基本上是一樣的,也就是說,本實用新型多旋翼無人機在拆下掛架后,可以像現有的同類型無人機那樣使用,不會對其功能、性能帶來不利影響。參照圖5、圖6,本實用新型多旋翼無人機所用掛架(1)上的防護桿(1B)為十字形結構,且位于旋翼(5)的上方,可以為旋翼(5)提供更好的保護,避免旋翼因碰到吊掛物(如空中的電線)而損壞。參照圖6,本實用新型多旋翼無人機在使用中,除了可以吊掛在高處的條狀物體(如電線、橫向的樹枝等)上外,也可吊掛在高處的板狀物(9)上,例如高樓樓頂天臺的外緣、樓房陽臺的外緣等處。本實用新型多旋翼無人機吊掛在高處的板狀物(9)上后,其攜帶的攝像機(7)就可以在高處進行長時間的監視或拍攝。參照圖7、圖8,本實用新型多旋翼無人機所用掛架(1)上的掛勾(1A)為雙勾,這樣多旋翼無人機吊掛在高處物體上時,例如吊掛在空中的電線(8)上,或高處的板狀物上時,就不容易轉動,姿態穩定性更好。本實用新型多旋翼無人機吊掛在高處的電線(8)或其它物體上后,其攜帶的攝像機(7)就可以在高處進行長時間的監視或拍攝。參照圖9,本實用新型多旋翼無人機所用的掛架(1)上設有掛勾(1A),掛架(1)的下部設有一條防護桿(1B),下端為掛架接頭(1C),該掛架接頭(1C)上設有卡口,將掛架接頭(1C)插入到多旋翼無人機機身上面的掛架接口中后,通過掛架接口中的鎖舌(或鎖栓、螺絲、彈片)來鎖定,就可以實現掛架(1)與機身的連接。參照圖10,本實用新型多旋翼無人機所用的掛架(1)上設有掛勾(1A),掛勾(1A)的頂端為掛勾尖頭(1D),掛架(1)的下部設有十字形防護桿(1B),下端為掛架接頭(1C),該掛架接頭(1C)上設有卡孔,將掛架接頭(1C)插入到多旋翼無人機機身上面的掛架接口中后,通過掛架接口中的插銷(或鎖栓、螺絲、彈片)來鎖定,就可以實現掛架(1)與機身的連接。掛勾(1A)頂端的掛勾尖頭(1D)可以在多旋翼無人機吊掛在高處的板狀物(9)上時(如圖6所示),刺在板狀物(9)上,這樣可以保證多旋翼無人機位置的穩定,即使被風吹也不容易滑動及掉落。參照圖11,本實用新型多旋翼無人機所用掛架(1)上的掛勾(1A)為雙勾,掛勾(1A)的頂端為掛勾尖頭(1D),掛架(1)的下部設有形防護桿(1B),下端為掛架接頭(1C),該掛架接頭(1C)上設有螺紋,將掛架接頭(1C)擰緊到多旋翼無人機機身上面帶有內螺紋的掛架接口的中后,就可以實現掛架(1)與機身的連接。本實用新型多旋翼無人機所用掛架(1)下端的掛架接頭(1C)除了采用卡口、卡孔、螺紋結構實現與機身(2)上掛架接口(2A)的連接外,也可以采用其它的結構和方式來連接,例如采用夾子來夾住、勾子勾住、用繩捆綁等方式。為了便于操控多旋翼無人機吊掛在高處,在其機身(2)上面通常還設置有一個鏡頭朝向機身上方的上置攝像機(或攝像頭),在操控人員(無人機駕駛員)控制多旋翼無人機吊掛在高處物體上時,多旋翼無人機的圖傳系統能實時傳回該上置攝像機拍攝到的機身上方的圖像,這樣操控人員就能實時看清多旋翼無人機上方的物體及位置。本實用新型多旋翼無人機上的掛架(1)通常采用空心結構,這樣可以減輕其重量。本實用新型多旋翼無人機上的掛架(1)結構簡單、成本低,而且重量也輕(一般采用玻璃鋼或碳纖維等強度高、重量輕的材料來制作,且通常采用空心結構),不會對多旋翼無人機的起降帶來不利影響,由此增加的電池電量的消耗也可以忽略不計。本實用新型多旋翼無人機既能像現有多旋翼無人機那樣工作(把掛架拆卸下來后,看起來跟現有的同類型無人機沒有多大區別),又能在需要時通過掛架吊掛在高處物體上。由于多旋翼無人機處于吊掛狀態時,無需電能提供升力,使得工作裝備(例如攝像機)或部件(例如用于檢測空氣污染的氣體傳感器)的可用電量大大增加,在“空中”連續工作24小時將成為平常的事情,多旋翼無人機的使用空間因此將得到極大擴展。例如,城管可以使用多旋翼無人機吊掛在街道上空的電線電纜、電線桿、廣告牌、樹木或高樓上,通過機載攝像機監視路面的亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾等行為,另外也可以從空中拍下現場執法的畫面,若發生沖突,不僅能錄下視頻證據,也能很好防止他人搶奪攝像器材毀滅錄像;在遇到突發事件時(如街頭集會、游行示威、交通事故、大型活動等),警方可將多旋翼無人機吊掛在事發處的建筑物、路燈桿或空中的電線上,對事件情況進行實時監視、錄像;在案件偵察過程中,辦案人員可以將多旋翼無人機吊掛在高處監視,不僅監視角度比在地面好,而且方便靈活、悄無聲息;記者在現場采訪時,可以讓多旋翼無人機吊掛在高處攝像,這樣如果發生毆打記者、搶奪攝像器材的事件,吊掛在高處的多旋翼無人機就能拍下證據;環保執法人員可以讓多旋翼無人機吊掛污染源排放位置的上方(例如吊掛在排污口的上方監視污水排放,或吊掛在煙囪上實時監測氣體排放),進行24小時的監視和取證;科研人員在野外進行動物研究時,可以讓多旋翼無人機吊掛在樹枝上,例如吊掛在鳥巢旁、蜂窩旁、野豬窩上方等處,這樣就能對鳥類、昆蟲、動物等進行長時間(例如24小時)的近距離觀察、攝像,而且處于吊掛狀態的多旋翼無人機不會發出聲響和異動,因此不會對觀察研究的鳥類、昆蟲、動物造成干擾和影響;本實用新型多旋翼無人機用于運送快遞時,在飛行到目的地后,若取貨人還未到場接貨,多旋翼無人機可以先吊掛在高處(如屋頂外緣、空中的電線電纜、樹枝、交通標志橫桿等處)“停車”(停止旋翼旋轉)等待,這樣既可避免快遞被盜搶,也可避免無人機停在地面受到破壞或被人搶走;車主在停好車后,將本實用新型多旋翼無人機吊掛車子附近高處,就可以通過多旋翼無人機上攜帶的監控裝備對車子進行實時監視和攝像,若車子被盜、被撞、被刮,車主就能及時收到報警通知,而且監控錄像也能提供破案線索和證據;在住處庭院的屋頂外緣、空中的電線電纜或樹枝上,也可以吊掛本實用新型多旋翼無人機來對庭院進行監控,若發生小孩在庭院中玩耍時受傷、養的狗被人強行擄走、小偷入屋盜竊等事故,監控錄像就能提供破案線索和證據;將本實用新型多旋翼無人機用于信號中繼時,可將其吊掛在高處的物體上,例如通信基站塔、水塔、煙囪、高樓、樹梢、空中的電力線路上,由于不需要旋翼旋轉提供升力,因此其在高處工作(中繼)的時間要比現有多旋翼無人機長得多。本實用新型多旋翼無人機中的機身和機臂也可以采用一體化結構(這樣的結構也稱為機架或支架),這樣的結構也應理解為等同于上述的機身(2)和機臂(3)。本實用新型權利范圍不僅適用于多旋翼無人機,同樣也適用于帶遙控的航模旋翼飛行器。