一種多旋翼無人機的制作方法

本發明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3～8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，現已在空中拍照、攝像、監控、偵察、無線電信號中繼，高壓線、大橋、水壩檢査，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：由于在空中懸停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約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控、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控、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。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種可以長時間停留在高處物體上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。

本發明技術方案是：一種多旋翼無人機，包括機身、機臂、電機、旋翼（螺旋槳）、腳架（支腳），機臂的一端連接機身，電機安裝在機臂上，旋翼安裝在電機的轉軸上（或變速器上），腳架連接在機身下面，在機身下面一般還設置有云臺及攝像機或其它工作設備、部件，機身中還安裝有電池以及飛控單元，在旋翼外圍通常還設有旋翼防護架來保護高速旋轉的旋翼免于碰到外物而損壞，此外，在機身上還設有橫向的掛架，該掛架伸出各旋翼旋轉范圍連線之外，在掛架的外端設有磁體和支架，且支架位于磁體的下方。通過掛架上的磁體和支架，多旋翼無人機就可以依靠磁力吸附在鐵質的廣告牌、交通標志牌、高樓的陽臺欄桿、室外空調機、路燈桿、電線桿等高處物體上。吸附在高處物體上后，多旋翼無人機上攜帶的工作設備（例如相機、攝像機、喊話器、信號中繼模塊、照明燈、氣體傳感器等）就可以長時間（一般可達幾個小時，甚至24小時以上）在高處工作或待命。

本發明的有益效果是，由于多旋翼無人機可以通過掛架來吸附在高處物體上工作，而處于吸附狀態下的多旋翼無人機，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，而且在吸附狀態下，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。

附圖說明

圖1是本發明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仰視示意圖（逆時針旋轉了90度）。

圖3是圖1實施例多旋翼無人機的立體示意圖。

圖4是圖1實施例多旋翼無人機吸附在廣告牌上時的使用狀態示意圖。

圖5是本發明多旋翼無人機第二個實施例的主視示意圖。

圖6是圖5多旋翼無人機的立體示意圖。

圖7、圖8是圖5實施例多旋翼無人機吸附在路燈桿上時的兩個不同視角的使用狀態示意圖。

圖9是圖7、圖8中所示的多旋翼無人機脫離吸附狀態時的立體示意圖。

圖中：1.機身，2.機臂，3.電機，4.旋翼，5.腳架，6.掛架，6a.磁體，6b.支架，6c.連接頭，7.攝像機，8.廣告牌，9.旋翼防護架，10.路燈桿。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步描述。

參照圖1、圖2、圖3，本發明多旋翼無人機在機械構造方面包括機身（1）、機臂（2）、電機（3）、旋翼（4）、腳架（5）。機臂（2）的一端連接機身（1），電機（3）安裝在機臂（2）上，旋翼（4）安裝在電機（3）的轉軸上，腳架（5）連接在機身（1）下面，在機身（1）的下面一般還設置有云臺及攝像機（7）或其它工作設備、部件，機身（1）中還安裝有電池以及飛控單元，此外，在機身（1）上還設有橫向的掛架（6），該掛架（6）伸出各旋翼（4）旋轉范圍連線之外（這樣在吸附到其它物體上時，旋翼就不會碰到吸附物），在掛架（6）的外端設有磁體（6a）和支架（6b），且支架（6b）位于磁體（6a）的下方。為了使掛架（6）在處于吸附狀態時更為穩定，掛架（6）上的支架（6b）通常做成弧形的。

參照圖4，本發明多旋翼無人機在使用時，如果需要將其吸附在高處的鐵皮做的廣告牌（8）上工作（如監視、拍攝、待命等），那么就先控制其飛行到廣告牌（8）的處，并使掛架（6）外端的磁體（6a）接觸到廣告牌（8），這樣磁體（6a）就能緊緊地吸附在廣告牌（8）上。有了磁體（6a）的吸附和支架（6b）的支撐，多旋翼無人機就可以穩定地吸附在廣告牌（8）上了，其攜帶的攝像機（7）就可以長時間在高處向下監視、拍攝。多旋翼無人機除了可以通過磁力吸附在鐵質的廣告牌（8）上外，也可以通過同樣的方式吸附在鐵質的交通標牌、建筑物陽臺欄桿、室外空調機、路燈桿等高處物體上。

參照圖5、圖6，本實施例中，多旋翼無人機上的掛架（6）通過連接頭（6c）來連接到機身（1）上面，而且掛架（6）可以繞著連接頭（6c）上的轉軸轉動。另外在旋翼（4）的外圍還設有旋翼防護架（9），用于防止多旋翼無人機在使用過程中，旋翼碰到外物而損壞。

參照圖7、圖8，本發明多旋翼無人機在使用時，如果需要將其吸附在鐵質的路燈桿（10）上工作，那么就先控制其飛行到路燈桿（10）處，并使掛架（6）外端的磁體（6a）接觸到路燈桿（10），這樣磁體（6a）就能緊緊地吸附在路燈桿（10）上。有了磁體（6a）的吸附和支架（6b）的支撐，多旋翼無人機就可以穩定地吸附在路燈桿（10）上了，其攜帶的攝像機（7）就可以長時間在高處監視、拍攝。

參照圖9，如果需要使吸附在路燈桿（10）上的多旋翼無人機脫離吸附狀態，只要讓它重新起飛即可。多旋翼無人機起飛時，掛架（6）會繞著連接頭（6c）轉動一定角度，掛架（6）外端的磁體（6b）與路燈桿（10）間的接觸面就會減小，磁體（6b）與路燈桿（10）間的磁性吸附力也會跟著減小，當磁性吸附力小于旋翼產生的飛離拉力時，多旋翼無人機就能從路燈桿上脫離了。

在不需要將多旋翼無人機吸附在高處工作時，可先將多旋翼無人機上的掛架（6）拆卸下來。拆卸下了掛架（6）的多旋翼無人機跟現有的同類型多旋翼無人機相比，基本上沒多大區別，可以像現有的同類型多旋翼無人機那樣使用。

本發明多旋翼無人機上的掛架（6）一般采用碳纖維、玻璃纖維、鋁合金等強度高、重量輕的材料來制作，而且其主體通常采用空心結構。由于重量較輕，因此不會對多旋翼無人機的起降及飛行帶來不利影響，由此增加的電池電量的消耗也可以忽略不計。

本發明多旋翼無人機掛架（6）上的磁體（6a）通常采用磁性強度高的釹鐵硼永磁體。

本發明多旋翼無人機中的機身（1）和機臂（2）也可以采用一體化結構（這種結構也稱為機架）。

本發明多旋翼無人機中的機臂（2）可以是固定的，也可以是可伸縮的機臂、可收納的機臂、可轉動的機臂等。

本發明多旋翼無人機既能像現有的多旋翼無人機那樣工作，又能在需要時通過掛架來吸附在高處的鐵質物體上。由于多旋翼無人機處于吸附狀態時，無需電池電能提供升力，使得其所攜帶的工作設備（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”連續工作幾個小時甚至24小時以上將不再困難，多旋翼無人機的使用空間因此將得到極大擴展。例如，城管可以將多旋翼無人機吸附在廣告牌、交通標志牌、室外空調機、路燈桿上，通過機載攝像機監視街道上的亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾、隨地吐痰等行為，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視頻證據；記者在現場采訪時，可以讓多旋翼無人機吸附在高處攝像，這樣如果發生毆打記者、搶奪攝像器材的事件，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吸附在污染源排放位置的上方，進行24小時的監視和取證；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），警方可將多架多旋翼無人機吸附在高處鐵質物體上，對現場狀況進行實時監視、錄像；在案件偵察過程中，辦案人員可以將多旋翼無人機吸附在高處監視，不僅監視角度比在地面好，而且方便靈活、悄無聲息；現場追查逃犯時，可將多旋翼無人機吸附在高處（例如吸附在路燈桿上）并開啟人臉識別系統，便可對從多旋翼無人機下方走過的人員進行實時識別，如有目標人物經過能夠馬上識別出來；多旋翼無人機用于運送快遞時，在飛行到目的地后，若收件人還未到場接貨，可以讓多旋翼無人機先吸附在高處（如路燈桿、廣告牌、空調機等處）“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盜走；車主在停好車后，將多旋翼無人機吸附在車子附近的高處物體上，就可以通過多旋翼無人機上攜帶的監控設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；在住處庭院的路燈桿、室外空調機上，也可以吸附多旋翼無人機來對庭院（或小區）進行監控，若發生小孩在庭院中受傷、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。城市中的路燈桿、室外空調機、廣告牌、交通標志牌等幾乎隨處可見，可以說到處都有適合多旋翼無人機吸附的地方，因此本發明多旋翼無人機的應用場所極為廣泛。