[实用新型]一种太阳能软体无人机

说明书

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种太阳能软体无人机。

背景技术

随着无人机技术的发展，无人机被越来越多应用于各个行业领域，但传统多旋翼无人机续航时间短，坠落易伤人，不能满足大型户外活动或人员密集活动的无人机使用要求，而气球又不能满足空中机动，自主巡航的要求。

软体无人机是没有硬质骨架的无人机，由气囊充气成型，与传统无人机相比载荷能力强，续航能力高，可做超低速超低空飞行，具有良好的弹性，耐撞击而不受损坏，可用于航拍、航测、遥感等用途。

由于软体无人机的结构与传统的无人机相比有很大差距，因此其动力设置与传统无人机有很大差异，传统无人机采用的旋翼、共轴螺旋桨等动力提供装置无法直接应用于软体无人机，由于软体无人机内填充有气体，气体的存在会影响软体无人机的飞行，因此对软体无人机动力单元的安装角度、以及动力单元之间的配合提出了更高的要求，只有当动力单元之间配合得当才能实现软体无人机的自由飞行。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种太阳能软体无人机，可利用气囊和动力单元之间的精确配合，不仅可以增加无人机续航时间，而且方便控制软体无人机的自由飞行。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种太阳能软体无人机，包括：动力单元、气囊、气阀和碳纤维骨架，所述气囊套装在碳纤维骨架外表面，气阀安装在气囊上，动力单元安装在碳纤维骨架上，所述动力单元包括呈三角分布的第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元，所述第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元的结构相同，均包括：旋翼、无刷电机、外壳和骨架固定装置，所述外壳通过骨架固定装置固定在碳纤维骨架上，无刷电机安装在外壳内，旋翼安装在无刷电机上，所述外壳侧壁上均匀间隔设置有通气栅格；所述气囊的顶部安装有太阳能电池板，所述太阳能电池板分别与第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元连接。太阳能电池板的设计大大提高了本软体无人机的续航时间。

在上述技术方案中，通过气阀可以向气囊内充入氦气，通过气囊的浮力可以为软体无人机提供部分向上的动力，软体无人机的下方可以承接其它载重装置，总体上，软体无人机加上载重的重力需要略大于氦气气囊的浮力，剩下的部分浮力由动力单元提供。第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元呈三角分布，通过控制无刷电机的转速来控制旋翼旋转的速率，进而控制各个动力子单元的动力大小，从而实现软体无人机的自由飞行。同时将第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元设计成三角形分布，大大增强了软体无人机在空中的抗风性能。

优选的，所述第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元的旋翼面均向下倾斜设置，所述旋翼面在竖直方向上向下倾斜的角度d为10°-30°。当旋翼面在竖直方向上向下倾斜的角度d为10°-30°时，旋翼旋转时提供的作用力分解到竖直方向和水平方向的动力比为2:1-6:1，既可为本软体无人机提供部分向上的浮力，又可为软体无人机提供水平方向上的推动力，经过大量实验发现，当动力子单元在竖直方向和水平方向的动力比设置在2:1-6:1的范围内时，在与氦气气囊配合的过程中，更利于保证软体无人机横向飞行的稳定性。

优选的，所述旋翼面在竖直方向上向下倾斜的角度d为15°，旋翼旋转时提供的作用力分解到竖直方向和水平方向的动力比为4:1，此时通过控制旋翼旋转的速度，即可控制软体无人机平稳上升和平稳前进，使得无人机的控制变得简单易行。

优选的，所述第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元呈三角形状安装在碳纤维骨架上，所述第二动力子单元和第三动力子单元关于第一动力子单元之间的夹角a为70°-80°，所述第一动力子单元和第三动力子单元关于第二动力子单元之间的夹角b为40°-50°，所述第一动力子单元和第二动力子单元关于第三动力子单元之间的夹角c为50°-60°。通过第一动力子单元、第二动力子单元和第三动力子单元之间角度的设置，可以方便精确控制软体无人机向上、向下以及在水平方向上前后左右的自由飞行。