[发明专利]一种新型带臂四旋翼无人机

说明书

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体是一种新型带臂四旋翼无人机。

背景技术

四旋翼无人飞行器是一种“碟形”飞行器，具有新颖的结构布局和独特的飞行方式，利用空气动力来克服自身重量，可自主或遥控飞行，并且能够携带一定载荷，可配备专用仪器实现一些特定功能。能够原地垂直起降，可以进行手动和自动飞行，在空中可以实现定点悬停和固定航迹飞行。通过带载摄像装备实现空中监测功能，地面站相关软件实现视频接收。

四旋翼无人飞行器，是一种具有四个螺旋桨的飞行器并且四个螺旋桨呈十字形交叉结构，相对的四旋翼具有相同的旋转方向，分两组，两组的旋转方向不同。与传统的直升机不同，四旋翼飞行器只能通过改变螺旋桨的速度来实现各种动作。现有无人机配备的仪器都只有图传摄像头GoPro，在电影拍摄，输电线路勘测、野生动物保护、安防监控之类，都是基于摄像头衍生出来的一些配套行业。

但是在现有产品中，多数无人机的飞行时间仅仅只有十分钟左右。在配件上，仍保持只有运动摄像头。并未包含带有多自由度机械臂，以及超远距离充电，多架无人机协同的结构和飞行模式。在整体结构中，为控制成本，采用塑料外壳包裹，限制了无人机布线的多样性，减少了云台的面积。使得在无人机市场只有架有运动摄像头的无人机产品。在四旋翼无人机飞行时，为单一无人机飞行，由于多架无人机在空中操作复杂，暂无多架无人机协同飞行，实现多任务复杂任务处理。

在行业上，国内现有行业多为消费级无人机，在技术上难以达到顾客标准，多数初创的无人机公司在浪潮下无法继续生存，在业态中无法持续良性发展，行业中一家独大，缺少新领域新技术的良性竞争。涉及面普遍为运动摄像方面，以及大众娱乐方向。现阶段利用碳纤板的无人机应用领域还很局限，主要是在电影，电视剧，以及记录片的拍摄。多自由度的机械手的应用领域也还很局限，能够让无人机实现的自动化作业中，现阶段之后在农业中有所应用，例如高空喷洒农药等。

但是在高空复杂作业，危险领域作业，高空火灾地震等救援作业在行业发展中还未涉及。由于成本以及每个无人机制造厂商的程序与结构闭源等问题的限制，在行业中只有成品的无人机，没有可快速拆卸，安装等，用来适应各种复杂情况的套件设备。可以在到达紧急情况现场，迅速拼装成需要工作模式的无人机。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种新型带臂四旋翼无人机，这种结构的无人机具有多套可替换的套件，以适应不同的紧急情况，具有处理较复杂的紧急情况处理能力，设备先进，机动性高，应用方向广等优点。

实现本发明目的的技术方案是：

一种新型带臂四旋翼无人机，包括四旋翼无人机部分，与现有技术不同的是：还包括分别与四旋翼无人机部分连接的图像传输部分、多自由机械臂部分、机械爪部分和云台摄像部分，其中：

所述四旋翼无人机部分包括主结构碳素十字支架、上云台、下云台、基座、电机和旋翼，两个主结构碳素十字架通过中间的沟槽相互扣合，上云台与图像传输部分连接，下云台与多自由机械臂部分连接，电机与基座扣合，基座与主结构碳素十字架连接，旋翼分别与电机连接；

所述图像传输部分包括支撑云台和运动摄像机，运动摄像机与支撑云台固定，支撑云台与四旋翼无人机部分上云台连接；

所述多自由度机械臂部分包括机械爪、旋转直臂、机械联臂部分、机械爪与机械联臂连接，在机械爪与机械联臂的关节连接处分别设有舵机，与电机连接；

所述机械爪部分包括机械爪的A侧钳子和B侧钳子，A侧钳子和B侧钳子可以在齿轮啮合传动下实现机械爪的开合，共同组成机械爪的夹持部分，机械爪与旋转直臂通过舵机及滚针轴承连接，通过舵机的转动使机械爪可以进行360度的转动。

所述机械爪的夹持部分还包括A挡板和B挡板，分别用于固定机械爪左右两个夹紧板和传动的A齿轮、B齿轮和C齿轮，A齿轮为传动齿轮，与舵机相配合，A侧钳子与B齿轮配合，B侧钳子与C齿轮相配合，B、C齿轮相互啮合，分别控制A、B侧钳子的开合。

所述机械联臂部分包括A拉杆、B拉杆和C拉杆，A拉杆与套筒连接，套筒与轴相连接，轴与A侧板的轴承过盈配合，A拉杆和B拉杆通过夹持端连接件连接，B拉杆与舵机连接件连接，舵机连接件与B侧板上的舵机连接，A拉杆、B拉杆和C拉杆通过后摇臂相互连接，随着舵机的转动，B拉杆带动A拉杆、C拉杆运动，联臂部分做舒张运动，完成联臂的上下运动，各部分通过舵机的旋转，实现机械联臂部分的转动及机械爪的夹持。

所述云台摄像部分与图像传输部分连接，云台部分为三轴云台，俯仰角度为-90度至30度，俯仰转动速度为90度/秒。