[发明专利]一种垂直起降固定翼货运无人机

说明书

本发明提供了一种垂直起降固定翼货运无人机，包括机身，所述机身的中部梁下方挂载机械臂，上方设有货仓，两侧对称安装小翼和起落架，两个起落架呈A字形，两个起落架的斜撑通过连接杆与中部梁固定，平行于机身的第一动力系统通过第一碳杆与中部梁固定连接，垂直于机身的第二动力系统通过第二碳杆与机身的上部梁固定连接，上部梁上方设有设备舱，设备舱内装载飞控、接收机、GPS和电池，飞控信号连接至接收机和GPS，所述电池为飞控、接收机和GPS供电。本发明所述的垂直起降固定翼货运无人机，将旋翼类无人机与固定翼无人机的优势相结合，既可以实现垂直起降，又可以转为平飞利用机翼升力，大大增加了续航里程。

技术领域

本发明属于无人机领域，尤其是涉及一种垂直起降固定翼货运无人机。

背景技术

利用无人机来实现货物的运输，已经越来越受到人们的重视。目前市场上出现的货运无人机主要为四旋翼和六旋翼，用于物流体系末端的配送服务。也出现了一些大型的固定翼无人机，用于物流体系支干线级的运输服务。但是传统的旋翼类无人机普遍存在着价格高昂、飞行速度低、续航里程短等问题，极大地限制了旋翼类无人机应用于物流运输体系的适用范围。而传统的固定翼货运无人机，虽然有着非常可观的载重量和续航里程，但固定翼货运无人机往往需要一段非常平整的跑道滑跑才能实现起降，对于环境提出了非常高的要求，这也就使它在很多情况下并不能适用。同时，目前的无人机装货卸货依赖人工来完成，在某些交通不便的偏远地区或者不便于人类进入接触的场所，无法实现正常的装卸。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种垂直起降固定翼货运无人机，以提供一种将四旋翼与固定翼无人机融合，能够垂直起降，起飞后转换飞控模式并自动巡航，适应绝大多数场所起降的，具有货物的自动抓取和投放功能的垂直起降固定翼货运无人机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种垂直起降固定翼货运无人机，包括机身、小翼、第一动力系统、第二动力系统、机械臂和起落架，所述机身的中部梁下方挂载用于抓取货物的所述机械臂，所述机械臂由四个舵机控制，每个所述舵机具有四个关节，拥有四个自由度；所述中部梁的上方设有货仓，所述机身的两侧对称安装所述小翼和所述起落架，所述小翼采用翼身融合式“S”型翼,两个所述起落架呈A字形，两个所述起落架的斜撑固定连接至连接杆的两端，所述连接杆安装在所述中部梁上，平行于所述机身的所述第一动力系统通过第一碳杆与所述中部梁固定连接，垂直于所述机身的所述第二动力系统通过第二碳杆与所述机身的上部梁固定连接，所述上部梁上方设有设备舱，所述设备舱内装载飞控、接收机、GPS和电池，所述飞控信号连接至所述接收机和所述GPS，所述电池为所述飞控、所述接收机和所述GPS供电，所述机身和所述小翼均采用2mm轻木制作，所述中部梁和所述上部梁采用2mm层板制作，所述第一动力系统包括安装在所述机身前后两端的一号动力装置和二号动力装置，所述一号动力装置和所述二号动力装置的结构完全相同，所述一号动力装置由第一电子调速器、第一螺旋桨和第一电机组成，所述第一电子调速器信号连接至所述第一电机，所述第一电机的一端连接至所述第一螺旋桨，另一端通过所述第一碳杆与所述中部梁固定连接；所述第二动力系统包括安装在所述机身左右两侧的三号动力装置和四号动力装置，所述三号动力装置和所述四号动力装置的结构完全相同，所述三号动力装置由第二电子调速器、第二螺旋桨和第二电机组成，所述第二电子调速器信号连接至所述第二电机，所述第二电机的一端连接至所述第二螺旋桨，另一端通过所述第二碳杆与所述上部梁固定连接，所述第一螺旋桨的桨平面高于所述第二螺旋桨的桨平面。

进一步的，所述小翼的上反角不大于3°。

进一步的，所述连接杆为圆形碳杆。

进一步的，所述飞控的控制平台为PIXHAWK开源飞控平台。

进一步的，所述机械臂的型号为螃蟹王国机械臂99号。

进一步的，所述设备舱的材质为铝合金。

相对于现有技术，本发明所述的垂直起降固定翼货运无人机具有以下优势：