[实用新型]一种具有变体机构的共轴旋翼多栖无人机

权利要求书

1.一种无人机，包括主体舱，以及与所述主体舱连接且相对所述主体舱对称布置的四个动力单元，其特征在于，每个动力单元均包括一变体机构以及安装在该变体机构上的共轴旋翼组件；

所述变体机构包括与所述主体舱固定连接的固定支架、与所述固定支架转动连接的转动支架，所述转动支架安装有驱动电机以及与所述驱动电机的输出轴连接的动力杆，所述固定支架包括用于进水和排水的沉浮水箱；

所述共轴旋翼组件包括以共轴方式安装在所述动力杆的轴向外侧的螺旋桨和所述动力杆的轴向内侧的滚动轮，所述螺旋桨的旋转半径小于所述滚动轮的旋转半径；

所述主体舱包括驱动机构，该驱动机构通过推杆连接所述转动支架，用于驱动所述转动支架在竖直平面内相对所述固定支架转动不同角度，以将所述螺旋桨及所述滚动轮置于分别与所述无人机的多个运动模式对应的多个工作位置。

2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述滚动轮包括中心轮轴、外围轮圈以及用于连接所述中心轮轴与所述外围轮圈的多个桨叶片，所述中心轮轴可移动地套设在所述动力杆上；所述驱动机构通过所述推杆驱动所述滚动轮沿所述动力杆轴向方向移动，以在第一工作状态和第二工作状态之间进行切换；其中，在所述第一工作状态，所述滚动轮与所述动力杆之间动力耦合；在所述第二工作状态，所述滚动轮与所述动力杆之间解除动力耦合。

3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述转动支架包括套设在所述动力杆外部的滑套，所述推杆与所述滑套连接；所述滚动轮通过轴承组件固定安装在所述滑套的一端，使得所述滚动轮能够相对所述滑套自由转动。

4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述滚动轮或所述轴承组件设有第一锁定机构，所述动力杆上设有第二锁定机构，在所述第一工作状态，所述第一锁定机构与所述第二锁定机构卡合，以在所述滚动轮与所述动力杆之间实现动力耦合；在所述第二工作状态，所述第一锁定机构与所述第二锁定机构分离，以在所述滚动轮与所述动力杆之间解除动力耦合。

5.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述滑套在沿垂直于所述转动支架的转动平面方向的两侧设有两个相对所述滑套中心线偏心设置的卡销，每个卡销通过一所述推杆与所述驱动机构连接。

6.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述转动支架包括一环形主体，该环形主体沿径向向外延伸形成一筒形部，所述驱动电机安装在该筒形部中；所述固定支架包括第一半球形壳体和第二半球形壳体，两个半球形壳体以从两侧夹持所述环形主体的方式，通过壳体内部的连接轴连接为一体，使得所述环形主体在外力驱动时，能够在所述两个半球形壳体之间绕所述连接轴转动。

7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述两个半球形壳体与所述环形主体之间分别设有密封圈，以在所述两个半球形壳体之间形成一密封舱室，该密封舱室内设有电路板，该电路板与所述驱动电机连接。

8.根据权利要求7所述的无人机，其特征在于，所述主体舱设有控制单元，该控制单元与所述驱动机构连接，并通过设置在所述固定支架内部的线路与所述电路板连接。

9.根据权利要求2-8任一项所述的无人机，其特征在于，所述工作位置至少包括：第一工作位置，所述转动支架在竖直平面内与所述固定支架相互垂直，使得所述螺旋桨及所述滚动轮的旋转面位于水平面内，且所述滚动轮处于所述第二工作状态；第二工作位置，所述转动支架在竖直平面内与所述固定支架共轴设置，使得所述螺旋桨及所述滚动轮的旋转面位于垂直面内，且所述滚动轮处于所述第一工作状态；以及位于所述第一工作位置与所述第二工作位置之间的第三工作位置，所述转动支架在竖直平面内与所述固定支架之间形成一预定夹角，使得所述螺旋桨及所述滚动轮的旋转面位于倾斜面内，且所述滚动轮处于所述第二工作状态。

10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，第一动力单元及第三动力单元的螺旋桨和桨叶片为正向结构，第二动力单元及第四动力单元的螺旋桨和桨叶片为反向结构，所述第一动力单元及所述第二动力单元设置在所述主体舱的一侧，所述第三动力单元及所述第四动力单元设置在所述主体舱的另一侧；在所述第一工作位置下，该无人机能够执行飞行运动模式，由四个螺旋桨提供动力实现空中飞行和悬停；在所述第二工作位置下，该无人机能够执行地面运动模式，由四个滚动轮提供地面推力，或执行水下运动模式，由所述主体舱同侧的滚动轮的桨叶片提供水中推力；在所述第三工作位置下，该无人机能够执行水面运动模式，由所述主体舱同侧的螺旋桨提供空气推力。