一种可替换多功能模块的光伏无人机的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及一种可替换多功能模块的光伏无人机。

背景技术：

随着技术的进步与发展，无人机的应用市场逐渐扩大。无人机被用于航拍，各类检测及搜救辅助等。然而目前在售的民用无人机功用较为单一，若为了特殊目的而单独开发专用无人机又耗时耗力，因此拓展单一无人机的多功能性具有十分重要的研究价值与研究意义。市场上目前并没有针对这一情况开发的无人机，无法满足有多重需求的无人机用户。此外，民用无人机的续航时间普遍较短。若使用者忘记携带备用电池就会对工作带来麻烦。

通用的四轴无人机可通过通用的接口挂载不同的载荷，但是各种载荷的重量和重心均不相同，如果挂载后无人机的重心与升力中心存在水平距离，这会导致无人机偏载，而通常的四轴无人机不具备配平机构，这使得无人机需要通过各个旋翼采用不同的转速以平衡偏载。通过旋翼平衡偏载需要与重心接近的旋翼输出更多的升力，这会导致该旋翼的功耗增加，会对无人机的续航能力造成不利的影响。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供一种可替换多功能模块的光伏无人机，该系统通过通用接口挂载不同功能的载荷，并通过滑动设置的电池盒对无人机进行配平。

本实用新型通过以下的技术方案实现：

一种可替换多功能模块的光伏无人机，所述无人机包括驱动舱，所述驱动舱四周设置有至少三个呈放射状分布的悬臂，所述悬臂的末端设置有电机以及与之连接的旋翼；

所述驱动舱的底部的一侧设置有通用接口，另一侧设置有水平导轨；所述水平导轨上安装有位置可调的电池盒；所述水平导轨的延伸方向朝向所述通用接口；

所述水平导轨上沿其纵向设置有导电滑轨，所述电池盒上设置有与之适配的触点，所述导电滑轨与所述驱动舱内部的电源管理模块连接；所述电池盒上设置有用于和所述水平导轨锁紧的锁紧旋钮；

所述驱动舱的上表面以及所述悬臂的上表面敷设有薄膜太阳能电池；所述薄膜太阳能电池与所述驱动舱内部的电源管理模块连接；

所述通用接口用于挂载功能设备，所述功能设备包括云台摄像机、红外传感器、毫米波雷达、激光雷达中的一种或多种的组合；所述功能设备设置有与所述通用接口相适配的供电触点以及通信触点；

所述驱动舱的底部设置有至少三个竖直向下的支脚，所述支脚底部设置有压力传感器；所述压力传感器与所述驱动舱内部的配平管理模块连接，所述配平管理模块与所述驱动舱表面的led灯连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述功能设备通过有线、wifi、蓝牙、zigbee中的一种或多种方式与所述驱动舱中的控制模块通信连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述水平导轨的横截面为梯形，所述电池盒上设置有与之适配的燕尾槽，所述水平导轨沿其轴线方向分布设置有刻度。

本实用新型的进一步改进在于：所述功能设备包括附加电池盒。

本实用新型的进一步改进在于：所述通用接口为滑轨，所述功能设备上设置有与所述滑轨相适配的燕尾槽，所述燕尾槽内安装有锁紧机构。

本实用新型的进一步改进在于：所述通用接口与所述功能设备上设置有相互适配的承插结构，二者通过适配的螺纹螺母结构固定连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述通用接口包括突出的连接柱，所述连接柱的侧面环绕设置有一圈凹槽；所述功能设备上设置有连接柱容纳槽，所述连接柱容纳槽用于容纳所述连接柱的底端；在所述连接柱容纳槽的开口处设置有多瓣呈快门状排列的限位块；所述限位块用于卡设在所述连接柱侧面的凹槽中；所述限位块通过传动机构与一个驱动圈连接；所述驱动圈用于通过所述传动机构驱动所述限位块沿所述连接柱容纳槽开口的径向移动。

本实用新型的有益技术效果为：通过通用接口可替换安装多种功能设备，滑动安装的电池盒与功能设备相互配合，可实现无人机的配平，从而避免偏载对无人机的续航能力造成不利的影响。

附图说明

图1为本实用新型可替换多功能模块的光伏无人机的立体视图；

图2为本实用新型可替换多功能模块的光伏无人机的侧视图。

其中，附图标记为：驱动仓1、悬臂2、旋翼3、通用接口4、水平导轨5、功能设备6、电池盒7、锁紧旋钮8、支脚9、螺母结构10。

具体实施方式

下面根据附图1，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。

请参阅图1所示，本实用新型的实施例包括一种可替换多功能模块的光伏无人机，该无人机包括驱动舱1，驱动舱1四周设置有至少三个呈放射状分布的悬臂2，悬臂2的末端设置有电机以及与之连接的旋翼3。驱动舱1内部设置有飞控模块、电机驱动模块以及电源管理模块。飞控模块根据无人机的姿态、控制指令控制电机驱动模块调节各电机的转速，以调节旋翼3的升力，从而控制无人机的飞行姿态。

如图1、2所示，本实施例中，驱动舱1的底部的一侧设置有通用接口4，另一侧设置有水平导轨5。通用接口4用于挂载功能设备6。水平导轨5上安装有位置可调的电池盒7；水平导轨5的延伸方向朝向通用接口4。通过沿着水平导轨5调节电池盒7的位置，可以对光伏无人机进行配平。在一个具体实施例中，水平导轨5的轴线、通用接口4的中心点以及光伏无人机的重心位于同一竖向平面。

水平导轨5上沿其纵向设置有导电滑轨(图中未示出)，电池盒7上设置有与之适配的触点(图中未示出)，导电滑轨与驱动舱1内部的电源管理模块连接。在电池盒7沿着水平导轨5滑动的过程中，触点与导电滑轨持续接触，以实现电性连接。电池盒7内的电池通过触点、导电滑轨与电源管理模块电性连接，以便为光伏无人机进行充电。

在一个具体实施例中，水平导轨5的横截面为梯形，电池盒7上设置有与之适配的燕尾槽，水平导轨5沿其轴线方向分布设置有刻度(图中未示出)。通过该刻度，可以将电池盒7安装至指定的位置，这样在更换挂载功能设备6的过程中，可根据功能设备6的型号将电池盒7调节到水平导轨5上的指定位置，从而实现快速配平。为了确保电池盒7在飞行过程中保持不动，电池盒7上设置有用于和水平导轨5锁紧的锁紧旋钮8。

为了延长续航时间，在驱动舱1的上表面以及所述悬臂2的上表面敷设有薄膜太阳能电池；薄膜太阳能电池与驱动舱1内部的电源管理模块电性连接。电源管理模块可采用薄膜太阳能电池进行辅助供电，也可使用薄膜太阳能电池对电池盒7中的电池进行充电。

驱动舱1的底部设置有至少三个竖直向下的支脚9。为了进一步便于配平，支脚9的底部设置有压力传感器；压力传感器与驱动舱内部的配平管理模块连接，配平管理模块与驱动舱1表面的led灯连接。配平管理模块被配置为：在配平过程中，检测各支脚底部的压力传感器，以判断光伏无人机是否偏载以及偏载方向，并控制至少三个led灯；若前方的支脚的压力过大，控制“前方偏载指示灯”亮起，若后方的支脚的压力过大，控制“后方偏载指示灯”亮起，若各支脚的压力均衡，控制“配平完成指示灯”亮起。通过这种方式，可以便于使用者快速配平光伏无人机。

本实施例中，各功能设备6以及电池盒7均位于驱动舱的下方，这种方式不仅可用于对无人机进行配平，还可使得光伏无人机的整体重心更加靠下，使得无人机在飞行过程中的姿态更加平稳。

在本实施例中，通用接口4用于挂载功能设备，功能设备6包括云台摄像机、红外传感器、毫米波雷达、激光雷达中的一种或多种的组合。功能设备6设置有与通用接口4相适配的供电触点以及通信触点(图中未示出)。此外，功能设备6可通过有线、wifi、蓝牙、zigbee中的一种或多种方式与驱动舱1中的控制模块通信连接。为了延长续航时间，通用接口4还可选用附加电池盒。

通用接口4可采用多种实现方式。

在一些实施例中，通用接口4采用截面为梯形的滑轨，功能设备6上设置有与滑轨相适配的燕尾槽，燕尾槽内安装有锁紧机构。这种方式与水平导轨5以及电池盒7的的连接结构类似。

在一些实施例中，通用接口4与功能设备6上设置有相互适配的承插结构，二者通过适配的螺纹螺母结构固定连接。如图2所示，功能设备6的连接部上环绕设置有可自由旋转的螺母结构10；使用时，将功能设备6的连接部对准通用接口4，并通过旋钮螺母结构10将功能设备6与通用接口连接在一起。

在一些实施例中，通用接口4包括突出的连接柱，连接柱的侧面环绕设置有一圈凹槽；所述功能设备6上设置有连接柱容纳槽，连接柱容纳槽用于容纳连接柱的底端；在连接柱容纳槽的开口处设置有多瓣呈快门状排列的限位块；限位块用于卡设在连接柱侧面的凹槽中；限位块通过传动机构与一个驱动圈连接；驱动圈用于通过传动机构驱动限位块沿连接柱容纳槽开口的径向移动。驱动各限位块向外移动，可使得功能设备6与通用接口4分离，驱动各限位块向内移动，可使得各限位块卡设在连接柱侧面的凹槽中，从而实现功能设备6与通用接口4之间的紧固连接。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。