本發(fā)明涉及無人機領域，具體涉及一種無人機多合一任務載荷。

背景技術：

無人機是一種處于迅速發(fā)展中的飛行裝置，其具有機動靈活、反應快速、無人飛行、操作要求低的優(yōu)點，可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、勘探、攝影、邊境巡邏等領域。

無人機任務載荷是無人機系統(tǒng)的重要組成部分，無人機通過裝載各種不同的載荷來執(zhí)行任務。

當前無人機的任務載荷較多設計為單一載荷，最多簡單集成兩種載荷，執(zhí)行不同任務時，需要將現(xiàn)有載荷拆下，再安裝新載荷，連接各種線路插頭，不僅使用不方便，對操作者要求較高，且經(jīng)常拆裝容易增加故障點，影響任務載荷的壽命。不僅如此，由于無人機一般情況下主要用在航拍、無人偵查等領域，因此對任務載荷可靠性以及載重要求較低，難以應用于運輸、快遞配送等對結(jié)構(gòu)可靠性要求較高的領域。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的為：提供一種無人機多合一任務載荷，該任務載荷一次掛載即可以實現(xiàn)多種功能，大大增加了無人機的適用范圍，簡化了操作，增加了可靠性。

本發(fā)明提出了一種無人機多合一任務載荷，包括喇叭、探照燈、相機、投放裝置、掛載板，所述掛載板的上板面與無人機連接，所述相機通過云臺連接云臺支架；所述喇叭、云臺支架、投放裝置設于所述掛載板的下板面，所述喇叭位于所述云臺支架一側(cè)，所述投放裝置位于所述云臺支架的另一側(cè)，所述喇叭與所述投放裝置關于云臺支架對稱；

所述投放裝置包括至少一個投放舵機。

進一步的，所述任務載荷還包括擋片，所述擋片一端垂直設于所述掛載板的下板面，所述擋片遠離掛載板一端設置成背離云臺支架的弧狀彎。

進一步的，擋片與掛載板相接觸的一端滑動設置在所述掛載板的下板面。

進一步的，所述喇叭底部固接于所述掛載板，所述喇叭開口方向與所述掛載板成一銳角，所述喇叭的擴音腔與所述云臺支架下部相接觸。

進一步的，所述喇叭還包括音頻模塊，所述音頻模塊設于所述云臺支架內(nèi)部空間；所述喇叭、探照燈、相機與投放裝置電連接無人機電源。

進一步的，所述相機位置低于所述喇叭最低點位置。

進一步的，所述喇叭擴音腔中設置反射腔，所述探照燈設于所述反射腔上。

進一步的，所述探照燈還包括燈頭、燈杯和燈杯蓋，所述燈杯設于所述燈頭上，所述燈杯蓋設于所述燈杯上，所述燈頭設于所述反射腔上，所述燈頭設有散熱片。

進一步的，所述掛載板為碳纖維-硬質(zhì)泡沫夾層材料制造而成的掛載板，所述云臺支架和擋片為鎂合金材料制造而成的云臺支架和擋片。

本發(fā)明具有如下有益效果：將常用的四種載荷喇叭、探照燈、相機、投放裝置集成為一個整體載荷，并通過優(yōu)化設計，使得集成的載荷具有較小的空間和較輕的重量，掛載到飛機平臺上，大大豐富了無人機可以執(zhí)行的任務，減少了重復拆裝載荷的操作，降低了對飛控手的使用要求，增加了整體載荷及飛機平臺的可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實施例一種無人機多合一任務載荷的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實施例一種無人機多合一任務載荷的喇叭和探照燈的結(jié)構(gòu)示意圖。

本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

本技術領域技術人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個”、“所述”和“該”也可包括復數(shù)形式。應該進一步理解的是，本發(fā)明的說明書中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應該理解，當我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。這里使用的措辭“和/或”包括一個或更多個相關聯(lián)的列出項的全部或任一單元和全部組合。

本技術領域技術人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)，具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語，應該被理解為具有與現(xiàn)有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣被特定定義，否則不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

參照圖1與圖2，本發(fā)明提供一種較為優(yōu)選的無人機多合一任務載荷的實施方式，包括喇叭1、探照燈2、相機3、投放裝置4、掛載板5，掛載板5的上板面與無人機連接，相機3通過云臺連接云臺支架6，相機3通過云臺可調(diào)整拍攝范圍；喇叭1、云臺支架6、投放裝置4設于掛載板5的下板面，喇叭1位于云臺支架6一側(cè)，投放裝置4位于云臺支架6的另一側(cè)，喇叭1與投放裝置4關于云臺支架6對稱，使得喇叭1，云臺支架6、投放裝置4在一條直線上，優(yōu)選的，將喇叭1設置在與無人機正常飛行時前進方向的一側(cè)，將投放裝置4設置在于云臺支架6對稱的后一側(cè)，使喇叭1、云臺支架6、投放裝置4在飛機正常飛行時與飛行軌道在一條直線上；在本實施方式中，云臺支架6的前側(cè)和無人機正常飛行的方向相同；喇叭1設置在云臺支架6的前側(cè)，投放裝置4設置在云臺支架6的后側(cè)，一方面投放裝置4設置在后側(cè)能減少運輸過程中風力對投放物的影響，還可以使得重心保持得相對平衡，減小了任務載荷工作時對飛機平臺的影響。投放裝置4包括至少一個投放舵機，可根據(jù)任務需要設置多個投放舵機以便完成任務。

本實施方式中設置的位置關系減小了排布空間，保證整體載荷的重心在投放物投放前和投放后變化不大，減小其對飛機穩(wěn)定性影響；在投放物體積、重量確定條件下，保證了投放前、投放后任務載荷重心的矩對飛機平臺的影響較小，不會出現(xiàn)投放前任務載荷重心與飛機平臺重心重合，投放后，載荷重心前移過多，對飛機平臺產(chǎn)生較大的矩。

參照圖1，在本實施方式中，投放裝置4包括兩個投放舵機，一個投放舵機與掛載板5的下板面相連并貼合云臺支架6，另一個投放舵機與掛載板5的下板面相連并貼合擋片7；投放裝置4的設置可以使無人機能夠運輸一些急需的必備物品；投放舵機與掛載板5相連可以使得投放舵機隨無人機運動時更加穩(wěn)定；兩個投放舵機分別貼合云臺支架6與擋片7，消除投放舵機在運輸時，由于無人機高速運動帶來的搖晃，使得投放物在運輸過程中脫落的概率大大減小，兩個投放舵機同時對一個投放物進行工作，基本可以排除運輸過程中投放物脫落的可能，遇到緊急情況時，當其中一個投放舵機發(fā)生故障，另一個投放舵機依然可以進行工作，進一步增大了任務載荷的作用?？梢岳斫猓跓o人機的載重能力允許的情況下，投放舵機的數(shù)量可以相應增加。

參照圖1，任務載荷還包括擋片7，所述擋片7一端垂直設于所述掛載板5的下板面，擋片7遠離掛載板5的一端設置成背離云臺支架6的弧狀彎。在本實施方式中，擋片7設置成U型形狀的片狀體，在節(jié)省材料、減輕重量的同時，還可以在運輸過程中防止投放物的搖擺；U型片狀體擋片7的U型底部與掛載板5貼合連接，擋片7遠離與掛載板5貼合的一端設置成弧狀彎，目的是為了方便裝配投放物。在本實施方式中，擋片7與掛載板5相接觸的一端滑動設置在所述掛載板5的下板面，目的在于，可根據(jù)投放物的大小調(diào)整擋片7，使得投放物在運輸能更加穩(wěn)定，不會搖擺，在投放物體積、重量確定條件下，可以通過調(diào)整擋片7的位置來調(diào)整任務載荷的重心，保證飛機平臺與任務載荷的整體載荷重心在投放物投放前和投放后變化不大，減小其對飛機穩(wěn)定性影響；不會出現(xiàn)投放前載荷重心與飛機平臺重心重合，投放后，任務載荷重心前移過多，對飛機平臺產(chǎn)生較大的矩。可以理解，在其他實施方式中，擋片7可以有多個，在設置好位置關系，保證任務載荷的重心與無人機平臺的重心相協(xié)調(diào)后，與投放舵機、云臺支架6配合運輸投放物。

在本實施方式中，設計任務載荷的掛載點在無人機的幾何中心處，投放物的重量為1.5kg，任務載荷掛載投放物時，任務載荷整體的重心在任務載荷掛載點之后，將投放物投放之后，任務載荷整體的重心在任務載荷掛載點之前，使得無人機在投放物投放前和投放后重心不受影響，當投放物的重量是1.5kg但接近于1.5kg時，無人機可通過自身動力調(diào)節(jié)飛機平衡，可以理解，當投放物是其他確定的重量時，可以調(diào)節(jié)擋片與云臺支架的相對距離，使得懸掛投放物后，任務載荷的重心與飛機平臺的重心保持平衡。

參照圖1，在本實施方式中，云臺支架6設置成四棱臺形狀的架子，架子內(nèi)部中空，形成一個內(nèi)部空間，在情況緊急時，內(nèi)部空間可以攜帶一些急需的物品或者攜帶備用電源等；架子有一個斜面框，斜面框正對面框垂直于掛載板5，與斜面框豎直方向上相鄰的位置會形成大小不等的兩個面框，面積小的面框與掛載板5的下板面貼合設置，云臺通過緊固件固接于面積大的面框下部；與斜面水平相鄰的兩個框面為梯形形狀，梯形框面中部設有加強筋，用于加強云臺支架6的穩(wěn)定性；喇叭1重量相對較重，所以將喇叭1底部固接于掛載板5的下板面，降低無人機飛行時喇叭1脫落的風險，喇叭1開口方向與掛載板5成一銳角，喇叭1的擴音腔9與云臺支架6下部相接觸，在本實施方式中，云臺支架6與喇叭1的擴音腔9接觸的地方位于云臺支架6斜面框的下部，因為喇叭1重量相對于其他任務載荷較重，在飛行時慣性較大，容易對無人機產(chǎn)生影響，在飛行時還容易脫落，當喇叭1與云臺支架6接觸后，云臺支架6承受喇叭1部分重量，可以減少喇叭自身重量帶來的擺動以及其他受力影響，在本實施方式中還使用連接件將掛載板5與喇叭1的擴音腔連接，既能減小喇叭1底部與掛載板5接點的壓力，又能防止喇叭1自身重量帶來的搖擺；在本實施方式中，喇叭1設置的位置與云臺支架6斜面框的位置貼合，減小了空間排布；在本實施方式中還將喇叭1的對講機換成音頻模塊8，音頻模塊8設于所述云臺支架6內(nèi)部空間，即減小了載荷的重量，又減小了空間排布；喇叭1、探照燈2、相機3與投放裝置4電連接無人機電源，使得任務載荷無需攜帶電源，減輕了任務載荷的重量。可以理解，在其他實施方式中，可以根據(jù)無人機的承重能力、任務載荷中各種載荷的大小與重量來設置云臺支架6的形狀來減小任務載荷的重心對無人機平臺重心的影響或者減小空間排布、減小重量等。

參照圖1在本實施方式中，安裝完成后，相機3的位置應低于喇叭1最低點的位置，保證了相機的視野無遮擋。

參照圖2，在本實施方式中，喇叭1的擴音腔9中設置反射腔10，探照燈2設于反射腔10上；探照燈2還包括燈頭11、燈杯13和燈杯蓋14，燈杯13設于燈頭11；燈杯13用于增加燈頭11照射距離、增大照射區(qū)域，燈杯蓋14設于燈杯13上，防止灰塵進入，燈頭11設于反射腔10上，大大減小了空間排布與任務載荷的重量；燈頭11設有散熱片12，保證燈芯不會因高溫而燒壞。

在本實施方式中，掛載板5為碳纖維-硬質(zhì)泡沫夾層材料制造而成的掛載板5，云臺支架6和擋片7為鎂合金材料制造而成的云臺支架6和擋片7，大大減輕載荷的重量。

將常用的四種載荷喇叭1、探照燈2、相機3、投放裝置4集成為一個整體載荷，并通過優(yōu)化設計，使得集成的載荷具有較小的空間和較輕的重量，掛載到飛機平臺上，大大豐富了無人機可以執(zhí)行的任務，減少了重復拆裝載荷的操作，降低了對飛控手的使用要求，增加了整體載荷及飛機平臺的可靠性。

在本發(fā)明的技術方案中，掛載板5和云臺支架6的位置確定以后，當無需運輸投放物時，投放裝置4可以掛載喇叭1、探照燈2、相機3以外的任務載荷，例如雷達、傳感器等，增加無人機可執(zhí)行的任務；當掛載板5的位置和云臺支架6的位置確定以后，可以將掛載有喇叭1、探照燈2、相機3換成其他任務載荷，例如將掛載相機3位置換成探測儀，也可以將喇叭1、云臺支架6、投放裝置4的位置互換，例如，將云臺支架6的位置與喇叭1的位置互換，使得云臺支架6與投放裝置4關于喇叭1對稱，這時，可將裝設在喇叭1上的探照燈2裝設在云臺支架6的內(nèi)部空間；探照燈2也可以裝設在云臺背離相機3鏡頭一側(cè)，當云臺為可旋轉(zhuǎn)云臺時，探照燈2可以通過云臺三百六十度旋轉(zhuǎn)進行工作。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。