本技術屬于無人機，尤其是涉及一種具備載荷分離和棲息功能的旋翼無人機。

背景技術：

1、隨著無人機技術的進步和發(fā)展，無人機的使用場景越來越廣泛，同時無人機的需求越來越大，很多場景需要具備特殊功能的專用無人機。受到電池技術發(fā)展的限制，目前無人機的續(xù)航時間普遍較短，且在飛行過程中會產(chǎn)生較大的噪音導致在任務過程中容易暴露。具備可棲息技術的無人機，將在監(jiān)測、長續(xù)航工作的領域發(fā)揮越來越重要的作用。

2、無人機搭載不同載荷模塊，可實現(xiàn)不同的功能，如定向拋投、監(jiān)聽、監(jiān)測等。無人機與載荷模塊可根據(jù)工作模式需要，執(zhí)行與載荷分離動作，既可以實現(xiàn)無人機攜帶載荷共同棲息在目標位置，也可以實現(xiàn)載荷棲息在目標位置，無人機返回。

3、現(xiàn)有的可棲息的無人機方案，主要吸附方式為爪刺吸附、磁力吸附、負壓吸附、頂部仿生吸附等。每一種方案都有其很局限的應用場景，并且負壓吸附等還需要損耗無人機的電池動力。同時，現(xiàn)有方案只提及無人機本體的棲息，未提及載荷的攜帶與分離設計，無法同時實現(xiàn)載荷攜帶、分離和無人機或載荷的棲息。

4、發(fā)明專利201810616768.x公開了一種負壓和靜電復合的仿生機器人吸附裝置及方法。該裝置包括三層順次設置的靜電膜、彈性膜、彈性壓板，彈性膜為整個吸附裝置提供柔性和支撐；彈性壓板一側設置靜電發(fā)生模塊、單向閥體、鏈接管、真空泵，靜電膜一側設置吸盤；吸盤設置于靜電膜中央，吸盤的底部固定在彈性壓板上，且吸盤底部通過單向閥體與鏈接管一端相連，鏈接管的另一端接入真空泵。該發(fā)明裝置提出的磁力吸附裝置只在鐵磁材料表面有效，吸附裝置需要真空泵和空氣管路提供負壓，裝置重量較重，且需要額外的能量損耗。

5、發(fā)明專利201911158340.6公開了一種旋翼無人機天花板棲息機構，包括旋翼無人機和棲息部件，棲息部件包括解鎖機構和柔性粘附件，解鎖機構固定在旋翼無人機上。旋翼無人機可以通過棲息部件攜帶的柔性粘附件粘附并停留在天花板上，延長旋翼無人機的續(xù)航時間，提高旋翼無人機執(zhí)行高空定點觀察和拍攝等任務的能力；旋翼無人機需要返航時，旋翼無人機為解鎖機構輸出控制信號，將柔性粘附件從解鎖機構上解鎖分離，旋翼無人機與解鎖機構一起飛離天花板。該旋翼無人機天花板棲息機構的結構簡單、體積小，對旋翼無人機的負載能力要求較低，棲息狀態(tài)下功耗和噪聲很低，續(xù)航時間長，隱蔽性強。該發(fā)明只適用于頂面吸附，側面不能吸附棲息。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型提出一種具備載荷分離和棲息功能的無人機，采用仿生吸附的原理設計吸附裝置，面向常規(guī)建筑壁面(瓷磚、木門、水泥、大理石、玻璃面等建筑材料壁面)吸附牢固，能夠滿足無人機吸附停留在墻面或者壁面，實現(xiàn)無人機飛行-吸附-載荷分離多模式工作的切換。

2、根據(jù)本實用新型的一種實施方式，提供了一種具備載荷分離和棲息功能的無人機，包括無人機本體，還包括設置在所述無人機本體水平方向一側的吸附裝置和設置在無人機本體下方的載荷固定與分離裝置。

3、在其他的實施例中，所述吸附裝置包括與所述無人機本體固定連接的上端連接板、與所述載荷固定和分離裝置固定連接的底部安裝架、粘附材料、粘附板、下端連接板和連桿，所述下端連接板的下端與所述粘附板通過鉸鏈機構連接，允許所述下端連接板沿垂直方向相對所述粘附板旋轉；所述上端連接板、所述下端連接板的上端分別與所述粘附板通過卡扣結構進行連接，卡扣機構具有鎖緊狀態(tài)和解鎖狀態(tài)。

4、在其他的實施例中，所述無人機的吸附裝置吸附在一物體表面上且所述無人機未停機時，所述卡扣機構處于鎖緊狀態(tài)，所述無人機本體所在的平面與所述物體表面垂直；在鎖緊狀態(tài)下，當所述無人機本體停止動力，所述無人機本體在自重作用下，所述下端連接板相對所述粘附板旋轉運動，所述卡扣機構切換至解鎖狀態(tài)，使得所述無人機本體所在的平面處于豎直平面內(nèi)。

5、在其他的實施例中，所述粘附板的上下兩部分分別布置卡扣槽，與所述上端連接板、所述下端連接板的卡扣頭連接，通過卡扣結構鎖緊，所述無人機本體在自重狀態(tài)下旋轉時，可將卡扣結構解鎖。

6、在其他的實施例中，所屬吸附裝置還包括加強板，所述連桿和所述加強板固結在一起；所述連桿的一端與所述下端連接板固結在一起；所述連桿的另一端與所述載荷固定與分離裝置固結在一起。

7、在其他的實施例中，所述前端粘附材料布置在粘附板的前端，具備粘附性能，可與待吸附表面粘附一起。

8、在其他的實施例中，所述載荷固定與分離裝置布置在無人機中間位置的下方，包括與無人機本體固定連接的支架板、開槽銷軸、彈簧、左夾爪、右夾爪、直線舵機、導桿支架、舵機固定架，所述左夾爪通過所述開槽銷軸、所述彈簧固定在左側的所述支架板上；所述右夾爪通過所述開槽銷軸、所述彈簧固定在右側的所述支架板上，所述左夾爪和所述右夾爪，可相對所述支架板旋轉，所述直線舵機、所述導桿支架分布在所述載荷固定與分離裝置的兩側，所述直線舵機的推桿通過所述導桿的導向支架孔中伸出或縮回。

9、在其他的實施例中，所述左夾爪和所述右夾爪旋轉至水平初始位置前，載荷放置在所述左夾爪和所述右夾爪的中間，所述左夾爪和所述右夾爪旋轉至水平位置時，所述直線舵機的推桿伸出，插入至所述左夾爪和所述右夾爪的固定孔中，將所述左夾爪和所述右夾爪鎖緊在水平位置，此時所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，所述載荷固定與分離裝置處于水平鎖緊狀態(tài)；所述直線舵機的推桿從伸出狀態(tài)切換至縮回狀態(tài)時，所述直線舵機的推桿從所述左夾爪和所述右夾爪的固定孔中縮回，所述左夾爪和所述右夾爪在所述彈簧的彈力作用下，旋轉至垂直位置，此時，所述載荷在自重的作用下，從所述左夾爪和所述右夾爪的中間分離，所述載荷固定與分離裝置處于垂直分離狀態(tài)。

10、在其他的實施例中，所述無人機本體還包括視覺裝置，所述視覺裝置設置在所述無人機本體前端上方，用于采集所述吸附裝置附近的圖像信息。

11、在其他的實施例中，所述無人機本體還包括電池固定架和電池，其中，所述固定架的支腿固定連接在無人機本體中間上方，以避開所述無人機本體的螺旋槳運動空間；所述電池放置在所述電池固定架的內(nèi)部腔體內(nèi)。

12、本實用新型提出的仿生吸附裝置無需提供額外的動力和能量，可自適應吸附在不平整的表面上，具備緩沖減震裝置，可以減小吸附時的撞擊振動。完成吸附后，無人機可自動變化姿態(tài)，重心更靠近壁面，更加穩(wěn)定吸附。

13、本實用新型提出的一種具備載荷分離和棲息功能的無人機，無人機攜帶特定功能的載荷，可與載荷模塊一起執(zhí)行特定的功能。無人機可與載荷一起通過吸附裝置棲息在目標壁面，同時，無人機也可與載荷分離，無人機返回或飛行執(zhí)行其他任務，將載荷單獨留在目標表面，獨立執(zhí)行任務。

14、與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的無人機體積重量可以更小，無動力損耗，運動控制變量相對較少，系統(tǒng)可靠性較高。

15、本實用新型具有如下的有益效果：本實用新型在實現(xiàn)棲息吸附時，無需額外的動力損耗，運動控制變量相對較少，能夠通過姿態(tài)轉換實現(xiàn)更長時間的穩(wěn)定棲息。

16、本實用新型提出的無人機具備吸附裝置和載荷固定分離裝置，可通過姿態(tài)和機構的變化，實現(xiàn)三種棲息狀態(tài)，以滿足不同工況的工作需求。

17、通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。