無線充電無人機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種無線充電無人機包括機身、機翼、仿生機械腿以及設(shè)于機身上的接收裝置，所述接收裝置用于接收設(shè)于地面的能量發(fā)射裝置發(fā)射的能量，所述仿生機械腿與機身底部樞接。本發(fā)明的技術(shù)方案通過設(shè)在機身上的接收裝置配合地面的能量發(fā)射裝置，使無人機具備了較長的續(xù)航時間，增加了使用者的便利性和體驗性。
【專利說明】
無線充電無人機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種無線充電無人機。
【背景技術(shù)】
[0002] 無人駕駛飛機簡稱"無人機"，英文縮寫為"UAV"，是利用無線電遙控設(shè)備和自備的 程序控制裝置操縱的不載人飛機。目前，無人機的使用范圍已經(jīng)廣泛應(yīng)用于軍事、科研、民 用三大領(lǐng)域，具體在電力、通信、氣象、農(nóng)業(yè)、海洋、勘探、攝影、防災(zāi)減災(zāi)、農(nóng)作物估產(chǎn)、緝毒 緝私、邊境巡邏、治安反恐等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。目前，相關(guān)的無人機多存在續(xù)航時間短的問題， 影響其應(yīng)用范圍以及使用者的體驗性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的主要目的是提供一種無線充電無人機，旨在延長無人機的續(xù)航時間，提 尚使用者的體驗性。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的無線充電無人機包括機身、機翼、仿生機械腿以及 設(shè)于機身上的接收裝置，所述接收裝置用于接收設(shè)于地面的能量發(fā)射裝置發(fā)射的能量，所 述仿生機械腿與機身底部樞接。
[0005] 優(yōu)選地，所述接收裝置包括接收天線和微波整流器，所述微波整流器用于將接收 天線收集的微波轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟娔堋?br>[0006] 優(yōu)選地，所述微波整流器為回旋波微波整流器。
[0007] 優(yōu)選地，所述接收天線設(shè)置在仿生機械腿上。
[0008] 優(yōu)選地，所述接收天線為仿生機械腿。
[0009] 優(yōu)選地，所述仿生機械腿包括與機身底部樞接的第一臂架以及與第一臂架樞接的 第二臂架，所述機身與第一臂架連接處、第一臂架與第二臂架連接處均設(shè)置有伺服電機用 于實現(xiàn)樞接位置的旋轉(zhuǎn)。
[0010] 優(yōu)選地，所述第二臂架臂體的朝向無線充電無人機前進方向的一側(cè)設(shè)有車輪，所 述第二臂架內(nèi)設(shè)有驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的電機，所述機身與第一臂架連接處、所述第一臂架與第 二臂架連接處均設(shè)有角度固定裝置。
[0011] 優(yōu)選地，所述機身底部的面對仿生機械腿位置具有一個從底部凹陷形成的腔體， 所述腔體用于容置所述仿生機械腿。
[0012] 優(yōu)選地，所述仿生機械腿在伺服電機的驅(qū)動下沿機身軸線方向收入/放出所述腔 體，實現(xiàn)無線充電無人機在地面行駛和空中飛行兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0013] 優(yōu)選地，所述機身、機翼、仿生機械腿均為碳纖維結(jié)構(gòu)。
[0014] 本發(fā)明技術(shù)方案中，通過設(shè)在機身上的接收裝置配合地面的能量發(fā)射裝置，使無 人機具備了較長的續(xù)航時間，增加了使用者的便利性和體驗性。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
[0016] 圖1為本發(fā)明無線充電無人機第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明無線充電無人機第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖3為圖1中無線充電無人機的另一視角的示意圖，其中仿生機械腿未示出；
[0019] 圖4為本發(fā)明無線充電無人機的接收裝置和地面能量發(fā)射裝置的工作示意圖。
[0020] 附圖標號說明：
[0023] 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】
[0024] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；?于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其 他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0025] 需要說明，本發(fā)明實施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……）僅用 于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示）下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該 特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
[0026] 另外，在本發(fā)明中如涉及"第一"、"第二"等的描述僅用于描述目的，而不能理解為 指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含 義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。
[0027] 在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"連接"、"固定"等應(yīng)做廣義理解， 例如，"固定"可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是 電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩 個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù) 具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0028] 另外，本發(fā)明各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認為這種 技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本發(fā)明要求的保護范圍之內(nèi)。
[0029] 請參照圖1，在本發(fā)明提供的無線充電無人機包括機身10、機翼20、仿生機械腿30 以及設(shè)于機身10上的接收裝置50,所述接收裝置50用于接收設(shè)于地面的能量發(fā)射裝置40發(fā) 射的能量，所述仿生機械腿30與機身10底部樞接。
[0030] 由地面的能量發(fā)射裝置40與接收裝置50形成的無線能量傳輸系統(tǒng)應(yīng)用于目前非 常流行的無線充電方案中，可以讓設(shè)備擺脫有線電力傳輸?shù)氖`，根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的需要自 由布置待充電設(shè)備的方位。將能量發(fā)射裝置40設(shè)置在地面上，在無人機上設(shè)置接收裝置50 配合充電電池（圖未示），就可以使無人機不必停在地面接線充電，大大增加了無人機的飛 行時間；同時一次性非充電電池的使用量也會大為減少，對節(jié)約資源和保護環(huán)境都非常有 利。
[0031] 無人機空中飛行時采用螺旋槳或噴氣方式推進，通過在機身10下部設(shè)置仿生機械 腿30，使無人機可以在地面行走，增強了無人機的環(huán)境適應(yīng)性。
[0032]優(yōu)選地，所述接收裝置50包括接收天線51和微波整流器52,所述微波整流器52用 于將接收天線51收集的微波轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟娔堋?br>[0033]設(shè)在地面的能量發(fā)射裝置40包括電源41、微波發(fā)生器42和發(fā)射天線43,所述微波 發(fā)生器42用于將電源41傳送的電能轉(zhuǎn)變?yōu)槲⒉?，再通過發(fā)射天線43將微波傳輸出去。
[0034]本發(fā)明的技術(shù)方案采用的微波無線能量傳輸系統(tǒng)能實現(xiàn)長距離、大功率的電能傳 輸，采用微波作為能量的載體，由于微波的自身特性，其波長比較短、定向性好、彌散小，可 用于實現(xiàn)電能的遠程傳輸。這種所述能量發(fā)射裝置40包括電源41、微波發(fā)生器42和發(fā)射天 線43,電源41是地面可以獲得的各種電力來源，包括但不僅限于各類電池、發(fā)電機等裝置， 尤其是來自風(fēng)能、太陽能轉(zhuǎn)化的清潔能源，更契合當(dāng)今社會綠色環(huán)保的發(fā)展主題;微波發(fā)生 器42用于將來自電源41的電能，轉(zhuǎn)變?yōu)榇蠊β?、高頻的微波，然后通過發(fā)射天線43將微波傳 輸出去。
[0035]相應(yīng)的，設(shè)在機身10上的接收裝置50的接收天線51收集地面上的能量發(fā)射裝置40 傳送的微波，再通過微波整流器52將收集到的微波轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動無人機工作所需要的高壓直 流電能，實現(xiàn)了無線能量傳輸?shù)恼麄€工作過程。
[0036] 優(yōu)選地，所述微波整流器52為回旋波微波整流器。
[0037] 整流器是無線輸電的關(guān)鍵器件，回旋波微波整流器適用于大功率、高電壓的能量 傳輸，單管的整流效率均接近85%?；匦ㄎ⒉ㄕ髌鞯幕驹硎强旎匦娮邮ㄔ谥C 振腔中共振吸收微波能量，其本質(zhì)上是直流電源，負載過載時一般能夠快速自我保護，并在 過載消失時能快速自動恢復(fù)正常工作。在使用中，輸入微波頻率、諧振腔頻率和回旋頻率三 者應(yīng)盡可能接近。
[0038]優(yōu)選地，所述接收天線51設(shè)置在仿生機械腿30上。
[0039]將接收天線51設(shè)置在仿生機械腿30上可以讓接收天線50不會在機身10的表面額 外伸出，保證了無人機的最佳氣動外形，減小了空氣阻力，降低能耗。
[0040] 優(yōu)選地，所述接收天線51為仿生機械腿30。
[0041] 作為進一步優(yōu)化，接收天線51直接采用仿生機械腿30,將無人機的地面行走部件 和無線能量接收天線相結(jié)合，并且仿生機械腿30可以調(diào)節(jié)與機身10樞接的角度，讓接收天 線51達到最佳的微波接收效果，同時不需要再額外設(shè)置天線，有利于無人機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè) 計。因此，本發(fā)明的技術(shù)方案通過將無線能量傳輸系統(tǒng)接收裝置50和仿生機械腿30的組合， 使無人機具備了較長的續(xù)航時間，增加了使用者的便利性和體驗性。
[0042]優(yōu)選地，所述仿生機械腿30包括與機身10底部樞接的第一臂架31以及與第一臂架 31樞接的第二臂架32,所述機身10與第一臂架31連接處、第一臂架31與第二臂架32連接處 均設(shè)置有伺服電機(圖未示)用于實現(xiàn)樞接位置的旋轉(zhuǎn)。
[0043]在機身10底部設(shè)置的仿生機械腿30為兩截臂架形式，可以模擬人的雙腿直立行 走，實現(xiàn)了無人機在地面行走的便捷性和實用性。
[0044] 在第二實施例中，請參閱圖2,優(yōu)選地，所述第二臂架32臂體的朝向無線充電無人 機前進方向的一側(cè)設(shè)有車輪33,所述第二臂架32內(nèi)設(shè)有驅(qū)動車輪33轉(zhuǎn)動的電機（圖未示）， 所述機身10與第一臂架31連接處、所述第一臂架31與第二臂架32連接處均設(shè)有角度固定裝 置。
[0045] 第二臂架32可以在伺服電機的帶動下旋轉(zhuǎn)，第二臂架32旋轉(zhuǎn)至水平狀態(tài)，此時車 輪33與地面接觸，在電機驅(qū)動下車輪33轉(zhuǎn)動使無人機前進;而第一臂架31也可在伺服電機 帶動下相對機身10底部轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)無人機的離地高度，增加無人機在地面行駛時的障礙 通過能力。在活動部件之間設(shè)置的角度固定裝置，可保證無人機在地面行駛的姿態(tài)穩(wěn)定，提 高了安全性。
[0046]請參閱圖3,優(yōu)選地，所述機身10底部的面對仿生機械腿30位置具有一個從底部凹 陷形成的腔體60,所述腔體60用于容置所述仿生機械腿30。
[0047]仿生機械腿30可以在無人機起飛時，收容在機身10的腔體60內(nèi)，減少飛行阻力，降 低能耗。在需要行走或者接收微波能量時，將仿生機械腿放下來。
[0048]優(yōu)選地，所述仿生機械腿30在伺服電機的驅(qū)動下沿機身10軸線方向收入/放出所 述腔體60,實現(xiàn)無線充電無人機在地面行駛和空中飛行兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。
[0049] 采用伺服電機精確控制仿生機械腿30的收放，使無人機準確地完成地面行駛和空 中飛行兩種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，提高了安全性和可操控性。
[0050] 優(yōu)選地，所述機身10、機翼20均為碳纖維結(jié)構(gòu)，在保證結(jié)構(gòu)強度的前提下，降低重 量、減少能耗。
[0051] 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，凡是在本 發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下，利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用 在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種無線充電無人機，其特征在于，所述無線充電無人機包括機身、機翼、仿生機械 腿以及設(shè)于機身上的接收裝置，所述接收裝置用于接收設(shè)于地面的能量發(fā)射裝置發(fā)射的能 量，所述仿生機械腿與機身底部樞接。2. 如權(quán)利要求1所述的無線充電無人機，其特征在于，所述接收裝置包括接收天線和微 波整流器，所述微波整流器用于將接收天線收集的微波轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏褐绷麟娔堋?. 如權(quán)利要求2所述的無線充電無人機，其特征在于，所述微波整流器為回旋波微波整 流器。4. 如權(quán)利要求2所述的無線充電無人機，其特征在于，所述接收天線設(shè)置在仿生機械腿 上。5. 如權(quán)利要求2所述的無線充電無人機，其特征在于，所述接收天線為仿生機械腿。6. 如權(quán)利要求1所述的無線充電無人機，其特征在于，所述仿生機械腿包括與機身底部 樞接的第一臂架以及與第一臂架樞接的第二臂架，所述機身與第一臂架連接處、第一臂架 與第二臂架連接處均設(shè)置有伺服電機用于實現(xiàn)樞接位置的旋轉(zhuǎn)。7. 如權(quán)利要求6所述的無線充電無人機，其特征在于，所述第二臂架臂體的朝向無線充 電無人機前進方向的一側(cè)設(shè)有車輪，所述第二臂架內(nèi)設(shè)有驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動的電機，所述機身 與第一臂架連接處、所述第一臂架與第二臂架連接處均設(shè)有角度固定裝置。8. 如權(quán)利要求6所述的無線充電無人機，其特征在于，所述機身底部的面對仿生機械腿 位置具有一個從底部凹陷形成的腔體，所述腔體用于容置所述仿生機械腿。9. 如權(quán)利要求8所述的無線充電無人機，其特征在于，所述仿生機械腿在伺服電機的驅(qū) 動下沿機身軸線方向收入/放出所述腔體，實現(xiàn)無線充電無人機在地面行駛和空中飛行兩 種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。10. 如權(quán)利要求1所述的無線充電無人機，其特征在于，所述機身、機翼均為碳纖維結(jié) 構(gòu)。
【文檔編號】B64C25/10GK106081106SQ201610439072
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】劉均, 劉新, 宋朝忠, 歐陽張鵬
【申請人】深圳市元征科技股份有限公司