一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机

本申请涉及无人飞行器和无人潜水器，尤其是涉及一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机。

背景技术：

1、目前目前无人机在各种场合都有应用，为了适应其不同的工作场景，开发了不同的无人机便于在陆地、天空、水下、水面进行工作，但少见可以在四种场景中进行模式切换，且都能灵活工作的无人机。同时无人机会面临各种复杂地形情况，如何快速安全通过或在特定位置停留也成为一个难题。在巡检过程中，单一使用光学相机进行拍摄或者声呐探头进行声波探测都是具有一定局限性的。在现实生活中，对于许多场景都需要无人机深入险境，完成不同工作场景的切换，以及具有多种探测手段，以适应复杂的工作要求术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，通过控制飞行机构、沉浮机构、行走机构、巡检机构，实现无人机陆上行走、空中飞行、水面航行、水下潜行、复杂地形通过，实现不同的巡检目的，增强无人机的适用性、灵活性和效率。

2、本申请提供的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机采用如下的技术方案：

3、一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，包括：

4、飞行机构：包括中心外壳和多个固接于所述中心外壳外周侧的连接臂，所述连接臂远离所述中心外壳的一端转动连接有侧外壳，所述中心外壳内转动设置有中心旋翼，所述中心旋翼的转动轴线呈竖直设置，所述侧外壳内转动设置有侧旋翼；所述侧外壳的转动轴线呈水平设置；

5、沉浮机构：包括对称设置于所述中心外壳外侧的两个浮筒，所述浮筒内设置有空腔且所述空腔与外界连通，所述浮筒中设置有气囊，所述沉浮机构还包括用于使所述气囊充气或放气的充放气组件；

6、行走机构：设置于所述浮筒下方，用于驱使所述巡检无人机沿地面行走；

7、巡检机构：包括光学巡检系统和声学巡检系统。

8、进一步地，所述中心外壳与连接臂之间设置有静密封圈，连接臂与侧外壳之间设置有旋转密封圈。

9、进一步地，所述连接臂内部固定设置有两个支撑环，其中一个支撑环上安装有旋转电机，旋转电机的输出端通过联轴器连接有支臂，支臂与侧外壳固定连接；另一个支撑环上设置有锁定机构，用于将支臂锁定。

10、进一步地，所述锁定机构包括同轴固接于支臂的齿轮和用于锁定齿轮的锁定组件。

11、进一步地，所述锁定组件包括固接于支撑环的固定板和固接于固定板上的连接板；固定板上转动设置有凸轮，连接板上贯穿设置有顶杆，顶杆的一端抵接于凸轮的周侧、另一端卡嵌于齿轮的齿部。

12、进一步地，所述锁定组件还包括用于驱使顶杆远离齿轮的弹性件，所述支撑环上安装有用于驱动凸轮转动的电机。

13、进一步地，所述充放气组件包括与所述气囊连通的气体腔室，还包括滑动设置于所述气体腔室中的活塞推杆；所述浮筒开设有通道口，所述通道口安装有电磁阀。

14、进一步地，所述行走机构包括两个起落架，每个起落架上设置有两个轮子，轮子上设置有电机。

15、进一步地，所述光学巡检系统包括水陆两用的光学相机和白光灯，用于在光照不足的环境中进行补光；所述声学巡检系统包括两个声呐探头，当光学巡检系统无法有效工作时，声呐探头用于实现巡检功能，光学巡检系统和声学巡检系统可以同时工作或交替工作。

16、进一步地，所述无人机整体均采用防水电机、防水外壳，并涂有防水涂料。

17、综上所述，本申请的有益技术效果：本发明飞行机构简单紧凑、灵活性高、适用场景多，可在陆地、空中、水面、水下进行工作，同时具备快速安全通过复杂地形、垂直地形，狭窄空间或在特定位置停留的优势，可以有效避免上述复杂场景下空气和水流扰动对无人机的运行影响，搭载光学、声学两套巡检装置，完成不同场景下的拍摄、探测、测绘、巡检、隐蔽等指定任务。

技术特征：

1.一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述中心外壳与连接臂之间设置有静密封圈，连接臂与侧外壳之间设置有旋转密封圈。

3.根据权利要求2所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述连接臂内部固定设置有两个支撑环，其中一个支撑环上安装有旋转电机，旋转电机的输出端通过联轴器连接有支臂，支臂与侧外壳固定连接；另一个支撑环上设置有锁定机构，用于将支臂锁定。

4.根据权利要求3所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述锁定机构包括同轴固接于支臂的齿轮和用于锁定齿轮的锁定组件。

5.根据权利要求4所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述锁定组件包括固接于支撑环的固定板和固接于固定板上的连接板；固定板上转动设置有凸轮，连接板上贯穿设置有顶杆，顶杆的一端抵接于凸轮的周侧、另一端卡嵌于齿轮的齿部。

6.根据权利要求5所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述锁定组件还包括用于驱使顶杆远离齿轮的弹性件，所述支撑环上安装有用于驱动凸轮转动的电机。

7.根据权利要求1所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述充放气组件包括与所述气囊连通的气体腔室，还包括滑动设置于所述气体腔室中的活塞推杆；所述浮筒开设有通道口，所述通道口安装有电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述行走机构包括两个起落架，每个起落架上设置有两个轮子，轮子上设置有电机。

9.根据权利要求1所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述光学巡检系统包括水陆两用的光学相机和白光灯，用于在光照不足的环境中进行补光；所述声学巡检系统包括两个声呐探头，当光学巡检系统无法有效工作时，声呐探头用于实现巡检功能，光学巡检系统和声学巡检系统可以同时工作或交替工作。

10.根据权利要求1所述的一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，其特征在于：所述无人机整体均采用防水电机、防水外壳，并涂有防水涂料。

技术总结
本发明公开了一种海陆空潜四栖多自由度巡检无人机，包括飞行机构、沉浮机构、行走机构和巡检机构，飞行机构包括中心外壳和多个固接于所述中心外壳外周侧的连接臂，所述连接臂远离所述中心外壳的一端转动连接有侧外壳，所述中心外壳内转动设置有中心旋翼；沉浮机构包括对称设置于所述中心外壳外侧的两个浮筒，所述沉浮机构还包括用于使所述气囊充气或放气的充放气组件；行走机构设置于所述浮筒下方，用于驱使所述巡检无人机沿地面行走；巡检机构：包括光学巡检系统和声学巡检系统。本申请可在陆地、空中、水面、水下进行工作，同时具备快速安全通过复杂地形、垂直地形，狭窄空间或在特定位置停留的优势。

技术研发人员：李登,陈宝华,马彦昭,邱本彬,詹金鹏,刘斯盛,余博深
受保护的技术使用者：武汉大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23