本發(fā)明涉及無人飛行器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多旋翼無人機。

背景技術(shù)：

多旋翼無人機通常有3～8個旋翼，尤其以4旋翼最為常見。多旋翼無人機具備垂直起降、空中懸停、低速飛行、倒飛、側(cè)飛、360度旋轉(zhuǎn)等功能，現(xiàn)已在近地航拍（空中拍照、攝像）、監(jiān)控、偵察、無線電信號中繼，高壓線、大橋、水壩檢査，搜索與救援，運送快遞等方面得到應(yīng)用。現(xiàn)有的多旋翼無人機主要有以下不足：由于在空中懸停時依靠機上裝載的電池來提供電能，因此續(xù)航時間短，大多數(shù)依靠電池電能工作的多旋翼無人機一次只能持續(xù)飛行約10～30分鐘左右，也就是說多旋翼無人機在空中工作的時間一般只有10～30分鐘，遠遠不能滿足人們使用多旋翼無人機來進行長時間空中監(jiān)控、拍攝、喊話、傳輸、信號中繼、布防、待命等實際需求。另外，現(xiàn)有的多旋翼無人機在空中懸停進行定點監(jiān)控、拍攝時，其姿態(tài)受風(fēng)力以及位置傳感器信號影響較大，穩(wěn)定性不易保證；多旋翼無人機在空中懸停工作時，飛控系統(tǒng)需要對其姿態(tài)進行實時控制和調(diào)整，既消耗電池的電能，也存在不小的安全隱患，萬一發(fā)生機械、電控故障或操作不當(dāng)，就很容易造成墜機事故（炸機），甚至從空中掉下來砸傷人；多旋翼無人機用于運送快遞時，在飛行到目的地后，若取貨人還未到達，多旋翼無人機就只能降落到地面等待（否則電池電量將很快耗盡），而無法停留在空中等待；多旋翼無人機用于野外觀察研究動物、鳥類、昆蟲時，其旋翼發(fā)出的聲響和產(chǎn)生的氣流會對動物、鳥類、昆蟲造成驚嚇和干擾，而且一次起飛通常只能在空中停留10～30分鐘，根本不能滿足使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種可以長時間停留在“空中”工作或待命的多旋翼無人機，以解決現(xiàn)有多旋翼無人機留空時間短、無法長時間在空中工作的不足。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種多旋翼無人機，包括機身、機臂（旋翼支架）、電機、旋翼（螺旋槳）、腳架（支腳），機臂連接在機身上，電機安裝在機臂的外端，旋翼連接在電機的轉(zhuǎn)軸上（或變速器上），腳架設(shè)置于機身下面，在機身下面一般還設(shè)置有云臺及攝像機或其它工作設(shè)備、部件，機身中還安裝有電池以及飛控單元，此外，在旋翼處通常還設(shè)有旋翼防護架，其特征是：在腳架上設(shè)有掛勾，并且在腳架或/及旋翼防護架上還設(shè)有磁體。多旋翼無人機可以通過腳架上的掛勾來吊掛在高處的物體上，例如吊掛在空中的電線、電纜、樹枝、鐵塔、電線桿、交通標(biāo)志牌、廣告牌、高樓的陽臺外緣上，也可以通過腳架或旋翼防護架上的磁體來吸附到高處的廣告牌、交通標(biāo)志牌、空調(diào)機等鐵質(zhì)物體上。吊掛或吸附在高處物體上后，多旋翼無人機上攜帶的工作設(shè)備（例如相機、攝像機、喊話器、信號中繼模塊、照明燈、氣體傳感器等）就可以長時間（一般可達幾個小時，甚至24小時以上）在高處工作或待命。

本發(fā)明的有益效果是，由于多旋翼無人機可以吊掛或吸附在高處工作，而在處于吊掛或吸附狀態(tài)時，無需旋翼提供升力，此時驅(qū)動旋翼旋轉(zhuǎn)的電機停止工作，不會消耗電池電能，電池電能除了保留多旋翼無人機的返航用量外，其余可以全部供給機載裝備工作，因此能極大地延長機載裝備在“空中”工作的時間，而且在吊掛或吸附狀態(tài)下，多旋翼無人機的姿態(tài)和位置都非常穩(wěn)定，無需另外控制，受風(fēng)力的影響也非常小。相比于掛勾（或掛架）設(shè)置在機身上面的多旋翼無人機，本發(fā)明多旋翼無人機的掛勾由于設(shè)置在機身下面的腳架上，這樣多旋翼無人機的重心更低，更有利于多旋翼無人機起降及飛行時的姿態(tài)控制，而且在多旋翼無人機從上往下吊掛到其它物體（如電線、廣告牌）上的過程中，機翼（螺旋槳）不會碰到吊掛物（如空中的電線），安全性更好。加上其腳架或旋翼防護架上設(shè)有磁體，這樣能擴大其吊掛和吸附在高處工作的使用場合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明多旋翼無人機一個實施例的主視示意圖。

圖2是圖1實施例多旋翼無人機的俯視示意圖。

圖3是圖1實施例多旋翼無人機的立體示意圖。

圖4是圖1實施例多旋翼無人機飛到并懸停在電線上方時的使用狀態(tài)示意圖。

圖5是圖1實施例多旋翼無人機吊掛在空中的電線上時的使用狀態(tài)示意圖。

圖6是本發(fā)明多旋翼無人機第二個實施例的立體示意圖。

圖7是圖6實施例多旋翼無人機的吸附在交通標(biāo)志橫桿上時的使用狀態(tài)示意圖。

圖8是圖6實施例多旋翼無人機通過掛勾掛在廣告牌上時的使用狀態(tài)示意圖。

圖9是本發(fā)明多旋翼無人機第三個實施例的立體示意圖。

圖10是圖9實施例多旋翼無人機通過旋翼防護架上的磁體吸附在廣告牌上時的使用狀態(tài)示意圖。

圖中：1.機身，2.機臂，3.電機，4.旋翼，5.腳架，5a.掛勾，5b、12.磁體，6.攝像機，7.電線，8.旋翼防護架，9.上置攝像機，10.交通標(biāo)志橫桿，11.廣告牌。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步描述。

參照圖1、圖2、圖3，本發(fā)明多旋翼無人機在機械構(gòu)造方面包括機身（1）、機臂（2）、電機（3）、旋翼（4）、腳架（5），機臂（2）連接在機身（1）上（也可以是機身機臂一體化的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)簡稱為機架），電機（3）安裝在機臂（2）的外端，旋翼（4）連接在電機（3）的轉(zhuǎn)軸上（或變速器上），腳架（5）設(shè)置于機身（1）下面，在機身下面通常設(shè)置有云臺及攝像機（6）或其它工作設(shè)備、部件，機身（1）中還安裝有電池以及飛控單元。本發(fā)明多旋翼無人機的特征在于：在機身（1）下面的腳架（5）上還設(shè)有掛勾（5a）和磁體（5b）。本實施例中的腳架（5）上共設(shè)有4個掛勾（左右邊各有兩個）。掛勾（5a）和腳架（5）可以是一體的，也可以是可拆卸的，例如，掛勾通過螺紋、磁吸、捆綁、或緊插（掛勾插到腳架上預(yù)設(shè)的插口中）等方式連接到腳架上。如果掛勾（5a）是可拆卸的，在使用中不需要將多旋翼無人機吊掛在高處工作時，可在使用前將該掛勾（5a）從腳架（5）上拆卸下來。拆下了掛勾的多旋翼無人機跟現(xiàn)有的同類型無人機相比，在總體外觀、使用方式及功能上，基本上是一樣的，也就是說，本發(fā)明多旋翼無人機在拆下掛勾后，可以像現(xiàn)有的同類型無人機那樣使用，不會對其功能、性能帶來不利影響。當(dāng)然，腳架（5）上的磁體（5b）也可以設(shè)置成可拆卸的。

為了使腳架（5）上的掛勾（5a）能夠更加牢靠地勾在建筑物等物體上，掛勾（5a）的頂端通常設(shè)置成錐體狀，也就是說掛勾（5a）通常是尖頭的。

參照圖4、圖5，本發(fā)明多旋翼無人機在使用時，如果需要將其吊掛在高處物體（如空中的電線）上工作（如監(jiān)視、拍攝、待命等），那么就先控制其飛行到高處物體（如空中的電線）的上方，并使其掛勾（5a）位于所要吊掛物體的上方，例如架設(shè)在空中的電線（7）的上方（如圖4所示）。在降低多旋翼無人機的高度后，掛勾（5a）便會勾在高處物體上，例如勾在空中的電線（7）上，這樣多旋翼無人機就可以穩(wěn)定地吊掛在高處物體上，例如吊掛在空中的電線（7）上（如圖5所示），其攜帶的攝像機（6）就可以長時間在高處監(jiān)視、拍攝。

參照圖6，本發(fā)明多旋翼無人機的機身上面，還設(shè)置有上置攝像機（9）。在旋翼外圍還設(shè)有旋翼防護架（8），用于保護高速旋轉(zhuǎn)的旋翼免于碰到其它物體而損壞。設(shè)置在腳架（5）上的磁體（5b）可用于將多旋翼無人機吸附到高處的鐵質(zhì)物體上。

參照圖7，本發(fā)明多旋翼無人機在使用時，可先控制其飛行到高處的交通標(biāo)志橫桿（10）處，并使腳架（5）上的磁體（5b）吸附到交通標(biāo)志橫桿（10）上。在關(guān)停旋翼電機后，多旋翼無人機便會依靠磁力吊在交通標(biāo)志橫桿（10）上，其機身下面的攝像機（6）或設(shè)置在機身上面的上置攝像機（9）就可以長時間在高處監(jiān)視、攝像。若要通過磁體（5b）的磁力將多旋翼無人機吊在高處的其它鐵質(zhì)物體上，跟本實施例中吊在交通標(biāo)志橫桿上是類似的操控過程。如果要讓吊在交通標(biāo)志橫桿（10）上的多旋翼無人機脫離吊掛狀態(tài)，只要啟動旋翼電機，讓多旋翼無人機的姿態(tài)趨向正常的水平狀態(tài)，或讓多旋翼無人機左右搖擺，這樣腳架（5）上的磁體（5b）與交通標(biāo)志橫桿（10）的接觸面將變小，磁性吸附力也會跟著變小，當(dāng)磁性吸附力小于多旋翼無人機的擺脫力（包括多旋翼無人機的重力、搖擺產(chǎn)生的離心力、旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的飛離力等合力）時，多旋翼無人機就能與交通標(biāo)志橫桿（10）脫離。

參照圖8，本發(fā)明多旋翼無人機在使用時，可先控制其飛行到廣告牌（11）或交通標(biāo)志牌、室外標(biāo)牌等高處物體的上方，并使腳架（5）上的掛勾（5a）處在適合吊掛的位置上方。在降低多旋翼無人機的高度后，腳架（5）上的掛勾（5a）便會勾在廣告牌（11）上面，此時另一邊的腳架（或掛勾）也會靠在廣告牌（11）上，這樣多旋翼無人機就可以穩(wěn)定地吊掛在廣告牌（11）上，其機身下面的攝像機（6）或設(shè)置在機身上面的上置攝像機（9）就可以長時間在高處監(jiān)視、攝像。

參照圖9，本發(fā)明多旋翼無人機的旋翼防護架（8）上設(shè)置有磁體（12），該磁體（12）可用于將多旋翼無人機吸附到高處的鐵質(zhì)物體上。

參照圖10，本發(fā)明多旋翼無人機在使用時，可控制其飛行到鐵質(zhì)的廣告牌（11）處，并使旋翼防護架（8）上的磁體（12）吸附到廣告牌（11）上。在關(guān)停旋翼電機后，多旋翼無人機便會依靠磁力及腳架的扶持穩(wěn)定地吸附在廣告牌（11）上，其攜帶的攝像機或其它設(shè)備就可以長時間在高處工作。若要通過磁體（12）的磁力將多旋翼無人機吸附在高處的其它鐵質(zhì)物體上，跟本實施例中吸附在廣告牌（11）上是類似的操控過程。通過旋翼防護架（8）上的磁體（12）吸附到高處的鐵質(zhì)物體上，優(yōu)點是多旋翼無人機在處于這種吸附狀態(tài)時，還是基本保持腳架在機身下面的正常狀態(tài)，有利于機身下方的攝像機以正常姿態(tài)工作。若要讓吸附在廣告牌（11）上的多旋翼無人機脫離吸附狀態(tài)，只要啟動旋翼電機，讓多旋翼無人機的姿態(tài)趨向正常的水平狀態(tài)，或讓多旋翼無人機作水平方向的旋轉(zhuǎn)，這樣旋翼防護架（8）上的磁體（12）與廣告牌（11）的接觸面將變小，磁性吸附力也會跟著變小，當(dāng)磁性吸附力小于多旋翼無人機的擺脫力時，多旋翼無人機就能從廣告牌（11）上脫離。

本發(fā)明多旋翼無人機上的掛勾（5a）一般采用碳纖維、玻璃纖維、鋁合金等強度高、重量輕的材料來制作，由于重量較輕，且掛勾位于機身下面，另外設(shè)置于腳架或/及旋翼防護架上的磁體的重量也不大，因此不會對多旋翼無人機的起降及應(yīng)用帶來大的不利影響，由此增加的電池電量的消耗也可以忽略不計。

本發(fā)明多旋翼無人機上使用的磁體（5b、12）最好是釹鐵硼永磁體。

本發(fā)明多旋翼無人機既能像現(xiàn)有多旋翼無人機那樣工作，又能在需要時通過腳架上的掛勾吊掛在高處物體上，或通過腳架或旋翼防護架上磁體的磁力來吸附在高處的鐵質(zhì)物體上。由于多旋翼無人機處于吊掛或磁力吸附狀態(tài)時，無需電池電能提供升力，使得其所攜帶的工作設(shè)備（例如攝像機）或部件（例如用于檢測空氣污染的氣體傳感器）的可用電量大大增加，在“空中”連續(xù)工作幾個小時甚至24小時以上將不再困難，多旋翼無人機的使用空間因此將得到極大擴展。例如，城管可以將多旋翼無人機吊掛在街道上空的電線、電纜、電線桿、廣告牌、樹木或高樓上，或吸附在高處的室外空調(diào)機、廣告牌、交通標(biāo)志牌上，通過機載攝像機監(jiān)視街道上的亂擺亂賣、亂停亂放、亂丟垃圾、隨地吐痰等行為，另外也可以從空中拍下現(xiàn)場執(zhí)法的畫面，若發(fā)生沖突，不僅能錄下視頻證據(jù)，也能很好防止他人搶奪攝像器材毀滅視頻證據(jù)；記者在現(xiàn)場采訪時，可以讓多旋翼無人機吊掛在高處攝像，這樣如果發(fā)生毆打記者、搶奪攝像器材的事件，吊掛在高處的多旋翼無人機就能拍下證據(jù)；環(huán)保執(zhí)法人員可以讓多旋翼無人機吊掛在污染源排放位置的上方（例如吊掛在排污口的上方監(jiān)視污水排放，或吊掛在煙囪上實時監(jiān)測氣體排放），進行24小時的監(jiān)視和取證；科研人員在野外進行動物研究時，可以讓多旋翼無人機吊掛在樹枝上，例如吊掛在鳥巢旁、蜂窩旁、野豬窩上方等處，這樣就能對鳥類、昆蟲、動物等進行長時間（例如24小時）的近距離觀察、攝像，而且處于吊掛狀態(tài)的多旋翼無人機不會發(fā)出聲響和異動，因此不會對觀察研究的鳥類、昆蟲、動物造成干擾和影響；在遇到突發(fā)事件時（如街頭集會、游行示威、交通事故、大型活動等），警方可將多架多旋翼無人機吊掛在事發(fā)處的建筑物、路燈桿或空中的電線上，對現(xiàn)場狀況進行實時監(jiān)視、錄像；在展會現(xiàn)場等人員密集場所，安保方可以將多旋翼無人機吊掛在室內(nèi)的吊架上，對下方的人員進行監(jiān)控；在案件偵察過程中，辦案人員可以將多旋翼無人機吊掛在高處監(jiān)視，不僅監(jiān)視角度比在地面好，而且方便靈活、悄無聲息；公安辦案人員可將多旋翼無人機吊掛在樹上，對藏匿在林中進行造假、制毒、走私等違法行為的犯罪分子進行監(jiān)視、偵察、攝像取證；部隊在樹林中進行訓(xùn)練時，可將多旋翼無人機吊掛在樹上，對林中的行軍、訓(xùn)練人員進行監(jiān)視，防止人員偷懶和做假；現(xiàn)場追查逃犯時，可將多旋翼無人機吊掛在高處并開啟人臉識別系統(tǒng)，便可對從多旋翼無人機下方走過的人員進行實時識別，如有目標(biāo)人物經(jīng)過能夠馬上識別出來；多旋翼無人機用于運送快遞時，在飛行到目的地后，若收件人還未到場接貨，可以讓多旋翼無人機先吊掛在高處（如屋頂外緣、空中的電線、電纜、樹枝、交通標(biāo)志橫桿等處）“停車”（停止旋翼旋轉(zhuǎn)）等待，這樣既可避免快遞被盜搶，也可避免無人機停在地面受到破壞或被人盜走，另外也可以讓多旋翼無人機吊掛在高處后直接通過繩索放下快遞物件，這樣多旋翼無人機就無需停在地面，可保證自身安全；車主在停好車后，將多旋翼無人機吊掛在車子附近的高處物體上，就可以通過多旋翼無人機上攜帶的監(jiān)控設(shè)備對車子進行實時監(jiān)視和攝像，若車子被盜、被撞、被刮，車主就能及時收到報警通知，而且監(jiān)控錄像也能提供破案線索和證據(jù)；在住處庭院的屋頂外緣、空中的電線或樹枝上，也可以吊掛多旋翼無人機來對庭院（或小區(qū)）進行監(jiān)控，若發(fā)生小孩在庭院中受傷、養(yǎng)的狗被人強行擄走、小偷入屋盜竊等事故，監(jiān)控錄像就能提供破案線索和證據(jù)；多旋翼無人機用于信號中繼時，可將其吊掛在高處的物體上，例如吊掛在通信基站塔、水塔、煙囪、高樓、樹梢、空中的電力線路上，由于不需要旋翼旋轉(zhuǎn)提供升力，因此其在高處工作（中繼）的時間要比一直在空中懸?；虮P旋的多旋翼無人機長得多；在軍事和反恐領(lǐng)域使用時，可以讓攜帶有炸彈的多旋翼無人機吊掛在路邊的樹上或建筑物外緣上，當(dāng)敵人或恐怖分子從下方經(jīng)過時，便自動（或遙控）投下炸彈將其消滅，而自己人經(jīng)過時可以先關(guān)閉其自動投彈系統(tǒng)，這樣要比使用地雷布防安全和方便得多。有人的地方通常都會有建筑物或樹木，也就是說都會有適合多旋翼無人機吊掛的地方，因此本發(fā)明多旋翼無人機的應(yīng)用場所幾乎無所不在。本發(fā)明大大擴展和延伸了多旋翼無人機的用途，必將大大促進多旋翼無人機的發(fā)展，多旋翼無人機在各行各業(yè)和千家萬戶中得到廣泛應(yīng)用也將指日可待。

本發(fā)明多旋翼無人機中的機身和機臂也可以采用一體化結(jié)構(gòu)（這樣的結(jié)構(gòu)也稱為機架或支架），這樣的結(jié)構(gòu)也應(yīng)理解為等同于上述的機身（1）和機臂（2）。

本發(fā)明權(quán)利范圍不僅適用于多旋翼無人機，同樣也適用于帶遙控的航模旋翼飛行器。