专利摘要

专利摘要

本实用新型为一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器，包括机身、红外摄像模块、可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮和超声波测距模块；机身的左右四个端角部位分别安装有一个可旋转螺旋桨轮，机身的前后两侧分别安装有两个可旋转旋翼轮；可旋转螺旋桨轮为陆地前行和水面前行提供动力，可旋转旋翼轮为空中飞行提供飞行动力；超声波测距模块均布在机身的两侧，红外摄像模块均布在机身的前后两侧；可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮相互之间不干涉。两种尺寸的轮系可直接安装在机身上，直接实现水陆空多栖应用需求，无需分别制造、安装三种状态的辅助装置，除了降低成本之外，还能起到节约空间的作用。

权利要求

1.一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器，包括机身、红外摄像模块、可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮和超声波测距模块；其特征在于，机身的左右四个端角部位分别安装有一个可旋转螺旋桨轮，机身的前后两侧分别安装有两个可旋转旋翼轮；可旋转螺旋桨轮为陆地前行和水面前行提供动力，可旋转旋翼轮为空中飞行提供飞行动力；超声波测距模块均布在机身的两侧，红外摄像模块均布在机身的前后两侧；可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮相互之间不干涉。

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述可旋转螺旋桨轮和可旋转旋翼轮均为可旋转自转公转多栖应用轮系。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述轮系包括舵机、旋转支架、轮胎、花键轴、叶轮、轮盘、轮毂、电机及电机套，为可旋转螺旋桨轮时，电机为减速电机，为可旋转旋翼轮时，电机为无刷电机；

所述旋转支架为半包裹型，具有竖直安装面和对称于竖直安装面的上下水平安装面，竖直安装面固定在机身的侧面，舵机固定在旋转支架的上水平安装面上，舵机的输出轴竖直向下且通过轴承与旋转支架的上端转动连接；舵机的输出轴上配套安装有舵机舵盘，舵机舵盘位于旋转支架内侧；电机套的上下两端分别设有端耳，电机套上部的端耳与舵机舵盘固连，电机套下部的端耳通过轴承与旋转支架的下水平安装面转动连接；电机嵌在电机套内，电机的输出轴垂直于舵机的输出轴；电机的输出轴与联轴器的一端固连，联轴器的另一端与花键轴的一端固连；联轴器同时通过轴承与轮毂转动连接；电机套能相对旋转支架带动轮毂在旋转支架所包裹的平面内摆动；

轮毂内壁的中部周向上沿轴向倾斜开有多个用于安装叶轮的叶片的卡槽；花键轴上安装有叶轮，叶轮的叶片与轮毂对应的卡槽配合，叶轮在旋转产生的轴向力作用下能沿着花键轴的轴向滑动，并通过花键轴端部的限位轴肩进行滑动限位；轮盘固定在轮毂的外端面，轮盘和轮毂将叶轮包裹起来；轮胎套装在轮毂的外壁上；

电机带动叶片旋进、旋出轮毂的卡槽。

4.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器有四个可旋转螺旋桨轮和四个可旋转旋翼轮，四个可旋转旋翼轮通过机身连接架分成两组分别固定在机身的前后位置，一个机身连接架上以机身轴线为中心对称布置两个可旋转旋翼轮，连接可旋转旋翼轮的机身连接架的高度高于可旋转螺旋桨轮的轮毂竖直状态的安装高度；机身整体呈底部锥型的正六棱柱结构，六棱柱的前后侧面上通过机身连接架连接可旋转旋翼轮，六棱柱的左右的剩余四个侧面各自安装一个可旋转螺旋桨轮，可旋转螺旋桨轮的旋转支架的竖直安装面与六棱柱的侧面固定，可旋转螺旋桨轮在变换时不与机身发生干涉；机身连接架连接安装可旋转旋翼轮的部分具有向下的竖直弯折部，该弯折部与可旋转旋翼轮的旋转支架的竖直安装面固定在一起，使可旋转旋翼轮的轮毂能呈水平状态和竖直状态。

5.根据权利要求4所述的飞行器，其特征在于，机身的下半部依照流体力学的结构需求，设计为V锥型，即机身底部由边缘向中心汇聚向下延伸一段距离，V锥型的锥度为5°-20°。

6.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述轮毂一侧设置有轮毂幅板，轮毂幅板的中心穿过联轴器通过轴承将联轴器与轮毂转动连接在一起，轮毂的中部设有限位凸台，限位凸台上沿周向均匀分布有倾斜卡槽，限位凸台外侧的轮毂内为光滑圆周侧面，在轮毂另一端的断面上开设有用于安装轮盘的凹槽；

所述轮盘的端部设有与轮毂上凹槽数量及位置相同的凹槽伸入端，轮盘能固定在该凹槽内；

所述花键轴一端设有轴肩，花键轴上花键的长度小于轮毂限位凸台到轮盘的距离，且大于叶轮由卡槽旋出而进入轮毂光滑圆周侧面内的轴向距离；花键轴设有轴肩的一端通过轴承与轮盘的内侧中心转动连接，即花键轴与轮盘、轮毂不同步转动；

初始状态时叶轮的叶片卡在轮毂的卡槽内，此时叶轮在电机的带动下转动，进而带动轮毂一起转动，形成轮系的公转；叶轮中心设有与花键匹配的中心孔，使叶轮能够与花键配合旋转滑动，此时电机能控制叶轮处于叶轮旋进卡槽的状态，进而实现叶轮与轮毂同步转动，实现轮系的公转；当电机控制叶轮处于叶轮旋出卡槽的状态时，叶轮处于轮毂的光滑圆周侧面区域内，叶轮无约束转动，实现轮系的自转。

7.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，所述叶轮中心设有与花键匹配的中心孔，叶轮叶片的横截面为变截面形状，横截面一端宽度大，另一端宽度小，卡槽的宽度不小于叶片横截面最大宽度的尺寸。

8.根据权利要求3所述的飞行器，其特征在于，可旋转旋翼轮的叶片数量设计为3个；可旋转螺旋桨轮中叶轮叶片的数量为6个；可旋转旋翼轮的转动直径为可旋转螺旋桨轮转动直径的1.5倍。

9.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，同侧可旋转旋翼轮的布局与可旋转螺旋桨轮不在同一竖直平面，同侧的可旋转旋翼轮与可旋转螺旋桨轮构成倒梯形结构布局。

10.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，该飞行器机身上还设置有探测装置，所述探测装置包括毒气探测模块、气候探测模块，毒气探测模块为MQ-2烟雾浓度检测模块，气候探测模块为高度/气压/温度测量传感器模块、温湿度传感器模块、空气质量检测监测仪。

说明书

技术领域

本实用新型涉及多栖移动飞行侦查、勘探技术领域，尤其涉及一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器。

背景技术

随着我国经济的快速发展以及综合国力的快速提升，国家面临的内部条件和外部环境都发生了深刻的变化，国家的疆域安全形势问题也日渐凸显，领土安全、疆界安全、海疆安全等疆域安全问题再度登上热点。近年来，随着机器人、车辆、无人机技术的日渐成熟，更多先进的机器人车辆和无人机安装各种系统，用于侦查、排爆、地质勘探等军事任务。

但目前研究多为两栖侦察，对于水陆两栖侦察装置，多为船体与汽车的结合体，对于水空两栖侦察，多为水面滑翔机，对于陆空两栖侦察，多为飞行汽车，但装置庞大，重量大、成本高，装置很难在同时在多栖环境下并行侦查、勘探，且由于体积较大面对军事领域的隐藏和反侦查能力较差；隐蔽性好的无人机由于其仅能在空中运行，对于复杂环境适应能力差。

因此，需要提供一种体积小，又能适应多栖环境的飞行器是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的问题是：提供一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器；装置的轮系可以根据装置所处的不同环境旋转轮系至不同的形态，从而为在各种环境下的装置提供前行动力和浮力，使移动飞行器可以在水、陆、空多栖环境下进行侦查和勘探任务，从而解决了装置很难适应多栖环境的局限性问题。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器，包括机身、红外摄像模块、可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮和超声波测距模块；机身的左右四个端角部位分别安装有一个可旋转螺旋桨轮，机身的前后两侧分别安装有两个可旋转旋翼轮；可旋转螺旋桨轮为陆地前行和水面前行提供动力，可旋转旋翼轮为空中飞行提供飞行动力；超声波测距模块均布在机身的两侧，红外摄像模块均布在机身的前后两侧；可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮相互之间不干涉；

当飞行器处于陆地环境时，可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮的轮毂均在相应舵机的驱动下，旋转至竖直状态，为装置提供前行动力；当飞行器处于水中的环境时，舵机驱动可旋转螺旋桨轮的轮毂前置，且此时可旋转螺旋桨轮的电机开始工作，为装置提供前行动力：当飞行器处于空中的环境时，舵机会依据飞行的动力角度需求驱动可旋转螺旋桨轮的轮毂转动一定角度，最大可转动90度，可旋转旋翼轮的轮毂处于水平状态，可旋转旋翼轮电机开始工作，从而提供装置飞行的浮力和动力。

所述可旋转螺旋桨轮和可旋转旋翼轮均为可旋转自转公转多栖应用轮系，该轮系包括舵机、旋转支架、轮胎、花键轴、叶轮、轮盘、轮毂、电机及电机套，为可旋转螺旋桨轮时，电机为减速电机，为可旋转旋翼轮时，电机为无刷电机；

所述旋转支架为半包裹型，具有竖直安装面和对称于竖直安装面的上下水平安装面，竖直安装面固定在机身的侧面，舵机固定在旋转支架的上水平安装面上，舵机的输出轴竖直向下且通过轴承与旋转支架的上端转动连接；舵机的输出轴上配套安装有舵机舵盘，舵机舵盘位于旋转支架内侧；电机套的上下两端分别设有端耳，电机套上部的端耳与舵机舵盘固连，电机套下部的端耳通过轴承与旋转支架的下水平安装面转动连接；电机嵌在电机套内，电机的输出轴垂直于舵机的输出轴；电机的输出轴与联轴器的一端固连，联轴器的另一端与花键轴的一端固连；联轴器同时通过轴承与轮毂转动连接；电机套能相对旋转支架带动轮毂在旋转支架所包裹的平面内摆动；

轮毂内壁的中部周向上沿轴向倾斜开有多个用于安装叶轮的叶片的卡槽；花键轴上安装有叶轮，叶轮的叶片与轮毂对应的卡槽配合，叶轮在旋转产生的轴向力作用下能沿着花键轴的轴向滑动，并通过花键轴端部的限位轴肩进行滑动限位；轮盘固定在轮毂的外端面，轮盘和轮毂将叶轮包裹起来；轮胎套装在轮毂的外壁上；

电机带动叶片旋进、旋出轮毂的卡槽。

所述飞行器有四个可旋转螺旋桨轮和四个可旋转旋翼轮，四个可旋转旋翼轮通过机身连接架分成两组分别固定在机身的前后位置，一个机身连接架上以机身轴线为中心对称布置两个可旋转旋翼轮，连接可旋转旋翼轮的机身连接架的高度高于可旋转螺旋桨轮的轮毂竖直状态的安装高度；机身整体呈底部锥型的正六棱柱结构，六棱柱的前后侧面上通过机身连接架连接可旋转旋翼轮，六棱柱的左右的剩余四个侧面各自安装一个可旋转螺旋桨轮，可旋转螺旋桨轮的旋转支架的竖直安装面与六棱柱的侧面固定，可旋转螺旋桨轮在变换时不与机身发生干涉；机身连接架连接安装可旋转旋翼轮的部分具有向下的竖直弯折部，该弯折部与可旋转旋翼轮的旋转支架的竖直安装面固定在一起，使可旋转旋翼轮的轮毂能呈水平状态和竖直状态。

同侧可旋转旋翼轮的布局与可旋转螺旋桨轮不在同一竖直平面，同侧的可旋转旋翼轮与可旋转螺旋桨轮构成倒梯形结构布局。

该飞行器机身上还设置有探测装置，所述探测装置包括毒气探测模块、气候探测模块，毒气探测模块为MQ-2烟雾浓度检测模块，气候探测模块为高度/气压/温度测量传感器模块、温湿度传感器模块、空气质量检测监测仪。用于军事侦查探测、民用水陆空的拍摄、未知环境空间危险探测等领域。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型飞行器的可旋转轮系的设计，采用公转和自转的原理，在起降飞行时，叶轮与轮毂之间构成自转条件，在陆地移动时，叶轮与轮毂之间构成公转条件，从而驱动移动飞行器移动；装置模块化，每个轮系之间独立装配，制造和维修成本低；装置体积小可以同时满足多栖环境下的侦查和勘探任务。

本实用新型参照公转-自转的设计理念，巧妙地运用叶轮与轮毂的自转和公转，实现螺旋桨、旋翼与轮胎的有机结合，从而实现一轮多用的突破，为其他多用轮系，甚至多栖应用装置的设计提供新的设计思维，此外，轮系通过舵机的作用达到轮系的可旋转效果，从而满足相应装置前行时的动力角度需求。

本实用新型采用的轮系可以将螺旋桨、轮胎、旋翼有机结合在一起，可以满足装置在各栖环境下的正常运行，满足了多栖应用需求，本实用新型装置相对于其他多栖装置，装置体积小，结构轻，成本较低，隐藏和反侦查能力强，具有巨大的市场前景。

本实用新型两种尺寸的轮系可直接安装在机身上，直接实现水陆空多栖应用需求，无需分别制造、安装三种状态的辅助装置，除了降低成本之外，还能起到节约空间的作用。轮系变向机构采用舵机的定向定量转动(舵机会转动近似90度的角度，从而驱动轮系达到近似90度的方向改变)，在轮系旋转点使用舵机驱动，利用舵机的旋转带动相应轮系(可旋转螺旋桨轮、可旋转旋翼轮)的旋转，此外，舵机的定量旋转可以满足不同环境下的旋转角度需求(舵机的安装方向，直接决定了舵机的转动的工作平面，例如舵机的输出轴安装方向为Z轴，那么旋转方向就是XOY平面的90度旋转)。

附图说明

图1为水陆空多栖移动飞行器组成示意图；

图2为可旋转螺旋桨轮组成示意图；

图3为可旋转螺旋桨轮轮毂示意图

图4为可旋转螺旋桨轮组成示意图(详细展示轮系的内部结构)；

图5为水陆空多栖移动飞行器水中前行状态示意图；

图6为水陆空多栖移动飞行器陆地前行状态示意图；

图7为水陆空多栖移动飞行器空中飞行状态示意图。

图8为可旋转螺旋桨轮花键轴示意图；

图9为可旋转螺旋桨轮花键轴实施案例尺寸图：

图10为可旋转螺旋桨轮叶轮示意图；

图11为可旋转螺旋桨轮叶轮叶片断面实施案例尺寸图：

图12为水陆空多栖移动飞行器机身示意图；

图中：1、机身；2、红外摄像机；3、可旋转螺旋桨轮；4、可旋转旋翼轮；5、超声波测距仪；

3-1旋转支架，3-2舵机，3-3电机套，3-4电机，3-5联轴器，3-6电机端盖，3-7轮胎、3-8轮毂、3-9轮盘、3-10叶轮、3-11花键轴。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步介绍本实用新型，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本实用新型提供了一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器(简称飞行器，参见图1)，包括机身1、红外摄像机2、可旋转螺旋桨轮3、可旋转旋翼轮4和超声波测距仪5；机身1的左右四个端角部位分别安装有一个可旋转螺旋桨轮3，机身1的前后两侧分别安装有两个可旋转旋翼轮4；可旋转螺旋桨轮3为陆地前行和水面前行提供动力，可旋转旋翼轮4为空中飞行提供飞行动力；超声波测距仪5均布在机身1的两侧，红外摄像机2均布在机身1的前后两侧，超声波测距仪5用于测量距离，红外摄像机2用于采集图像；可旋转螺旋桨轮3、可旋转旋翼轮4相互之间不干涉；

当飞行器处于陆地环境时，可旋转螺旋桨轮3、可旋转旋翼轮4的轮毂均在相应舵机的驱动下，旋转至竖直状态(参见图6)，为装置提供前行动力；当飞行器处于水中的环境时，舵机驱动可旋转螺旋桨轮3的轮毂前置(即可旋转螺旋桨轮3的轮毂朝向机身的前后方向)，且此时可旋转螺旋桨轮电机开始工作，为装置提供前行动力：当飞行器处于空中的环境时，舵机会依据飞行的动力角度需求驱动可旋转螺旋桨轮的轮毂转动一定角度，最大可转动90度(参照图7所示)，可旋转旋翼轮的轮毂处于水平状态(参见图5)，可旋转旋翼轮电机开始工作，从而提供装置飞行的浮力和动力。

所述可旋转螺旋桨轮3、可旋转旋翼轮4的结构相似，为一种可旋转自转-公转多栖应用轮系，以可旋转螺旋桨轮为例，该轮系包括舵机3-2、旋转支架3-1、轮胎3-7、花键轴3-11、叶轮3-10、轮盘3-9、轮毂3-8、电机3-4及电机套3-3，为可旋转螺旋桨轮时，电机3-4为减速电机，为可旋转旋翼轮时，电机为无刷电机。

所述旋转支架3-1为半包裹型，具有竖直安装面和对称于竖直安装面的上下水平安装面，竖直安装面固定在机身的侧面，舵机3-2固定在旋转支架3-1的上水平安装面上，舵机3-2的输出轴竖直向下且通过轴承与旋转支架3-1的上端转动连接；舵机3-2的输出轴上配套安装有舵机舵盘，舵机舵盘位于旋转支架3-1内侧；电机套3-3的上下两端分别设有端耳，电机套3-3上部的端耳与舵机舵盘固连，电机套3-3下部的端耳通过轴承与旋转支架3-1的下水平安装面转动连接；电机3-4嵌在电机套3-3内，电机3-4的输出轴垂直于舵机3-2的输出轴；电机3-4的输出轴与联轴器3-5的一端固连，联轴器3-5的另一端与花键轴3-11的一端固连；联轴器3-5同时通过轴承与轮毂3-8转动连接；电机套能相对旋转支架带动轮毂在旋转支架所包裹的平面内摆动；

轮毂3-8内壁的中部周向上沿轴向倾斜开有多个用于安装叶轮3-10的叶片的卡槽3-81；花键轴3-11上安装有叶轮3-10，叶轮3-10的叶片与轮毂3-8对应的卡槽配合，叶轮3-10在旋转产生的轴向力作用下能沿着花键轴3-11的轴向滑动(由于叶轮的叶片的横截面并不是同厚度的，而是成斜板涡流状，所以在转动的同时，会产生轴向力作用，从而带动叶轮在花键轴的轴向移动，花键轴的一侧设有限位轴肩，另一侧可由卡槽底或轮毂幅板限位)，并通过花键轴3-11端部的限位轴肩进行滑动限位；轮盘3-9固定在轮毂3-8的外端面，轮盘和轮毂将叶轮包裹起来；轮胎3-7套装在轮毂3-8的外壁上；

电机带动叶片旋进、旋出轮毂的卡槽。

本实用新型中有四个可旋转螺旋桨轮3和四个可旋转旋翼轮4，四个可旋转旋翼轮4通过机身连接架分成两组分别固定在机身的前后位置，一个机身连接架上以机身轴线为中心对称布置两个可旋转旋翼轮4，连接可旋转旋翼轮4的机身连接架的高度高于可旋转螺旋桨轮3的轮毂竖直状态的安装高度；机身整体呈底部锥型的正六棱柱结构，六棱柱的前后侧面上通过机身连接架连接可旋转旋翼轮4，六棱柱的左右的剩余四个侧面各自安装一个可旋转螺旋桨轮3，可旋转螺旋桨轮3的旋转支架的竖直安装面与六棱柱的侧面固定，可旋转螺旋桨轮3的轮毂能朝向正前和正左方向变换，正前和正右、或者正后和正左、正后和正右，可旋转螺旋桨轮3在变换时不与机身发生干涉。机身连接架连接安装可旋转旋翼轮4的部分具有向下的竖直弯折部，该弯折部与可旋转旋翼轮4的旋转支架的竖直安装面固定在一起，使可旋转旋翼轮4的轮毂能呈水平状态和竖直状态。

机身的下半部依照流体力学的结构需求，设计为V锥型，即机身底部由边缘向中心汇聚向下延伸一段距离，V锥型的锥度为5°-20°，其目的是保证飞行器在水中时有一定的水面浮力。

所述轮毂3-8一侧设置有轮毂幅板，轮毂幅板的中心穿过联轴器通过轴承将联轴器与轮毂转动连接在一起，轮毂的中部设有限位凸台3-83，限位凸台上沿周向均匀分布有倾斜卡槽3-81，限位凸台外侧的轮毂内为光滑圆周侧面，在轮毂另一端的断面上开设有用于安装轮盘3-9的凹槽3-82；

所述轮盘3-9的端部设有与轮毂上凹槽数量及位置相同的凹槽伸入端，轮盘能固定在该凹槽内；

所述花键轴3-11一端设有轴肩3-111，花键轴上花键的长度小于轮毂限位凸台到轮盘的距离，且大于叶轮由卡槽旋出而进入轮毂光滑圆周侧面内的轴向距离；花键轴设有轴肩的一端通过轴承与轮盘9的内侧中心转动连接，即花键轴与轮盘、轮毂不同步转动。初始状态时叶轮的叶片卡在轮毂的卡槽内，此时叶轮在减速电机的带动下转动，进而带动轮毂一起转动，形成轮系的公转；叶轮中心设有与花键匹配的中心孔，使叶轮能够与花键配合旋转滑动，此时减速电机能控制叶轮处于叶轮旋进卡槽的状态，进而实现叶轮与轮毂同步转动，实现轮系的公转；当减速电机控制叶轮处于叶轮旋出卡槽的状态时，叶轮处于轮毂的光滑圆周侧面区域内，叶轮无约束转动，实现轮系的自转。

所述叶轮中心设有与花键匹配的中心孔，叶轮叶片的横截面为变截面形状，横截面一端宽度大，另一端宽度小，横截面的设置要能卡在轮毂的卡槽内，调整减速电机的转动方向能控制叶轮旋进或旋出卡槽，完全旋出后，叶轮在轮毂的光滑圆周侧面区域内转动；再次旋进时，叶轮由于减速电机控制其反向转动，再加上叶轮向轮毂幅板方向移动的惯性力，使变截面叶轮能够旋进卡槽内。卡槽的宽度不小于叶片横截面最大宽度的尺寸。

叶轮叶片卡进卡槽里可以驱动轮胎，叶轮叶片未卡进卡槽即为螺旋桨，而舵机可以调整整个轮系的摆动方向，减速电机控制叶轮转动形成轮系的公转和自转。

由于多栖装置在各栖环境下的动力需求不同，空中和水中需要相关装置的轮系成螺旋桨形态，以此轮系产生涡流，从而提供前行动力或浮力，故本实用新型中轮系当处于空中或水中时，叶轮自行转动，即叶轮与外部轮毂构成自转状态，由此产生前行涡流。在陆地时，需要相关组件的轮系成轮胎状态，由轮子的转动驱动装置(即电机提供同方向的动力)前行，故本实用新型中轮系在处于陆地时，叶轮通过与轮毂的卡槽卡合，带动外部轮毂同步转动，即叶轮与轮毂构成公转状态，此外轮胎可以起到一定的减震效果。

本实用新型中轮系可以作为旋翼轮，即为可旋转旋翼轮4，由于旋翼轮要提供飞行浮力，故需要较大的涡流效果，在此，旋翼叶轮的叶片数量优选设计为3个。也可作为螺旋桨轮，即为可旋转螺旋桨轮3，此时螺旋桨轮中叶轮叶片的数量优选为6个。叶片截面形状为类三角形的变截面设计，较厚端的设计是为了和轮毂的卡槽进行卡合，较薄端是为了产生涡流效果。

在一个机身中可以安装本申请的两种轮系，即四个可旋转螺旋桨轮3和四个可旋转旋翼轮4，此时优选可旋转旋翼轮4的转动直径为可旋转螺旋桨轮3转动直径的1.5倍，以保证旋翼轮能提供较大的飞行浮力。

变向机构包括舵机和旋转支架，采用舵机的定向定量转动，在轮系旋转点使用舵机驱动，利用舵机的旋转带动轮系的旋转，针对轮系所安装的装置在各个环境下前行变向时，舵机可以更改轮系的方向，从而改变装置的前行方向，舵机的定量旋转可以满足不同环境下的旋转角度需求,根据实际情况进行设置。

公转-自转变换机构包括轮胎3-7、花键轴3-11、叶轮3-10、轮盘3-9、轮毂3-8、电机及电机套，是通过叶轮的正转与反转所产生的轴向力，使叶轮沿轴相应的旋进、旋出，从而实现叶轮与轮毂的卡合与分离，从而实现叶轮与轮毂的公转和自转。

本实用新型飞行器还包括有控制系统，控制部分可以采用现有技术实现，不在本申请的保护范围内。

本实用新型飞行器的工作流程：水陆空多栖移动飞行器在不同环境下的形态有所不同，下面就飞行器在各种环境下的机构配合形态，逐一展示。

1、陆地前行状态

水陆空多栖移动飞行器在陆地前行时，所有舵机接收中央处理器指令，驱动相应的电机套旋转，从而带动减速电机、无刷电机旋转，进而带动可旋转螺旋桨轮3、可旋转旋翼轮4分别围绕相应的旋转支架旋转至竖直状态，其中需要注意的是，考虑到装置在各环境下所需转速不同，故可旋转螺旋桨轮3和可旋转旋翼轮4的减速电机和无刷电机的输出功率不同，因此在陆地前行时可旋转旋翼轮4的无刷电机不工作，此时可旋转旋翼轮4仅作为减震从动轮工作，可旋转旋翼轮4随装置前行随动，同侧可旋转旋翼轮4的布局与可旋转螺旋桨轮3不在同一竖直平面，同侧的可旋转旋翼轮4与可旋转螺旋桨轮3构成倒梯形结构布局，当可旋转螺旋桨轮3跨越不平地段时，同侧的可旋转旋翼轮4的轮胎可起到一定的避障、减震作用。

2、水中前行状态

由于水中、陆地所需的转速和功率是相近的，所以将水中典型的前行装置螺旋桨和陆地前行的典型装置车轮进行有机的结合，设计出可旋转螺旋桨轮3的轮毂3-8和叶轮3-10的公转即构成车轮形态，满足陆地前行的动力需求，轮毂3-8与叶轮3-10的自转构成螺旋桨形态，满足水中前行状态。水陆空多栖移动飞行器在水中前行时，可旋转螺旋桨轮3的舵机3-2接收中央处理器指令，驱动减速电机套转动，从而带动减速电机，进而带动可旋转螺旋桨轮3至另一竖直平面，同时减速电机进行相应的变速处理，轮系变为螺旋桨模式，为多栖移动飞行器提供水行动力，另外，可旋转旋翼轮4的舵机带动无刷电机套转动，从而带动无刷电机旋转，进而带动可旋转旋翼轮4至水平状态，但可旋转旋翼轮4的无刷电机依旧不工作，此时可旋转旋翼轮4利用轮胎内气压为装置提供一定的水面浮力。

3、空中飞行状态

空中所需的转速较大，故设计为可旋转旋翼轮4，在陆地前行和水面前行时，可旋转旋翼轮4的无刷电机不工作，轮毂和叶轮之间是公转状态，分别作为陆地前行的从动轮，起到减震的作用，水面前行的浮力装置，当装置起飞时，轮毂和叶轮构成自转状态，无刷电机工作，满足飞行的浮力和动力需求。

多栖移动飞行器在空中飞行时，可旋转螺旋桨轮3的舵机3-2接收中央处理器的指令，驱动减速电机套转动，从而带动减速电机转动，进而带动可旋转螺旋桨轮3至另一竖直平面或依照实际需求转动一定的角度，同时减速电机3-4进行相应的变速处理，轮系变为螺旋桨模式，减速电机依照实际飞行需求选择是否工作(当可旋转螺旋桨轮3工作时，在空中可以控制装置的转向)，另外，舵机旋转无刷电机套，从而带动无刷电机旋转，进而带动可旋转旋翼轮4至水平状态，同时，可旋转旋翼轮的无刷电机工作，满足装置飞行所需的动力和浮力。

实施例1

本实施例设定飞行器机身总长600mm，总宽600mm，总高150mm，重量为5kg,可以配置四个可旋转公转-自转轮系，每个轮系轮胎直径265mm,轮系具体尺寸设计如下，

可旋转旋翼轮组件的叶轮叶片数量可为3，为保证涡流效果，同时考虑叶片的承载能力，故叶片宽度设计为10mm，叶片横截面中厚端长为4mm，叶片横截面薄端长为0.4mm，坡度为1:10。

对应的轮毂内径225mm,长(即深)34.5mm,轮毂卡槽数量与叶片数量相匹配设计为3，卡槽所占据深度10mm,光滑圆周侧面部分占据15.5mm,光滑圆周侧面部分包括轮盘的配合深度3mm，以及自转和公转的过渡2.5mm。

轮盘直径225mm，依照机械设计手册，考虑到力学需求以及节约材料的原则，设计四个幅板，幅板宽度依照要求设计为20mm。

花键轴与轮盘配合设计为直径为10mm，长度3mm，轴肩直径12mm,长度1mm,花键直径9mm，长度24mm；与联轴器相连轴径7mm长度12mm。具体尺寸参见图4。

可旋转旋翼轮组件的叶轮叶片数量为六个，则其轮毂卡槽的数量也为6个

在使用时将四个轮系对称分布在飞行器机身上，旋转支架的竖直安装面固定在机身上，通过舵机控制轮系整体的摆动方向，以适应不同环境需求。机身的底部为V锥型，V锥型的的锥度为8°。

实施例2

本实施例飞行器的机身上装配有红外摄像模块和超声波测距模块，红外摄像模块采用STM32单片机驱动的OV7725红外摄像头模块，能够采集图像信息，根据拍摄识别的环境状态自主变换形态以适应当前环境，超声波测距模块采用HC-SR04+超声测距模块能够探测出距离，避免发生碰撞。

实施例3

本实施例飞行器的机身上还可以装配有其他探测装置，如毒气探测模块，温度、压强等气候探测模块，用于环境探测，具体如：高度/气压/温度测量传感器模块的型号为BMP388，温湿度传感器模块的型号为DHT11，烟雾浓度检测模块的型号为MQ-2烟雾检测模块，可用于检测甲烷液化气可燃气体浓度等；空气质量检测监测仪的型号为PM2.5RS485等，可以根据实际需要进行安装。

实施例4

本实施例飞行器能适用于军事中，如对某个孤岛完成侦查探测任务，需要适应水陆空的环境变化，也能用在民用领域中，实现一机多用(如航拍、水下拍摄、陆地拍摄等)，节约成本，能用于未知环境空间危险探测、矿山、烟雾环境探测等。

本实用新型未述及之处适用于现有技术，具体设计受力要求等满足本领域规范要求。

一种旋转轮式水陆空多栖移动飞行器专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。