[0001] 本发明涉及无人飞行器技术领域，具体涉及一种多旋翼无人机。

[0002] 多旋翼无人机通常有3～8个旋翼，尤其以4旋翼最为常见。多旋翼无人机具备垂直起降、空中悬停、低速飞行、倒飞、侧飞、360度旋转等功能，现已在空中拍照、摄像、监控、侦察、无线电信号中继，高压线、大桥、水坝检査，搜索与救援，运送快递等方面得到应用。现有的多旋翼无人机主要有以下不足：由于在空中悬停时依靠机上装载的电池来提供电能，因此续航时间短，大多数依靠电池电能工作的多旋翼无人机一次只能持续飞行约10～30分钟左右，也就是说多旋翼无人机在空中工作的时间一般只有10～30分钟，远远不能满足人们使用多旋翼无人机来进行长时间空中监控、拍摄、喊话、传输、信号中继、布防、待命等实际需求。另外，现有的多旋翼无人机在空中悬停进行定点监控、拍摄时，其姿态受风力以及位置传感器信号影响较大，稳定性不易保证；多旋翼无人机在空中悬停工作时，飞控系统需要对其姿态进行实时控制和调整，既消耗电池的电能，也存在不小的安全隐患，万一发生机械、电控故障或操作不当，就很容易造成坠机事故（炸机），甚至从空中掉下来砸伤人；多旋翼无人机用于运送快递时，在飞行到目的地后，若取货人还未到达，多旋翼无人机就只能降落到地面等待（否则电池电量将很快耗尽），而无法停留在空中等待；多旋翼无人机用于野外观察研究动物、鸟类、昆虫时，其旋翼发出的声响和产生的气流会对动物、鸟类、昆虫造成惊吓和干扰，而且一次起飞通常只能在空中停留10～30分钟，根本不能满足使用要求。

[0003] 本发明的目的是提供一种可以长时间停留在高处工作或待命的多旋翼无人机，以解决现有多旋翼无人机留空时间短、无法长时间在空中工作的不足。

[0004] 本发明技术方案是：一种多旋翼无人机，包括机身、机臂、电机、旋翼（螺旋桨）、脚架（支脚），机臂的一端连接机身，电机安装在机臂上，旋翼安装在电机的转轴上（或变速器上），脚架连接在机身下面，在机身下面一般还设置有云台及摄像机或其它工作设备、部件，机身中还安装有电池以及飞控单元，在旋翼外围通常还设有旋翼防护架来保护高速旋转的旋翼免于碰到外物而损坏，此外，在机身底下或上面还设有横向（水平方向）的挂杆，该挂杆的一端设有挂勾，另一端设有磁体。多旋翼无人机可以通过该挂杆来吊挂在高处的物体上，例如吊挂在空中的电线、电缆、树枝、铁塔、电线杆、广告牌、交通标志牌、交通标志杆、高楼的阳台外缘上，或者插挂在室外空调机等高处物体上。吊挂或插挂在高处物体上后，多旋翼无人机上携带的工作设备（例如相机、摄像机、喊话器、信号中继模块、照明灯、气体传感器等）就可以长时间（一般可达几个小时，甚至24小时以上）在高处工作或待命。

[0005] 本发明的有益效果是，由于多旋翼无人机可以通过机身底下或上面的挂杆来吊挂、或插挂在高处工作，而在处于吊挂或插挂状态时，无需旋翼提供升力，此时驱动旋翼旋转的电机停止工作，不会消耗电池电能，电池电能除了保留多旋翼无人机的返航用量外，其余可以全部供给机载装备工作，因此能极大地延长机载装备在“空中”工作的时间，而且在吊挂或插挂状态下，多旋翼无人机的姿态和位置都非常稳定，无需另外控制，受风力的影响也非常小。相比于挂勾（或挂架）竖立设置在机身上面的多旋翼无人机，本发明多旋翼无人机上的挂杆由于横向设置在机身底下或上面，紧贴着机身，这样基本上不会影响多旋翼无人机的重心位置，更有利于多旋翼无人机的飞行稳定以及飞行时的姿态控制，另外，挂杆对于避免多旋翼无人机碰到或撞到其它物体也能起到一定的保护作用，而且由于挂杆为横向设置，因此多旋翼无人机可以通过挂杆插挂到室外空调机下面的空隙中。附图说明

[0006] 图1是本发明多旋翼无人机一个实施例的主视示意图。

[0007] 图2是图1实施例多旋翼无人机的仰视示意图。

[0008] 图3是图1实施例多旋翼无人机的立体示意图。

[0009] 图4是图1实施例多旋翼无人机吊挂在空中的电线上时的使用状态示意图。

[0010] 图5是本发明多旋翼无人机第二个实施例的立体示意图。

[0011] 图6是图5实施例多旋翼无人机通过磁力吸附方式吊挂在交通标志横杆上时的使用状态示意图。

[0012] 图7是图5实施例多旋翼无人机插挂在室外空调机下面的空隙中的使用状态示意图。

[0013] 图中：1.机身，2.机臂，3.电机，4.旋翼，5.旋翼防护架，6.脚架，7.挂杆，7A.挂勾，7B.磁体，8.摄像机，9.电线，10.前置摄像机，11.交通标志横杆，12.室外空调机。

[0014] 下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步描述。

[0015] 参照图1、图2、图3，本发明多旋翼无人机在机械构造方面包括机身（1）、机臂（2）、电机（3）、旋翼（4）、旋翼防护架（5）、脚架（6）。机臂（2）的一端连接机身（1），电机（3）安装在机臂（2）上，旋翼（4）安装在电机（3）的转轴上，脚架（6）连接在机身（1）下面，在机身（1）的下面一般还设置有云台及摄像机（8）或其它工作设备、部件，机身（1）中还安装有电池以及飞控单元，在旋翼（4）外围通常还设有旋翼防护架（5）来保护高速旋转的旋翼（4）免于碰到外物而损坏，此外，在机身（1）底下或上面还设有横向挂杆（7），该挂杆的一端设有挂勾（7A），另一端设有磁体（7B）。

[0016] 参照图4，本发明多旋翼无人机在使用时，如果需要将其吊挂在高处物体（如空中的电线）上工作（如监视、拍摄、待命等），那么就先控制其飞行到高处物体的上方，例如空中的电线（9）的上方，并使挂杆（7）上的挂勾（7A）位于所要吊挂物体的上方，例如空中的电线（9）的上方。在降低多旋翼无人机的高度后，挂杆（7）上的挂勾（7A）便会勾在高处物体上，例如勾在空中的电线（9）上，这样多旋翼无人机就可以稳定地吊挂在高处物体上，例如吊挂在空中的电线（9）上，其携带的摄像机（8）就可以长时间在高处监视、拍摄。多旋翼无人机除了可以吊挂在电线（9）类高处物体上外，也可以通过挂杆（7）上的挂勾（7A）来吊挂在高处的建筑物外缘，例如吊挂在高楼楼顶的外缘。

[0017] 参照图5，本发明多旋翼无人机的机身（1）前面还设置有前置摄像机（10）。通过该前置摄像机（10），可以在对多旋翼无人机进行吊挂操控时更好地看清楚吊挂物体，以及实时知道挂杆（7）上的挂勾（7A）或磁体（7B）与吊挂物体间的方位和距离。

[0018] 参照图6，本发明多旋翼无人机在使用时，可先控制其飞行到架设于空中的交通标志横杆（11）的旁边，并使挂杆（7）上的磁体（7B）碰到并吸附到交通标志横杆（11）上。在关闭旋翼电机后，多旋翼无人机便可通过挂杆（7）上磁体（7B）产生的磁力吊挂在交通标志横杆（11）上，其携带的摄像机（8）就可以长时间在高处监视、拍摄。在控制多旋翼无人机吸附到交通标志横杆（11）上的过程中，可通过其机身（1）前面的前置摄像机（10）来实时观看吸附位置。若要将吊挂在交通标志横杆（11）上的多旋翼无人机脱离吊挂状态，可控制多旋翼无人机前后摇摆，在摇摆的过程中，磁体（7B）与交通标志横杆（11）间的磁性吸附力会时大时小，当磁性吸附力小于多旋翼无人机的重量和摇摆时产生的离心力之和时，多旋翼无人机就会掉落（多旋翼无人机掉落后，其状态控制程序能让其自动恢复正常飞行或悬停姿态），从而脱离吊挂状态。

[0019] 参照图7，本发明多旋翼无人机在使用时，可先控制其飞行到高处的室外空调机（12）的旁边，然后使挂杆（7）插到室外空调机（12）底下的空隙中。在关闭旋翼电机后，多旋翼无人机便通过挂杆（7）插挂在室外空调机（12）下，其携带的摄像机（8）就可以长时间在高处监视、拍摄。在控制多旋翼无人机插挂的过程中，可通过其机身（1）前面的前置摄像机（10）来观看插挂位置，以便准确地将挂杆（7）插到室外空调机（12）底下的空隙中。

[0020] 本发明多旋翼无人机挂杆（7）上的磁体（7B）最好使用钕铁硼永磁体。

[0021] 本发明多旋翼无人机挂杆（7）上的磁体（7B）通常是可拆卸式的，在需要将多旋翼无人机插挂到高处物体（如室外空调机）上时，可先将挂杆（7）上的磁体（7B）拆卸下来，以免其吸附到铁质的物体上而影响插挂操作。当然，也可以使用铁件套住磁体，使其只有前端一个方向具有对外吸附磁力（其它方向的磁力线被屏蔽），这样在挂杆插入到室外空调机底下时，该磁体就不会对空调机产生吸附力。

[0022] 本发明多旋翼无人机上的前置摄像机（10）通常是可拆卸式的，可根据实际使用需要（例如是使用挂勾来吊挂，还是通过磁力吸附来吊挂，或者是插挂）选择安装在机身（1）的前面，也可以安装在机身（1）的后面，或者是安装在机身（1）上面，当然也可以拆卸下来不用。

[0023] 本发明多旋翼无人机上所用的挂杆（7）一般通过螺丝、卡位紧扣、磁吸或捆绑等方式来连接到机身（1）下面或上面。挂杆设置在机身下面的好处是，整个多旋翼无人机的重心低，易于操控，而且在吊挂时，旋翼不易碰到吊挂物上。当然，在不需要将多旋翼无人机吊挂或插挂在高处工作时，也可以将该挂杆（7）拆卸下来。拆卸下了挂杆的多旋翼无人机跟现在的同类型多旋翼无人机相比，基本上没多大区别，可以像现有的同类型多旋翼无人机那样使用。

[0024] 为了使多旋翼无人机能够更好、更稳定地吊挂在高处的建筑物外缘上，本发明多旋翼无人机所用挂杆（7）上的挂勾（7A）通常是做成尖头的。

[0025] 本发明多旋翼无人机上的挂杆一般采用碳纤维、玻璃纤维、铝合金等强度高、重量轻的材料来制作。由于重量较轻，因此不会对多旋翼无人机的起降及飞行带来不利影响，由此增加的电池电量的消耗也可以忽略不计。

[0026] 本发明多旋翼无人机中的机身（1）和机臂（2）也可以采用一体化结构（这种结构也称为机架）。

[0027] 本发明多旋翼无人机中的机臂（2）可以是固定的，也可以是可伸缩的机臂、可收纳的机臂、可转动的机臂等。

[0028] 本发明多旋翼无人机既能像现有的多旋翼无人机那样工作，又能在需要时通过挂杆来吊挂或插挂在高处物体上。由于多旋翼无人机处于吊挂或插挂状态时，无需电池电能提供升力，使得其所携带的工作设备（例如摄像机）或部件（例如用于检测空气污染的气体传感器）的可用电量大大增加，在“空中”连续工作几个小时甚至24小时以上将不再困难，多旋翼无人机的使用空间因此将得到极大扩展。例如，城管可以将多旋翼无人机吊挂在街道上空的电线、电缆、电线杆、广告牌、交通标志横杆、树木或高楼上，通过机载摄像机监视街道上的乱摆乱卖、乱停乱放、乱丢垃圾、随地吐痰等行为，另外也可以从空中拍下现场执法的画面，若发生冲突，不仅能录下视频证据，也能很好防止他人抢夺摄像器材毁灭视频证据；记者在现场采访时，可以让多旋翼无人机吊挂在高处摄像，这样如果发生殴打记者、抢夺摄像器材的事件，吊挂在高处的多旋翼无人机就能拍下证据，另外空中拍摄的新闻画面也新颖独特，更能吸引人们观看；环保执法人员可以让多旋翼无人机吊挂在污染源排放位置的上方（例如吊挂在排污口的上方监视污水排放，或吊挂在烟囱上实时监测气体排放），进行24小时的监视和取证；科研人员在野外进行动物研究时，可以让多旋翼无人机吊挂在树枝上，例如吊挂在鸟巢旁、蜂窝旁、野猪窝上方等处，这样就能对鸟类、昆虫、动物等进行长时间（例如24小时）的近距离观察、摄像，而且处于吊挂状态的多旋翼无人机不会发出声响和异动，因此不会对观察研究的鸟类、昆虫、动物造成干扰和影响；在遇到突发事件时（如街头集会、游行示威、交通事故、大型活动等），警方可将多架多旋翼无人机吊挂或插挂在事发处的建筑物、路灯杆或空中的电线上，对现场状况进行实时监视、录像；在展会现场等人员密集场所，安保方可以将多旋翼无人机吊挂在室内的吊架上，对下方的人员进行监控；在案件侦察过程中，办案人员可以将多旋翼无人机吊挂在高处监视，不仅监视角度比在地面好，而且方便灵活、悄无声息；公安办案人员可将多旋翼无人机吊挂在树上，对藏匿在树林中进行造假、制毒、走私等违法行为的犯罪分子进行监视、侦察、摄像取证；部队在树林中进行训练时，可将多旋翼无人机吊挂在树上，对林中的行军、训练人员进行监视，防止人员偷懒和做假；现场追查逃犯时，可将多旋翼无人机吊挂在高处并开启人脸识别系统，便可对从多旋翼无人机下方走过的人员进行实时识别，如有目标人物经过能够马上识别出来；多旋翼无人机用于运送快递时，在飞行到目的地后，若收件人还未到场接货，可以让多旋翼无人机先吊挂在高处（如屋顶外缘、空中的电线、电缆、树枝、交通标志横杆等处）“停车”（停止旋翼旋转）等待，这样既可避免快递被盗抢，也可避免无人机停在地面受到破坏或被人盗走，另外也可以让多旋翼无人机吊挂在高处后直接通过绳索放下快递物件，这样多旋翼无人机就无需停在地面，可保证自身安全；车主在停好车后，将多旋翼无人机吊挂或插挂在车子附近的高处物体上，就可以通过多旋翼无人机上携带的监控设备对车子进行实时监视和摄像，若车子被盗、被撞、被刮，车主就能及时收到报警通知，而且监控录像也能提供破案线索和证据；在住处庭院的屋顶外缘、空中的电线或树枝上，也可以吊挂多旋翼无人机来对庭院（或小区）进行监控，若发生小孩在庭院中受伤、养的狗被人强行掳走、小偷入屋盗窃等事故，监控录像就能提供破案线索和证据；多旋翼无人机用于信号中继时，可将其吊挂在高处的物体上，例如吊挂在通信基站塔、水塔、烟囱、高楼、树梢、空中的电力线路上，由于不需要旋翼旋转提供升力，因此其在高处工作（中继）的时间要比一直在空中悬停或盘旋的多旋翼无人机长得多；在军事和反恐领域使用时，可以让携带有炸弹的多旋翼无人机吊挂在路边的树上或建筑物外缘上，当敌人或恐怖分子从下方经过时，便自动（或遥控）投下炸弹将其消灭，而自己人经过时可以先关闭其自动投弹系统，这样要比使用地雷布防安全和方便得多；目前利用无人机来进行网络直播开始流行起来，使用本发明多旋翼无人机便解决了现有多旋翼无人机留空时间短（通常只有10～30分钟）的不足，可以让多旋翼无人机在高处进行长时间（例如几个小时，甚至一天以上）的直播。有人的地方通常都会有建筑物或树木，也就是说一般都会有适合多旋翼无人机吊挂或插挂的地方，因此本发明多旋翼无人机的应用场所几乎无所不在。

[0029] 本发明大大扩展和延伸了多旋翼无人机的用途，必将大大促进多旋翼无人机的发展，多旋翼无人机在各行各业中得到广泛应用也将指日可待。

[0030] 本发明权利范围不仅适用于多旋翼无人机，同样也适用于带遥控的航模旋翼飞行器。