本发明属于无人机领域，具体地说涉及陆空两栖无人机及其飞行控制方法。
背景技术：
为解决战场侦察、搜索救援、地质勘探、高空摄影等工作环境下模型车或者特殊行业小型机械车只能在路面行驶，遇到大型障碍或者沙石较多的坏路段不能继续工作的问题，以及已有飞行器使用受天气影响明显，在风力较大时往往不能使用，并且由于电池容量小致使飞行器在空中续航时间有限的弊端，近年来涌现出多种多样的陆空两栖机器人。
例如cn200920249678.8中提到的一种陆空两栖智能车、cn201910642520.5的一种陆空两栖救援机器人以及cn201611037532.8的一种陆空两栖四足应急救援侦察机器人等，在一定程度上解决了传统地面车在路面遇到障碍无法继续执行任务的问题，通过传感器感知障碍启动飞行模式，飞越障碍继续执行既定任务。采用飞行模式对电池电量要求较高，当电池电量低于飞行所需最低电量时转化为路面模式，所剩电池电量仍可以供其在路面正常行驶，延长了工作时间，提高了工作效率。
现有技术中虽然都用到了陆空两栖的模式，但路面行驶部分还是单独完整的轮式、履带式或多足式结构，实现飞行功能结构之外的部分就是完成的地面车、履带车或者多足机器人。这种功能上简单拼凑的方式并没有真正发挥出陆空两栖模式的优势，存在诸多缺点。
缺点如下：
1、在地面行驶模式时，行驶速度慢，远远不能达到执行任务的速度需求；
2、地面行驶部分结构复杂、重量极大，对飞行部分构成超大负载，飞行速度、飞行机动能力大大受限；
3、简单的上下组合形式破坏了飞行部分的气动性能，在飞行时产生极大的空气阻力；
4、行驶结构堆积到螺旋桨下方，影响了螺旋桨气流正常流场，减小了螺旋桨效率；
5、正面投影面积中，飞行部分远大于行驶部分，造成在地面行驶的机动性能降低；
6、本末倒置，把路面行驶当作了主要工况，体积大、速度慢，完全没有发挥出陆空两栖的优势。
技术实现要素：
本发明的目的是针对上述不足之处提供陆空两栖无人机及其飞行控制方法，拟解决现有的陆空两栖无人机地面行驶部分和飞行部分仅是简单的拼凑，没有真正发挥出陆空两栖模式的优势等问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
陆空两栖无人机，包括机身主体1；所述机身主体1上设有收纳机构；所述机身主体1上成对设置行驶机构；所述收纳机构用于驱动行驶机构动作，使行驶机构伸展或收纳。由上述结构可知，机身主体1是无人机的主要飞行部分，机身主体1上成对设置行驶机构，例如在机身主体1两侧设有行驶机构，陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构收纳到机身主体1内，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；行驶机构或收纳至机身主体1两侧表面，使行驶机构和机身主体1共同构成完整的飞行部分，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构伸展开，作为行驶动力，有利于地面行驶，在地面行驶速度快。
进一步的，所述行驶机构收纳时，贴合在机身主体1两侧；所述行驶机构伸展时，相对机身主体1向下翻折。由上述结构可知，陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，行驶机构收纳贴合在机身主体1两侧，共同构成完整的飞行部分，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，机身主体1两侧的行驶机构向下翻折伸展，作为行驶动力。
进一步的，所述行驶机构包括折叠机身部；所述折叠机身部和机身主体1铰接；所述收纳机构用于驱动折叠机身部改变相对机身主体1的夹角。由上述结构可知，机身主体1两侧的折叠机身部在收纳机构的驱动下可以相对机身主体1翻折。陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，折叠机身部从下向上翻折，折叠机身部贴合在机身主体1两侧，共同构成完整的飞行部分。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，两侧的折叠机身部相对机身主体1从上向下翻折，折叠机身部外缘支撑在地面上，作为行驶动力，此时飞行部分投影变小，不会对地面行驶造成影响，收纳机构例如可以采用伸缩杆来驱动折叠机身部相对机身主体1翻折，实现地面行驶模式和飞行模式的转换。
进一步的，所述行驶机构还包括设置在所述折叠机身部外侧的履带或车轮。由上述结构可知，在折叠机身部外缘设有履带或轮子，便于快速行驶。
进一步的，所述行驶机构包括收纳臂2和行驶架3；所述收纳臂2和行驶架3相连接；所述收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至机身主体1的底部或顶部或两侧。由上述结构可知，机身主体1是无人机的主要飞行部分，能够适应战场侦察、搜索救援、地质勘探、高空摄影等工作环境，以及避开大型障碍或者沙石较多的坏路段。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，机身主体1上的收纳机构驱动竖直的收纳臂2动作，原本竖直的两个收纳臂2分别带着两个行驶架3靠近机身主体1，例如可以将所有的行驶架3从机身主体1的底部或顶部或两侧藏匿在机身主体1内，也可以将所有的行驶架3贴靠机身主体1的底部或顶部或两侧，也可以将所有的行驶架3部分沉入机身主体1的底部或顶部或两侧，从而使行驶机构被收纳，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，收纳机构驱动水平的收纳臂2和行驶架3张开，最终两个收纳臂2在机身主体1两侧保持竖直，两个行驶架3位于底部，作为行驶动力，收纳臂2抬高了机身主体1的高度，保护了飞行部分。行驶架3不管收纳还是张开状态，机身主体1的正面投影大致保持不变，不会因为正面投影面积的飞行部分远大于地面行驶部分，造成在地面行驶的机动性能降低。正面投影指的是从机身主体1顶部往下投影。收纳臂2不一定完全处于竖直状态或水平状态，也可以存在一定倾角；行驶架3上可以设置成轮式、履带式或多足式行驶结构。机身主体1两侧设有行驶机构，即两侧各设有一个行驶机构，也可以两侧各设有两个行驶机构。由于地面行驶部分不同于以往的采用完整的地面车、履带车或者多足机器人，而是采用收纳臂2和行驶架3构成的行驶机构，行驶机构在飞行时以机身主体1为壳体被收纳，不会增重，结构简单、重量轻，不会对飞行部分构成超大负载，同时有利于地面行驶，在地面行驶速度快。本发明的陆空两栖无人机突出陆空两栖中的空中功能，只把路面行驶作为一种辅助方式，最大化的减轻路面行驶结构重量，减轻飞行部分的负载，提高飞行时间和飞行机动能力。这里的“收纳”目的是为了使能够落地的行驶机构收纳至机身主体1为一体，伸缩折叠、翻转折叠、伸缩和翻转组合的折叠均属于本发明的收纳范畴，同样收纳机构能够使行驶机构向外伸张，行驶架3支撑在地面上。
进一步的，所述机身主体1两侧设有凹槽4；所述收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内。由上述结构可知，收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内，机身主体1一侧设有的凹槽4对应同侧行驶机构的行驶架3，这样飞行部分携带的地面行驶部分被收纳，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。收纳臂2和行驶架3先整体从竖直方向翻转为水平方向，然后行驶架3水平贴近凹槽4，最后插在凹槽4上，完成收纳。行驶架3不是直接堆积在螺旋桨下方，所以不会影响螺旋桨气流正常流场，保持螺旋桨的工作效率。
进一步的，所述行驶架3的形状为两端同向弯曲的雪橇状。由上述结构可知，行驶架3的形状为两端同向弯曲的雪橇状，所以在地面行驶模式中，行驶架3落地时两端上翘，使地面行驶部分能够跨越一定高度的障碍物。此时，行驶架3可以搭载履带。所述凹槽4的形状为两端同向弯曲的凹形雪橇状。凹槽4的形状为两端同向弯曲的凹形雪橇状，因此可以容纳形状为两端同向弯曲的雪橇状的行驶架3，使行驶架3插在凹槽4上时，无人机的飞行部分气流流场保持不变。
进一步的，所述行驶架3上设有履带。由上述结构可知，采用履带作为行走机构，使地面行驶部分能够在非平坦路段行驶。行驶架3上设有履带调紧结构。为最大程度减小行驶部分重量，同时保证行驶部分强度，履带结构框架采用航空铝材一体成型，使履带结构长度、高度尺寸可以做到小于飞行部分尺寸长度、高度。进而实现行驶部分收纳进飞行部分的目的。
进一步的，所述收纳机构包括和行驶机构数量对应的驱动装置；所述机身主体1两侧设有容纳空间5；所述容纳空间5内放置有驱动装置；所述驱动装置用于驱动对应的行驶机构的收纳臂2收纳至容纳空间5内或从容纳空间5内推出。由上述结构可知，采用驱动装置控制收纳臂2的运动。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，驱动装置驱动对应的行驶机构的收纳臂2收纳至容纳空间5内，同时收纳臂2带动行驶架3，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内，这样飞行部分携带的地面行驶部分被收纳。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，驱动装置驱动对应的行驶机构的收纳臂2从容纳空间5内推出，同时收纳臂2带动行驶架3，行驶架3脱离对应的凹槽4，最终使收纳臂2和行驶架3翻转为竖直状态，行驶架3位于底部。上述的水平和竖直并不一定是完全的水平和竖直，可以有一定角度偏差。所述驱动装置包括移动块6；所述收纳臂2包括两个保持间隙的折叠单臂7；两个折叠单臂7一端铰接在移动块6上，另一端固定在行驶架3上；所述折叠单臂7上设有条形孔8；两个折叠单臂7的条形孔8上共同贯穿有固定轴9；所述固定轴9固定在容纳空间5的两个侧壁上；所述收纳机构为折叠机构；所述移动块6用于带动收纳臂2翻折，实现收纳臂2在收纳状态和伸展状态的转变。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，移动块6带动竖直的收纳臂2一端以固定轴9为中心转动90度，收纳臂2翻转为水平位置，然后移动块6带动水平的收纳臂2向容纳空间5内水平移动，使收纳臂2收纳至容纳空间5内。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，移动块6带动水平的收纳臂2向容纳空间5外水平推出，然后固定轴9顶在条形孔8一端，使移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动90度，收纳臂2翻转为竖直位置。上述的水平和竖直并不一定是完全的水平和竖直，可以有一定角度偏差。固定轴9可以在条形孔8内相对滑动。所述驱动装置还包括电机10和柔性螺杆；所述电机10用于驱动柔性螺杆转动；所述柔性螺杆通过螺纹连接在移动块6上设有的螺纹孔上。柔性螺杆通过螺纹连接在移动块6上设有的螺纹孔上，由于移动块6铰接在收纳臂2上，所以当电机10驱动柔性螺杆转动时，移动块6会发生移动而非自转，从而柔性螺杆使移动块6能够带动收纳臂2移动，当固定轴9卡在条形孔8一端时，柔性螺杆发生形变，移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心翻转。所述柔性螺杆可以采用一体制成的柔性带螺纹的杆。柔性螺杆为一体制成的柔性带螺纹的杆，这样移动块6向外移动至极限时能够带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动。所述柔性螺杆结构也可以包括第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13；所述电机10用于驱动第一螺纹杆11转动；所述第一螺纹杆11和第二螺纹杆12铰接；所述第二螺纹杆12和第三螺纹杆13铰接。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，移动块6在第三螺纹杆13上，然后电机10用于驱动第一螺纹杆11转动，第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13整体转动，移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动，收纳臂2从竖直转为水平，然后移动块6向内侧移动，经过第二螺纹杆12后到达第一螺纹杆11。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，电机10用于驱动第一螺纹杆11转动，第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13整体转动，移动块6在第一螺纹杆11上，然后向外移动，经过第二螺纹杆12后到达第三螺纹杆13，移动块6向外移动至极限时能够带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动，收纳臂2从水平转为竖直。
进一步的，所述容纳空间5的外端设有限位口14；所述限位口14用于对收纳臂2进行翻转限位。由上述结构可知，限位口14阻碍了收纳臂2的翻转，使收纳臂2翻转至限位口14时停止，收纳臂2正好处于竖直位置。
进一步的，无人机为涵道式无人机；所述机身主体1上设有至少三个涵道15；机身主体1为扁平的立方体状，由轻质材料制成；所述涵道15内设有旋翼16。由上述结构可知，飞行部分为涵道式多旋翼。涵道15为偶数个，例如4个、6个、8个等，左右对称。
进一步的，所述行驶架3收纳至机身主体1的底部或顶部或两侧时，机身主体1的投影轮廓保持不变。由上述结构可知，无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。机身主体1的正面投影大致保持不变，不会因为正面投影面积的飞行部分远大于地面行驶部分，造成在地面行驶的机动性能降低。所述机身主体1为扁平状。机身主体1为规整的方形外形，四角倒圆，扁平状，有效减少阻力。所述机身主体1包括下机身和上机身；所述容纳空间5设置在下机身上；所述下机身和上机身配合时，容纳空间5上下封闭；所述下机身和上机身拆开时，容纳空间5顶部敞开。机身主体1可拆卸，分为下机身和上机身，便于将容纳空间5打开，安装驱动装置。本申请的陆空两栖无人机的主要工作模式为空中飞行模式，以极大机动性满足不同任务需求，只有在飞行有困难时才启动陆地行驶模式。比如，飞行空间狭小、飞行场地障碍物多、风霜雨雪天气等。飞行模式时将行驶部分收纳在内，不会影响气流流场。在行驶模式时，由于履带框架向下翻转，相当于抬高了飞行部分，保护了螺旋桨，避免受到地面物体的磕碰，如果地面有水坑，也能保护置于飞行部分中的电池等关键零部件。
进一步的，还包括高度探测器、控制器、指控端和接收端；所述高度探测器、收纳机构、接收端分别和控制器电连接；所述指控端和接收端无线连接；所述高度探测器用于测定机身主体1相对地面的高度信息，并将高度信息传递给控制器；所述控制器根据高度信息控制收纳机构工作。由上述结构可知，降落时，当高度探测器测定机身主体1相对地面的高度信息低于一定高度时，控制器控制收纳机构处于地面行驶模式，即收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构保持伸展开状态或收纳机构用于驱动两侧的折叠机身部相对机身主体1翻折，折叠机身部外缘朝向地面，随时准备支撑在地面上；起飞时，当高度探测器测定机身主体1相对地面的高度信息高于一定高度时，控制器控制收纳机构处于飞行模式，即收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构保持收纳状态或收纳机构用于驱动两侧的折叠机身部相对机身主体1翻折，折叠机身部和机身主体1构成完整的飞行部分，快速飞行。
一种陆空两栖无人机的飞行控制方法，采用上述的陆空两栖无人机，所述飞行控制方法具体为：高度探测器将高度信息传递给控制器；控制器将高度信息和设定高度比对；起飞时，若高度信息不低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从伸展状态转变为收纳状态；降落时，若高度信息低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从收纳状态转变为伸展状态。
本发明的有益效果是：
本发明公开了陆空两栖无人机及其飞行控制方法，包括机身主体；所述机身主体上设有收纳机构；所述机身主体上成对设置行驶机构；所述收纳机构用于驱动行驶机构动作，使行驶机构伸展或收纳。起飞时，达到设定高度，则行驶机构从伸展状态转变为收纳状态；降落时，低于设定高度，则行驶机构从收纳状态转变为伸展状态。本发明的陆空两栖无人机及其飞行控制方法，地面行驶部分可以收纳到空中飞行部分，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，突出陆空两栖中的空中功能，只把路面行驶作为一种辅助方式，最大化的减轻路面行驶结构重量，减轻飞行部分的负载，提高飞行时间和飞行机动能力。
附图说明
图1是本发明飞行模式和地面行驶模式转换过程中的俯视结构示意图，去掉上机身，机身两侧设有行驶机构；
图2是图1中第二螺纹杆附近局部结构示意图；
图3是图1中移动块附近局部结构示意图；
图4是本发明飞行模式时的俯视结构示意图，去掉上机身，机身两侧设有行驶机构；
图5是本发明行驶模式时的俯视结构示意图，机身两侧设有行驶机构；
图6是图5剖开结构示意图；
图7是本发明行驶模式时的俯视结构示意图，去掉上机身，机身两侧设有行驶机构；
图8是图7剖开结构示意图；
图9是图5三维结构示意图；
图10是图7三维结构示意图；
图11是图7三维结构示意图，去掉一个行驶机构；
附图中：1-机身主体、2-收纳臂、3-行驶架、4-凹槽、5-容纳空间、6-移动块、7-折叠单臂、8-条形孔、9-固定轴、10-电机、11-第一螺纹杆、12-第二螺纹杆、13-第三螺纹杆、14-限位口、15-涵道、16-旋翼。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明进一步详细说明，但是本发明不局限于以下实施例。
实施例一：
陆空两栖无人机，包括机身主体1；所述机身主体1上设有收纳机构；所述机身主体1上成对设置行驶机构；所述收纳机构用于驱动行驶机构动作，使行驶机构伸展或收纳。由上述结构可知，机身主体1是无人机的主要飞行部分，机身主体1上成对设置行驶机构，例如在机身主体1两侧设有行驶机构，陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构收纳到机身主体1内，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；行驶机构或收纳至机身主体1两侧表面，使行驶机构和机身主体1共同构成完整的飞行部分，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构伸展开，作为行驶动力，有利于地面行驶，在地面行驶速度快。
实施例二：
在实施例一的基础上，所述行驶机构收纳时，贴合在机身主体1两侧；所述行驶机构伸展时，相对机身主体1向下翻折。由上述结构可知，陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，行驶机构收纳贴合在机身主体1两侧，共同构成完整的飞行部分，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能；当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，机身主体1两侧的行驶机构向下翻折伸展，作为行驶动力。
所述行驶机构包括折叠机身部；所述折叠机身部和机身主体1铰接；所述收纳机构用于驱动折叠机身部改变相对机身主体1的夹角。由上述结构可知，机身主体1两侧的折叠机身部在收纳机构的驱动下可以相对机身主体1翻折。陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，折叠机身部从下向上翻折，折叠机身部贴合在机身主体1两侧，共同构成完整的飞行部分。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，两侧的折叠机身部相对机身主体1从上向下翻折，折叠机身部外缘支撑在地面上，作为行驶动力，此时飞行部分投影变小，不会对地面行驶造成影响，收纳机构例如可以采用伸缩杆来驱动折叠机身部相对机身主体1翻折，实现地面行驶模式和飞行模式的转换。
所述行驶机构还包括设置在所述折叠机身部外侧的履带或车轮。由上述结构可知，在折叠机身部外缘设有履带或轮子，便于快速行驶。
实施例三：
见附图1～11。在实施例一的基础上，所述行驶机构包括收纳臂2和行驶架3；所述收纳臂2和行驶架3相连接；所述收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至机身主体1的底部或顶部或两侧。由上述结构可知，机身主体1是无人机的主要飞行部分，能够适应战场侦察、搜索救援、地质勘探、高空摄影等工作环境，以及避开大型障碍或者沙石较多的坏路段。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，机身主体1上的收纳机构驱动竖直的收纳臂2动作，原本竖直的两个收纳臂2分别带着两个行驶架3靠近机身主体1，例如可以将所有的行驶架3从机身主体1的底部或顶部或两侧藏匿在机身主体1内，也可以将所有的行驶架3贴靠机身主体1的底部或顶部或两侧，也可以将所有的行驶架3部分沉入机身主体1的底部或顶部或两侧，从而使行驶机构被收纳，虽然飞行部分携带有地面行驶部分，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，收纳机构驱动水平的收纳臂2和行驶架3张开，最终两个收纳臂2在机身主体1两侧保持竖直，两个行驶架3位于底部，作为行驶动力，收纳臂2抬高了机身主体1的高度，保护了飞行部分。行驶架3不管收纳还是张开状态，机身主体1的正面投影大致保持不变，不会因为正面投影面积的飞行部分远大于地面行驶部分，造成在地面行驶的机动性能降低。正面投影指的是从机身主体1顶部往下投影。收纳臂2不一定完全处于竖直状态或水平状态，也可以存在一定倾角；行驶架3上可以设置成轮式、履带式或多足式行驶结构。机身主体1两侧设有行驶机构，即两侧各设有一个行驶机构，也可以两侧各设有两个行驶机构。由于地面行驶部分不同于以往的采用完整的地面车、履带车或者多足机器人，而是采用收纳臂2和行驶架3构成的行驶机构，行驶机构在飞行时以机身主体1为壳体被收纳，不会增重，结构简单、重量轻，不会对飞行部分构成超大负载，同时有利于地面行驶，在地面行驶速度快。本发明的陆空两栖无人机突出陆空两栖中的空中功能，只把路面行驶作为一种辅助方式，最大化的减轻路面行驶结构重量，减轻飞行部分的负载，提高飞行时间和飞行机动能力。这里的“收纳”目的是为了使能够落地的行驶机构收纳至机身主体1为一体，伸缩折叠、翻转折叠、伸缩和翻转组合的折叠均属于本发明的收纳范畴，同样收纳机构能够使行驶机构向外伸张，行驶架3支撑在地面上。
所述机身主体1两侧设有凹槽4；所述收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内。由上述结构可知，收纳机构用于驱动收纳臂2动作，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内，机身主体1一侧设有的凹槽4对应同侧行驶机构的行驶架3，这样飞行部分携带的地面行驶部分被收纳，但无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。收纳臂2和行驶架3先整体从竖直方向翻转为水平方向，然后行驶架3水平贴近凹槽4，最后插在凹槽4上，完成收纳。行驶架3不是直接堆积在螺旋桨下方，所以不会影响螺旋桨气流正常流场，保持螺旋桨的工作效率。
所述行驶架3的形状为两端同向弯曲的雪橇状。由上述结构可知，行驶架3的形状为两端同向弯曲的雪橇状，所以在地面行驶模式中，行驶架3落地时两端上翘，使地面行驶部分能够跨越一定高度的障碍物。此时，行驶架3可以搭载履带。所述凹槽4的形状为两端同向弯曲的凹形雪橇状。凹槽4的形状为两端同向弯曲的凹形雪橇状，因此可以容纳形状为两端同向弯曲的雪橇状的行驶架3，使行驶架3插在凹槽4上时，无人机的飞行部分气流流场保持不变。
所述行驶架3上设有履带。由上述结构可知，采用履带作为行走机构，使地面行驶部分能够在非平坦路段行驶。行驶架3上设有履带调紧结构。为最大程度减小行驶部分重量，同时保证行驶部分强度，履带结构框架采用航空铝材一体成型，使履带结构长度、高度尺寸可以做到小于飞行部分尺寸长度、高度。进而实现行驶部分收纳进飞行部分的目的。
所述收纳机构包括和行驶机构数量对应的驱动装置；所述机身主体1两侧设有容纳空间5；所述容纳空间5内放置有驱动装置；所述驱动装置用于驱动对应的行驶机构的收纳臂2收纳至容纳空间5内或从容纳空间5内推出。由上述结构可知，采用驱动装置控制收纳臂2的运动。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，驱动装置驱动对应的行驶机构的收纳臂2收纳至容纳空间5内，同时收纳臂2带动行驶架3，使行驶架3收纳至对应的凹槽4内，这样飞行部分携带的地面行驶部分被收纳。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，驱动装置驱动对应的行驶机构的收纳臂2从容纳空间5内推出，同时收纳臂2带动行驶架3，行驶架3脱离对应的凹槽4，最终使收纳臂2和行驶架3翻转为竖直状态，行驶架3位于底部。上述的水平和竖直并不一定是完全的水平和竖直，可以有一定角度偏差。所述驱动装置包括移动块6；所述收纳臂2包括两个保持间隙的折叠单臂7；两个折叠单臂7一端铰接在移动块6上，另一端固定在行驶架3上；所述折叠单臂7上设有条形孔8；两个折叠单臂7的条形孔8上共同贯穿有固定轴9；所述固定轴9固定在容纳空间5的两个侧壁上；所述收纳机构为折叠机构；所述移动块6用于带动收纳臂2翻折，实现收纳臂2在收纳状态和伸展状态的转变。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，移动块6带动竖直的收纳臂2一端以固定轴9为中心转动90度，收纳臂2翻转为水平位置，然后移动块6带动水平的收纳臂2向容纳空间5内水平移动，使收纳臂2收纳至容纳空间5内。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，移动块6带动水平的收纳臂2向容纳空间5外水平推出，然后固定轴9顶在条形孔8一端，使移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动90度，收纳臂2翻转为竖直位置。上述的水平和竖直并不一定是完全的水平和竖直，可以有一定角度偏差。固定轴9可以在条形孔8内相对滑动。所述驱动装置还包括电机10和柔性螺杆；所述电机10用于驱动柔性螺杆转动；所述柔性螺杆通过螺纹连接在移动块6上设有的螺纹孔上。柔性螺杆通过螺纹连接在移动块6上设有的螺纹孔上，由于移动块6铰接在收纳臂2上，所以当电机10驱动柔性螺杆转动时，移动块6会发生移动而非自转，从而柔性螺杆使移动块6能够带动收纳臂2移动，当固定轴9卡在条形孔8一端时，柔性螺杆发生形变，移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心翻转。所述柔性螺杆可以采用一体制成的柔性带螺纹的杆。柔性螺杆为一体制成的柔性带螺纹的杆，这样移动块6向外移动至极限时能够带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动。所述柔性螺杆结构也可以包括第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13；所述电机10用于驱动第一螺纹杆11转动；所述第一螺纹杆11和第二螺纹杆12铰接；所述第二螺纹杆12和第三螺纹杆13铰接。当陆空两栖无人机从地面行驶模式转换为飞行模式时，移动块6在第三螺纹杆13上，然后电机10用于驱动第一螺纹杆11转动，第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13整体转动，移动块6带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动，收纳臂2从竖直转为水平，然后移动块6向内侧移动，经过第二螺纹杆12后到达第一螺纹杆11。当陆空两栖无人机从飞行模式转换为地面行驶模式时，电机10用于驱动第一螺纹杆11转动，第一螺纹杆11、第二螺纹杆12和第三螺纹杆13整体转动，移动块6在第一螺纹杆11上，然后向外移动，经过第二螺纹杆12后到达第三螺纹杆13，移动块6向外移动至极限时能够带动收纳臂2一端以固定轴9为中心转动，收纳臂2从水平转为竖直。
所述容纳空间5的外端设有限位口14；所述限位口14用于对收纳臂2进行翻转限位。由上述结构可知，限位口14阻碍了收纳臂2的翻转，使收纳臂2翻转至限位口14时停止，收纳臂2正好处于竖直位置。
无人机为涵道式无人机；所述机身主体1上设有至少三个涵道15；机身主体1为扁平的立方体状，由轻质材料制成；所述涵道15内设有旋翼16。由上述结构可知，飞行部分为涵道式多旋翼。涵道15为偶数个，例如4个、6个、8个等，左右对称。
所述行驶架3收纳至机身主体1的底部或顶部或两侧时，机身主体1的投影轮廓保持不变。由上述结构可知，无人机的飞行部分外廓尺寸始终保持不变或变化很小，不会影响气流流场，不会破坏飞行部分的气动性能，即飞行时不会大大增加空气阻力，飞行速度、飞行机动能力不受影响，能够达到执行任务的速度需求。机身主体1的正面投影大致保持不变，不会因为正面投影面积的飞行部分远大于地面行驶部分，造成在地面行驶的机动性能降低。所述机身主体1为扁平状。机身主体1为规整的方形外形，四角倒圆，扁平状，有效减少阻力。所述机身主体1包括下机身和上机身；所述容纳空间5设置在下机身上；所述下机身和上机身配合时，容纳空间5上下封闭；所述下机身和上机身拆开时，容纳空间5顶部敞开。机身主体1可拆卸，分为下机身和上机身，便于将容纳空间5打开，安装驱动装置。本申请的陆空两栖无人机的主要工作模式为空中飞行模式，以极大机动性满足不同任务需求，只有在飞行有困难时才启动陆地行驶模式。比如，飞行空间狭小、飞行场地障碍物多、风霜雨雪天气等。飞行模式时将行驶部分收纳在内，不会影响气流流场。在行驶模式时，由于履带框架向下翻转，相当于抬高了飞行部分，保护了螺旋桨，避免受到地面物体的磕碰，如果地面有水坑，也能保护置于飞行部分中的电池等关键零部件。
实施例四：
在实施例一或二或三的基础上，还包括高度探测器、控制器、指控端和接收端；所述高度探测器、收纳机构、接收端分别和控制器电连接；所述指控端和接收端无线连接；所述高度探测器用于测定机身主体1相对地面的高度信息，并将高度信息传递给控制器；所述控制器根据高度信息控制收纳机构工作。由上述结构可知，降落时，当高度探测器测定机身主体1相对地面的高度信息低于一定高度时，控制器控制收纳机构处于地面行驶模式，即收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构保持伸展开状态或收纳机构用于驱动两侧的折叠机身部相对机身主体1翻折，折叠机身部外缘朝向地面，随时准备支撑在地面上；起飞时，当高度探测器测定机身主体1相对地面的高度信息高于一定高度时，控制器控制收纳机构处于飞行模式，即收纳机构用于驱动行驶机构动作，行驶机构保持收纳状态或收纳机构用于驱动两侧的折叠机身部相对机身主体1翻折，折叠机身部和机身主体1构成完整的飞行部分，快速飞行。
实施例五：
在实施例四的基础上，一种陆空两栖无人机的飞行控制方法，采用上述的陆空两栖无人机，所述飞行控制方法具体为：高度探测器将高度信息传递给控制器；控制器将高度信息和设定高度比对；起飞时，若高度信息不低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从伸展状态转变为收纳状态；降落时，若高度信息低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从收纳状态转变为伸展状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
1.陆空两栖无人机，其特征在于：包括机身主体(1)；所述机身主体(1)上设有收纳机构；所述机身主体(1)上成对设置行驶机构；所述收纳机构用于驱动行驶机构动作，使行驶机构伸展或收纳。
2.根据权利要求1所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶机构收纳时，贴合在机身主体(1)两侧；所述行驶机构伸展时，相对机身主体(1)向下翻折。
3.根据权利要求2所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶机构包括折叠机身部；所述折叠机身部和机身主体(1)铰接；所述收纳机构用于驱动折叠机身部改变相对机身主体(1)的夹角。
4.根据权利要求3所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶机构还包括设置在所述折叠机身部外侧的履带或车轮。
5.根据权利要求1所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶机构包括收纳臂(2)和行驶架(3)；所述收纳臂(2)和行驶架(3)相连接；所述收纳机构用于驱动收纳臂(2)动作，使行驶架(3)收纳至机身主体(1)的底部或顶部或两侧。
6.根据权利要求5所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述机身主体(1)两侧设有凹槽(4)；所述收纳机构用于驱动收纳臂(2)动作，使行驶架(3)收纳至对应的凹槽(4)内。
7.根据权利要求6所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶架(3)的形状为两端同向弯曲的雪橇状。
8.根据权利要求7所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶架(3)上设有履带。
9.根据权利要求6所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述收纳机构包括和行驶机构数量对应的驱动装置；所述机身主体(1)两侧设有容纳空间(5)；所述容纳空间(5)内放置有驱动装置；所述驱动装置用于驱动对应的行驶机构的收纳臂(2)收纳至容纳空间(5)内或从容纳空间(5)内推出。
10.根据权利要求9所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述容纳空间(5)的外端设有限位口(14)；所述限位口(14)用于对收纳臂(2)进行翻转限位。
11.根据权利要求1～10任一权利要求所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述机身主体(1)上设有至少三个涵道(15)；所述涵道(15)内设有旋翼(16)。
12.根据权利要求5～10任一权利要求所述的陆空两栖无人机，其特征在于：所述行驶架(3)收纳至机身主体(1)的底部或顶部或两侧时，机身主体(1)的投影轮廓保持不变。
13.根据权利要求1所述的陆空两栖无人机，其特征在于：还包括高度探测器、控制器、指控端和接收端；所述高度探测器、收纳机构、接收端分别和控制器电连接；所述指控端和接收端无线连接；所述高度探测器用于测定机身主体(1)相对地面的高度信息，并将高度信息传递给控制器；所述控制器根据高度信息控制收纳机构工作。
14.一种陆空两栖无人机的飞行控制方法，其特征在于：采用如权利要求13所述的陆空两栖无人机，所述飞行控制方法具体为：高度探测器将高度信息传递给控制器；控制器将高度信息和设定高度比对；起飞时，若高度信息不低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从伸展状态转变为收纳状态；降落时，若高度信息低于设定高度，则指控端向接收端发送变形指令，控制器控制收纳机构，使行驶机构从收纳状态转变为伸展状态。
技术总结