一种矢量推进的多旋翼无人机结构的制作方法

本发明涉及领域无人机，尤其涉及一种矢量推进的多旋翼无人机结构。

背景技术：

常见无人机的结构有固定翼、多旋翼和自转旋翼机三种，根据各自控制原理和特点而应用于不同领域。其中，多旋翼无人机根据旋翼的数目可以分为四旋翼、六旋翼、八旋翼等类型，其最大特点就是具有多对旋翼，并且每对旋翼的转向相同，用来抵消彼此反扭力矩。多旋翼无机人相较于其它无人机具有得天独厚的优势，与固定翼飞机相比，它具有可以垂直起降，可以定点盘旋的优点；与单旋翼直升机相比，并且没有尾桨装置，因此具有安全性高、使用成本低等优点。多旋翼无人机的诸多优点使它在教育、科研、航拍和无人机运输等领域获得广泛应用。

但传统多旋翼无人机通过改变每个旋翼的转速来控制无人机的姿态和位置，具体是由改变每个旋翼的电机转速来实现各旋翼的转速控制，这样可在一定速度范围内以任意的速度飞行，具有机动灵活、悬停稳定性好以及操控简便等特点。但如需在近距离环绕一个固定物体来环绕飞行，如实现环绕拍摄等，但由于调整方向和姿态是通过不同电机的转速差实现的，在时间上有延迟且电机速度差控制误差大，可操控性不好，可能导致无人机环绕飞行时姿态不稳定，定位不准确，航拍时拍摄的画面不不平稳，影响拍摄质量，进而使得多旋翼无人机固定环绕飞行存在方向控制不平稳和难以准确控制位置和姿态的问题。

技术实现要素：

基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种矢量推进的多旋翼无人机结构，能提高多旋翼无人机的可控性、灵活性和续航力，有效解决传统多旋翼无人机难以稳定环绕飞行的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种矢量推进的多旋翼无人机结构，包括：

主机和多个旋翼组件，每个旋翼组件对应经一个主机支架与所述主机连接，各旋翼组件围绕设置在所述主机周围；

每个主机支架上均设有一个舵机，各舵机通过舵机连杆与所在主机支架上连接的旋翼组件的偏转式电机固定座连接，偏转式电机固定座上设有电机和螺旋桨，舵机能调整所连接的偏转式电机固定座和其上螺旋桨在主机支架上的角度。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的矢量推进的多旋翼无人机装置，其有益效果为：

由于在每个主机支架上均设置一个舵机，通过舵机经舵机连杆能控制各偏转式电机固定座和其上安装的螺旋桨与主机支架之间的角度，进而可稳定改变螺旋桨拉力方向形成矢量推进，代替了传统的电机转速差控制方式，从而更有效地调整多旋翼无人机的方向和姿态，特别是有效提升了多旋翼无人机固定环绕飞行的稳定性和可控性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的矢量推进的多旋翼无人机原理示意图；

图2为本发明实施例提供的矢量推进的多旋翼无人机示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图1、2所示，本发明实施例提供一种矢量推进的多旋翼无人机结构，包括：

主机和多个旋翼组件，每个旋翼组件对应经一个主机支架与所述主机连接，各旋翼组件围绕设置在所述主机周围；

每个主机支架上均设有一个舵机1，各舵机1通过舵机连杆10与所在主机支架上连接的旋翼组件的偏转式电机固定座4连接，偏转式电机固定座4上设有电机和螺旋桨，舵机1)能调整所连接的偏转式电机固定座4和其上螺旋桨8在主机支架上的角度。

上述多旋翼无人机中，多个旋翼组件均匀分布围绕设置在所述主机周围。优选的，多个旋翼组件为四组、六组或八组。

上述多旋翼无人机中，每个旋翼组件包括：

螺旋桨8、偏转式电机固定座4、电机3、转轴固定座5和转轴6；

所述转轴固定座5，固定设置在所述主机支架外端；

所述偏转式电机固定座4，经所述转轴6活动设在所述转轴固定座5上，能沿所述转轴6转动改变与所述主机支架的夹角；

所述电机3设在所述偏转式电机固定座4内，电机朝上的转动轴上设置所述螺旋桨8。

上述多旋翼无人机中，每个舵机1均通过一个舵机固定座2安装在主机支架9。

上述多旋翼无人机中，各舵机分别与所述主机通信连接，主机能对各舵机进行控制。

本发明由于设置能调整安装螺旋桨的偏转式电机固定座在主机支架上的角度，实现了不仅通过调节电机转速差，而还通过改变调整螺旋桨姿态的方式，实现多旋翼无人机的飞行控制，在调整转速的基础上对旋翼拉力的方向进行控制，是一种矢量推进控制技术，不但能实现传统多旋翼无人机的所有功能优势，还能实现环绕飞行，尤其是近距离环绕飞行时改变方向准确、稳定，没有延迟性，误差小，可操控性好，为传统多旋翼无人机无法实现的稳定环绕飞行和近距离环绕拍摄提供了解决方案。

下面对本发明实施例具体作进一步地详细描述。

图1所示为本发明矢量推进的多旋翼无人机的原理示意图，其中，舵机1通过舵机连杆10改变安装有电机和螺旋桨8的偏转式电机固定座4与主机支架9的夹角，从而改变螺旋桨8与主机支架9的夹角，螺旋桨拉力方向因此改变，进而实现控制方向。本实施例的多旋翼无人机结构，在传统多旋翼无人机结构的基础上改变了旋翼的控制结构，在调整转速的基础上对旋翼拉力的方向进行控制，实现了矢量旋翼推进控制，代替了传统的仅靠电机转速差控制的方式，从而更好地调整无人机的方向和姿态，同时节约电能，提升了无人机的续航力。

以四旋翼为例，结构图如图2所示，四个旋翼对称分布在主机7的前、后、左、右四个方向，四个旋翼处于同一高度平面，且四个旋翼的结构和半径都相同。矢量推进四旋翼无人机中，包括一个主机，和四个旋翼组件及其控制部件，一个旋翼组件及其控制部件对应的主要结构包括：舵机1、舵机固定座2、电机3、偏转式电机固定座4、转轴固定座5、转轴6、螺旋桨8、主机支架9和舵机连杆10。其中，主机7通过主机支架9与转轴固定座5相连，舵机固定座2固定在主机支架9上，舵机1通过舵机连杆10连接到偏转式电机固定座4，偏转式电机固定座4和转轴固定座5通过转轴6连接。遥控飞行中，舵机1可以带动偏转式电机固定座4改变方向和位置，偏转式电机固定座4在舵机1控制下可以进行前后移动，带动电机3前后移动，进而改变螺旋桨的拉力方向，这种结构的多旋翼无人机不但能调整电机3的转速控制飞行，还能同时控制旋翼拉力的方向。比传统的调节前、后、左、右四个方向的旋翼电机的转速差调整方向更简便、准确且稳定，能较好实现稳定环绕飞行。

本发明通过使用舵机(伺服器)改变多旋翼无人机螺旋桨姿态，实现矢量旋翼在调整转速的基础上改变旋翼拉力的方向进行控制，不仅比传统多旋翼无人机控制效果更好，提高了无人机的可控性、灵活性，而且更节省电能，间接提升了无人机的续航力。可应用于航拍无人机等领域。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。