视示意图。
[0025]如图3所示，为本实用新型飞行器总体结构左视示意图。
[0026]如图4所示，为本实用新型飞行器总体结构俯视示意图。
[0027]如图5所示，所述蝶形机身8中间开有凹槽16，凹槽16的底部涂有一些滑油，凹槽16里面安装有六个电机马达装置11 (六个电机马达装置统称为11)，电机马达装置11的直径等于凹槽16的宽度，使电机马达装置11可在凹槽16圆周内滑动。所述蝶形机身8的侧向圆周内开有一条绕机身一周的环形缝隙15，环形缝隙15内嵌套有六个销14 (六个销统称为14)，使销14的直径等于环形缝隙15的高度，销15是在电机马达装置11上加工出来的一个突起结构，所以销15和电机马达装置11为一个刚体结构，销11可在环形缝隙15内做圆周滑动，通过销14的作用可使电机马达装置11嵌套于蝶形机身8的凹槽16内使其只有沿周向滑动的一个自由度。所述蝶形机身8可通过连接块13和连杆10连接于机体装置9，使其成为一个刚体结构。
[0028]如图6所示，所述四个主旋翼1、2、3、4对角线上的两旋翼旋向相同，两不同对角线上的旋翼旋向相反，即主旋翼I和3为逆时针旋向，主旋翼2和4为顺时针旋向，主旋翼1、2、3、4的旋转速度相等，四个主旋翼1、2、3、4的旋转平面平行于水平地面；所述前旋翼5和后旋翼6位于体同一对角线上且其旋向相反，即前旋翼5为逆时针旋向，后旋翼6为顺时针旋向，5和6旋转的速度大小相等，前旋翼5和后旋翼6的旋转平面与主旋翼1、2、3、4的旋转平面垂直，前旋翼5和后旋翼6都提供飞行器向前飞行的动力，前旋翼5提供拉力后旋翼6提供推力；所述主旋翼1、2、3、4，前旋翼5，后旋翼6分别连接于径向力臂20、21、12、19、18、17，径向力臂20、21、12、19、18、17连接在控制面板7上，驱动控制面板7的转动就可带动旋翼1、2、3、4、5、6绕圆周做公转运动；驱动主旋翼1、2、3、4，同时加大主旋翼1、2、3、4的转速使旋翼产生的升力大于飞行器的总重则飞行器垂直上升，降低主旋翼1、2、3、4的转速使旋翼产生的升力等于飞行器的总重则飞行器处于悬停状态，继续降低主旋翼1、2、3、4的转速使旋翼产生的升力小于飞行器的总重则飞行器垂直下降，当飞行器处于悬停状态时驱动前旋翼5和后旋翼6的转动则飞行器可向前飞行。
[0029]如图7所示，所述控制面板圆7周分布有六个径向力臂20、21、12、19、18、17，四个主旋翼的径向力臂20、21、12、19均布在控制面板7的圆周，前旋翼5的径向力臂18分布在径向力臂20和21之间的对角线上，后旋翼6的径向力臂17分布在径向力臂12和19之间的对角线上。在控制面板7底部加工有一斜锥齿轮22，该斜锥齿轮22是用铣刀铣削出来的，所以斜锥齿轮22和控制面板7是一个刚体结构，在与斜锥齿轮22轴线垂直的方向安装有两个连接齿轮23和24，连接齿轮23、24与斜锥齿轮相啮合用于驱动斜锥齿轮22的转动，在连接齿轮23、24的下方啮合有一主驱动齿轮25，主驱动齿轮25由安装于机体装置9内部的电机带动，通过连接齿轮23、24带动斜锥齿轮22 —起转动，从而使控制面板7可在机体装置上360度自由旋转，所述各个齿轮机构都位于机体装置9的内部。所述飞行器总的驱动效果为:通过位于机体装置7里面的电机带动主驱动齿轮25转动，齿轮25通过连接齿轮23、24带动斜锥齿轮22转动，齿轮22和控制面板7 —起转动，控制面板7带动六个径向力臂20、21、12、19、18、17跟着一起转动，径向力臂连接于六个电机马达装置11，从而带动电机马达装置11在蝶形机身8的凹槽16里转动，从而带动旋翼1、2、3、4、5、6转动，控制前旋翼5和后旋翼6的转动就可控制飞行器的方向。
[0030]如图8所示，该飞行器具有很强的抗风性能。首先蝶形机身的设计有利于飞行器的抗风能力，假设旋翼飞行器受到左边侧风的影响，由于该飞行器主要的迎风面为蝶形机身8和旋翼1、2、3、4、5、6。故来流的风速会使蝶形机身产生一个飞行器气动中心逆时针的力矩从而使整架飞行器产生向左的侧倾，而旋翼的主升力F为垂直于旋翼平面向上，根据力的分解原理可把力F分解为与重力相反方向的Fl和与重力垂直方向的F2，由于F2的方向与来流风向力F3的方向相反，故F2向左方向的力可以中和一部分来流风向力F3从而减少侧风对飞行器的影响，具有一定的抗风能力。
[0031]其二，可以利用飞行器自身的重力作用提高其自平衡性。(如图所示)重力G可分解为平行于旋翼的分力M和垂直于旋翼的分力N，由于飞行器的主要重力集中在蝶形机身8的部分，故其重心位置相对比较偏下，重心离主旋翼1、2、3、4的气动中心有一定的距离，当飞行器侧倾时分力M会产生一个绕旋翼气动中心相对较大的力矩，此力矩可使该飞行器自动恢复平衡。
【主权项】
1.一种分布式独立控制多旋翼飞行器，主要包括四个主旋翼，前旋翼，后旋翼，蝶形机身，电机马达装置，控制面板，径向力臂，机体装置，连杆，连接块，销和安装在机体装置内部的齿轮传动机构；其特征在于:六个旋翼中，四个主旋翼提供向上的升力，前旋翼和后旋翼提供飞行器前飞的动力；所述蝶形机身上安装有六个电机马达装置，且电机马达装置可在机身的凹槽内滑动；所述机体装置通过连杆连接于连接块，连接块和蝶形机身焊接在一起，所以机体装置、连杆、连接块、蝶形机身是一个刚体结构，机体装置位于控制面板的正下方使飞行器的重心为飞行器的几何中心；所述控制面板圆周分布设有六个个径向力臂，六个径向力臂分别连接六个电机马达装置；所述蝶形机身的重量大于旋翼的重量，使飞行器的重心位于旋翼的下方，故可直接作为飞行器的起落架使用降落于地面且降落较平稳。2.根据权利要求1所述的一种分布式独立控制多旋翼飞行器，其特征在于:所述蝶形机身中间开有凹槽，凹槽的底部涂有一些滑油，凹槽里面安装有六个电机马达装置，电机马达装置的直径等于凹槽的宽度，使电机马达装置可在凹槽圆周内滑动；所述蝶形机身的侧向圆周内开有一条绕机身一周的环形缝隙，环形缝隙内嵌套有六个销，使销的直径等于环形缝隙的高度，销是在电机马达装置上加工出来的一个突起结构，所以销和电机马达装置为一个刚体结构，销可在环形缝隙内做圆周滑动；所述蝶形机身可通过连接块和连杆连接于机体装置，使其成为一个刚体结构。3.根据权利要求1所述的一种分布式独立控制多旋翼飞行器，其特征在于:所述控制面板圆周分布有六个径向力臂，四个主旋翼的径向力臂均布在控制面板的圆周，前旋翼和后旋翼的径向力臂分布在四个主旋翼径向力臂的对角线上，控制面板底部加工有一斜锥齿轮，在与斜锥齿轮轴线垂直的方向安装有两个连接齿轮，连接齿轮与斜锥齿轮相啮合用于驱动斜锥齿轮的转动，在连接齿轮下方啮合有一主驱动齿轮，主驱动齿轮由安装于机体装置内部的电机带动，从而通过连接齿轮带动斜锥齿轮一起转动，所述各个齿轮机构都位于机体装置内部。4.根据权利要求1-3任一所述一种分布式独立控制多旋翼飞行器，其特征在于:所述四个主旋翼对角线上的两旋翼旋向相同，两不同对角线上的旋翼旋向相反，四个主旋翼的旋转平面平行于水平地面；所述前旋翼和后旋翼位于体同一对角线上且其旋向相反，前旋翼和后旋翼的旋转平面与主旋翼的旋转平面垂直，前旋翼和后旋翼都提供飞行器向前飞行的动力，前旋翼提供拉力后旋翼提供推力。
【专利摘要】本实用新型涉及一种分布式独立控制多旋翼飞行器，包过提供升力的四个主旋翼、提供前进动力的前旋翼和后旋翼、蝶形机身、机体装置、控制面板、齿轮传动机构、电机马达装置、径向力臂。所述蝶形机身周围连接有四个主旋翼和一个前旋翼及后旋翼，机身上开有凹槽与环形缝隙用于嵌套六个电机马达装置，使电机马达装置可在机身的凹槽内滑动；所述前旋翼和后旋翼旋向相反；所述机体装置的内部和控制面板的内部均有相互啮合的齿轮机构，驱动控制面板绕机体装置360度旋转，从而可控制飞行器的方向；本实用新型的有益效果：采用了旋翼与机械相结合的控制方式，克服了现有旋翼飞行器通过改变旋翼转速大小来控制方向的方式，其次，蝶形机身可作为飞行器的起落架使用，且飞行器的重心较低使其飞行的更加平稳。
【IPC分类】B64C27/02, B64C27/32, B64D35/02
【公开号】CN204660020
【申请号】CN201520226932
【发明人】冯剑勇, 王云, 钟霄龙, 曹逸韬
【申请人】南昌航空大学
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月16日