无人机的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了无人机，包括机身和固设在机身上的机头、机翼和尾翼；所述机头内部设置有第一平衡装置；所述尾翼一侧的内部设置有第三平衡装置；所述机身上表面设置有第二平衡装置。本实用新型提供的无人机由于增加了平衡装置，因此飞行平稳，无人机失去动力的时候可以滑翔降落，避免直接高空坠落，飞控和电调系统的运算减少，电流变化平稳，增加了续航时间，延长电子器件的使用寿命。
【专利说明】
无人机
技术领域
[0001]本实用新型涉及飞行装置技术领域，尤其是涉及一种无人机。
【背景技术】
[0002]无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人无人机。从技术角度定义可以分为:无人固定翼机、无人垂直起降机、无人飞艇、无人直升机、无人多旋翼飞行器、无人伞翼机等。民用方面，无人机加行业应用，是无人机真正的刚需，目前在航拍、农业、植保、自拍、快递运输等领域的应用，大大的拓展了无人机本身的用途。
[0003]传统的无人机采用六轴飞行，采用的结构为单个六轴马达和螺旋桨进行飞行，无人机的平衡依靠两边马达的转速和控制器来调节，由于需要芯片做大量复杂的运算，电调控制器做电流和转速的运算，导致马达电流进行频繁转换，对应的电流会做大量的消耗，芯片电容和芯片的寿命会大大降低，无人机在飞行时会或高或低，一旦失控无人机直接落入地面，对人员和建筑物造成很大危险，由于依靠无人机的前后倾斜来飞行，受这种结构的限制，巡航速度也受到很大的限制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供无人机，能够很大程度上解决由于无人机的平衡依靠两边马达的转速和控制器来调节，就需要芯片和电调控制器做大量的运算，导致马达电流进行频繁转换，对应的电流会做大量的消耗，最后导致芯片电容和芯片的寿命大大降低，无人机在飞行时高度会或高或低，一旦无人机坠落会造成很大的安全隐患而且受这种结构的限制，巡航速度也受到很大的限制等问题。
[0005]本实用新型提供的无人机，包括:机身和固设在机身上的机头、机翼和尾翼；
[0006]所述机头内部设置有第一平衡装置；
[0007]所述尾翼一侧的内部设置有第三平衡装置；
[0008]所述机身上表面设置有第二平衡装置。
[0009]该无人机在现有多轴无人机基础上前面增装机头、后面增装尾翼、两侧增装机翼，采用轻型的材料。在自身物理结构和空气动力学角度增加无人机的平衡性。利用自身特点来保持平衡。从而减少飞行控制系统、电调控制系统大量运算带来的电量消耗，增加续航能力。电调控制器由于缓解了电流的频繁变化，从而延长了电容、电阻等电子器件的寿命，电调控制器整体寿命延长。无人机由于增加了第一平衡装置和第三平衡装置，提升了无人机自身的平衡特征，减少飞控系统、电调控制系统的大量运算。减少能力消耗增加续航。
[0010]进一步地，所述第一平衡装置包括设置在机头内的第一马达，所述第一马达的第一输出轴连接有第一螺旋桨。
[0011]该无人机在机头位置增装第一马达和第一螺旋桨，在快速飞行的时候转换为前置马达的动力，使无人机平稳的向前飞行，从而增加了飞行的巡航速度。
[0012]进一步地，所述第三平衡装置包括设置在尾翼一侧内部的第三马达，所述第三马达的第三输出轴连接有导向螺旋桨。
[0013]进一步地，所述第二平衡装置包括固设在机身上表面的多根连接杆，所述连接杆一端内部均设有第二马达，所述第二马达的第二输出轴均连接有第二螺旋桨。
[0014]进一步地，多个所述连接杆远离机身的一端形成圆形，且相邻两个所述连接杆之间的夹角相等。
[0015]进一步地，所述第一螺旋桨和导向螺旋桨之间、所述第二螺旋桨和导向螺旋桨之间均垂直分布。
[0016]进一步地，所述第一螺旋桨与第二螺旋桨平行分布。
[0017]该无人机的设置，将第一螺旋桨与第二螺旋桨平行分布，将第一螺旋桨和导向螺旋桨之间、第二螺旋桨和导向螺旋桨之间均垂直分布，使得第一螺旋桨和导向螺旋桨之间相互配合、第二螺旋桨和导向螺旋桨之间相互配合，无人机掉转方向。
[0018]进一步地，所述尾翼为垂直尾翼或水平尾翼。
[0019 ]进一步地，还包括多个起落架，所述起落架设置在机身内部。
[0020]进一步地，所述起落架内部设有缓冲装置。
[0021]该无人机的设置，使得无人机失去动力的降落的时候，缓冲装置缓解了很大一部分冲击力，降落后，还可以在地面滑翔，提升了安全性能，降低了对地面人员和建筑的安全隐患。
[0022]本实用新型的有益效果为:
[0023]本实用新型提供的无人机在现有多轴无人机基础上前面增装机头、后面增装尾翼、两侧增装机翼，采用轻型的材料。在自身物理结构和空气动力学角度增加无人机的平衡性。利用自身特点来保持平衡。从而减少飞行控制系统、电调控制系统大量运算带来的电量消耗，增加续航能力。电调控制器由于缓解了电流的频繁变化，从而延长了电容、电阻等电子器件的寿命，电调控制器整体寿命延长。
[0024]另外，本实用新型提供的无人机在机头位置增装第一马达和第一螺旋桨，在快速飞行的时候转换为前置马达的动力，使无人机平稳的向前飞行，从而增加了飞行的巡航速度。
[0025]最后，本实用新型提供的无人机在空中失去动力时，还能够继续滑翔，降落的时候，缓冲装置缓解了很大一部分冲击力，降落后，还可以在地面滑翔，提升了安全性能，降低了对地面人员和建筑的安全隐患。由于优化了飞行结构和牵引动力增加了飞行的巡航速度。减少多轴飞行器前进的时候，由于大部分力转向前方，而向上的升力减少，无人机出现高度下降现象，增加前驱动力无人机前进时飞行会更加平稳。
[0026]上述设置，使得本实用新型可以达到飞行平稳、续航时间长、降低安全隐患和延长电子器件的使用寿命等效果。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本实用新型【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0028]图1为本实用新型实施例一提供的无人机的结构示意图；
[0029]图2为图1所述连接杆的结构示意图。
[0030]附图标记:
[0031]1-机头； 2-机身；3-尾翼；
[0032]4-机翼；5-起落架；
[0033]H-第一马达； I2-第一输出轴；13_第一螺旋桨；
[0034]21-连接杆； 22-第二马达；23-第二输出轴；
[0035]24-第二螺旋桨；
[0036]31-第三马达； 32-导向螺旋桨；33_第三输出轴；
[0037]51-缓冲装置。
【具体实施方式】
[0038]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0039]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0040]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0041]下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
[0042]实施例一:
[0043]图1为本实用新型实施例一提供的无人机的结构示意图；图2为图1所述连接杆21的结构示意图，如图1-2所示:
[0044]本实施例提供的无人机，包括机身2和固设在机身2上的机头1、机翼4和尾翼3;
[0045]机头I内部设置有第一平衡装置；
[0046]尾翼3—侧的内部设置有第三平衡装置；
[0047]机身2上表面设置有第二平衡装置。
[0048]该无人机在现有多轴无人机基础上前面增装机头1、后面增装尾翼3、两侧增装机翼4，采用轻型的材料。在自身物理结构和空气动力学角度增加无人机的平衡性。利用自身特点来保持平衡。从而减少飞行控制系统、电调控制系统大量运算带来的电量消耗，增加续航能力。电调控制器由于缓解了电流的频繁变化，从而延长了电容、电阻等电子器件的寿命，电调控制器整体寿命延长。
[0049]结合以上对本实施例的详细描述可以看出，本实施例提供的无人机在空中失去动力时，还能够继续滑翔，降低了对地面人员和建筑的安全隐患。由于优化了飞行结构和牵引动力增加了飞行的巡航速度。减少多轴飞行器前进的时候由于大部分力转向的前方，而向上的升力减少了无人机出现下降高度现象，由于增加前驱动力无人机前进时飞行会更加平
Ho
[0050]本实施例提供的可选方案中，第一平衡装置包括设置在机头I内的第一马达11，所述第一马达11的第一输出轴12连接有第一螺旋桨13。第三平衡装置包括设置在尾翼3—侧内部的第三马达31，所述第三马达31的第三输出轴33连接有导向螺旋桨32。在机头I安装第一平衡装置，在尾翼3安装第三平衡装置，还有无人机两侧机翼4的设置，使得无人机在空中失去动力的时候可以滑翔降落，避免直接高空坠落，降低了对地面人员和建筑的安全隐患。
[0051]结合以上对本实施例的详细描述可以看出，在机头I位置增装第一马达11和第一螺旋桨13，在快速飞行的时候转换为前置马达的动力，使无人机平稳的向前飞行，从而增加了飞行的巡航速度。由于优化了飞行结构和牵引动力增加了飞行的巡航速度。现有技术的多轴飞行器前进的时候，由于马达都设置在轴上，所以大部分力转向的前方，导致向上的升力减少，无人机出现高度下降的现象，本实施例在机头I设置马达，不仅提高无人机的飞行高度，而且增加前驱动力无人机前进时飞行会更加平稳。
[0052]本实施例提供的可选方案中，第二平衡装置包括固设在机身2上表面的多根连接杆21，连接杆21—端内部均设有第二马达22，第二马达22的第二输出轴23均连接有第二螺旋桨24。仅考虑机械的可靠性，多轴无人机没有活动部件，它的可靠性基本上取决于无刷电机的可靠性，因此可靠性较高。而且多轴无人机能够悬停，飞行范围受控，相对固定翼更安全。起飞后可在空中悬停。它的操控原理简单，操控器四个遥感操作对应飞行器的前后、左右、上下和偏航方向的运动。在自动驾驶仪方面，多轴无人机自驾仪控制方法简单，控制器参数调节也很简单。
[0053]本实施例提供的可选方案中，多个连接杆21远离机身2的一端形成圆形，且相邻两个连接杆21之间的夹角相等。将连接杆21设置在一个圆形平面内，利用无人机自身的平衡特性，可以使多轴无人机平衡性能更好，飞行更加平稳。
[0054]本实施例提供的可选方案中，第一螺旋桨13和导向螺旋桨32之间、第二螺旋桨24和导向螺旋桨32之间均垂直分布。第一螺旋桨13与第二螺旋桨24平行分布。当无人机的第一螺旋桨13转动时，机身2就会向反方向转动，以维持角动量守恒。为了避免机身2转动，在无人机的尾翼3装一辅助的导向螺旋桨32，它提供一个附加水平力，其力矩可与第一螺旋桨13给机身2的反作用力矩相抵消。第二螺旋桨24转动时，机身2也会向反方向转动，为了避免机身2转动，在无人机的尾翼3的导向螺旋桨32提供一个附加水平力，其力矩可以用来抵消多个第二螺旋桨24给机身2的反作用力矩。
[0055]结合以上对本实施例的详细描述可以看出，本实施例将第一螺旋桨13和导向螺旋桨32之间、第二螺旋桨24和导向螺旋桨32之间均设置为垂直分布;第一螺旋桨13与第二螺旋桨24之间设置为平行分布是为了方便调节无人机的转动方向。
[0056]本实施例提供的可选方案中，尾翼3为垂直尾翼或水平尾翼。
[0057]无人机在空中飞行保持平衡主要靠垂直尾翼，垂直尾翼垂直于机身2尾翼3的上端，垂直尾翼最大的作用简单归纳起来就是保持无人机飞行方向的平衡和稳定性，垂直尾翼又分为固定的垂直安定面和可偏转的方向舵两部分。垂直安定面在无人机作正常直线飞行时并不会产生额外的力矩，对无人机的飞行造成影响，但当有侧风或乱流扰乱无人机的直线飞行，机头开始朝左或右偏离，这时候，作用在垂直安定面上的气动力就会产生一个与机头偏转方向相反的力矩，确保无人机可以保持原来的姿态，继续在原有的航路上飞行。无人机偏航越厉害，垂直安定面产生的额外力矩也就越大。
[0058]水平尾翼是无人机纵向平衡、稳定和操纵的翼面。水平尾翼左右对称地布置在无人尾翼部，基本为水平位置。翼面前半部通常是固定的，称为水平安定面。后半部铰接在安定面的后面，可操纵上下偏转，称为升降舵。升降舵的后缘还装有调整片。在大型无人机上，为了提高平尾的平衡能力，水平安定面在飞行中可以缓慢改变安装角，这样的平尾称为可调水平尾翼。在飞行中，无人机升力的位置会随迎角和速度的变化而移动，无人机重心也因燃油消耗等原因而变动。这样，升力不可能在所有状态下都通过重心，因而存在一个不平衡力矩。在有水平尾翼的无人机上，此力矩就由水平尾翼负升力或正升力的力矩来平衡。由于水平尾翼距重心较远，只要用很小的水平尾翼升力就能使无人机保持力矩平衡。无人机在飞行中会因各种干扰而偏离原来姿态，水平尾翼具有恢复无人机原有姿态的能力，对无人机起纵向稳定的作用。
[0059]需要说明的是，本实施例的尾翼3不限于上述2种，还可以设计为V型尾翼等多种结构，在此就不说明。
[0060]本实施例提供的可选方案中，上述无人机还包括多个起落架5，该起落架5设置在机身2下表面内部，起落架5内部设有缓冲装置51。起落架5是无人机下部用于起飞降落或滑行时支撑无人机并用于地面移动的附件装置。起落架5是唯一一种支撑整架无人机的部件，因此它是无人机不可分缺的一部分，如果没有它，无人机便不能在地面移动。缓冲装置51由多级空气阻尼器和弹簧组成，其作用主要为在无人机降落时，起落架5接触地面，对整个无人机起到一个缓冲保护的作用。
[0061]结合以上对本实施例的详细描述可以看出，无人机起飞的时候，起落架5打开，无人机靠起落架5下方的滚轮在跑道上滑行，准备起飞;无人机起飞后，起落架5视无人机的性能定是否收回。无人机失去动力的时候，起落架5内的缓冲装置51可以极大地缓冲无人机高空垂直降落在地面或者水面的能量，大大降低了对地面人员和建筑的安全隐患，将伤害减小到最低。
[0062]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种无人机，其特征在于，包括:机身和固设在机身上的机头、机翼和尾翼； 所述机头内部设置有第一平衡装置； 所述尾翼一侧的内部设置有第三平衡装置； 所述机身上表面设置有第二平衡装置。2.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述第一平衡装置包括设置在机头内的第一马达，所述第一马达的第一输出轴连接有第一螺旋桨。3.根据权利要求2所述的无人机，其特征在于，所述第三平衡装置包括设置在尾翼一侧内部的第三马达，所述第三马达的第三输出轴连接有导向螺旋桨。4.根据权利要求3所述的无人机，其特征在于，所述第二平衡装置包括固设在机身上表面的多根连接杆，所述连接杆一端内部均设有第二马达，所述第二马达的第二输出轴均连接有第二螺旋桨。5.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，多个所述连接杆远离机身的一端形成圆形，且相邻两个所述连接杆之间的夹角相等。6.根据权利要求4所述的无人机，其特征在于，所述第一螺旋桨和导向螺旋桨之间、所述第二螺旋桨和导向螺旋桨之间均垂直分布。7.根据权利要求6所述的无人机，其特征在于，所述第一螺旋桨与第二螺旋桨平行分布。8.根据权利要求1所述的无人机，其特征在于，所述尾翼为垂直尾翼或水平尾翼。9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的无人机，其特征在于，还包括多个起落架，所述起落架设置在机身内部。10.根据权利要求9所述的无人机，其特征在于，所述起落架内部设有缓冲装置。
【文档编号】B64C25/58GK205661651SQ201620557189
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月12日
【发明人】黄桂文
【申请人】黄桂文