浮空飞行器的制造方法

专利名称:浮空飞行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种浮空飞行器，包括：浮升气囊；与浮升气囊连接的主体；与主体连接的第一驱动装置，用于驱动主体在水平方向上移动；连接于主体的第二驱动装置，至少提供控制主体在竖直方向的推力。通过向浮升气囊充入氢气或氦气等密度小于空气的气体，使得浮升气囊对主体施加提升力以使主体悬浮，从而能够使驱动装置对主体提供较小的提升力即可使主体向上浮升，进而降低电能消耗，从而在相同条件下增加飞行器的航行时间。此外，在驱动装置提供相同提升力的情况下，使得主体能够携带更多的设备。由上述分析可知，本实施例的浮空飞行器航行时间长且载重量大。
【专利说明】
浮空飞行器
技术领域
[0001]本实用新型涉及飞行技术领域，具体而言，涉及一种浮空飞行器。
【背景技术】
[0002]现有技术中的多旋翼浮空飞行器常由X型或者十字型布局的四个电机组成它的动力系统。整个系统虽然可以实现上下左右前后6个自由度的飞行姿态控制，但是该类浮空飞行器无法对浮空飞行器的6个自由度进行精确运动控制，而且航程时间过短、载重量偏小，在使用过程中缺陷体现的比较明显。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在提供一种航行时间长且载重量大的浮空飞行器。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种浮空飞行器，包括:浮升气囊；与浮升气囊连接的主体;与主体连接的第一驱动装置，用于驱动主体在水平方向上移动;连接于主体的第二驱动装置，至少提供控制主体在竖直方向的推力。
[0005]进一步地，浮升气囊位于主体的上方，浮升气囊通过多根连接绳与主体相连接。
[0006]进一步地，第一驱动装置包括:两个第一推动器，设置于主体的相对两侧，各第一推动器均包括第一螺旋桨和驱动第一螺旋桨枢转的第一驱动器，各第一螺旋桨的枢转轴线沿水平方向延伸。
[0007]进一步地，各第一推动器可枢转地设置在主体上，各第一推动器的枢转轴线沿竖直方向延伸。
[0008]进一步地，第二驱动装置包括:两个第二推动器，设置于主体的相对两侧，各第二推动器均包括第二螺旋桨和驱动第二螺旋桨枢转的第二驱动器，各第二螺旋桨的枢转轴线至少具有在竖直方向上延伸的状态。
[0009]进一步地，各第二推动器均通过一沿水平方向延伸的连杆连接于主体。
[0010]进一步地，两个第二推动器的连杆的延伸方向相互平行。
[0011]进一步地，主体内设置有一伺服舵机并连接于连杆的端部，连杆的另一端部与第二推动器连接固定，伺服舵机驱动连杆绕其轴向旋转以带动第二推动器40旋转。
[0012]进一步地，连杆的一端固定连接于主体，伺服舵机设置于连杆的另一端与第二推动器40之间，通过伺服舵机直接驱动第二推动器旋转。
[0013]进一步地，各第二推动器均包括:涵道，第二螺旋桨设置在对应的涵道的内部。
[0014]进一步地，主体包括:吊舱，具有设备容纳腔，第二驱动装置与吊舱固定连接;支撑结构，固定在吊舱上，第一驱动装置与支撑结构固定连接。
[0015]进一步地，支撑结构包括两对支撑杆，吊舱位于两对支撑杆之间，各对支撑杆均包括两个水平延伸且平行设置的支撑杆。
[0016]应用本实用新型的技术方案，通过向浮升气囊充入氢气或氦气等密度小于空气的气体，使得浮升气囊对主体施加提升力以使主体悬浮，从而能够使驱动装置对主体提供较小的提升力即可使主体向上浮升，进而降低电能消耗，从而在相同条件下增加飞行器的航行时间。此外，在驱动装置提供相同提升力的情况下，使得主体能够携带更多的设备。由上述分析可知，本实施例的浮空飞行器航行时间长且载重量大。
【附图说明】

[0017]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0018]图1示出了根据本实用新型的浮空飞行器的实施例的结构示意图。
[0019]其中，上述图中的附图标记如下:
[0020]10、主体；11、吊舱；12、支撑杆;20、浮升气囊;30、第一推动器;31、第一螺旋桨;32、驱动器;33、支撑部;40、第二推动器;41、第二螺旋桨。
【具体实施方式】
[0021]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0022]如图1所示，本实施例的浮空飞行器包括主体10、第一驱动装置、第二驱动装置和浮升气囊20。第一动装置控制主体10在水平面上移动。第二驱动装置至少提供控制主体10在竖直方向的推力。浮升气囊20与主体10固定连接。
[0023]应用本实施例的浮空飞行器，通过向浮升气囊20充入氢气或氦气等密度小于空气的气体，使得浮升气囊20对主体10施加提升力以使主体10悬浮，从而能够使驱动装置对主体10提供较小的提升力即可使主体10向上浮升，进而降低电能消耗，从而在相同条件下增加飞行器的航行时间。此外，在驱动装置提供相同提升力的情况下，使得主体10能够携带更多的设备。由上述分析可知，本实施例的浮空飞行器航行时间长且载重量大。
[0024]如图1所示，在本实施例中，浮升气囊20位于主体10的上方，浮升气囊20通过多根连接绳与主体1相连接。
[0025]如图1所示，在本实施例中，第一驱动装置包括两个第一推动器30，两个第一推动器30对称地设置于主体10的水平方向的相对两侧，各第一推动器30均包括第一螺旋桨31和驱动第一螺旋桨31枢转的驱动器32。各第一螺旋桨31的枢转轴线沿水平方向延伸。在本实施例中，第一驱动装置还包括支撑部33，各第一推动器30均设置于支撑部33上。支撑部33上还设置有步进电机及与步进电机相连的旋转安装部(图中未示出)，第一推动器30连接于旋转安装部。步进电机的驱动轴的轴向为竖直方向，因此，通过步进电机可以控制旋转安装部在水平方向的转角，从而控制第一推动器30在水平方向的转角，进而控制第一螺旋桨31的驱动方向在水平方向的变化，最终实现对飞行器的水平方向上的飞行方向与飞行姿态的控制。
[0026]如图1所示，在本实施例中，各第一推动器30可枢转地设置在主体10上，各第一推动器30的枢转轴在水平方向上延伸，第一驱动装置的主要推力是通过控制第一螺旋桨产生推力实现，由于第一驱动装置的螺旋桨的转轴始终与水平方向平行，因此，其仅在水平方向提供推力。
[0027]如图1所示，在本实施例中，第二驱动装置包括两个第二推动器40，两个第二推动器40对称的设置于主体10的水平方向的相对两侧，且第二推动器40与第一推动器30沿主体10的周边间隔设置。
[0028]各第二推动器40均包括第二螺旋桨41和驱动第二螺旋桨41枢转的第二驱动器(图中未示出)，各第二螺旋桨41的枢转轴线至少具有在竖直方向上延伸的状态。其中，每个第二推动器40均通过一沿水平方向延伸的连杆连接于主体10，并通过一组伺服舵机(图中未示出)驱动使得第二推动器40以连杆的轴向为轴旋转，如图1所示，本实施例中，可以使得第二推动器40实现绕X轴的360°旋转，即连杆的轴向与X轴平行。伺服舵机可以设置于主体内并连接于连杆的端部，连杆的另一端部与第二推动器40连接固定，通过驱动连杆绕其轴向旋转来带动第二推动器40旋转；当然，也可以将连杆的一端连接固定于主体10，而伺服舵机设置于连杆的另一端与第二推动器40之间，通过伺服舵机直接驱动第二推动器40旋转。调节第二推动器40在X轴上的旋转角度，使第二驱动器驱动第二螺旋桨41旋转，当第二螺旋桨41的枢转轴线沿竖直方向时，可以实现整个浮空器沿竖直方向向上或是向下运动；当第二螺旋桨41的枢转轴线沿水平方向时，第二推动器40又可以提供水平方向的推力，通过控制第二螺旋桨41的旋转方向，分别可以提供与第二螺旋桨41的轴向平行的方向的推力以及水平方向上顺时针和逆时针方向的扭力。
[0029]本实施例中，设置在主体10上的第一推动器30可以使浮空飞行器在XY平面移动，第二推动器可以提供竖直方向和水平方向的推力，从而通过第一推动器30和第二推动力可以实现浮空飞行器的前后、左右、上下六个自由度的控制。
[0030]在本实施例中，各第二推动器40均包括涵道，第二螺旋桨设置在对应的涵道的内部。涵道起到聚集气流的作用，使涵道内的第二螺旋桨产生的推动力更集中，提高了浮空飞行器的工作效率。
[0031 ]在本实施例中，主体10包括吊舱11和支撑结构。吊舱11具有设备容纳腔，第二驱动装置与吊舱11固定连接。支撑结构固定在吊舱11上，第二驱动装置与支撑结构固定连接。
[0032]如图1所示，在本实施例中，设备容纳腔的顶部具有开口。采用上述结构，便于将电子设备安装到设备容纳腔内。
[0033]如图1所示，在本实施例中，支撑结构包括两对支撑杆12，吊舱11位于两对支撑杆12之间，各对支撑杆12均包括两个水平延伸且平行设置的支撑杆12，每一个支撑杆12均为空心结构。由于采用了空心结构的支撑杆12，有效降低了浮空飞行器的重量，同时，用于将第二驱动装置与吊舱11内部结构电连接的电连接线也穿过支撑杆12的内部，防止布线的凌乱。进一步的，位于吊舱11两侧的两对支撑杆12，对称的设置于吊舱11的相对的两侧壁上。
[0034]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种浮空飞行器，包括: 浮升气囊(20); 与浮升气囊(20)连接的主体(10); 与主体(10)连接的第一驱动装置，用于驱动所述主体(10)在水平方向上移动； 连接于主体(10)的第二驱动装置，至少提供控制所述主体(10)在竖直方向的推力。2.根据权利要求1所述的浮空飞行器，其特征在于，所述浮升气囊(20)位于所述主体(10)的上方，所述浮升气囊(20)通过多根连接绳与所述主体(10)相连接。3.根据权利要求1所述的浮空飞行器，其特征在于，所述第一驱动装置包括: 两个第一推动器(30)，设置于所述主体(10)的相对两侧，各所述第一推动器(30)均包括第一螺旋桨和驱动所述第一螺旋桨枢转的第一驱动器，各所述第一螺旋桨的枢转轴线沿水平方向延伸。4.根据权利要求3所述的浮空飞行器，其特征在于，各所述第一推动器(30)可枢转地设置在所述主体(10)上，各所述第一推动器(30)的枢转轴线沿竖直方向延伸。5.根据权利要求1所述的浮空飞行器，其特征在于，所述第二驱动装置包括: 两个第二推动器(40)，设置于所述主体(10)的相对两侧，各所述第二推动器(40)均包括第二螺旋桨和驱动所述第二螺旋桨枢转的第二驱动器，各所述第二螺旋桨的枢转轴线至少具有在竖直方向上延伸的状态。6.根据权利要求5所述的浮空飞行器，其特征在于，各所述第二推动器(40)均通过一沿水平方向延伸的连杆连接于所述主体(10)。7.根据权利要求6所述的浮空飞行器，其特征在于，所述两个第二推动器(40)的连杆的延伸方向相互平行。8.根据权利要求7所述的浮空飞行器，其特征在于，所述主体(10)内设置有一伺服舵机并连接于连杆的端部，所述连杆的另一端部与第二推动器(40)连接固定，所述伺服舵机驱动所述连杆绕其轴向旋转以带动所述第二推动器(40)旋转。9.根据权利要求7所述的浮空飞行器，其特征在于，所述连杆的一端固定连接于所述主体(10)，伺服舵机设置于连杆的另一端与所述第二推动器(40)之间，通过所述伺服舵机直接驱动第二推动器(40)旋转。10.根据权利要求5所述的浮空飞行器，其特征在于，各所述第二推动器(40)均包括: 涵道，所述第二螺旋桨设置在对应的所述涵道的内部。11.根据权利要求1所述的浮空飞行器，其特征在于，所述主体(10)包括: 吊舱(11)，具有设备容纳腔，所述第二驱动装置与所述吊舱(11)固定连接； 支撑结构，固定在所述吊舱(11)上，所述第一驱动装置与所述支撑结构固定连接。12.根据权利要求11所述的浮空飞行器，其特征在于，所述支撑结构包括两对支撑杆(12)，所述吊舱(11)位于所述两对支撑杆(12)之间，各对支撑杆(12)均包括两个水平延伸且平行设置的支撑杆(12)。
【文档编号】B64B1/58GK205707276SQ201620246375
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启空间技术有限公司