一种复合式无人飞行器的制作方法

本实用新型涉及无人飞行器领域，具体涉及一种复合式无人飞行器。

背景技术：

同轴双桨直升机不需要尾桨来平衡主桨产生的扭距，其全部动力都用作提供升力，但是同轴双桨直升机使用套筒轴驱动上下两副反转的旋翼，该套筒轴强度刚度精度要求非常高，加工制造难度非常大，特别是为了能够实现这种飞行器平移运动，同轴双桨直升机必须使用结构非常复杂的舵机。多旋翼飞行器是由多组电动旋翼系统组成的飞行平台，其结构非常简单，动力系统只需要电机直接连螺旋桨就可以，但是任务载荷小，载重100Kg以上的几乎没有。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型的主要目的是提供一种复合式无人飞行器，该复合式无人飞行器将同轴双桨飞行器与四旋翼飞行器通过水平万向组件组合，集两种飞行器的优点于一体，具有升力大、效率高、结构简单、稳定性高、可操控性好的优点。

一种复合式无人飞行器，包括机体、同轴双桨组件、四旋翼组件和水平万向组件；所述机体的顶部设置有固定座；所述水平万向组件包含内固定部和外摆动部；所述外摆动部绕内固定部摆动，内固定部下端与机体顶部的固定座固定连接，上端与同轴双桨组件的底部连接；外摆动部与四旋翼组件固定连接；所述同轴双桨组件用于复合式无人飞行器的升力提供；所述四旋翼组件用于复合式无人飞行器的姿态控制。

进一步地，所述水平万向组件为双耳轴万向件；所述双耳轴万向件包含由内向外套设的内环架、中环架和外环架；所述内环架为水平万向组件的内固定部，设置有一对内环架外耳轴；所述中环架设置有一对中环架外耳轴，所述外环架为水平万向组件的外摆动部；所述内环架与中环架通过内环架外耳轴连接，中环架绕内环架外耳轴的轴线旋转；所述中环架与外环架通过中环架外耳轴连接，外环架绕中环架外耳轴的轴线旋转；所述内环架的下端与所述固定座固定连接；上端与所述同轴双桨组件的底部固定连接；所述外环架与所述四旋翼组件固定连接。

进一步地，所述内环架外耳轴的轴线与中环架外耳轴的轴线互相垂直。

进一步地，所述内环架外耳轴的轴线与中环架外耳轴的轴线处于同一平面内。

进一步地，所述四旋翼组件包含旋翼架，所述旋翼架作为所述双耳轴万向件的外环架。

进一步地，所述固定座作为所述双耳轴万向件的内环架。

进一步地，所述同轴双桨组件包含同心设置的内轴和外轴，所述内轴与外轴之间设置有轴承，内轴的两端均伸出外轴，内轴上端连接有内轴螺旋桨，下端连接有内轴电动机；外轴上端连接有外轴螺旋桨，下端连接有外轴电动机；所述外轴电动机的底部与固定座固定连接。

本实用新型复合式无人飞行器相对于现有技术的无人飞行器而言，具有升力大、效率高、结构简单、稳定性高、可操控性好的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型复合式无人飞行器一种实施例的整体结构图；

图2是图1中复合式无人飞行器的俯视图；

图3是图1中复合式无人飞行器其机身倾斜时的示意图；

图4是图1中A处的剖面图；

图5是复合式无人飞行器中四旋翼飞行组件的示意图；

图6是图1中B处的放大图。

在以上图中：1机体；11固定座；2同轴双桨组件；21内轴；22外轴；23轴承；24内轴螺旋桨；25内轴电动机；26外轴螺旋桨；27外轴电动机；3四旋翼组件；31旋翼架；4水平万向组件；5双耳轴万向件；51内环架；511内环架外耳轴；52中环架；521中环架外耳轴；53外环架。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

参考图1，一种复合式无人飞行器，包括机体1、同轴双桨组件2、四旋翼组件3和水平万向组件4；所述机体1的顶部设置有固定座11；所述水平万向组件4包含内固定部和外摆动部；所述外摆动部绕内固定部摆动，内固定部下端与机体1顶部的固定座11固定连接，上端与同轴双桨组件2的底部连接；外摆动部与四旋翼组件3固定连接；所述同轴双桨组件2用于复合式无人飞行器的升力提供；所述四旋翼组件3用于复合式无人飞行器的姿态控制。

通常情况下，同轴双桨飞行器升力大、效率高；四旋翼飞行器结构简单，其操控性、可靠性、灵活性、稳定性优良。以上实施例中的复合式无人飞行器，将同轴双桨组件2和四旋翼组件3通过水平万向组件4结合在一起.

同轴双桨组件2启动，可以为复合式无人飞行器提供竖直方向的升力，当升力大于复合式无人飞行器的重力时，飞行器上升；当升力小于复合式无人飞行器的重力时，飞行器下降。

四旋翼飞行组件3启动，可以控制复合式无人飞行器的姿态。四旋翼组件3平移运动是靠四旋翼组件3整体倾斜产生的水平分力驱动其平移运动。

参考图2，图2中示出四旋翼组件的四组旋翼绕复合式无人飞行器的中轴线均匀分布。如图3所示，由于四旋翼组件3与机体1的固定座11之间设置了水平万向组件4，四旋翼组件3的一个旋翼(右旋翼)上升，其对角的旋翼(左旋翼)相对下降，四旋翼组件3的这两个旋翼在水平方向即产生水平分力，水平分力可驱使复合式无人飞行器向下降的旋翼(左旋翼)方向移动，而四旋翼组件3亦可在竖直方向有向上的垂直分力，为复合式无人飞行器提供部分升力，所以四旋翼组件3主要用来控制复合式无人飞行器的平移方向，同时也为复合式无人飞行器提供部分升力。

同轴双桨组件2给复合式无人飞行器提供升力，四旋翼组件3控制复合式无人飞行器的姿态，两组飞行组件干扰小，可操控性更强，稳定性更好。将两种飞行器的优点集为一体，升力大、效率高、结构简单，操控性好、可靠性高。

进一步地，所述水平万向组件4为双耳轴万向件5；参考图4，所述双耳轴万向件5包含由内向外套设的内环架51、中环架52和外环架53；所述内环架51为水平万向组件4的内固定部，设置有一对内环架外耳轴511；所述中环架52设置有一对中环架外耳轴521，所述外环架53为水平万向组件4的外摆动部；所述内环架51与中环架52通过内环架外耳轴511连接，中环架52绕内环架外耳轴511的轴线旋转；所述中环架52与外环架53通过中环架外耳轴521连接，外环架53绕中环架外耳轴521的轴线旋转；所述内环架51的下端与所述固定座11固定连接；上端与所述同轴双桨组件2的底部固定连接；所述外环架53与所述四旋翼组件3固定连接。

以上实施例中，采用具有两对外耳轴的双耳轴万向件5作为本实施例的水平万向组件4，内环架51与中环架52通过内环架外耳轴511连接，中环架52与外环架53通过中环架外耳轴521连接，外环架53即可相对于内环架51绕两条外耳轴的轴线旋转；由于内环架51的上端连接有同轴双桨组件2，外环架53与四旋翼组件3固定连接，因此四旋翼组件3可相对于同轴双桨组件2绕两条外耳轴的轴线在一定角度范围内旋转。

复合式无人飞行器在飞行中，同轴双桨组件2给用于复合式无人飞行器提供升力，四旋翼组件3用于复合式无人飞行器的姿态控制，由于采用了双耳轴万向件5，其同轴双桨组件2与四旋翼组件3之间的相互影响明显减少，飞行控制程序可大大简化。

进一步地，所述内环架外耳轴511的轴线与中环架外耳轴521的轴线互相垂直。

以上实施例中，作为优选方案，内环架外耳轴511的轴线与中环架外耳轴521的轴线互相垂直，复合式无人飞行器的飞控更好控制。

进一步地，所述内环架外耳轴511的轴线与中环架外耳轴521的轴线处于同一平面内。

以上实施例中，作为优选方案，内环架外耳轴511的轴线与中环架外耳轴521的轴线处于同一平面内，复合式无人飞行器的尺寸最小，结构最合理。

参考图5，更进一步地，所述四旋翼组件3包含旋翼架31，所述旋翼架31作为所述双耳轴万向件5的外环架53。

以上实施例中，为了简化复合式无人飞行器的结构，减轻整机总重量，用四旋翼组件3的旋翼架31的部分结构作为外环架53，消除了此处的连接结构，避免了因连接可能出现的风险。

进一步地，所述固定座11作为所述双耳轴万向件5的内环架51。

以上实施例中，同样为了简化复合式无人飞行器的结构，减轻整机总重量，用机体1的固定座11作为内环架51，消除了此处的连接结构，避免了因连接可能出现的风险。

参考图1和图6，进一步地，所述同轴双桨组件2包含同心设置的内轴21和外轴22，所述内轴21与外轴22之间设置轴承23，内轴21的两端均伸出外轴22，内轴21上端连接有内轴螺旋桨24，下端连接有内轴电动机25；外轴22上端连接有外轴螺旋桨26，下端连接有外轴电动机27；所述外轴电动机27的底部与固定座11固定连接。

以上实施例中，同轴双桨组件2的内轴21设置在外轴22中，内轴21与外轴22之间通过设置轴承23减小摩擦力，内轴21的上端安装内轴螺旋桨24，下端连接内轴电动机25；外轴22上端安装外螺旋桨下端连接外轴电动机27，外轴电动机27与飞行组件固定柱固定连接。

同轴双桨组件2给复合式无人飞行器提供升力，四旋翼组件3控制复合式无人飞行器的姿态，两组飞行组件干扰小，可操控性更强，稳定性更好。将两种飞行器的优点集为一体，升力大、效率高、结构简单，操控性好、可靠性高。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。