双动力协同驱动的无人飞行器的制造方法

文档序号:9679361阅读:413来源:国知局
双动力协同驱动的无人飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无人飞行器,具体涉及一种双动力协同驱动的无人飞行器。
【背景技术】
[0002]多旋翼飞行器通过多旋翼驱动能够实现定高定点悬停,并且可以在悬停状态下迅速改变机身姿态,具有良好的机动性,能够携带载荷完成飞行任务。
[0003]现有技术中,多旋翼飞行器主要采用多个相同的独立驱动装置驱动,例如:对于六旋翼飞行器,采用六个相同的旋翼驱动,并且,六个旋翼均布在飞行器主体周围。布置在飞行器主体周围的旋翼的作用包括提供升力和姿态控制两方面。也就是说,多旋翼飞行器的旋翼产生的推力不仅要能够克服飞行器自身所受重力,保持飞行器浮空状态,同时需要在飞行控制系统的控制下,通过各个旋翼产生推力的变化来维持飞行器稳定与完成各种机动动作。另外,多旋翼飞行器的各旋翼产生的推力主要用于产生升力克服飞行器自身重量,只有少部分推力能够用于机身姿态控制。在出现外部干扰或机动动作时,如刮风或运动过程中,此时需要无人飞行器的机体产生较大的倾角才能达到平衡。
[0004]上述布局的缺陷是:多旋翼飞行器在飞行过程中,旋翼需要保持推力大于重力,旋翼负荷较大;另外,在调整飞行器姿态的过程中,部分旋翼需要产生较大的推力以产生足够的控制力,导致相应驱动装置会在高负荷状态下运行,使动力系统效率急剧下降。因此,上述布局的无人飞行器的动力系统效率相对较低,续航时间较短。

【发明内容】

[0005]针对现有技术存在的缺陷,本发明提供一种双动力协同驱动的无人飞行器,可有效提高无人飞行器的动力系统效率,增长续航时间。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]本发明提供一种双动力协同驱动的无人飞行器,包括无人飞行器主体以及用于驱动所述无人飞行器主体的旋翼组件;
[0008]其中,所述无人飞行器主体包括中心盘(1)、机臂(14)、整流罩(3)和主螺旋桨连接臂(15);所述整流罩(3)设置于所述中心盘(I)的上面,所述主螺旋桨连接臂(15)垂直设置,其尾端穿过所述整流罩(3)而固定到所述中心盘(I)的上表面中心位置;所述机臂(14)的设置数量为4个,分别为第I机臂、第2机臂、第3机臂和第4机臂,各个所述机臂(14)发散设置于所述中心盘(I)的周围,且呈“X”型布置,并且,每个机臂的首端通过可折叠机臂支架(13)与所述中心盘(I)可折叠连接;设所述第I机臂和所述第3机臂为相对设置的机臂,其机臂轴在一条直线上;设所述第2机臂和所述第4机臂为相对设置的机臂,其机臂轴在一条直线上;
[0009]所述旋翼组件包括主旋翼单元、第I副旋翼单元和第2副旋翼单元;其中,所述主旋翼单元包括主螺旋桨(211)以及主螺旋桨驱动装置(212);所述主螺旋桨驱动装置(212)固定安装于所述主螺旋桨连接臂(15)的顶端,所述主螺旋桨(211)设置于所述主螺旋桨驱动装置(212)的上方,并与所述主螺旋桨驱动装置(212)连接;
[0010]所述第I副旋翼单元的设置数量为4个,分别为第1-1副旋翼单元、第1-2副旋翼单元、第1-3副旋翼单元和第1-4副旋翼单元,所述第1-1副旋翼单元、所述第1-2副旋翼单元、所述第1-3副旋翼单元和所述第1-4副旋翼单元分别设置于所述第I机臂、所述第2机臂、所述第3机臂和所述第4机臂的末端;此外,所述第1-1副旋翼单元、所述第1-2副旋翼单元、所述第1-3副旋翼单元和所述第1-4副旋翼单元的结构均相同,均包括俯仰/滚转副螺旋桨(231)和俯仰/滚转副螺旋桨驱动装置(232),所述俯仰/滚转副螺旋桨(231)的底部固定安装所述俯仰/滚转副螺旋桨驱动装置(232),所述俯仰/滚转副螺旋桨驱动装置(232)的底部固定到对应机臂的末端;
[0011]所述第2副旋翼单元的设置数量为2个,分别为第2-1副旋翼单元和第2-2副旋翼单元;所述第2-1副旋翼单元和所述第2-2副旋翼单元分别设置于所述第I机臂和所述第3机臂上,并且,设所述第2-1副旋翼单元在所述第I机臂的设置位置为A点,A点到第I机臂首端的长度为第I机臂总长度的67%;设所述第2-2副旋翼单元在所述第3机臂的设置位置为B点,B点到第3机臂首端的长度为第3机臂总长度的67%;此外,所述第2-1副旋翼单元和所述第2-2副旋翼单元均包括:航向螺旋桨(221)以及航向螺旋桨驱动装置(222),所述航向螺旋桨(221)通过所述航向螺旋桨驱动装置(222)固定到对应机臂的相应位置。
[0012]优选的,各个所述机臂(14)均以中心盘为中心,向上倾斜设置,并且,所述机臂(14)向上倾斜的角度为5°。
[0013]优选的,所述航向螺旋桨(221)的螺旋桨平面与水平面垂直,用于产生绕飞行器中心轴的力矩,该力矩可克服主螺旋桨(211)旋转产生的反向力矩。
[0014]优选的,所述中心盘(I)为中空结构,包括上下设置的上盖板(11)和下盖板(12),所述上盖板(11)和所述下盖板(12)之间通过若干根机臂支架(13)支撑连接;
[0015]在所述中心盘(I)的腔体中固定安装有电调模块;
[0016]另外,所述机臂(14)和所述主螺旋桨连接臂(15)均为中空结构,且与所述中心盘
(I)的内腔相连通;
[0017]所述电调模块和所述主螺旋桨驱动装置(212)之间的连接线缆位于主螺旋桨连接臂(15)的腔体中;所述电调模块和所述俯仰/滚转副螺旋桨驱动装置(232)之间的连接线缆位于相应机臂的腔体中;所述电调模块和所述航向螺旋桨驱动装置(222)之间的连接线缆位于相应机臂的腔体中。
[0018]优选的,所述上盖板(11)和所述下盖板(12)采用2mm的碳纤维复合材料板,其抗弯强度为45MPa。
[0019]优选的,所述中心盘(I)的下表面固定连接有支架(16),所述支架(16)用于安装惯性测量模块、控制模块和信号接收发射模块;
[0020]在所述支架(16)的下方设置有电源装置容纳位(4),并且,所述电源装置容纳位
(4)固定连接在所述中心盘(I)的下表面,所述电源装置容纳位(4)用于放置电源装置;
[0021]在所述中心盘(I)的下表面固定连接有脚架(5),所述脚架(5)用于支撑飞行器,还用于安装指示灯。
[0022]优选的,所述整流罩设计为长径比为I的抛物线外形形状。
[0023]本发明提供的双动力协同驱动的无人飞行器具有以下优点:
[0024]由中心的主螺旋桨产生约80%的升力,由俯仰/滚转螺旋桨产生约20%的升力,因此,可有效降低在飞行过程中俯仰/滚转螺旋桨的负荷,从而有效的提升飞行器动力系统效率,提升飞行器续航时间。
【附图说明】
[0025]图1为本发明提供的无人飞行器在一个观察视角下的结构示意图;
[0026]图2为本发明提供的无人飞行器主体的结构示意图;
[0027]图3为本发明提供的无人飞行器在另一个观察视角下的结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0029]本发明提供一种双动力协同驱动的无人飞行器,可以用于进行航拍、地图测绘、灾情调查、救援、空中监控、输电线路巡检等。与传统的无人飞行器相比,本发明提供的无人飞行
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