[發(fā)明專利]包括用于在地面上行進、豎直起飛與降落的系統(tǒng)的遙控微米/納米級飛行器

無效

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• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN103459250A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吉恩-馬克·莫斯奇塔;奇納帕特·蒂泊帕斯
• 申請（專利權(quán)）人: 法國高等航空和航天學(xué)院
• 主分類號: B64C39/02
• 分類號: B64C39/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;王漪

本發(fā)明涉及一種包括用于滑行、豎直起飛與降落的系統(tǒng)的遙控微米/納米級飛行器。

發(fā)明內(nèi)容與所解決的問題

微米/納米級飛行器越來越多地被用于例如在建筑物內(nèi)進行遙控監(jiān)視或偵查任務(wù)。這些裝置是重量僅僅為數(shù)十克至數(shù)百克的飛行器，這些裝置常常具有通過電動機驅(qū)動的螺旋槳。

室外任務(wù)與建筑物內(nèi)的任務(wù)的具體要求很是不同，其中在建筑物內(nèi)要求靜止或精確飛行，而在室外需要快速飛行從而克服風(fēng)的影響。因此，用于戶外飛行的微型無人機（microdrone）常常為固定機翼型，而在封閉空間中用于偵查的微型無人機常常為旋轉(zhuǎn)翼型。在本領(lǐng)域中為尤其已知的是具有四個管式水平旋翼的飛行器，這些管式水平旋翼通過剛性翼梁被連接到一個中央本體上。

如今出現(xiàn)了多任務(wù)的需求，而這些常規(guī)配置沒有一個能夠完全令人滿意。

發(fā)明概述

為了提出一種多任務(wù)微型無人機，在第一實例中，本發(fā)明涉及一種微米級飛行器，該微米級飛行器包括一個遙控固定機翼微型無人機、具有一個縱向豎直對稱平面XZ，所述微型無人機包括推進裝置。

該微米級飛行器包括附接到該微型無人機的該固定機翼表面的一個機翼的橫向末端上的多個輪，這些輪的旋轉(zhuǎn)軸線Y1平行于該微型無人機的橫向軸線Y，這些輪的這個旋轉(zhuǎn)軸線Y1位于該機翼的前部，

這些輪具有一個直徑D，使得這些推進裝置以及該固定機翼表面不會伸出由這兩個輪限定的圓柱體之外。

因此，除了這些輪的滑行功能之外，這些輪還用作該微型無人機的保護結(jié)構(gòu)。

根據(jù)不同實施例，以下可以結(jié)合使用：

-這些輪的旋轉(zhuǎn)軸線Y1相對于縱向軸線X被安排在該微型無人機的重心前面，從而當(dāng)這些推進裝置不提供推力時，該微型無人機自身的重量趨向于使其位于垂直平面內(nèi)，也就是說位于垂直起飛位置。

-該微型無人機的重心相對于縱向軸線X位于該微型無人機的氣動中心前面，從而在水平飛行中為該微型無人機提供靜態(tài)穩(wěn)定性。

-這些輪的旋轉(zhuǎn)軸線Y1與推進裝置的推力軸線對準(zhǔn)，從而避免在這些推進裝置運轉(zhuǎn)時作用在該飛行器上的力矩。“對準(zhǔn)”應(yīng)理解為兩軸相交。

-可以簡單地通過在輪轂上拉動而將側(cè)輪移除。因此，該微米級飛行器可以容易地被適配成用于不同任務(wù)，不論是涉及還是不涉及滑行階段或在地面上等待的階段。

-這些輪的旋轉(zhuǎn)軸線Y1位于該機翼的前部，與前緣的距離在該機翼翼弦的5%與20%之間。

根據(jù)一個有利實施例，各個側(cè)輪通過多個輻條被連接到其輪轂上，其中這些輻條向內(nèi)彎曲，各個側(cè)輪位于靠近一個推進裝置的縱向軸線的縱向平面XZ上，這些輻條的曲率與該機翼的輪廓匹配，從而這個輪廓不會伸出這些輻條的該曲率之外。

根據(jù)另一個實施例，各個側(cè)輪通過多個輻條被連接到其輪轂上，其中這些側(cè)輪是大體上平面的，它們的輻條是共面的。這個安排提升了該微米級飛行器在地面上移動時的穩(wěn)定性。

根據(jù)一個優(yōu)選實施例，該機翼包括兩個升降副翼，這兩個升降副翼位于該微型無人機的縱向平面XZ的兩側(cè)、被附接到該機翼的后部上，并且圍繞同一個橫向軸線被鉸接。

于是該微米級飛行器優(yōu)選地包括用于彼此獨立地控制這些升降副翼的裝置，從而使得控制起來更簡單。

更具體地說，這些升降副翼中的每一者都被固定到一個豎直穩(wěn)定器上，該豎直穩(wěn)定器垂直于該機翼的平面，這些豎直穩(wěn)定器在相反的方向上延伸，從而這些升降副翼的移動使得這些豎直穩(wěn)定器偏轉(zhuǎn)。

在這種情況下，根據(jù)一個有利實施例，該微型無人機的這些豎直穩(wěn)定器的尺寸被設(shè)定成使得當(dāng)它們處在中性位置（即，不偏轉(zhuǎn)）時，這些豎直穩(wěn)定器中的每一者的末端略微地在相反方向上伸出由這些輪限定的圓柱體之外。

更具體地說，在這種情況下，這些末端位于與由這些輪限定的圓柱體相切的一個平面內(nèi)。

在一個優(yōu)選實施例中，這些推進裝置包括兩個反向旋轉(zhuǎn)的螺旋槳，這些螺旋槳相對于縱向軸線X被安排在該機翼的前部、位于該微米級飛行器的縱向豎直對稱平面XZ的兩側(cè)上。

該微米級飛行器優(yōu)選地包括用于彼此獨立地控制這些螺旋槳的操作的裝置，從而使得在飛行中與地面上的控制更簡單。

在第二個實例中，本發(fā)明涉及一種用于在地面上時控制所披露的一個微米級飛行器的方法，所述方法包括：

-偏轉(zhuǎn)這些升降副翼從而使機身傾斜，

-啟動這些推進裝置。

本發(fā)明還涉及一種用于沿任何傾斜表面（尤其是墻壁或天花板）控制所披露的一個微米級飛行器的方法，該方法包括保持這些推進裝置的推力的一個分量指向這個表面的一個控制步驟。