[發明專利]四旋翼飛行器

有效

• 申請號: 201310310717.1
• 申請日: 2013-07-23
• 公開（公告）號: CN103387051A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 高慶嘉;白越;孫強
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/12
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 王丹陽

1.四旋翼飛行器，包括機體（1）、設置在機體（1）內部的航空電子系統（2）和外部的起落裝置（3）及固定在機體（1）下方的工作載荷模塊，所述起落裝置（3）包括兩個頭部上翹的滑撬桿（301）和兩個交叉安裝的滑撬梁（302），其特征在于，還包括與航空電子系統（2）相連并通過折頁結構可拆卸地安裝在機體（1）上的四個等長支撐臂和分別安裝在支撐臂端部的四個結構相同的驅動單元，將飛行器質心設為機體坐標系原點，x軸方向設為飛行器的機頭方向，z軸沿著飛行器縱向面，指向上方，四個支撐臂沿機體（1）中心軸向四周等角度展開，每個支撐臂與機體（1）中心軸的夾角α相等且0°＜α＜90°，四個支撐臂在機體坐標系xoy平面的投影為軸對稱相交的兩條直線，四個驅動單元在機體坐標系xoy平面的投影分別位于四個象限內或者分別位于x軸正負半軸上和y軸正負半軸上，每個驅動單元的旋轉軸線在機體坐標系yoz平面或xoz平面的投影分別與z軸形成一夾角θ，-65°≤θ≤65°，不包括0，正負號表示方向，四個夾角大小相等方向不同，每個驅動單元的旋轉軸線在機體坐標系xoy平面的投影與旋轉中心到機體坐標系原點的連線在機體坐標系xoy平面的投影相互垂直，該飛行器姿態調整的控制量包括俯仰、滾轉、偏航和z軸的升力總量。

2.根據權利要求1所述的八旋翼飛行器，其特征在于，所述驅動單元由一個旋翼和一個驅動電機組成，驅動電機固定在支撐臂端部，旋翼通過輸出軸安裝在驅動電機上。

3.根據權利要求1所述的八旋翼飛行器，其特征在于，當θ取正值時，表示驅動單元的旋轉軸線在機體坐標系yoz平面或xoz平面沿z軸逆時針偏轉；當θ取負值時，表示驅動單元的旋轉軸線在機體坐標系yoz平面或xoz平面沿z軸順時針偏轉。

4.根據權利要求1所述的八旋翼飛行器，其特征在于，所述四個驅動單元分別為第一驅動單元（5）、第二驅動單元（6）、第三驅動單元（7）和第四驅動單元（8），所述第一驅動單元（5）在機體坐標系xoy平面的投影位于第一象限內或x軸正半軸上，所述第二驅動單元（6）在機體坐標系xoy平面的投影位于第二象限內或y軸正半軸上，所述第三驅動單元（7）在機體坐標系xoy平面的投影位于第三象限內或x軸負半軸上，所述第四驅動單元（8）在機體坐標系xoy平面的投影位于第四象限內或y軸負半軸上。

5.根據權利要求4所述的八旋翼飛行器，其特征在于，所述第一驅動單元（5）的旋翼（501）與第三驅動單元（7）的旋翼（701）的旋轉方向同時為順時針或者同時為逆時針，第一驅動單元（5）與第三驅動單元（7）產生的升力分量和反扭力矩使飛行器機頭產生向同一方向偏轉的力矩；

所述第二驅動單元（6）的旋翼（601）與第四驅動單元（8）的旋翼（801）的旋轉方向同時為逆時針或者同時為順時針，第二驅動單元（6）與第四驅動單元（8）產生的升力分量和反扭力矩使飛行器機頭產生向相反方向偏轉的力矩；

所述第一驅動單元（5）的旋翼（501）與相鄰的第二驅動單元（6）的旋翼（601）的旋轉方向不同，第三驅動單元（7）的旋翼（701）與相鄰的第四驅動單元（8）的旋翼（801）的旋轉方向不同。

6.根據權利要求4所述的八旋翼飛行器，其特征在于，所述第一驅動單元（5）的旋轉軸線（503）在機體坐標系yoz平面或xoz平面的投影與z軸的夾角為θ₁，所述第二驅動單元（6）的旋轉軸線（603）在機體坐標系yoz平面或xoz平面的投影與z軸的夾角為θ₂，所述第三驅動單元（7）的旋轉軸線（703）在機體坐標系yoz平面或xoz平面的投影與z軸的夾角為θ₃，所述第四驅動單元（8）的旋轉軸線（803）在機體坐標系yoz平面或xoz平面的投影與z軸的夾角為θ₄，θ₁，θ₂，θ₃，θ₄大小相等，θ₁與θ₃方向不同，θ₂與θ₄方向不同。