[實(shí)用新型]一種基于同軸雙旋翼的四軸飛行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520357770.1
• 申請(qǐng)日: 2015-05-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN205022858U
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁超;張振榮;張虎;殷金偉;何華光;陳華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C27/10
• 分類號(hào): B64C27/10;B64C27/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于同軸雙旋翼的四軸飛行器。

背景技術(shù)

四軸飛行器又稱為四旋翼飛行器，是一種最為常見(jiàn)的多旋翼飛行器，它是在同一平面上安裝四個(gè)傾角固定的旋翼，與傳統(tǒng)的單旋翼直升機(jī)相比，四旋翼飛行器可以采用更小的旋翼，從而使飛行變得更加安全，并且四個(gè)旋翼產(chǎn)生的推力較單個(gè)旋翼產(chǎn)生的推力能更好的實(shí)現(xiàn)飛行器的靜態(tài)盤(pán)旋。

現(xiàn)有的四軸飛行器是有四個(gè)輸入力、六個(gè)自由度的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但是在使用時(shí)還存在很多問(wèn)題，例如：

1、現(xiàn)有的四軸飛行器四個(gè)軸上的旋翼能夠互相抵消反扭力矩，但是飛行控制系統(tǒng)復(fù)雜。

2、現(xiàn)有的四軸飛行器升力和重量比較低，設(shè)計(jì)成小型飛行器時(shí)帶載能力差、負(fù)荷量不足。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種基于同軸雙旋翼的四軸飛行器，它打破了傳統(tǒng)四輸入六自由度的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，采用同軸雙旋翼技術(shù)，重新建立了一種新的四軸飛行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使四軸飛行器中每個(gè)軸上的扭矩各自抵消，簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)，并且采用雙電機(jī)工作，提高負(fù)載能力。

本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于同軸雙旋翼的四軸飛行器，包括機(jī)體、設(shè)置在機(jī)體內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)，所述機(jī)體上設(shè)置四個(gè)等長(zhǎng)支撐臂，相鄰兩個(gè)支撐臂之間夾角為90度，四個(gè)所述支撐臂端部均設(shè)置結(jié)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括內(nèi)部設(shè)有空腔的固定座，所述固定座內(nèi)安裝第一電機(jī)和第二電機(jī)，所述固定座上垂直設(shè)置同軸的第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸和第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸套在第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸外部，并且第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸兩端均暴露在第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸外，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第一旋翼，所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸頂部安裝第二旋翼，并且第一旋翼和第二旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，所述第一電機(jī)通過(guò)第一同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸帶動(dòng)第一旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第二電機(jī)通過(guò)第二同步傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)第二傳動(dòng)軸帶動(dòng)第二旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述支撐臂包括第一支撐臂、第二支撐臂、第三支撐臂、第四支撐臂，所述第一支撐臂與第三支撐臂在同一直線上，所述第二支撐臂與第四支撐臂在同一直線上，所述第一支撐臂和第三支撐臂上均設(shè)置用于控制驅(qū)動(dòng)裝置朝向的第三電機(jī)。

所述第一電機(jī)輸出軸上固定有第一齒輪，第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪相互嚙合；第二電機(jī)輸出軸上固定有第三齒輪，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸上固定有第四齒輪，第三齒輪和第四齒輪相互嚙合。

所述四個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置中的第一旋翼幾何尺寸相同，所述第二旋翼幾何尺寸相同；第一旋翼和第二旋翼外形相似、大小相同。

對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果在于：

1、本裝置采用同軸雙旋翼，第一旋翼和第二旋翼旋轉(zhuǎn)方向相反，可以減小甚至消除反扭矩，使每個(gè)支撐臂上的合扭矩為零，打破傳統(tǒng)的四輸入六自由度的欠驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，重新建立了一種新的、簡(jiǎn)潔的四軸飛行器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)動(dòng)性能好。

2、同一支撐臂上采用雙電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，并且四個(gè)支撐臂共八個(gè)旋翼產(chǎn)生升力，在相同體積的飛行器中能夠產(chǎn)生更大的升力，有效提高飛行器帶載能力。

3、第一支撐臂和第三支撐臂上均安裝第三電機(jī)，通過(guò)第三電機(jī)控制所在支撐臂上的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的朝向，從而產(chǎn)生正、反扭矩，實(shí)現(xiàn)飛行器偏航、旋轉(zhuǎn)，并且機(jī)動(dòng)性能好，有效提高飛行器的穩(wěn)定性和操縱性。

4、本實(shí)用新型整體算法簡(jiǎn)潔，占用處理器存儲(chǔ)空間小，使得處理器剩余更多存儲(chǔ)空間從而便于提高飛行器的可開(kāi)發(fā)性。

附圖說(shuō)明

附圖1是本實(shí)用新型附圖結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本實(shí)用新型側(cè)視圖結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)裝置放大結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中所示標(biāo)號(hào)：1、機(jī)體；2、支撐臂；3、固定座；4、第一電機(jī)；5、第二電機(jī)；6、第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸；7、第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸；8、第一旋翼；9、第二旋翼；10、第一支撐臂；11、第二支撐臂；12、第三支撐臂；13、第四支撐臂；14、第一支桿；15、第二支桿；16、第一齒輪；17、第二齒輪；18、第三齒輪；19、第四齒輪；20、第三電機(jī)。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。