[發(fā)明專利]一種具有自動平衡功能的空中運輸飛行器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611081800.6
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106741869A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪屹
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇經(jīng)緯技術(shù)創(chuàng)新咨詢有限公司
• 主分類號: B64C17/02
• 分類號: B64C17/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種飛行器，特別是一種具有自動平衡功能的空中運輸飛行器，屬于物流運輸領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，多旋翼無人機發(fā)展非常迅速，為了保證飛行安全，大都采用各種避障技術(shù)， 也就是不讓飛行器與障礙物接觸的方式。

在保護飛行器的防撞中，最常見的一種是在槳葉周圍增加一個防護圈，這種方式 僅能對槳葉有一定的保護作用，而不能保護飛行器的其他部分，更不能有效的保障碰撞后 的飛行器的有效飛行。

另一種比較好的防撞結(jié)構(gòu)如申請?zhí)枮?01480024468 .2的中國專利申請，其公開一種垂直起降飛行器，包括內(nèi)框架，平衡環(huán)系統(tǒng)和外框架，內(nèi)框架包括推進系統(tǒng)和控制系統(tǒng)， 推進系統(tǒng)產(chǎn)生升力，控制系統(tǒng)控制所述內(nèi)框架的方位，平衡環(huán)系統(tǒng)用至少兩個旋轉(zhuǎn)軸將內(nèi) 框架連接到外框架，使得外框架具有獨立于內(nèi)框架旋轉(zhuǎn)的自由度，內(nèi)框架具有一個與各旋 轉(zhuǎn)軸均大致重合的質(zhì)心。從而實現(xiàn)減少通過與外部物體接觸所引起的干擾的系統(tǒng)，允許飛 行器與障礙物碰撞，同時大部分時間保持在穩(wěn)定方位中。這種結(jié)構(gòu)由于“內(nèi)框架具有一個與 各旋轉(zhuǎn)軸均大致重合的質(zhì)心”，使得飛行器處于一種隨遇平衡狀態(tài)(即飛行器不能始終保持 水平狀態(tài) )，而不是穩(wěn)定平衡狀態(tài)，這種飛行器的機動性與靈活性比較好，但穩(wěn)定性相對就 比較差，碰撞時會由于外框架內(nèi)的飛行器發(fā)生偏轉(zhuǎn)而導(dǎo)致飛行的穩(wěn)定性能受到很大影響， 不太適合狹窄空間的搜索飛行。

如申請?zhí)枮?01210340892.0 的發(fā)明，一個以外層旋轉(zhuǎn)獲取動力的飛行器，控制、操作、載荷等等均在內(nèi)層，所以內(nèi)層的平穩(wěn)關(guān)乎成敗，為解決這個問題，該發(fā)明專門設(shè)置了一套動量平衡裝置：外層上部邊緣設(shè)置輪齒，周邊依附4個導(dǎo)向輪，導(dǎo)向輪銜接外部、內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體；內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體成筒狀，上邊是傘狀體骨架，下邊與飛行器內(nèi)層用軸承銜接；這種設(shè)置，外層如順時針方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)向輪亦順時針方向旋轉(zhuǎn)，而導(dǎo)向輪卻驅(qū)動內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體逆時針方向旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動慣量大小取決于內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體外伸傘狀骨架的大小；整個裝置最終達到的結(jié)果是：動量守恒：外層轉(zhuǎn)動慣量kg-自重kg-荷載kg-內(nèi)部旋轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動慣量kg<0，飛行器運行平穩(wěn)，內(nèi)部操控安全。

又如申請?zhí)枮?01210340864.9的發(fā)明，一種新型飛行器，其原理為：磁重力發(fā)電機產(chǎn)生的電流，經(jīng)可調(diào)變壓器調(diào)整后，導(dǎo)入內(nèi)層邊緣線圈產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場作用外層磁性涂層產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動能推動外層旋轉(zhuǎn)，外層旋轉(zhuǎn)擾動大氣產(chǎn)生浮力，浮力的大小取決于轉(zhuǎn)數(shù)的高低即電壓的大小和線圈的匝數(shù)，同時決定飛行器的升降；前后左右可操縱陀螺儀選取。整體設(shè)計滿足以下條件：能量守恒：浮力kg-荷載kg-自重kg>0，滿足起飛條件。飛行器的設(shè)置分內(nèi)層和外層整體飛行，為防止外層的轉(zhuǎn)動慣量太大，擾動內(nèi)層，影響操作人員在內(nèi)層操作，該發(fā)明特設(shè)置了轉(zhuǎn)動慣量平衡裝置，整體設(shè)計滿足以下條件：動量守恒：外層轉(zhuǎn)動慣量kg-荷載kg-自重kg-平衡裝置產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量<0，平穩(wěn)運行，方便駕駛。

又如申請?zhí)枮?01620297783.9實用新型，公開一種自平衡防撞飛行器，包括內(nèi)飛行器、防護罩以及多軸平衡裝置，所述內(nèi)飛行器通過所述多軸平衡裝置設(shè)置在所述防護罩內(nèi)；所述多軸平衡裝置包括一平衡軸以及一平衡環(huán)，所述平衡軸的兩端分別通過第一鉸接組件鉸接到所述平衡環(huán)上使所述平衡環(huán)可以相對于所述平衡軸在第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述平衡環(huán)通過第二鉸接組件鉸接到所述防護罩上使所述平衡環(huán)可以相對于所述防護罩在第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所述第一旋轉(zhuǎn)軸與所述第二旋轉(zhuǎn)軸正交；所述內(nèi)飛行器設(shè)置在所述平衡軸的中心位置，所述內(nèi)飛行器的重心設(shè)置于所述平衡軸的中心點下方并與垂直旋轉(zhuǎn)軸重合，所述垂直旋轉(zhuǎn)軸與所述第一旋轉(zhuǎn)軸、第二旋轉(zhuǎn)軸正交。該自平衡防撞飛行器穩(wěn)定性好。

以上三份相關(guān)技術(shù)中并沒有有效解決飛行器在帶有貨物時或緊急下落時所應(yīng)當(dāng)具有平衡作用，而一般的平衡裝置也會很容易受到外界環(huán)境因素的干擾。不能完全實現(xiàn)其功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種具有自動平衡功能的空中運輸飛行器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：