[發明專利]旋翼無人機變槳半徑變槳距裝置

有效

• 申請號: 201710175046.0
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107031835B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 宋朝省;劉思遠;朱才朝
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: B64C27/59
• 分類號: B64C27/59
• 代理公司: 重慶謝成律師事務所 50224
• 代理人: 劉貽行

本發明公開了一種旋翼無人機變槳半徑變槳距裝置，包括固定架和至少一組旋翼安裝組件，旋翼安裝組件包括回轉軸、用于回轉軸沿軸向直線運動的第一外套件和用于回轉軸做旋轉運動的第二外套件；變槳距裝置還包括對應每一組旋翼安裝組件設置一組并用于驅動對應回轉軸做直線運動及旋轉運動的驅動總成，整個裝置最下方固定有旋翼回轉的動力軸；相較于現有單一的通過改變槳距改變旋翼升角的方式，本發明可使得整個旋翼在短時間內最大改變升力，更加便于控制，同時驅動桿與升降架的配合結構，能更好的固定旋翼的槳距和升角，且體積更小，結構緊湊，所有零部件都在旋翼連接處，具有更好的市場推廣性。

技術領域

本發明涉及旋翼無人機領域，特別涉及一種旋翼無人機變槳半徑變槳距裝置。

背景技術

現有技術中，具有懸停能力的飛行器有直升機和多旋翼無人機，相較于直升機，多旋翼無人機有起降方便、機械結構簡單的特點。目前，市面上較多的多旋翼無人機采用的是固定槳距，由電機驅動產生升力的模式，由于電池的能量密度遠遠低于燃油，受到電池的限制，多以攝像為主，載重在幾公斤以內，續航時間半小時左右，這類飛行器主要用于航拍，無法利用多旋翼機的特點發揮更大的作用。

隨著技術發展的進步，為了解決上述飛行器槳距固定不可變的問題，有人設計了油動變槳距多旋翼無人機，其可解決飛行器載重小、續航時間低的問題，但是，這種多旋翼無人機的變槳距部分是采用連桿結構，不但結構復雜，而且設計加工困難，并且需要較大的安裝空間，在控制上難以控制，精度不高，響應速度也相對較慢，靈活性大大降低。

且，本領域技術人員均知，變槳距無人機的飛行、轉向是通過改變其中一個或幾個旋翼的槳距實現的，具體來說根據旋翼升力公式：Y=0.25×D×S×W×n×p，通過改變旋翼的升角S，而改變了旋翼槳距，使得升力改變；而現有的連桿變槳距方式單一，獲得的升力改變量小，無自鎖能力，使得旋翼機無法完成較為復雜的飛行轉向動作，且靈活性受到限制，改變的參量單一。

因此，需要對現有的旋翼無人機的變槳距裝置進行改進，使其可變參量增加，從而改變升力的改變量，達到升力瞬時改變量大的要求，同時使其空間利用率高，響應快，精度高。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種旋翼無人機變槳半徑變槳距裝置，其可變參量增加，從而改變升力的改變量，達到升力瞬時改變量大的要求，同時使其空間利用率高，響應快，精度高。

本發明的旋翼無人機變槳半徑變槳距裝置，包括固定架和至少一組旋翼安裝組件，旋翼安裝組件包括用于安裝旋翼的回轉軸、外套于回轉軸用于回轉軸沿軸向直線運動的第一外套件和外套于第一外套件設置用于回轉軸做旋轉運動的第二外套件，第二外套件與固定架連接；

還包括對應每一組旋翼安裝組件設置一組并用于驅動對應回轉軸做直線運動及旋轉運動的驅動總成，驅動總成包括以可繞自身軸線轉動的方式豎直設置的驅動桿和將驅動桿的旋轉運動轉換為自身直線運動的升降架，驅動總成還包括與回轉軸配合用于驅動回轉軸相對第二外套件旋轉的旋轉驅動機構和與運動件配合設置用于帶動回轉軸相對第一外套件沿自身軸向做直線運動的直線運動驅動機構，旋轉驅動機構和直線運動驅動機構均由升降架的直線運動驅動工作。

進一步，旋轉驅動機構包括提升桿和套桿，套桿以與回轉軸軸線相垂直的方式固定設置，套桿上設置有條形孔，提升桿包括與升降架固定連接的固定部和與固定部相垂直并伸入條形孔內用于驅使套桿帶動回轉軸轉動的驅動部。

進一步，直線運動驅動機構包括推桿和推套，推套以可使回轉軸相對其轉動并可向回轉軸傳遞軸向力的方式與回轉軸配合設置，推桿一端與推套鉸接，另一端與升降架鉸接。

進一步，固定架為框架結構，旋翼安裝組件設置三組并在固定架上呈三角形分布。

進一步，升降架置于固定架內，固定架上設置有對升降架升降導向的導向機構，導向機構包括固定于固定架上設置的導柱和與升降架一體并外套導柱形成相對滑動配合的導套。