[發明專利]一種雙旋翼無人機的姿態控制機構

在審

• 申請號: 201710187278.8
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN106882361A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 王昆;陳子文;郭維鵬
• 申請（專利權）人: 上海珞鵬航空科技有限公司成都研發分公司
• 主分類號: B64C13/30
• 分類號: B64C13/30;B64C27/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無人機技術領域，具體涉及一種雙旋翼無人機的姿態控制機構。

背景技術

無人機是一種體型較小、無人駕駛，能夠在空中實現自主飛行并執行一定任務的飛行器。無人機因其獨特的應用近年來在軍民領域都獲得廣泛應用和飛速發展，也代表著為未來航空的一個重要發展方向。

無人機是一種體型較小、無人駕駛，能夠在空中實現自主飛行并執行一定任務的飛行器。無人機因其獨特的應用近年來在軍民領域都獲得廣泛應用和飛速發展，也代表著為未來航空的一個重要發展方向。尤其是垂直起降無人機的研究對于研究者、愛好者和軍事上都非常流行，如何實現機體結構緊湊性、產生更大的升力，以及如何完成復雜動作、高難度任務，增加垂直起降無人機在平航時的操縱性和靈敏性，是亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明提出了一種靈活調整無人機姿態，操縱性、靈敏性高的雙旋翼無人機的姿態控制機構。相比于現有的無人機，具有升力平穩、結構緊湊，可在平飛，垂直飛行時，完成高難度、復雜動作。

本發明是這樣來實現的，該雙旋翼無人機的姿態控制機構，包括左螺旋槳、右螺旋槳、左舵面組件、右舵面組件、舵機、舵機連桿，左螺旋槳與右螺旋槳旋轉方向相反且安裝于舵面組件的正上方，左舵面組件與右舵面組件為對稱安裝，左、右舵面組件分別包括前舵面、后舵面、舵面連桿、舵面轉動軸承、球頭連桿、舵機安裝臺、舵面掛載桿；左、右舵面組件及左、右螺旋槳協同運動，控制無人機俯仰姿態、偏航姿態、橫滾姿態。

較佳地，舵面組件經舵面連桿和球頭連桿將前舵面與后舵面相連，舵面連桿與舵面連接處安裝有舵面轉動軸承，前舵面與后舵面可以繞舵面轉動軸承轉動。

較佳地，舵面轉動位置為舵面弦長的1/4位置處，使該位置與舵面的氣動中心基本重合。此轉動位置與舵面的氣動中心基本重合，降低了舵機的工作負載，因此可選用小力矩舵機帶動受力較大的舵面。

較佳地，左、右舵面組件均通過舵面掛載桿與無人機機身相連，傳遞舵面所受氣動力，提供無人機的姿態控制力矩。

較佳地，該姿態控制機構可同時作為橫列式雙旋翼無人機與縱列式雙旋翼無人機的姿態控制機構。

較佳地，當其作為橫列式雙旋翼無人機的姿態控制機構時，左右舵面同時向前向后運動可控制無人機俯仰姿態、左右舵面互為前后運動可控制無人機偏航姿態、左螺旋槳與右螺旋槳轉速不同可控制無人機橫滾姿態。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

1、采用本發明所述結構，可同時作為橫列式雙旋翼無人機與縱列式雙旋翼無人機的姿態控制機構，在平航或垂直飛行過程中，即可對無人機俯仰、偏航、橫滾姿態進行靈活調節，完成高難度、復雜運動。

2、采用舵面轉動位置為舵面弦長的1/4位置處的技術方案，由于此轉動位置與舵面的氣動中心基本重合，降低了舵機的工作負載，因此可選用小力矩舵機帶動受力較大的舵面。

3、舵面組件通過舵面掛載桿與無人機機身相連，傳遞舵面所受氣動力，提供無人機的姿態控制力矩。

4、螺旋槳與左、右舵面組件中的聯動舵面協同作用，保證了無人機在飛行過程中的復雜姿態調整，具有了靈活操作性能，實現了無人機的平穩飛行安全性能。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做詳細描述。

其具體實施方式為：

一種雙旋翼無人機的姿態控制機構，包括左螺旋槳1、右螺旋槳2、左舵面組件3、右舵面組件4、舵機5、舵機連桿6，左螺旋槳1與右螺旋槳2旋轉方向相反且安裝于舵面組件的正上方，左舵面組件3與右舵面組件4為對稱安裝，舵面組件以左舵面組件3為例包括前舵面7、后舵面8、舵面連桿9、舵面轉動軸承10、球頭連桿11、舵機安裝臺12、舵面掛載桿13。該姿態控制機構可同時作為橫列式雙旋翼無人機與縱列式雙旋翼無人機的姿態控制機構以橫列式雙旋翼無人機為例，左右舵面同時向前向后運動可控制無人機俯仰姿態、左右舵面互為前后運動可控制無人機偏航姿態、左螺旋槳1與右螺旋槳2轉速不同可控制無人機橫滾姿態。

舵面組件經舵面連桿9和球頭連桿11將前舵面7與后舵面8相連，舵面連桿9與舵面連接處安裝有舵面轉動軸承10，前舵面7與后舵面8可以繞舵面轉動軸承10轉動。左、右舵面組件通過舵面掛載桿13與無人機機身相連，傳遞舵面所受氣動力，提供無人機的姿態控制力矩。