[發明專利]一種可變傾角雙旋翼氣動舵式無人機

在審

• 申請號: 201910971533.7
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110844059A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 富立;李潤夏;王玲玲
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C27/10
• 分類號: B64C27/10;B64C27/20
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 陳磊;張楨

本發明公開了一種可變傾角雙旋翼氣動舵式無人機，包括機架、增益涵道、雙旋翼機構、旋翼面旋轉驅動機構、飛行控制電路、四個氣動舵、四個氣動舵控制機構、電池。通過本發明的技術方案，雙旋翼機構和氣動舵相互配合，實現在懸停狀態下使無人機機身產生傾斜角度的特點，能夠有效應用于無人機航拍等領域。

技術領域

本發明屬于無人機領域，尤其涉及一種可變傾角雙旋翼氣動舵式無人機。

背景技術

無人駕駛飛機簡稱無人機，是指沒有飛行員操縱，并且在飛行過程中可以由其機載設備進行導航和控制，也可以由地面遠程操作的飛行器。由于無人機不需要飛行員駕駛，可以避免飛行員的生理限制，并且能夠保證工作人員的安全。與有人駕駛飛機相比，無人機體積小、成本低、安全性高、隱蔽性好。與像衛星這樣的傳統工作載體相比，無人機綜合成本低，效費比高，在使用中具有靈活機動的特點。所以各國都在積極的擴展無人機的應用范圍，在電力、通信、氣象、農林、海洋、勘探等領域應用無人機的技術效果和經濟效果都非常好。

目前無人機主要可以分為固定翼式、旋翼式以及涵道式無人機三類。現在微小型無人機在航拍領域發揮著越來越重要的作用。當將無人機應用于航拍任務時，由于飛機飛行姿態的限制，無人機基本都需要加掛云臺，將相機掛載在云臺上，利用云臺的特點來滿足飛行過程中各個角度的拍攝任務。但是，固定翼無人機航行速度快，需要的起飛和降落條件苛刻，無法垂直起降和在空中懸停，所以很少用于航拍領域。而旋翼式無人機由于其自身結構特點，載重量較小，當加掛云臺之后，續航時間短并且航行速度較慢，難以滿足日益復雜的航拍任務的需求。傳統的涵道式無人機可以和旋翼式無人機一樣具有垂直起降和懸停的飛行特點，但是為滿足多角度的航拍任務，依舊需要加掛云臺，這在一定程度上也限制了涵道式無人機性能。對于傳統的旋翼式或者涵道式無人機而言，在懸停狀態下，旋翼產生的推力豎直向上，使無人機保持懸停狀態，若飛機機身有傾斜角度，旋翼產生的推力就會有水平方向上的分力，使無人機產生水平方向上的運動，無人機就會脫離懸停狀態，所以在航拍任務中，為使相機有更加靈活的拍攝角度就必須依賴云臺。而云臺重量較大，加掛云臺會降低無人機的續航能力，所以如何在無人機懸停狀態下，提高自身姿態控制能力，減少對于云臺的依賴性，是無人機航拍領域急需解決的問題。

發明內容

為解決無人機在懸停狀態下不能有傾斜角度的問題，本發明提出一種可變傾角雙旋翼氣動舵式無人機，本發明的具體技術方案如下：

一種可變傾角雙旋翼氣動舵式無人機，其特征在于，包括機架、增益涵道、雙旋翼機構、旋翼面旋轉驅動機構、飛行控制電路、四個氣動舵、四個氣動舵控制機構、電池，其中，

所述機架包括上環、下環、上下環連接架、起落架，所述上環和所述下環通過所述上下環連接架連接，所述下環通過螺栓與所述起落架連接；

所述增益涵道為環狀涵道結構，與所述上環和所述下環同軸并固定于二者之間；

所述雙旋翼機構包括自上而下依次安裝的第一旋翼、第一旋翼驅動電機、第一電機機座、第二電機機座、第二旋翼驅動電機、第二旋翼，所述第一旋翼通過螺母固定于所述第一旋翼驅動電機上，所述第二旋翼通過螺母固定于所述第二旋翼驅動電機上，所述第一電機機座和所述第二電機機座通過螺栓連接；

所述旋翼面旋轉驅動機構包括安裝在所述上環上的第一旋翼面驅動電機、第二旋翼面驅動電機以及與所述雙旋翼機構連接的電機連接桿，所述第一旋翼面驅動電機和第二旋翼面驅動電機固定于所述電機連接桿的兩端，所述第一旋翼面驅動電機和第二旋翼面驅動電機能夠通過所述電機連接桿驅動所述雙旋翼機構以所述電機連接桿為軸轉動；

所述飛行控制電路固定安裝在所述第一電機機座和所述第二電機機座之間；

所述四個氣動舵均勻安裝于所述下環底面，由對應的四個所述氣動舵控制機構控制，每個所述氣動舵控制機構包括舵機、連接所述舵機與所述氣動舵的連接桿；