[實(shí)用新型]徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)及四軸微型飛行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201920254277.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211711064U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊穎;皮奧沃爾·瓦斯而耶夫;于文祥;謝爾蓋·鮑羅廷;王一平;達(dá)柳斯·馬澤卡;邱建敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B64C27/08
• 分類(lèi)號(hào): B64C27/08;B64C27/10;B64C27/14;H02N2/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔;徐曉鷺

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)及四軸微型飛行器，該飛行器的旋翼上分別安裝了一種特殊結(jié)構(gòu)的超聲電機(jī)，當(dāng)四軸微型飛行器在工作狀態(tài)時(shí)，通過(guò)改變A、B、C、D四臺(tái)超聲電機(jī)所加電壓的大小，進(jìn)而改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速即可實(shí)現(xiàn)該飛行器的升降、俯仰、翻滾、偏航等功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超聲電機(jī)技術(shù)和微型飛行器領(lǐng)域，尤其涉及一種徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)及四軸微型飛行器。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的微型四旋翼微型飛行器大都采用電磁電機(jī)，難以適應(yīng)復(fù)雜的電磁環(huán)境，而且在工作時(shí)也帶有一定的噪聲。

本實(shí)用新型利用徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)作為該四軸微型飛行器的主體部分，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，而且由于超聲電機(jī)的工作原理則是利用定子在超聲頻段內(nèi)的振動(dòng)，所以該微型飛行器不懼怕電磁干擾，而且由于工作在超聲頻段噪音也有所減弱。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種基于徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)的四軸微型飛行器，該飛行器能夠?qū)崿F(xiàn)在任意方向上的自由飛行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，不受電磁干擾。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種基于徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)的四軸微型飛行器，其中超聲電機(jī)部分包括：定子1、壓電陶瓷2、轉(zhuǎn)子3、內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4、軸承5、外旋轉(zhuǎn)軸6、彈簧7、大固定8、小固定9；其中所述定子1在外，轉(zhuǎn)子3 的上、下兩部分在內(nèi)，定子1中設(shè)有孔，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4貫穿所述孔，在所述定子1的一側(cè)，所述轉(zhuǎn)子3的上半部分、彈簧7、大固定8、外旋轉(zhuǎn)軸6、軸承5 自下而上依次套裝在內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4上，其中所述軸承5安裝在外旋轉(zhuǎn)軸6的內(nèi)部。在所述定子1的另一側(cè)，轉(zhuǎn)子3的下半部分、彈簧7和小固定9自上而下套裝在所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4上，通過(guò)調(diào)節(jié)大固定8和小固定9在內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4上的位移來(lái)調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，進(jìn)而可以控制轉(zhuǎn)子3上、下部分與定子1之間的壓力大小。

連接部分包括：環(huán)形基座11和十字梁12，所述基座11用于固定超聲電機(jī),所述十字梁12用于連接四個(gè)環(huán)形基座，形成一個(gè)整體。

作為一種實(shí)施方式，外旋轉(zhuǎn)軸6通過(guò)大固定8以及彈簧7與轉(zhuǎn)子3的上半部分相連接，當(dāng)轉(zhuǎn)子3的上半部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)通過(guò)彈簧7帶動(dòng)大固定8旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)外旋轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)；內(nèi)旋轉(zhuǎn)軸4則通過(guò)彈簧7以及小固定9與轉(zhuǎn)子3的下半部分相連接，轉(zhuǎn)動(dòng)原理與前者類(lèi)似。內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)軸承5實(shí)現(xiàn)完全獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)，互不干擾，同時(shí)軸承5也可以保持在內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)軸豎直方向上的穩(wěn)定性。

作為一種實(shí)施方式，定子1是內(nèi)部含有空心凸圓柱并通過(guò)梁式波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與其內(nèi)徑相連接的圓環(huán)形金屬片，所述定子1的上表面和下表面均有凸出的空心圓柱與轉(zhuǎn)子3的上、下部分相接觸，兩者之間的預(yù)壓力則通過(guò)彈簧7進(jìn)行調(diào)節(jié)。

作為一種實(shí)施方式，所述定子1內(nèi)部梁式波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中梁的數(shù)量根據(jù)需要設(shè)計(jì)，梁的形狀可以采用直梁或變截面梁，所述定子1內(nèi)部梁式波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中的梁繞定子中心旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。

作為一種實(shí)施方式，該微型飛行器所用的徑彎復(fù)合型片狀超聲電機(jī)僅僅使用單片壓電陶瓷2貼于定子1的上或下表面，壓電陶瓷2的內(nèi)徑與定子1的內(nèi)徑相同，極化方向沿厚度方向，對(duì)壓電陶瓷2施加任意正弦或余弦電信號(hào)，激勵(lì)出定子1的一階徑向振動(dòng)和面外三階彎振。使用單片壓電陶瓷有利于減輕電機(jī)的重量以及減少電機(jī)的發(fā)熱量，延長(zhǎng)電機(jī)的使用壽命。

作為一種實(shí)施方式，內(nèi)、外旋轉(zhuǎn)軸所用旋翼10分別采用正槳和反槳，具體尺寸和材料根據(jù)實(shí)際情況而定，原則上在保證強(qiáng)度和剛度的前提下越輕越好。

作為一種實(shí)施方式，轉(zhuǎn)子3的上、下部分是對(duì)稱(chēng)的半球形或錐形。