[發(fā)明專(zhuān)利]機(jī)翼自平衡變軸無(wú)人機(jī)及變軸方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010069538.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111114769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周仁棟;梁東升;吳木華;張國(guó)華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市榮力航空工業(yè)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64C27/28
• 分類(lèi)號(hào): B64C27/28
• 代理公司: 東莞市科安知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44284
• 代理人: 孫薇

本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及機(jī)翼自平衡變軸無(wú)人機(jī)，包括機(jī)艙、機(jī)翼、電機(jī)和旋翼；所述機(jī)艙的前端和尾端的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有所述機(jī)翼，各所述機(jī)翼的迎風(fēng)端均設(shè)有所述電機(jī)，所述旋翼設(shè)于對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；所述機(jī)艙的側(cè)面設(shè)有限位對(duì)應(yīng)所述機(jī)翼的第一限位塊和第二限位塊，所述機(jī)翼限位在所述第一限位塊上時(shí)，所述旋翼朝上、且所述旋翼的旋轉(zhuǎn)軸線與豎直面平行，所述機(jī)翼限位在所述第二限位塊上時(shí)，所述旋翼朝前、且所述旋翼的旋轉(zhuǎn)軸線與水平面平行。本無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)了固定翼無(wú)人機(jī)、單旋翼飛機(jī)和多無(wú)刷旋翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)于一體，以及其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及機(jī)翼自平衡變軸無(wú)人機(jī)及變軸方法。

背景技術(shù)

無(wú)人機(jī)最早用于軍事領(lǐng)域,當(dāng)時(shí)為固定翼無(wú)人機(jī),有著續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),作業(yè)半徑大的特點(diǎn),但是對(duì)起飛降落場(chǎng)地有一定的要求，起飛和降落都比較麻煩,此外，固定翼的另一大缺陷是無(wú)法空中懸停。單旋翼無(wú)人機(jī)有著垂直起降、空中懸停的特點(diǎn),但是單旋翼無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零部件很多,導(dǎo)致它的研發(fā)成本非常高,周期非常長(zhǎng),維修不方便,對(duì)操作手的培訓(xùn)也要求很高,目前市場(chǎng)上做單旋翼無(wú)人機(jī)的廠家很少,最大的問(wèn)題是續(xù)航能力比較差。

四軸旋翼無(wú)人機(jī)的控制完全由四個(gè)無(wú)刷馬達(dá)的轉(zhuǎn)速變化實(shí)現(xiàn)，輸入功率，馬達(dá)轉(zhuǎn)速，旋翼升力，機(jī)體角加速度之間的關(guān)系很簡(jiǎn)單，對(duì)整架飛機(jī)的動(dòng)力學(xué)建模簡(jiǎn)潔又精確，機(jī)械結(jié)構(gòu)也非常簡(jiǎn)單，指令轉(zhuǎn)化為動(dòng)作時(shí)沒(méi)有延時(shí)差，得益于微機(jī)電控制技術(shù)的發(fā)展，穩(wěn)定的四軸飛行器得到了廣泛的關(guān)注，應(yīng)用前景十分可觀。但盡管如此，無(wú)刷旋翼飛行器仍存在一些固有缺點(diǎn)，對(duì)比有翼飛行器，懸停和運(yùn)動(dòng)時(shí)消耗的功率均較大。續(xù)航時(shí)間短、飛行速度不快。每次只能飛二十幾分鐘，這使得它們的飛行距離和范圍也受到了很大的限制。

現(xiàn)有垂直起降固定翼無(wú)人機(jī)一般采用兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，第1種是起降時(shí)由四個(gè)(或3個(gè))固定旋翼提供垂直升力，空中水平飛行時(shí)另裝一個(gè)固定旋翼來(lái)提供前飛拉力，此種結(jié)構(gòu)的缺陷是旋翼共用性較差，第2種結(jié)構(gòu)是四個(gè)旋翼各自加裝在1個(gè)可90度轉(zhuǎn)向的裝置上，起降時(shí)旋翼拉力為垂直升降力，水平飛行時(shí)四個(gè)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)90度，使旋翼拉力變?yōu)榭朔諝庾枇Φ乃椒较蚶Γ朔N結(jié)構(gòu)的缺陷是增加了四個(gè)較重的90度轉(zhuǎn)向減速裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供機(jī)翼自平衡變軸無(wú)人機(jī)及變軸方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的機(jī)翼自平衡變軸無(wú)人機(jī)，包括機(jī)艙、機(jī)翼、電機(jī)和旋翼；所述機(jī)艙的前端和尾端的兩側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有所述機(jī)翼，各所述機(jī)翼的迎風(fēng)端均設(shè)有所述電機(jī)，所述旋翼設(shè)于對(duì)應(yīng)的所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；所述機(jī)艙的側(cè)面設(shè)有限位對(duì)應(yīng)所述機(jī)翼的第一限位塊和第二限位塊，所述機(jī)翼限位在所述第一限位塊上時(shí)，所述旋翼朝上、且所述旋翼的旋轉(zhuǎn)軸線與豎直面平行，所述機(jī)翼限位在所述第二限位塊上時(shí)，所述旋翼朝前、且所述旋翼的旋轉(zhuǎn)軸線與水平面平行。

進(jìn)一步，所述機(jī)艙的前端和尾端均轉(zhuǎn)動(dòng)地穿設(shè)有支撐轉(zhuǎn)軸，所述支撐轉(zhuǎn)軸的兩端連接對(duì)應(yīng)的所述機(jī)翼。

進(jìn)一步，所述機(jī)翼上設(shè)有安裝孔，所述支撐轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述安裝孔。

進(jìn)一步，所述機(jī)翼的重心和所述電機(jī)分別位于所述機(jī)翼旋轉(zhuǎn)軸心的兩側(cè)。

進(jìn)一步，所述機(jī)翼的迎風(fēng)端還設(shè)有電機(jī)安裝位，所述電機(jī)設(shè)于所述電機(jī)安裝位內(nèi)。

進(jìn)一步，所述機(jī)翼的背風(fēng)端還設(shè)有起降緩沖柱；所述起降緩沖柱用于支撐無(wú)人機(jī)起飛與降落。

進(jìn)一步，所述機(jī)艙內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，控制無(wú)人機(jī)的控制電路和電源設(shè)置子所述機(jī)艙的內(nèi)部。

進(jìn)一步，所述第一限位塊限位對(duì)應(yīng)所述機(jī)翼的底部，所述第二限位塊限位對(duì)應(yīng)的所述機(jī)翼的頂面。