[發明專利]四同步平行四邊形傳動卷簾旋轉翼無人機

在審

• 申請號: 202111364302.3
• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN113911353A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 廖振強;盛松梅;楊靜;彭葉煜文;崔聯云;徐浩;丁榮暉;邱明
• 申請（專利權）人: 蘇州高博軟件技術職業學院
• 主分類號: B64C39/00
• 分類號: B64C39/00;B64C21/08;B64C1/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 項凱

本發明公開了一種四同步平行四邊形傳動卷簾旋轉翼無人機，其特征在于包括旋轉簾翼、旋轉軸、第二減速器、電動機和機身框架，機身框架兩側對稱的布置有兩個豎直方向的旋轉軸，機身框架前后對稱的布置有兩個水平的旋轉軸，設置在機身框架上的四個電動機分別通過設置在機身框架上的四個第二減速器減速后分別帶動四個旋轉軸連續旋轉，四個旋轉簾翼分別固定連接在四個旋轉軸上，左右兩個旋轉簾翼用于產生推力，前后兩個旋轉簾翼用于產生升力，旋轉簾翼包括旋轉框架，以及安裝在旋轉框架內的卷簾，旋轉框架內還設置有平行四邊形機構以及驅動電機，用于控制卷簾的展開和收縮。

技術領域

本發明涉及可動翼飛行器和飛行機器人領域，特別是一種四同步平行四邊形傳動卷簾旋轉翼無人機。

背景技術

飛行器飛行方式有固定翼、旋翼和撲翼三種飛行類型，旋翼和撲翼都屬于可動翼。

撲翼飛行是自然界飛行生物采用的飛行方式，主要利用雙翅的上下撲動同時產生升力和推力，其主要特點是將舉升、懸停和推進功能基于一體，同時具有很強的機動性和靈活性，更適合于執行繞過障礙物等的飛行。對于小尺寸和低速飛行狀態的飛行器，屬于低雷諾數下飛行，撲翼產生的非定常升力比固定翼的定常升力大得多；從推力方面來看，撲翼推進效率比螺旋槳推進效率高。目前撲翼飛行器研究主要集中在模擬大自然中飛行生物的飛行姿態設計各種撲翼機構。但這些撲翼機構的共同問題是總體氣動效率偏低，甚至低于同尺度的固定翼微型飛行器。撲翼飛行器總體效率低下的主要原因是目前研究中大多是簡單的仿造鳥類或昆蟲翅膀的外形和撲動運動，卻很難實現飛行生物撲翼上下撲動過程中利用翼翅自身姿態和結構的改變減小空氣阻力并產生非定常氣動力，由此產生的氣動效率較低問題嚴重制約了撲翼式飛行器的普及應用。

旋翼飛行是以旋翼(包括螺旋槳)的拉力提供飛行器的升力，飛行器的前進拉力來源于旋翼矢量的小角度偏轉所產生的水平分量。目前發展迅速的多旋翼小型飛行器的姿態控制和水平運動是靠多旋翼的差動拉力來實現的。旋翼飛行器的特點是具有垂直起降和空中懸停功能，并具有在比較小的區域中飛行的能力。但由于旋翼飛行器的旋翼相對于其旋翼中心軸是不動的，因此前進阻力較大，所以能量消耗大，氣動效率偏低，大功率長航時飛行較為困難。

發明內容

本發明的目的是提供一種非常顯著的減小撲翼型和旋翼型飛行器飛行阻力大、提升氣動效率、方便實現垂直起降、平飛推力較大、飛行靈活性和機動性較好的四同步平行四邊形傳動卷簾旋轉翼無人機，以解決現有技術中存在的上述問題。

實現本發明目的的技術解決方案是：

一種四同步平行四邊形傳動卷簾旋轉翼無人機，其特征在于包括旋轉簾翼、第二減速器、電動機、旋轉軸和機身框架，機身框架兩側對稱的布置有兩個豎直方向的旋轉軸，機身框架前后對稱的布置有兩個水平的旋轉軸，設置在機身框架上的四個電動機分別通過設置在機身框架上的四個第二減速器減速后分別帶動四個旋轉軸連續旋轉，四個旋轉簾翼分別固定連接在四個旋轉軸上，左右兩個旋轉簾翼用于產生推力，前后兩個旋轉簾翼用于產生升力，旋轉簾翼包括旋轉框架，以及安裝在旋轉框架內的卷簾，旋轉框架內還設置有平行四邊形機構以及驅動電機，用于控制卷簾的展開和收縮，旋轉框架包括中心孔、直梁、導軌、平行四邊形機構、實心卷簾安裝梁和電機安裝框架，直梁的方向與中心孔的軸線平行，直梁的軸線與實心卷簾安裝梁的軸線平行；卷簾安裝在直梁和實心卷簾安裝梁上；四個旋轉軸分別連接四個中心孔和四個分別設置在飛行器上的第二減速器；卷簾上有卷簾迎風面、卷簾背風面和卷簾通孔，驅動電機安裝在電機安裝框架上，平行四邊形機構包括第一控制曲柄、控制連桿和第二控制曲柄，第一控制曲柄插裝在實心卷簾安裝梁上，第二控制曲柄插裝在直梁上，導軌插裝在實心卷簾安裝梁和直梁上；還包括銷軸，第一控制曲柄和第二控制曲柄通過銷軸連接控制連桿，還包括設置在飛行器上的四個電動機，四個電動機的輸出軸分別安裝在四個第二減速器輸入孔內，旋轉框架還設置有第一減速器，驅動電機的輸出軸安裝在第一減速器的輸入孔內，旋轉框架上還包括用于加強旋轉框架的強度的外加強曲梁和內加強曲梁中的至少一種，直梁、外加強曲梁和內加強曲梁均為空心結構且采用工程塑料、碳素纖維等輕質材料。