[發明專利]一種非平面布局方式機臂機構、多旋翼無人機及控制方法

在審

• 申請號: 202111567662.3
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114132494A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 梅文凱;彭彥平;張萬寧;柯楊
• 申請（專利權）人: 成都時代星光科技有限公司
• 主分類號: B64C27/08
• 分類號: B64C27/08;B64C27/14
• 代理公司: 成都蓉創智匯知識產權代理有限公司 51276
• 代理人: 游誠華

本發明公開了一種非平面布局方式機臂機構、多旋翼無人機及控制方法。第一方面，一種非平面布局方式的機臂機構，包括用于安裝在無人機機體上的機臂組件，所述機臂組件包括在機體上從上至下依次設置的第一機臂組和第二機臂組，第一機臂組與第二機臂組交錯設置，第一機臂組包括上機臂，第二機臂組包括下機臂，上機臂遠離機體的一端頂面均設有上槳葉，下機臂遠離機體的一端底面均設有下槳葉，上槳葉與下槳葉的旋轉方向相反。第二方面，一種多旋翼無人機，包括機體，所述機體上設有上述的一種非平面布局方式的機臂機構，第一機臂組設于機體側面臨近頂端處，第二機臂組設于機體側面臨近底端處。本發明飛行時穩定性好，抗風能力強，可持續飛行時間長。

技術領域

本發明涉及航空航天飛行器技術領域，具體涉及一種非平面布局方式機臂機構、多旋翼無人機及控制方法。

背景技術

目前，無人機的應用領域越來越廣，市場需求開發也越來越多。消防、救援、應急、勘測、航拍、農業等方面都有使用。

無人機包括多旋翼無人機，現有的多旋翼無人機一種是在同一個機臂的正反面均設置螺旋槳，這種設置的無人機由于設置的螺旋槳較多，飛行時耗能較大，無人機的飛行時間較短；另一種無人機在減小螺旋槳的設置的前提下為了避免螺旋槳之間相互碰撞，采用在同一高度上的不同機臂的正反面交替設置螺旋槳，這種設計方式的螺旋槳上下間距過小，無人機穩定性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非平面布局方式機臂機構、多旋翼無人機及控制方法，本發明采用了立體布局方式的機臂機構，使無人機飛行時的穩定性好，同時可以最大減小無人機的外觀尺寸，受到的風阻小，抗風能力強，基于減重與減小接觸面積兩個方面上提升了無人機的飛行時間。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下方案：

第一方面，一種非平面布局方式的機臂機構，包括用于安裝在無人機機體上的機臂組件，所述機臂組件包括在機體上從上至下依次設置的第一機臂組和第二機臂組，第一機臂組與第二機臂組在機體的俯視視角上交錯設置，第一機臂組包括上機臂，第二機臂組包括下機臂，上機臂遠離機體的一端頂面均設有上槳葉，下機臂遠離機體的一端底面均設有下槳葉，上槳葉與下槳葉的旋轉方向相反，任意一個下機臂在機體的俯視視角上位于兩個相鄰上機臂之間。其作用為，通過將上槳葉設置在位于上側的上機臂的頂面，將下槳葉設置在位于下側的下機臂的底面，能夠盡量擴大上槳葉與下槳葉的間距，減小上槳葉運轉時產生的氣流與下槳葉運轉時產生的氣流之間的相互影響，能夠有效地提升無人機在飛行時的穩定性；在同一機臂上僅設置一個螺旋槳，有效地減小了無人機的整體重量，同時通過第一機臂組與第二機臂組交錯設置，避免了相鄰的上槳葉和下槳葉在運轉時產生碰撞，可縮短機臂的長度從而達到減小無人機外觀尺寸的效果，能夠有效地提升無人機的飛行時間。

進一步的，所述上機臂和下機臂均為直機臂。其作用為，采用直機臂加工簡單，承載力好，空間占用小。

進一步的，所述上機臂遠離機體的一端頂面設有正裝電機，正裝電機的輸出端與上槳葉相連接，下機臂遠離機體的一端底面設有反裝電機，反裝電機的輸出端與下槳葉相連接。其作用為，通過設置在機臂尾端的電機來驅動螺旋槳進行旋轉，通過正裝電機與反裝電機分別安裝在不同機臂相反的兩面，進一步擴大了上槳葉與下槳葉之間的間距。

進一步的，所述上槳葉所在平面與下槳葉所在平面之間的距離大于正裝電機頂部與上機臂底面的距離和反裝電機底部與下機臂頂面的距離之和。其作用為，進一步限制上槳葉與下槳葉之間的最小距離。

進一步的，所述上機臂的個數與下機臂的個數相同，第一機臂組內設有至少三個上機臂，第二機臂組內設有至少三個下機臂。其作用為，使無人機受設于上機臂上的上槳葉運轉時產生的總升力與設于下機臂上的下槳葉運轉時產生的總升力相同，增強無人機飛行的穩定性。