CN113071663A - 一种倾转翼、固定翼混合型无人机 - Google Patents

Abstract

一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，包括：机架，固定于机架左上、左下、右上、右下四个方向孔洞中的四个固定翼，固定于机架正上、正下、正左、正右四个方向孔洞中的四个倾转部分，覆盖在机架上的机盖，镶嵌于机架内部的中心控制部件；本设计通过固定翼、倾转旋翼的混合工作，既保留了普通旋翼无人机可以实现垂直起降及空中悬停的优势，又解决了普通旋翼无人机无法水平转向、飞行轨迹不易精确控制、无法高速前行的问题。通过伺服电机对倾转旋翼倾转方向的控制，可以让本发明获得对于各种起飞环境的较高适应能力，同时由于本发明可以精确控制在空中的飞行轨迹及飞行姿态，本发明可以完成各种较复杂环境中的精确作业。

Description

一种倾转翼、固定翼混合型无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体地，涉及一种倾转翼、固定翼混合型无人机。

背景技术

当前旋翼无人机普遍采用固定旋翼的设计，采用这种结构的无人机，通过控制固定旋翼的转速来实现起飞与悬停。对于固定旋翼无人机的转向问题，一般较难被解决。当前采用的方式大多采用对部分固定旋翼的旋转速度进行控制，从而使机身前倾，从而实现无人机的转向。但是这种设计改变了无人机的飞行状态，限制了无人机在运载等要求机身平稳的方向的应用。与此同时，机身前倾加大了无人机受到的阻力，从而增大了功耗，减少了续航时间。本发明在普通固定旋翼无人机基础上改进，采用固定旋翼、倾转旋翼混合的方式，在保留既有优势的同时，又解决了固定旋翼无人机无法水平转向、飞行轨迹不易精确控制、无法高速前行的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种倾转翼、固定翼混合型无人机，以解决当前普通旋翼无人机无法水平转向、飞行轨迹不易精确控制、无法高速前行的问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下方案来实现：

一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，包括：

机架，固定于机架左上、左下、右上、右下四个方向孔洞中的四个固定翼，固定于机架正上、正下、正左、正右四个方向孔洞中的四个倾转部分，覆盖在机架上的机盖，镶嵌于机架内部的中心控制部件；

所述固定翼包括：固定在机架上的直流无刷电机，位于直流无刷电机上部的螺旋桨；

所述倾转部分包括：伺服电机，与伺服电机相连的伺服电机驱动齿轮，与伺服电机驱动齿轮相咬合的倾转轴驱动齿轮，穿过倾转轴驱动齿轮的倾转轴，位于倾转轴中部的旋翼部分；

所述旋翼部分包括：与倾转轴相连的电机倾转底座，设于电机倾转底座上部并与之相连的电机，设于电机上部并与之相连的螺旋桨；

优选地、所述的伺服电机选用直流无刷伺服电机。

优选地、所述螺旋桨由中心线向边缘两侧延伸方向厚度逐渐减小。

优选地、所述机盖通过螺丝固定并覆盖在机架上。

附图说明

图1为本发明正上方的立体结构示意图；

图2为本发明主体结构的内部结构示意图；

图3为本发明倾转旋翼部分内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，包括：

机架4，固定于机架4左上、左下、右上、右下四个方向孔洞中的四个固定翼1，固定于机架4正上、正下、正左、正右四个方向孔洞中的四个倾转部分5，覆盖在机架上的机盖3，镶嵌于机架内部的中心控制部件；

所述固定翼1包括：固定在机架4上的直流无刷电机，位于直流无刷电机上部的螺旋桨；

所述倾转部分包括：伺服电机9，与伺服电机9相连的伺服电机驱动齿轮8，与伺服电机驱动齿轮8相咬合的倾转轴驱动齿轮7，穿过倾转轴驱动齿轮7的倾转轴6，位于倾转轴6中部的旋翼部分；

所述旋翼部分包括：与倾转轴6相连的电机倾转底座11，设于电机倾转底座11上部并与之相连的电机，设于电机上部并与之相连的螺旋桨10；

优选地、所述的伺服电机9选用直流无刷伺服电机。

优选地、所述螺旋桨10由中心线向边缘两侧延伸方向厚度逐渐减小。

优选地、所述机盖3通过螺丝固定并覆盖在机架4上。

相应地，本发明还提出了采用上述的一种倾转翼、固定翼混合型无人机使用方法，其包括步骤：

在无人机的起飞过程中，四个固定旋翼的伺服电机开始工作，提供无人机起飞的主要升力。四个倾转旋翼的伺服电机开始工作，通过齿轮组的传动，使倾转轴旋转，倾转轴驱动齿轮带动的整体与地面成水平状态，四个倾转旋翼与地面呈平行态，与固定旋翼一同提供向上的升力，实现无人机的垂直起飞。

当无人机需要进行空中悬停时，固定旋翼继续工作，倾转旋翼通过伺服电机的控制与地面呈水平态。固定翼与倾转旋翼共同提供无人机所需的升力，实现空中悬停。

当无人机需要进行转向时，固定旋翼继续工作，提供无人机所需的升力。倾转旋翼的伺服电机控制齿轮组的转动，四个倾转旋翼相匹配的伺服电机的作用下发生倾转，使无人机获得与无人机目标转向方向相反的推力，从而实现无人机向指定方向的转向。

在无人机的降落过程中，倾转旋翼所匹配的伺服电机控制齿轮组的转动，使得倾转轴驱动齿轮带动的整体旋转一定角度，与地面成水平状态，与固定旋翼方向一致。固定旋翼与倾转旋翼均开始降低转速，无人机开始下降，当无人机完成降落后，螺旋桨停止转动。

若无人机需要进行紧急降落，固定旋翼开始降低转速，倾转旋翼所匹配的伺服电机控制齿轮组的转动，使得倾转轴驱动齿轮带动的整体旋转一定角度，使倾转旋翼提供向上的推力，从而实现无人机的紧急降落。

本设计通过固定翼、倾转旋翼的混合工作，既保留了普通旋翼无人机可以实现垂直起降及空中悬停的优势，又解决了普通旋翼无人机无法水平转向、飞行轨迹不易精确控制、无法高速前行的问题。通过伺服电机对倾转旋翼倾转方向的控制，可以让本发明获得对于各种起飞环境的较高适应能力，同时由于本发明可以精确控制在空中的飞行轨迹及飞行姿态，故本发明可以完成各种较复杂环境中的精确作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，包括：

机架(4)，固定于机架(4)左上、左下、右上、右下四个方向孔洞中的四个固定翼(1)，固定于机架(4)正上、正下、正左、正右四个方向孔洞中的四个倾转部分(5)，覆盖在机架上的机盖(3)，镶嵌于机架内部的中心控制部件；

所述固定翼(1)包括：固定在机架(4)上的直流无刷电机，位于直流无刷电机上部的螺旋桨；

所述倾转部分包括：伺服电机(9)，与伺服电机(9)相连的伺服电机驱动齿轮(8)，与伺服电机驱动齿轮(8)相咬合的倾转轴驱动齿轮(7)，穿过倾转轴驱动齿轮(7)的倾转轴(6)，位于倾转轴(6)中部的旋翼部分；

所述旋翼部分包括：与倾转轴(6)相连的电机倾转底座(11)，设于电机倾转底座(11)上部并与之相连的电机，设于电机上部并与之相连的螺旋桨(10)。

2.如权利要求1所述的一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，所述的伺服电机(9)选用直流无刷伺服电机。

3.如权利要求1所述的一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，所述螺旋桨(10)由中心线向边缘两侧延伸方向厚度逐渐减小。

4.如权利要求1所述的一种倾转翼、固定翼混合型无人机，其特征在于，所述机盖(3)通过螺丝固定并覆盖在机架(4)上。

Images