阅读说明：本技术 一种可变形机身多旋翼飞行装置 (Many rotors of flexible fuselage flight device ) 是由 刘晓培 陆疌 孙亦然 胡斌 刘旭辉 于 2019-03-05 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种可变形机身多旋翼飞行装置,能够将手机等智能终端直接带入空中,通过智能终端自带的摄像头和手机端APP便可实现航拍功能,从而大大扩大了应用范围。本申请还加入了旋翼倾转和机身倾转相结合的控制技术,可实现机身从水平到垂直甚至更大角度的倾转,从而可以通过控制机身姿态来对传统的三轴增稳云台起到一定的替代作用,使得飞行器飞行姿态的控制更加灵活高效,且大大降低了成本,减少了结构空间。本申请不仅具有可折叠的旋翼支架,还具有可折叠的起落架,可折叠于机身两侧,大大减小了飞行装置的体积,极为便于携带。(The application provides a many rotors of flexible fuselage flight device can directly bring intelligent terminal such as cell-phone into aloft, through camera and cell-phone end APP alright realization function of taking by plane of intelligent terminal from the area to application range has been enlarged greatly. The control technology that rotor verts and the fuselage verts and combine together has still been added to this application, can realize that the fuselage verts from the level to perpendicular even bigger angle to can come to play certain substitution to traditional triaxial through control fuselage gesture, make the control of aircraft flight gesture nimble more high-efficient, and greatly reduced the cost, reduced the structure space. This application not only has folding rotor support, still has folding undercarriage, collapsible in fuselage both sides, has reduced flying device's volume greatly, very portable.)

一种可变形机身多旋翼飞行装置

技术领域

本申请涉及多旋翼飞行器技术领域，特别是涉及一种可变形机身多旋翼飞行装置。

背景技术

多旋翼飞行器利用多个旋翼飞行，可通过使用增稳云台搭配微型相机进行空中拍照录像，也可用于搭载各种测量仪器，进行高空探测或高空物体投掷。因此，多旋翼飞行器可应用于农业、探测、气象、灾害预报和救援等多种领域。

目前，大多数多旋翼飞行器通过改变多旋翼飞行器发动机的输出功率或者改变桨叶螺距的方式，使得多个发动机之间存在升力差或者扭矩差，从而实现飞行器姿态变化的目的。飞行器姿态调整时，整个飞机机体进行不同程度的倾斜。为了实现航拍的稳定性，通常需要在飞机上安装增稳云台，例如三轴增稳云台，以此来保证摄像机的平稳摄像。

但是，现有的三轴增稳云台结构复杂又价格昂贵，导致飞行器的购置成本大为增加。此外，目前大多数的航拍设备都需要将飞行器摄取的航拍视频通过图传设备传到地面端设备，无法实现直接将手机带到空中，使用手机自带的摄像头及其APP。因此，现有的航拍设备不仅价格昂贵，而且航拍技术不够高效，亟需改进。

申请内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请要解决的技术问题在于提供一种可变形机身多旋翼飞行装置，用于解决现有的三轴增稳云台价格昂贵且容易损坏，结构设计不够高效的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种可变形机身多旋翼飞行装置，其包括：装置本体，其沿周缘对称地延伸出多个旋翼动力机构；容纳部，设于所述装置本体的正面，用于容纳图像摄取装置；窗口部，设于所述装置本体的背面，且连通所述容纳部，以供图像摄取装置透过该窗口部采集图像。

于本申请的一些实施方式中，所述旋翼动力机构包括：旋翼部件，用于提供动力；旋翼支架，其分别连接所述装置本体和旋翼部件。

于本申请的一些实施方式中，所述旋翼支架为可转动旋翼支架，其包括：连接轴，其与所述装置本体连接；转接轴，其分别连接所述连接轴和旋翼部件，以带动所述旋翼部件绕着所述连接轴转动至展开或收纳于装置本体的状态。

于本申请的一些实施方式中，所述连接轴沿着装置本体的左右方向设置；所述转接轴带动旋翼部件绕着所述连接轴沿装置本体的前后方向转动。

于本申请的一些实施方式中，所述多旋翼飞行装置包括：多个旋翼倾转驱动部件，设于所述装置本体；多个连杆件，分别连接各旋翼倾转驱动部件和各旋翼支架；其中，所旋翼倾转驱动部件通过所述连杆件驱动旋翼部件相对于所述装置本体发生倾转运动。

于本申请的一些实施方式中，所述装置本体随着旋翼部件的倾转而倾转，以带动所述图像摄取装置改变其摄取角度。

于本申请的一些实施方式中，所述旋翼部件在所述装置本体倾转至预设角度后回复至水平状态。

于本申请的一些实施方式中，所述旋翼倾转驱动部件包括舵机。

于本申请的一些实施方式中，所述多旋翼飞行装置包括：起落架，连接所述连接轴，以能够绕着连接轴转动至展开或收纳于装置本体的状态。

于本申请的一些实施方式中，所述起落架绕着所述连接轴沿装置本体的前后方向转动。

如上所述，本申请涉及的，具有以下有益效果：1)本申请能够将手机等智能终端直接带入空中，通过智能终端自带的摄像头和手机端APP便可实现航拍功能，从而大大扩大了应用范围。2)本申请还加入了旋翼倾转和机身倾转相结合的控制技术，可实现机身从水平到垂直甚至更大角度的倾转，从而可以通过控制机身姿态来替代传统的三轴增稳云台的作用，使得飞行器飞行姿态的控制更加灵活高效，大大降低了成本并减少了结构空间。3)本申请不仅具有可折叠的旋翼支架，可折叠于机身两侧或者折叠于机身正面或背面，还具有可折叠的起落架，可折叠于机身两侧，这种可折叠设计大大减小了飞行装置的体积，极为便于携带。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

多旋翼飞行器利用多个旋翼飞行，可通过使用增稳云台搭配微型相机进行空中拍照录像，也可用于搭载各种测量仪器，进行高空探测或高空物体投掷。因此，多旋翼飞行器可应用于农业、探测、气象、灾害预报和救援等多种领域。但是，目前的多旋翼飞行器为了实现航拍的稳定性，通常需要在飞机上安装增稳云台，例如三轴增稳云台，以此来保证摄像机的平稳摄像。但是，现有的三轴增稳云台结构复杂又价格昂贵，导致飞行器的购置成本大为增加。此外，目前大多数的航拍设备都需要将飞行器摄取的航拍视频通过图传设备传到地面端设备，无法实现直接将手机带到空中，使用手机自带的摄像头及其APP。

鉴于上述这些存在于现有技术中的问题，本申请提供一种可变形机身多旋翼飞行装置，来有效解决该些技术难题。本申请的主要思想旨在提供机身能够容纳图像摄取装置的多旋翼飞行装置，且机身背面还设有镜头框，供图像摄取装置采集图像。另外，本申请中多旋翼飞行装置的机身能够发生倾转，从而带动图像摄取装置倾转，进而调整图像摄取角度，大大扩大图像摄取范围。下文，将结合具体的实施例来对本申请中的多旋翼飞行装置做进一步的解释说明。

如图1A所示，展示了本申请在一实施例中的多旋翼飞行装置展开的结构示意图。于本实施例中，所述多旋翼飞行装置为四旋翼飞行装置，所述四旋翼飞行装置分别从装置本体的前端和后端延伸出前后及左右均对称的旋翼动力机构，用于提供飞行动力。

需要说明的是，本申请中所述的多旋翼飞行装置并不以本实施例中的四旋翼飞行装置为限，也不限制旋翼动力机构延伸自装置本体的前端和后端，即在其它的实施例中，所述多旋翼飞行装置也可以是六旋翼飞行装置或者八旋翼飞行装置等等，飞行装置的旋翼动力机构也可以延伸自装置本体的侧面，本申请对此均不作限定。

为便于本领域技术人员理解，下文以四旋翼飞行装置为例，来解释本申请中多旋翼飞行装置的结构和工作原理，本领域技术人员可在四旋翼飞行装置的基础上，推晓出其它类型的多旋翼飞行装置的结构和工作原理。

在图1A中，所述多旋翼飞行装置包括装置本体11，其沿前端和后端对称地延伸出四个旋翼动力机构，用于提供飞行动力。所述多旋翼飞行装置还包括容纳部12，设于装置本体11的正面，用于容纳图像摄取装置，图1展示的是容纳部12的后仓。所述多旋翼飞行装置还包括窗口部13，其设于装置本体11的背部，且连通容纳部12，从而供图像摄取装置透过该窗口部13采集图像。其中，所述窗口部13可以是一敞开的窗口，也可以是一设有透明材质的窗口，本申请对此不作限定。

所述图像摄取装置可以是带有摄像功能的如智能手机、平板电脑、或者个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称PDA)等个人电脑，也可以是照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等等。

于本实施例中，多旋翼飞行装置实现了将手机、pad电脑等智能终端带至空中，利用智能终端自带的前置和/或后置摄像头便可实现航拍功能，并利用智能终端的选线通讯功能还能实现将采集到的图像实时传至地面终端，从而达到了航拍的便捷性和传图实时性。

在一实施例中，所述旋翼动力机构具体包括旋翼部件14和旋翼支架，旋翼部件14用于提供动力，旋翼支架分别连接所述装置本体11和旋翼部件14。

在一实施例中，所述旋翼支架为可转动旋翼支架，其具体包括连接轴15和转接轴16。连接轴15与装置本体11连接，转接轴16分别连接所述连接轴15和旋翼部件14，用于带动旋翼部件14绕着所述连接轴15转动至展开或收纳于装置本11的状态。

于本实施例中，所述连接轴15沿着装置本体11的左右方向设置，所述转接轴16带动旋翼部件14绕着所述连接轴沿装置本体11的前后方向转动。本实施例中所指的装置本体11的左右方向是指与图1的左右方向相吻合，装置本体11的前后方向与图1的前后方向相吻合。

需要说明的是，所述转接轴16带动旋翼部件14转动的方向包括但不限于装置本体11的前后方向，所述旋翼部件14还可沿斜向打开并沿斜向收纳叠于装置本体11上，本申请对此不作限定，或者还可沿左右方向收纳于装置本体11的端部等等，本申请对此不作限定。

为便于本领域技术人员理解本实施例中所述的旋翼部件的展开状态和收纳状态，现结合图1B做详细说明。图1A展示的是多旋翼飞行装置处于展开状态时的结构示意图，图1B展示的是多旋翼飞行装置处于收纳状态时的结构示意图。

结合图1A和图1B可知，转接轴16带动旋翼部件14绕着所述连接轴15转动至图1A展示的状态时，旋翼部件14完全展开于装置本体11，转接轴16带动旋翼部件14绕着所述连接轴15转动至图1B展示的状态时，旋翼部件14收纳于装置本体11。需要说明的是，旋翼部件的展开状态包括完全展开状态和部分展开状态，旋翼部件14从图1A所示状态转动至图1B所示状态的过程中，均可理解为部分展开状态。

如图1A所示，多旋翼飞行装置还包括多个旋翼倾转驱动部件17和多个连杆件18，旋翼倾转驱动部件17设于装置本体11，连杆件18分别连接各旋翼倾转驱动部件17和各旋翼支架。所旋翼倾转驱动部件17通过所述连杆件18驱动旋翼部件14相对于所述装置本体11发生倾转运动，从而控制装置本体11的倾转。

在一实施例中，旋翼倾转驱动部件17为舵机，是用于操纵飞行器舵面倾转的一种执行部件。本实施例中的舵机可以是电动舵机，具体由电动机、传动部件和离合器组成；也可以是液压舵机，由液压作动器和旁通活门组成，但本申请并不以此为限，现有技术中的任何能够实现驱动旋翼部件倾转的执行部件均可应用于本申请的技术方案中。

如图2A所示，展示本申请一实施例中的多旋翼飞行装置的结构示意图。图2A展示的是，多旋翼飞行装置的装置本体21处于水平状态，旋翼部件22则被驱动而相对于装置本体21发生倾转，从与装置本体21呈水平的第一状态被驱动至与装置本体21之间呈一钝角的第二状态。

于本实施例中，发生倾转后的旋翼部件22产生一带动装置本体21同向倾转的动力，使得装置本体21随着旋翼部件22的倾转而倾转，以带动所述图像摄取装置改变其摄取角度，从原先的向下拍摄转变为向侧面拍摄。

如图2B所示，展示了多旋翼飞行装置的装置本体处于倾转而旋翼部件处于水平的示意图。于本实施例中，所述旋翼部件22在所述装置本体21倾转至预设角度后回复至水平状态，从而保持飞行装置的平衡。

如图2C所示，展示了多旋翼飞行装置的装置本体处于垂直而旋翼部件处于水平的示意图。于本实施例中，所述旋翼部件22在所述装置本体21倾转至与地面呈垂直后回复至水平状态，从而保持飞行装置的平衡。

由此，本申请的多旋翼飞行装置除了传统的四旋翼控制技术之外，还加入了旋翼倾转和机身倾转相结合的控制技术，可实现机身从水平到垂直甚至更大角度的倾转，从而可以通过控制机身姿态来替代传统技术中的三轴增稳云台的使用，使得飞行器飞行姿态的控制更加灵活高效，且大大降低了成本，减少了结构空间。

在一实施例中，所述多旋翼飞行装置还包括起落架，连接所述连接轴以能够绕着连接轴转动至展开或收纳于装置本体的状态。所述起落架绕着所述连接轴沿装置本体的前后方向转动。如图1B所示，起落架19连接所述连接轴15的末端，且于图1B中处于收纳于装置本体11的状态。如图2A所示，起落架23处于展开于装置本体21的状态。

起落架用于支撑多旋翼飞行装置，例如在多旋翼飞行装置起飞或者不使用时，起落架可处于收纳状态，以节约飞行装置的占地空间；而在多旋翼飞行装置降落时，起落架则可展开，从而在飞行装置降落于地面时起到支撑的作用。

由此，本申请中的多旋翼飞行装置不仅具有可折叠的旋翼支架，可折叠于机身两侧或者折叠于机身正面或背面，还具有可折叠的起落架，可折叠于机身两侧，这种可折叠设计大大减小了飞行装置的体积，极为便于携带。

综上所述，本申请提供的多旋翼飞行装置，首先能够将手机等智能终端直接带入空中，通过智能终端自带的摄像头和手机端APP便可实现航拍功能，从而大大扩大了应用范围。其次，本申请还加入了旋翼倾转和机身倾转相结合的控制技术，可实现机身从水平到垂直甚至更大角度的倾转，从而可以通过控制机身姿态来替代传统技术中的三轴增稳云台的使用，使得飞行器飞行姿态的控制更加灵活高效，且大大降低了成本，减少了结构空间。最后，本申请不仅具有可折叠的旋翼支架，可折叠于机身两侧或者折叠于机身正面或背面，还具有可折叠的起落架，可折叠于机身两侧，这种可折叠设计大大减小了飞行装置的体积，极为便于携带。因此，本申请有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。