阅读说明：本技术 X翼无人机 (X wing unmanned aerial vehicle ) 是由 刘明哲 陈楚琪 郑秋婵 黎慧谨 乡芷茹 罗子乐 马韵甲 朱磊 张家峰 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种X翼无人机。所述X翼无人机包括连接臂；机翼组件,所述机翼组件设于所述连接臂上；飞行控制器,所述控制器设于所述连接臂的顶部；舵机,所述舵机设于所述连接臂的底部；接收机,所述接收机设于所述连接臂的底部；电池,所述电池设于所述连接臂的底部。本发明提供的X翼无人机可变形,水平飞行速度快,具备垂直起降能力,体积小便于携带。(the invention provides an X-wing unmanned aerial vehicle. The X-wing drone comprises a connecting arm; the wing assembly is arranged on the connecting arm; the flight controller is arranged at the top of the connecting arm; the steering engine is arranged at the bottom of the connecting arm; the receiver is arranged at the bottom of the connecting arm; and the battery is arranged at the bottom of the connecting arm. The X-wing unmanned aerial vehicle provided by the invention is deformable, has high horizontal flying speed, has vertical take-off and landing capability, and is small in size and convenient to carry.)

X翼无人机

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种X翼无人机。

背景技术

传统固定翼飞行器在起飞和降落时，需要相当长的跑道来实现。这不仅意味着需要花费大量的人力物力财力修建机场，而且在战时，机场将成为敌军的首要攻击目标。一旦机场被破坏，即便是威力强大的B2，F22，也英雄无用武之地。而直升机或多旋翼的水平飞行速度相对于固定翼飞行器的水平飞行速度慢很多。为使飞机突破跑道的限制，实现其自由的起降，20世纪中叶便诞生了垂直起降飞行器VTOL(vertical take-off and landing)，这个革命性的理念。

X翼无人机是一种垂直起降无人机，是一种集四旋翼飞行器和固定翼飞行器的优点于一身的飞行器，既可以实现零水平速度垂直起飞和着陆，又可以进行悬停，又能以固定翼飞行器的飞行方式高速水平飞行，是一种非常有发展前途的飞行器。这种飞行器结构复杂，其多输入、多输出、非线性的特点使得对其进行飞行控制较为困难。目前国内、外对VTOL无人机的研究主要集中在倾转旋翼式无人机、涵道风扇式无人机、T-wing式和尾座式无人机等，而国内外对X翼飞行器的研究几乎没有。

因此，有必要提供一种新的X翼无人机解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能垂直起降又能高速平飞的X翼无人机。

为解决上述技术问题，本发明提供的X翼无人机包括：连接臂；机翼组件，所述机翼组件设于所述连接臂上；飞行控制器，所述控制器设于所述连接臂的顶部；舵机，所述舵机设于所述连接臂的底部；接收机，所述接收机设于所述连接臂的底部；电池，所述电池设于所述连接臂的底部。

优选的，所述机翼组件包括第一左机翼、第二左机翼、第一右机翼和第二右机翼，所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼通过所述连接臂与所述舵机连接，所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼的底部均设有副翼，所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼内均设有铰链机构，四个所述副翼分别通过相应的铰链机构与所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼连接。

优选的，所述副翼与所述连接臂为增材制造一体成型，所述副翼与所述连接臂材料为聚乳酸。

优选的，所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼的翼型为S型。

优选的，所述第一左机翼与所述第二左机翼和所述第一右机翼和所述第二右机翼之间的夹角可变，可变范围为0-90度。

优选的，所述第一左机翼、所述第二左机翼、所述第一右机翼和所述第二右机翼上均设有电机，所述电机的输出轴上设有螺旋桨叶。

优选的，所述电机为3.7V/1020空心杯电机，所述螺旋桨叶采用75mm桨叶。

优选的，所述铰链机构包括多个合页，多个合页上设有同一个圆形杆和同一个方形杆。

与相关技术相比较，本发明提供的X翼无人机具有如下有益效果：

本发明提供一种X翼无人机，通过设置舵机，令第一左机翼、第二左机翼、第一右机翼和第二右机翼间的夹角在高速平飞阶段旋转从90°缩小到0°，降低了第一左机翼、第二左机翼、第一右机翼和第二右机翼变形之前所附空气阻力；通过S型翼型、副翼、飞控、舵机等的设置，使得飞行性能优异、姿态稳定；横截面面积仅为7寸即17.8cm*12.7cm，质量仅90g。体积小、质量轻，方便易携。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的整体结构***分解图；

图3为本发明机翼与连接臂连接方式示意图；

图4为本发明机翼旋转角度示意图；

图5为本发明飞行方式示意图；

图6为本发明机翼变形前示意图；

图7为本发明机翼变形后示意图；

图8为本发明便携放飞示意图；

图9为本发明的正视图；

图10为本发明的左视图；

图11为本发明的俯视图。

图中标号：1、连接臂，2、电机，3、飞行控制器，4、舵机，5、螺旋桨叶，6、接收机，7、电池，8、第一左机翼，9、第二左机翼，10、第一右机翼，11、第二右机翼，12、副翼。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“垂直”、“水平”、“内”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“垂直”、“悬停”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明要指出的是，本发明中，如未特别写出具体涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等，则本发明涉及的结构、连接关系、位置关系、动力来源关系等均为本领域技术人员在现有技术的基础上，可以不经过创造性劳动可以得知的。

在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面结合附图，对本发明的无人机进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

请结合参阅图1-11，其中，图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的整体结构***分解图；图3为本发明机翼与连接臂连接方式示意图；图4为本发明机翼旋转角度示意图；图5为本发明飞行方式示意图；图6为本发明机翼变形前示意图；图7为本发明机翼变形后示意图；图8为本发明便携放飞示意图；图9为本发明的正视图；图10为本发明的左视图；图11为本发明的俯视图。X翼无人机包括：连接臂1；机翼组件，所述机翼组件设于所述连接臂1上；飞行控制器3，所述控制器3设于所述连接臂1的顶部；舵机4，所述舵机4设于所述连接臂1的底部；接收机6，所述接收机6设于所述连接臂1的底部；电池7，所述电池7设于所述连接臂1的底部。

所述机翼组件包括第一左机翼8、第二左机翼9、第一右机翼10和第二右机翼11，所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11通过所述连接臂1与所述舵机4连接，所述舵机4可控制所述连接臂1转动角度，连接臂转动角度范围为0-90度；所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11的底部均设有副翼12，当X翼无人机作为一种多旋翼无人机时，所述副翼12可作为操纵面，所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11内均设有铰链机构，四个所述副翼12分别通过相应的铰链机构与所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11连接。

所述副翼12与所述连接臂1为增材制造一体成型，所述副翼12与所述连接臂1材料为聚乳酸。

所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11的翼型为S型。

所述第一左机翼8与所述第二左机翼9和所述第一右机翼10和所述第二右机翼11之间的夹角可变，可变范围为0-90度。

所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11上均设有电机2，所述电机2的输出轴上设有螺旋桨叶5。

所述电机为3.7V/1020空心杯电机，所述螺旋桨叶5采用75mm桨叶。

所述铰链机构包括多个合页，多个合页上设有同一个圆形杆和同一个方形杆。

本装置可通过所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11直立于地面；飞行方式为垂直起降转水平飞行；可兼具固定翼飞行器与多旋翼飞行器的特点。

本装置的横截面面积仅为7寸即17.8cm*12.7cm，质量仅90g，体积小、质量轻，方便易携，如图8所示，可作为一种便携式飞行器来执行任务，执行任务的过程为：所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11均与地面接触，通过地面控制器控制本装置垂直起飞，起飞时，四个电机2带动螺旋桨叶5高速旋转，起飞后在空中进行垂直转平飞，在垂直转平飞的过程中舵机4使所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11转动相应的角度，所述第一左机翼8、所述第二左机翼9、所述第一右机翼10和所述第二右机翼11变形之后所附空气阻力大大减小，平飞后向上空爬升，飞行到一定高度后，保持飞行，直到到达目的地开设有执行任务，任务执行完后，继续保持平飞，到达安全降落区域后，将平飞转成垂直飞行，本装置向下下坡，并调整本装置的飞行姿势，使其平稳并垂直与地面着陆，S型翼型、副翼12、飞行控制器3、舵机4等的设置，使得飞行性能优异、姿态稳定。

与相关技术相比较，本发明提供的X翼无人机具有如下有益效果：

本发明提供一种X翼无人机，通过设置舵机4，令第一左机翼8、第二左机翼9、第一右机翼10和第二右机翼11间的夹角在高速平飞阶段旋转从90°缩小到0°，降低了第一左机翼8、第二左机翼9、第一右机翼10和第二右机翼11变形之前所附空气阻力；通过S型翼型、副翼12、飞行控制器3、舵机4等的设置，使得飞行性能优异、姿态稳定；横截面面积仅为7寸即17.8cm*12.7cm，质量仅90g。体积小、质量轻，方便易携。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。