一种共轴双旋翼无人机

文档序号:28354 发布日期:2021-09-24 浏览:52次 >En<

阅读说明:本技术 一种共轴双旋翼无人机 (Coaxial dual-rotor unmanned aerial vehicle ) 是由 杨澎 马斌 于 2021-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明涉及飞行器技术领域,提供了一种共轴双旋翼无人机,包括机壳和安装在机壳内的主轴,主轴的上端安装有下无刷电机,下无刷电机的上方设置有上无刷电机,上无刷电机用于对上旋翼进行驱动,所述下无刷电机的下方设置有下旋翼,所述下旋翼由下桨叶、下桨夹、下桨夹摇臂以及下桨毂组成,下桨毂与下无刷电机的输出端相连接,下桨夹摇臂的一端与下桨毂转动连接,下桨夹摇臂的另一端铰接有下桨夹,所述下桨叶安装在下桨夹上,所述下旋翼的下方设置有下旋翼变距机构,下旋翼变距机构包括倾斜盘和舵机。本发明采用上旋翼固定螺距、下旋翼可调节螺距的结构,简化现有的全变距共轴无人机的复杂结构,使得结构更紧凑,飞行操作更加方便。(The invention relates to the technical field of aircrafts and provides a coaxial dual-rotor unmanned aerial vehicle which comprises a casing and a main shaft arranged in the casing, wherein a lower brushless motor is arranged at the upper end of the main shaft, an upper brushless motor is arranged above the lower brushless motor and used for driving an upper rotor, a lower rotor is arranged below the lower brushless motor and consists of a lower blade, a lower blade clamp rocker arm and a lower blade hub, the lower blade hub is connected with the output end of the lower brushless motor, one end of the lower blade clamp rocker arm is rotatably connected with the lower blade hub, the other end of the lower blade clamp rocker arm is hinged with a lower blade clamp, the lower blade is arranged on the lower blade clamp, a lower rotor pitch-changing mechanism is arranged below the lower rotor, and the lower rotor pitch-changing mechanism comprises an inclined disc and a steering engine. The invention adopts the structure that the upper rotor wing has a fixed pitch and the lower rotor wing has an adjustable pitch, simplifies the complex structure of the existing full-variable-pitch coaxial unmanned aerial vehicle, and ensures that the structure is more compact and the flying operation is more convenient.)

一种共轴双旋翼无人机

技术领域

本发明涉及飞行器

技术领域

,具体是涉及一种共轴双旋翼无人机。

背景技术

共轴双旋翼无人机由于不需要尾桨提供平衡扭矩,相比单旋翼直升机具有较小的体积,相比多旋翼飞行器,除了体积小之外,还具有较高的能量利用率,因此在航空拍摄、空中监视等多种应用领域中日益占据重要的地位。

现有共轴双旋翼无人机大都采用上下桨叶全变距操作,以改变无人机飞行状态,因此,导致上述无人机结构复杂,不易保养,可靠性低,另外,在变距过程中上、下旋翼变距机构之间会相互影响,在耦合作用下,其操纵效率较低,甚至会影响到飞行器的飞行效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共轴双旋翼无人机,旨在解决背景技术中的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案,一种共轴双旋翼无人机,包括机壳和安装在机壳内的主轴,所述主轴的上端安装有下无刷电机,下无刷电机的上方设置有上无刷电机,所述上无刷电机与下无刷电机通过连接杆相连接,上无刷电机用于对上旋翼进行驱动,所述下无刷电机的下方设置有下旋翼,所述下旋翼由下桨叶、下桨夹、下桨夹摇臂以及下桨毂组成,下桨毂与下无刷电机的输出端相连接,下桨夹摇臂的一端与下桨毂转动连接,下桨夹摇臂的另一端铰接有下桨夹,所述下桨叶安装在下桨夹上,所述下旋翼的下方设置有下旋翼变距机构,下旋翼变距机构包括倾斜盘和舵机,所述倾斜盘与下旋翼通过变距连杆连接,舵机与倾斜盘通过活动杆相连接,所述舵机固定安装在主轴上。

作为本发明的进一步方案,所述倾斜盘由内圈套和外圈套组成,所述内圈套套设在主轴的外侧,外圈套套设在内圈套的外侧,内圈套与外圈套活动连接,所述内圈套的侧面固定连接有第二球头,所述下桨夹摇臂上连接有连接臂,连接臂与第二球头之间设置有变距连杆,所述变距连杆的一端与第二球头活动连接,变距连杆的另一端与连接臂转动连接。

作为本发明的进一步方案,所述舵机的数量共有三个,三个舵机关于主轴的中心线呈圆周阵列分布,所述外圈套的外侧面上固定连接有三个第一球头,三个所述第一球头关于外圈套的中心线呈圆周阵列分布,所述第一球头与舵机上的舵机摇臂之间设置有活动杆,所述活动杆的一端与第一球头活动连接,活动杆的另一端与舵机摇臂转动连接。

作为本发明的进一步方案,所述主轴上固定连接有相位保持器,其中一个所述第一球头上固定连接有相位保持杆,所述相位保持器上设置有通槽,相位保持杆贯穿所述通槽且与通槽的内侧面滑动配合连接。

作为本发明的进一步方案,所述机壳的外侧面上连接有若干个弹性脚架,若干个弹性脚架关于机壳的中心线呈圆周阵列分布,所述弹性脚架由脚架杆、第一弹性钢片以及第二弹性钢片组成,所述脚架杆上端的内侧面和外侧面上分别固定连接有第一弹性钢片和第二弹性钢片,第一弹性钢片和第二弹性钢片均与机壳固定连接。

作为本发明的进一步方案,所述脚架杆上设置有限位孔,所述机壳的外侧面上连接有连接轴,连接轴的外侧端转动连接有限位旋钮,限位旋钮与限位孔相适配。

作为本发明的进一步方案,所述限位旋钮和限位孔均呈椭圆孔状,所述脚架杆为碳纤杆,所述第二弹性钢片呈圆弧状。

作为本发明的进一步方案,所述上旋翼由上桨叶、上桨夹、上桨夹摇臂以及上桨毂组成,上桨毂与上无刷电机的输出端相连接,上桨夹摇臂的一端与上桨毂相连接,上桨夹摇臂的另一端铰接有上桨夹,所述上桨叶固定安装在上桨夹上。

作为本发明的进一步方案,所述上无刷电机的上方设置有飞控模块,所述飞控模块中安装有GPS天线、惯性测量单元以及飞控计算机;所述机壳的下方固定安装有光电吊舱。

综上所述,本发明的有益效果是:

1、本发明采用上旋翼固定螺距、下旋翼可调节螺距的结构,简化现有的全变距共轴无人机的复杂结构,使得结构更紧凑,飞行操作更加方便;

2.本发明中上旋翼、下旋翼以及弹性脚架都是可折叠的,携带方便,通过限位旋钮和限位孔的设置,能够将压住后的脚架杆固定住,防止弹开;需要使得脚架杆展开时,旋转限位旋钮,使得限位旋钮和限位孔对齐,脚架杆自动复位;

3、通过相位保持器和相位保持杆的设置,有效的避免了外圈套绕着主轴进行转动,使得下旋翼变距机构的运动更加稳定,变距效果更加可控,进而整个飞行状态的调节更加快捷方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它的附图,其中:

图1为本发明实施例一种共轴双旋翼无人机的正面结构示意图。

图2为本发明实施例一种共轴双旋翼无人机的部分三维结构示意图。

图3为图2中A处的局部放大示意图。

图4为本发明实施例一种共轴双旋翼无人机中倾斜盘的结构示意图。

图5为本发明实施例一种共轴双旋翼无人机中弹性脚架的结构示意图。

附图标记:1-机壳、2-弹性脚架、3-光电吊舱、4-飞控模块、5-上无刷电机、6-上旋翼、7-主轴、71-连接杆、8-下无刷电机、9-下旋翼、10-倾斜盘、11-舵机、111-舵机摇臂、12-相位保持器、13-活动杆、91-下桨叶、92-下桨夹、93-下桨夹摇臂、94-下桨毂、95-连接臂、96-变距连杆、101-内圈套、102-外圈套、103-第一球头、104-相位保持杆、105-第二球头、21-脚架杆、22-第一弹性钢片、23-第二弹性钢片、24-限位孔、25-连接轴、26-限位旋钮。

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晰,以下结合附图及具体实施例,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。

在本发明的描述中,术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,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。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1、图2和图3,本发明实施例提供的一种共轴双旋翼无人机,包括机壳1和安装在机壳1内的主轴7,所述主轴7的上端安装有下无刷电机8,下无刷电机8的上方设置有上无刷电机5,所述上无刷电机5与下无刷电机8通过连接杆71相连接,上无刷电机5用于对上旋翼6进行驱动,所述下无刷电机8的下方设置有下旋翼9,所述下旋翼9由下桨叶91、下桨夹92、下桨夹摇臂93以及下桨毂94组成,下桨毂94与下无刷电机8的输出端相连接,下桨夹摇臂93的一端与下桨毂94转动连接,下桨夹摇臂93的另一端铰接有下桨夹92,所述下桨叶91安装在下桨夹92上,所述下旋翼9的下方设置有下旋翼变距机构,下旋翼变距机构包括倾斜盘10和舵机11,所述倾斜盘10与下旋翼9通过变距连杆96连接,舵机11与倾斜盘10通过活动杆13相连接,所述舵机11固定安装在主轴7上。

在本发明实施例中,上无刷电机5用来带着上旋翼6进行旋转,上旋翼6的螺距是固定不便的,下无刷电机8用来带着下旋翼9进行旋转,下旋翼变距机构用来改变下旋翼9的螺距,进而改变飞行状态,通过仅在下旋翼9设置变距机构,可简化现有的全变距共轴无人机的复杂结构,使得结构更紧凑;通过下桨叶91、下桨夹92、下桨夹摇臂93以及下桨毂94的设置,下旋翼9能够折叠,方便携带。

请参阅图1、图2、图3和图4,在本发明的一个实施例中,所述倾斜盘10由内圈套101和外圈套102组成,所述内圈套101套设在主轴7的外侧,外圈套102套设在内圈套101的外侧,内圈套101与外圈套102活动连接,所述内圈套101的侧面固定连接有第二球头105,所述下桨夹摇臂93上连接有连接臂95,连接臂95与第二球头105之间设置有变距连杆96,所述变距连杆96的一端与第二球头105活动连接,变距连杆96的另一端与连接臂95转动连接。

在本发明实施例中,本发明中倾斜盘10采用内圈套101与外圈套102的结构形式,设计更加合理,内圈套101可以转动,外圈套102不能够转动,内圈套101与下旋翼9传动连接,外圈套102与舵机11传动连接,这样,启动舵机11,即可实现下旋翼9的变距作业。

请参阅图1、图2、图3和图4,在本发明的一个实施例中,所述舵机11的数量共有三个,三个舵机11关于主轴7的中心线呈圆周阵列分布,所述外圈套102的外侧面上固定连接有三个第一球头103,三个所述第一球头103关于外圈套102的中心线呈圆周阵列分布,所述第一球头103与舵机11上的舵机摇臂111之间设置有活动杆13,所述活动杆13的一端与第一球头103活动连接,活动杆13的另一端与舵机摇臂111转动连接。

所述主轴7上固定连接有相位保持器12,其中一个所述第一球头103上固定连接有相位保持杆104,所述相位保持器12上设置有通槽,相位保持杆104贯穿所述通槽且与通槽的内侧面滑动配合连接。

在本发明实施例中,通过相位保持器12和相位保持杆104的设置,有效的避免了外圈套102绕着主轴7进行转动,使得下旋翼变距机构的运动更加稳定,变距效果更加可控,进而整个飞行状态的调节更加快捷方便。

请参阅图1和图5,在本发明的一个实施例中,所述机壳1的外侧面上连接有若干个弹性脚架2,若干个弹性脚架2关于机壳1的中心线呈圆周阵列分布,所述弹性脚架2由脚架杆21、第一弹性钢片22以及第二弹性钢片23组成,所述脚架杆21上端的内侧面和外侧面上分别固定连接有第一弹性钢片22和第二弹性钢片23,第一弹性钢片22和第二弹性钢片23均与机壳1固定连接;所述脚架杆21上设置有限位孔24,所述机壳1的外侧面上连接有连接轴25,连接轴25的外侧端转动连接有限位旋钮26,限位旋钮26与限位孔24相适配;所述限位旋钮26和限位孔24均呈椭圆孔状,所述脚架杆21为碳纤杆,所述第二弹性钢片23呈圆弧状。

在本发明实施例中,通过第一弹性钢片22和第二弹性钢片23的设置,脚架杆21能够向内折叠,压住后放入存贮装置中,携带方便;通过限位旋钮26和限位孔24的设置,能够将压住后的脚架杆21固定住,防止弹开,需要使得脚架杆21展开时,旋转限位旋钮26,使得限位旋钮26和限位孔24对齐,脚架杆21自动复位。

请参阅图1和图2,在本发明的一个实施例中,所述上旋翼6由上桨叶、上桨夹、上桨夹摇臂以及上桨毂组成,上桨毂与上无刷电机5的输出端相连接,上桨夹摇臂的一端与上桨毂相连接,上桨夹摇臂的另一端铰接有上桨夹,所述上桨叶固定安装在上桨夹上。

所述上无刷电机5的上方设置有飞控模块4,所述飞控模块4中安装有GPS天线、惯性测量单元以及飞控计算机;所述机壳1的下方固定安装有光电吊舱3。

在本发明实施例中,通过上桨叶、上桨夹、上桨夹摇臂以及上桨毂的设置,上旋翼6也是可以折叠的,方便携带;光电吊舱3的设置,使得本发明能够进行目标探测,使用方便。

对于本领域技术人员而言,虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例,但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的,并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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