CN106956768A

CN106956768A - 飞行器

Info

Publication number: CN106956768A
Application number: CN201710301993.XA
Authority: CN
Inventors: 白振业; 张术超
Original assignee: Sharp Defense Technology (beijing) Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Ruihe Aircraft Intelligent Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2017-07-18

Abstract

本发明提供一种飞行器包括：具有第一重量的第一主体部分和具有第二重量的第二主体部分的飞行器主体，容纳所述飞行器主体的具有三轴陀螺结构的球形防护罩，其中，所述第一主体部分在邻近所述球形防护罩的几何中心的位置处支撑在所述三轴陀螺结构上，所述第二主体部分悬挂安装在所述第一主体部分下方，所述第一重量和所述第二重量设计成使得所述飞行器主体的重心位于所述球形防护罩的几何中心的正下方。本发明能够够实现飞行器在水平面内的前后左右的水平滚动甚至向上的爬墙运动，并且飞行器主体能够始终保持基本水平状态，确保了飞行器的稳定性。

Description

飞行器

技术领域

本发明实施例涉及航空技术领域，尤其涉及一种飞行器。

背景技术

随着科技的发展，无人机已经越来越广泛的应用到生活生产的各个方面例如，用于城市管理、农业、地质勘探、气象、店里、抢险救灾、视频拍摄等方面。现在的无人机往往容易摔坏，并且碰到复杂的环境就无能为力，只能依靠撞上障碍物打坏螺旋桨，才能落到地上，因此需要一个防护罩对无人机进行保护，避免无人机受损。针对于上述情况，现有技术中又进一步出现了带有保护罩的无人机，但是现有的带有保护罩的无人机中，无人机本体不能始终保持水平，容易受到保护罩的影响。例如，一旦保护罩受风的影响发生晃动或者与外部障碍物发生碰撞，保护罩就会带动无人机本体发生倾斜甚至翻转，从而造成无人机飞行的不稳定性，以及安全隐患。

发明内容

本发明实施例提供一种飞行器，用以至少解决上述技术问题中的飞行器不能够安全平稳飞行的技术问题。

在本发明的飞行器的一些实施例中，其包括：

具有第一重量的第一主体部分和第二重量的第二主体部分的飞行器主体，容纳所述飞行器主体的具有三轴陀螺结构的球形防护罩，

其中，所述第一主体部分在邻近所述球形防护罩的几何中心的位置处支撑在所述三轴陀螺结构上，所述第二主体部分悬挂安装在所述第一主体部分下方，所述第一重量和所述第二重量设计成使得所述飞行器主体的重心位于所述球形防护罩的几何中心的正下方。

本实施例中，通过采用三轴陀螺结构作为飞行器的防护罩可以使得飞行器在任何恶劣的环境中都始终处于基本水平状态。并且能够实现飞行器在水平面内的前后左右的水平滚动甚至向上的爬墙运动。此外，为了确保飞行器的稳定性，还通过将第一重量和所述第二重量设计成使得所述飞行器主体的重心位于所述球形防护罩的几何中心的正下方，从而保证飞行器受到外部环境影响时能够更加迅速灵敏的恢复到基本水平状态，确保了飞行器的稳定性。

在一些实施例中，所述第一主体部分通过竖向连接杆安装在所述三轴陀螺结构上，所述第一主体部分套接在所述竖向连接杆上，所述竖向连接杆上布置有用于支撑所述第一主体部分的限位装置；其中，当所述竖向连接杆处于非受力状态时，所述限位装置将所述第一主体部分保持在第一位置；当所述竖向连接杆受到轴线方向的外力时，所述限位装置将所述第一主体部分限制在第二位置范围间沿所述轴线方向运动，所述第二位置范围包括所述第一位置。

本实施例中，不仅通过限位装置实现了飞行器主体与三轴陀螺机构的支撑安装，而且通过限位装置的设置还能够将外部对飞行器竖直方向的冲击(例如，飞行器故障时摔落造成的冲击)尽可能对的缓冲掉，不至于生硬的直接传递到飞行器主体，对飞行器主体造成不必要的损伤。

在一些实施例中，所述限位装置包括套接在所述竖向连接杆上的第一限位部件和第二限位部件；其中，所述第一限位部件位于所述第一主体部件之上，所述第二限位部件位于所述第二主体部分之下；所述第一限位部件和所述第二限位部件为弹性部件。

本实施例中通过两个限位部件分别对飞行器主体的第一主体部分的上下表面进行了限定，使得第一主体部分能够保持在第一限位部件和第二限位部件所限定的范围内进行运动(竖直连杆受到竖直方向的冲击力时)，而且由于第一限位部件和第二限位部件均采用弹性材料，所以能够削减竖直方向对飞行器主体的冲击。

在一些实施例中，所述限位装置包括第一限位部件、第一弹簧、第二限位部件、第二弹簧；所述第一限位部件限定所述第一弹簧以支撑所述第一主体部分的上表面，所述第二限位部件限定所述第二弹簧以支撑所述第一主体部分的下表面。

在一些实施例中，所述第一主体部分上安装有多个螺旋桨，所述多个螺旋桨的转轴所在方向与所述第一主体部分所在平面呈锐角。

本实施例中通过将飞行器主体上的螺旋桨的转轴所在方向与第一主体部分所在平面呈锐角的方式能够使得飞行器飞行过程中保持更加平稳的飞行，利于飞行器实现前后左右等方向的变向运动，提升了飞行器变向运动的灵敏性。

在一些实施例中，所述三轴陀螺结构包括第一轴向框架，在所述第一轴向框架外侧与所述第一轴向框架枢转连接的第二轴向框架和在所述第二轴向框架外侧与所述第二轴向框架枢转连接的第三轴向框架。所述第三轴向框架的外轮廓为圆形或者多面体形状。所述第一轴向框架和所述第二轴向框架为圆环形框架。本实施例中当第三轴向框架的外轮廓为圆形时有利于飞行器在地面或者墙体上的运动，当为多面体结构时有利于飞行器更加平稳快速的降落。

在一些实施例中，所述第一轴向框架和第二轴向框架采用刚性材料；所述第三轴向框架采用弹性材料。

在一些实施例中，所述第三轴向框架与所述第二轴向框架之间的距离设定为大于所述第三轴向框架最大形变距离。

本实施例中通过在三轴陀螺结构不同层次结构的选材以及相互之间距离的设定(根据所选择材料的最大弹性形变距离设定)，充分实现了对外部恶劣环境所引起的冲击的缓冲，从而保证了飞行器的安全飞行的同时，避免了对飞行器的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

图1为本发明飞行器的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明飞行器中飞行器主体与第一轴向框架安装方式的一个实施例的结构示意图；

图3为本发明飞行器中飞行器主体与第一轴向框架和第二轴向框架安装方式的一个实施例的结构示意图。

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。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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，在本发明的飞行器的一些实施例中，其包括：

包括具有第一重量的第一主体部分21和具有第二重量的第二主体部分22的飞行器主体，容纳所述飞行器主体的具有三轴陀螺结构的球形防护罩1，

其中，所述第一主体部分21在邻近所述球形防护罩1的几何中心的位置处支撑在所述三轴陀螺结构上，所述第二主体部分22悬挂安装在所述第一主体部分21下方，所述第一重量和所述第二重量设计成使得所述飞行器主体的重心位于所述球形防护罩1的几何中心的正下方。

本实施例中，通过采用三轴陀螺结构作为飞行器的防护罩1可以使得飞行器在任何恶劣的环境中都始终处于基本水平状态。并且能够实现飞行器在水平面内的前后左右的水平滚动甚至向上的爬墙运动。此外，为了确保飞行器的稳定性，还通过将第一重量和所述第二重量设计成使得所述飞行器主体的重心位于所述球形防护罩的几何中心的正下方，从而保证飞行器受到外部环境影响时能够更加迅速灵敏的恢复到基本水平状态，确保了飞行器的稳定性。本实施例中可以通过将飞行器主体中重量较重的部分配置到第二主体部分，从而保证飞行器主体的中心能够位于球形保护罩的几何中心的正下方。

在一些实施例中，第二主体部分22通过多个悬挂连接部件23与所述第一主体部分21连接，悬挂连接部件23为刚性连接部件，以保证第二主体部分22与第一主体部分21的相对固定。

如图1所示，在一些实施例中，第一主体部分22上安装有多个螺旋桨24，所述多个螺旋桨24的转轴所在方向与所述第一主体部分21所在平面呈锐角。本实施例中通过将飞行器主体上的螺旋桨24的转轴所在方向与第一主体部分21所在平面呈锐角的方式能够使得飞行器飞行过程中保持更加平稳的飞行，利于飞行器实现前后左右等方向的变向运动，提升了飞行器变向运动的灵敏性。

在本发明的一些实施例中，飞行器为四旋翼飞行器，飞行器主体的第一主体部分21上安装有四个螺旋桨24，第一主体部分21整体为安装螺旋桨24的支架。第二主体部分22用于安装飞行器的控制部分，例如，电源、飞行器控制主板、陀螺仪、云台、摄像头等。通过将飞行器主体的重量主要集中配置在第二主体部分22的方式，保证了飞行器主体的重心能够位于球形防护罩1的几何中心的正下方。如果必要的话，可以单独给第二主体部分22增加配重，以确保飞行器主体能够在三轴陀螺结构中始终保持基本水平的状态。

在一些实施例中，所述第一主体部分21通过竖向连接杆31安装在所述三轴陀螺结构上，所述第一主体部分21套接在所述竖向连接杆31上，所述竖向连接杆31上布置有用于支撑所述第一主体部分21的限位装置；其中，当所述竖向连接杆31处于非受力状态时，所述限位装置将所述第一主体部分21保持在第一位置；当所述竖向连接杆31受到轴线方向的外力时，所述限位装置将所述第一主体部分21限制在第二位置范围间沿所述轴线方向运动，所述第二位置范围包括所述第一位置。

本实施例中，不仅通过限位装置实现了飞行器主体与三轴陀螺机构的支撑安装，而且通过限位装置的设置还能够将外部对飞行器竖直方向的冲击(例如，飞行器故障时摔落造成的冲击)尽可能多的缓冲掉，不至于生硬的直接传递到飞行器主体，对飞行器主体造成不必要的损伤。

在一些实施例中，所述限位装置包括套接在所述竖向连接杆31上的第一限位部件和第二限位部件；其中，所述第一限位部件位于所述第一主体部件21之上，所述第二限位部件位于所述第二主体部分21之下；所述第一限位部件和所述第二限位部件为弹性部件。

本实施例中通过两个限位部件分别对飞行器主体的第一主体部分21的上下表面进行了限定，使得第一主体部分21能够保持在第一限位部件和第二限位部件所限定的范围内进行运动(竖直连杆受到竖直方向的冲击力时)，而且由于第一限位部件和第二限位部件均采用弹性材料，所以能够削减竖直方向对飞行器主体的冲击。

如图2所示，在一些实施例中所述限位装置包括第一限位部件32、第一弹簧33、第二限位部件32′、第二弹簧33′；所述第一限位部件32限定所述第一弹簧33以支撑所述第一主体部分21的上表面，所述第二限位部件32′限定所述第二弹簧33′以支撑所述第一主体部分21的下表面。

本实施例中，由于飞行器主体1在三轴陀螺结构的配合下始终保持基本水平状态(这种保持不依赖于飞行器的控制***的自动调节，是纯机械结构实现的)，即使是飞行器故障时，飞行器主体也保持基本水平状态(此处的基本水平状态并非完全的水平状态，而是包括了飞行器在进行侧飞或者转向时出现了飞行器主体的微小倾斜状态)，从而当飞行器因故障而坠落时，必然会给飞行器造成沿竖直方向的冲击力，这时通过本实施例中的限位装置就能够将这种冲击缓冲掉，避免了对飞行器主体的冲击与损坏。

参考图1至图3，在一些实施例中，所述三轴陀螺结构包括第一轴向框架3，与所述第一轴向框架3枢转连接的第二轴向框架4和与所述第二轴向框架4枢转连接的第三轴向框架5，所述第三轴向框架5的外轮廓为圆形或者多面体形状，其中第一轴向框架3位于最里层，第二轴向框架4位于中间层，第三轴向框架5位于最外层。本实施例中当第三轴向框架5的外轮廓为圆形时有利于飞行器在地面或者墙体上的运动，当为多面体结构时有利于飞行器更加平稳快速的降落。

在一些实施例中，第一轴向框架3和第二轴向框架4可以是圆环形或者是其它形状，本发明不多此做限定。

在一些实施例中，所述第一轴向框架3和第二轴向框架4采用刚性材料；所述第三轴向框架5采用弹性材料。

本实施例中采用刚性材料制作位于内侧的第一轴向框架3和第二轴向框架4保证了对飞行器的牢固的支撑作用，采用弹性材料制作第三轴向框架5不仅能够对内部的飞行器主体1起到保护作用，而且还能够缓冲外部的冲击，从而间接的对飞行器主体起到了保护作用。

在一些实施例中，所述第三轴向框架5与所述第二轴向框架4之间的距离设定为大于所述第三轴向框架5最大形变距离。

在本实施例中，通过根据第三轴向框架5的最大形变距离来设定第三轴向框架5与第二轴向框架4之间的距离的方式，能够保证在飞行器受到外界撞击时，即使第三轴向框架5发生形变，也不会与中间层的第二轴向框架4接触以将外部冲击直接传递进来，最大程度上削减了外部撞击对内部飞行器主体1的冲击。

此外，在一些实施例中还可以通过在第三轴向框架5和第二轴向框架4的连接处设置缓冲部件的方式来避免第三轴向框架5和第二轴向框架4之间的直接接触导致的外部冲击的直接传递。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种飞行器，其特征在于，包括：

具有第一重量的第一主体部分和具有第二重量的第二主体部分的飞行器主体，

容纳所述飞行器主体的具有三轴陀螺结构的球形防护罩，

2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述第一主体部分通过竖向连接杆安装在所述三轴陀螺结构上，所述第一主体部分套接在所述竖向连接杆上，所述竖向连接杆上布置有用于支撑所述第一主体部分的限位装置；其中，当所述竖向连接杆处于非受力状态时，所述限位装置将所述第一主体部分保持在第一位置；当所述竖向连接杆受到轴线方向的外力时，所述限位装置将所述第一主体部分限制在第二位置范围间沿所述轴线方向运动，所述第二位置范围包括所述第一位置。

3.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述限位装置包括套接在所述竖向连接杆上的第一限位部件和第二限位部件；其中，所述第一限位部件位于所述第一主体部件之上，所述第二限位部件位于所述第二主体部分之下；所述第一限位部件和所述第二限位部件为弹性部件。

4.根据权利要求2所述的飞行器，其特征在于，所述限位装置包括第一限位部件、第一弹簧、第二限位部件、第二弹簧；所述第一限位部件限定所述第一弹簧以支撑所述第一主体部分的上表面，所述第二限位部件限定所述第二弹簧以支撑所述第一主体部分的下表面。

5.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述第一主体部分上安装有多个螺旋桨，所述多个螺旋桨的转轴所在方向与所述第一主体部分所在平面呈锐角。

6.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述三轴陀螺结构包括第一轴向框架，在所述第一轴向框架外侧与所述第一轴向框架枢转连接的第二轴向框架和在所述第二轴向框架外侧与所述第二轴向框架枢转连接的第三轴向框架。

7.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述第一轴向框架和所述第二轴向框架为圆环形框架。

8.根据权利要求6所述的飞行器，其特征在于，所述第三轴向框架的外轮廓为圆形或者多面体形状。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的飞行器，其特征在于，所述第一轴向框架和第二轴向框架采用刚性材料；所述第三轴向框架采用弹性材料。

10.根据权利要求6-8中任一项所述的飞行器，其特征在于，所述第三轴向框架与所述第二轴向框架之间的距离设定为大于所述第三轴向框架的最大形变距离。