CN107878752A - 自稳抗风无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及自稳抗风无人机，包括中心舱、电池舱、机臂、矢量驱动装置、旋翼装置、起落架装置和控制***，所述矢量驱动装置均安装在所述机臂上，所述机臂与所述中心舱相连构成机体框架，所述旋翼装置安装在所述矢量驱动装置驱动上，所述矢量驱动装置与所述控制***连接以控制旋翼装置相对于机臂运动，所述矢量驱动装置包括翻转部和旋转部，所述翻转部和机臂采用上下翻转方式连接，所述旋转部和旋翼装置采用旋转方式连接，解决了无人机在飞行过程中遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
Description
技术领域
本发明涉及无人机技术领域，特别涉及自稳抗风无人机。
背景技术
随着社会的发展，无人机应用越来越广泛，如快递运输、航拍、农作物监控、新闻报道、电力巡检、及影视拍摄等领域，旋翼无人机通过调节电机转速来改变旋翼转速，实现升力变化，从而控制飞行，比如四旋翼无人机，当飞机四个螺旋桨的升力之和等于飞机总重量时，飞机的升力与重力相平衡，飞机就可以悬停在空中了，但当无人机受到恶劣天气影响时，无人机在飞行过程中因受到不同方向力的作用，容易导致无人机整体受力极不平稳，从而使无人机具有坠落的风险。
综上所述，目前亟需一种技术方案解决无人机在飞行过程中常常遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决无人机在飞行过程中常常遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
自稳抗风无人机，包括中心舱、电池舱、若干个机臂、矢量驱动装置、旋翼装置、起落架装置和控制***；
每个所述机臂上均安装有所述矢量驱动装置，所述机臂与所述中心舱相连构成机体框架，所述旋翼装置安装在所述矢量驱动装置驱动上，所述矢量驱动装置与所述控制***电性连接以控制旋翼装置相对于机臂运动；
所述矢量驱动装置包括翻转部和旋转部，所述翻转部一端连接在所述机臂上并能够使所述翻转部相对机臂上下翻转，所述翻转部另一端旋转连接所述旋转部，且所述旋转部能够沿所述翻转部的轴向旋转，所述旋翼装置旋转连接在所述旋转部上。
机臂与中心舱相连构成机体框架，旋翼装置安装于矢量驱动装置驱动上，矢量驱动装置与控制***连接以控制旋翼装置相对于机臂运动，矢量驱动装置包括翻转部和旋转部，当无人机在遇到恶劣天气时，可通过控制***控制矢量驱动装置的翻转部带动旋翼装置上下移动，同时通过旋转部带动旋翼装置转动至不同的角度，旋转装置产生的作用力分解在无人机的竖直方向和水平方向，竖直方向的作用力抵消无人机所受的重力，水平方向的作用力可抵消无人机受到不同的水平方向的作用力，作用力抵消无人机受到不同方向的外界力，使无人机保持平稳，从而解决无人机在飞行过程中遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
优选的，所述翻转部包括设于机臂的端一的安装座，所述安装座上设有舵机一，所述舵机一上设有齿轮轴一，所述齿轮轴一和所述矢量驱动装置的传动杆的端一齿轮啮合连接，同时所述传动杆的端一与安装座采用转轴连接，机臂的端一设有安装座，安装座上设有舵机一，通过舵机一驱动齿轮轴一转动，齿轮轴一与矢量驱动装置的传动杆的端一齿轮啮合连接，同时传动杆的端一与安装座转轴连接，从而通过齿轮传动带动传动杆相对于安装座上下转动，达到调节旋翼装置竖向位移的目的。
优选的，所述舵机一对称设于安装座两侧。
优选的，所述旋转部包括设于传动杆的端二的舵机二，所述舵机二上设有齿轮轴二，所述齿轮轴二与所述旋翼装置齿轮啮合连接，同时所述传动杆的端二与旋翼装置采用轴承连接，舵机二上设有齿轮轴二，齿轮轴二与旋翼装置采用齿轮啮合连接，传动杆的端二与旋翼装置轴承连接，从而通过齿轮传动带动旋翼装置相对于传动杆旋转，达到调节旋翼装置通过角度变化调节平稳的目的。
优选的，所述舵机二对称设有传动杆的端二。
优选的，所述中心舱上设有卡槽，所述机臂的端二设有与卡槽适配的卡座，所述卡槽和卡座采用卡紧机构连接，通过机臂上的卡座和中心舱上的卡槽采用卡紧机构连接，方便机臂的安装和拆卸。
优选的，所述起落架装置包括设置在中心舱下端的竖管组件，所述竖管组件下端设有横管，竖管组件下端设有横管，横管与地面的接触面积大，从而可使无人机在降落地面时保持平稳。
优选的，所述竖管组件包括相互铰接的竖管，所述竖管上设有减振装置，通过在竖管组件上设置减震装置减小无人机在降落地面时产生的震动。
优选的，所述机臂为弧形向下设置，机臂为弧形向下设置，使无人机的重心下沉，使得无人机的稳定性更好。
优选的，所述所述中心舱上端设有中心舱盖，所述中心舱盖上部有GPS装置，通过在中心舱盖上部设有GPS装置接收传递信号，实现监控无人的飞行位置的目的。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明提供的自稳抗风无人机，机臂与中心舱相连构成机体框架，旋翼装置安装在所述矢量驱动装置驱动上，矢量驱动装置与所述控制***连接以控制旋翼装置相对于机臂运动，矢量驱动装置包括翻转部和旋转部，当无人机在遇到恶劣天气时，可通过控制***控制矢量驱动装置的翻转部带动旋翼装置上下移动，同时通过旋转部带动旋翼装置转动至不同的角度，旋转装置产生的作用力分解在无人机的竖直方向和水平方向，竖直方向的作用力抵消无人机所受的重力，水平方向的作用力可抵消无人机受到不同的水平方向的作用力，作用力抵消无人机受到不同方向的外界力，使无人机保持平稳，从而解决无人机在飞行过程中遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
本申请其他实施方式的有益效果是：
1、机臂的端一设有安装座，安装座上设有舵机一，通过舵机一驱动齿轮轴一转动，齿轮轴一与矢量驱动装置的传动杆的端一齿轮啮合连接，同时传动杆的端一与安装座转轴连接，从而通过齿轮传动带动传动杆相对于安装座上下转动，达到调节旋翼装置竖向位移的目的。
2. 舵机二上设有齿轮轴二，齿轮轴二与旋翼装置采用齿轮啮合连接，传动杆的端二与旋翼装置轴承连接，从而通过齿轮传动带动旋翼装置相对于传动杆旋转，达到调节旋翼装置在水平面内通过角度变化调节平稳的目的。
3. 通过机臂上的卡座和中心舱上的卡槽采用卡紧机构连接，方便机臂的安装和拆卸。
4. 竖管组件下端设有横管，横管与地面的接触面积大，从而可使无人机在降落地面时保持平稳。
5. 通过在竖管组件上设置减震装置减小无人机在降落地面时产生的震动。
6. 机臂为弧形向下设置，使无人机的重心下沉，使得无人机的稳定性更好。
7. 通过在中心舱盖上部设有GPS装置接收传递信号，实现监控无人的飞行位置的目的。
附图说明
图1为本发明实施例1的自稳抗风无人机的结构示意图；
图2为本发明实施例1的自稳抗风无人机的机臂、矢量驱动装置和旋翼装置的安装结构示意图。
附图标记
1-中心舱，2-电池舱，3-机臂，4-矢量驱动装置，41-翻转部，411-安装座，412-舵机一，413-齿轮轴一，414-传动杆，42-旋转部，421-舵机二，422-齿轮轴二，5-旋翼装置，6-起落架装置，61-竖管组件，62-横管，63-减振装置，7-中心舱盖，8-GPS装置。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如附图1、附图2所示本实施例自稳抗风无人机包括中心舱1，电池舱2，机臂3，矢量驱动装置4，翻转部41，安装座411，舵机一412，齿轮轴一413，传动杆414，旋转部42，舵机二421，齿轮轴二422，旋翼装置5，起落架装置6，竖管组件61，横管62，减振装置63，中心舱盖7， GPS装置8，自稳抗风无人机，机臂3与中心舱1相连构成机体框架，旋翼装置5安装在所述矢量驱动装置4驱动上，矢量驱动装置4与所述控制***连接以控制旋翼装置5相对于机臂3运动，矢量驱动装置4包括翻转部41和旋转部42，当无人机在遇到恶劣天气时，可通过控制***控制矢量驱动装置4的翻转部41带动旋翼装置5上下移动，同时通过旋转部42带动旋翼装置5转动至不同的角度，旋转装置5产生的作用力分解在无人机的竖直方向和水平方向，竖直方向的作用力抵消无人机所受的重力，水平方向的作用力可抵消无人机受到不同的水平方向的作用力，作用力抵消无人机受到不同方向的外界力，使无人机保持平稳，从而解决无人机在飞行过程中遇到恶劣天气时，容易导致无人机飞行极不平稳甚至有坠落的风险的问题。
机臂3的端一设有安装座411，安装座411上设有舵机一412，通过舵机一412驱动齿轮轴一413转动，齿轮轴一413与矢量驱动装置4的传动杆414的端一齿轮啮合连接，同时传动杆414的端一与安装座411转轴连接，从而通过齿轮传动带动传动杆414相对于安装座411上下转动，达到调节旋翼装置5竖向位移的目的。
舵机二421上设有齿轮轴二422，齿轮轴二422与旋翼装置5采用齿轮啮合连接，传动杆414的端二与旋翼装置5轴承连接，从而通过齿轮传动带动旋翼装置5相对于传动杆414旋转，达到调节旋翼装置5通过角度变化调节平稳的目的。
通过机臂3上的卡座和中心舱上的卡槽采用卡紧机构连接，方便机臂3的安装和拆卸。
竖管组件61下端设有横管62，横管62与地面的接触面积大，从而可使无人机在降落地面时保持平稳。
通过在竖管组件61上设置减震装置63减小无人机在降落地面时产生的震动。
机臂3为弧形向下设置，使无人机的重心下沉，使得无人机的稳定性更好。
通过在中心舱盖7上部设有GPS装置8接收传递信号，实现监控无人的飞行位置的目的。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.自稳抗风无人机，其特征在于：包括中心舱（1）、电池舱（2）、若干个机臂（3）、矢量驱动装置（4）、旋翼装置（5）、起落架装置（6）和控制***；
每个所述机臂（3）上均安装有所述矢量驱动装置（4），所述机臂（3）与所述中心舱（1）相连构成机体框架，所述旋翼装置（5）安装在所述矢量驱动装置（4）驱动上，所述矢量驱动装置（4）与所述控制***电性连接以控制旋翼装置（5）相对于机臂（3）运动；
所述矢量驱动装置（4）包括翻转部（41）和旋转部（42），所述翻转部（41）一端连接在所述机臂（3）上并能够使所述翻转部（41）相对机臂（3）上下翻转，所述翻转部（41）另一端旋转连接所述旋转部（42），且所述旋转部（42）能够沿所述翻转部（41）的轴向旋转，所述旋翼装置（5）旋转连接在所述旋转部（42）上。
2.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述翻转部（41）包括设于机臂（3）端一的安装座（411），所述安装座（411）上设有舵机一（412），所述舵机一（412）上设有齿轮轴一（413），所述齿轮轴一（413）和所述矢量驱动装置（4）的传动杆（414）的端一齿轮啮合连接，同时所述传动杆（414）的端一与安装座（411）采用转轴连接。
3.根据权利要求2所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述舵机一（412）对称设于安装座（411）两侧。
4.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述旋转部（42）包括设于传动杆（413）的端二的舵机二（421），所述舵机二（421）上设有齿轮轴二（422），所述齿轮轴二（422）与所述旋翼装置（5）齿轮啮合连接，同时所述传动杆（413）的端二与旋翼装置（5）采用轴承连接。
5.根据权利要求4所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述舵机二（421）对称设有传动杆（413）的端二的两侧。
6.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述中心舱（1）上设有卡槽，所述机臂的端二设有与卡槽适配的卡座，所述卡座和卡槽采用卡紧机构连接。
7.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述起落架装置（6）包括设置在中心舱（1）下端的竖管组件（61），所述竖管组件（61）下端设有横管（62）。
8.根据权利要求7所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述竖管组件（61）包括相互铰接的竖管，所述竖管上设有减振装置（63）。
9.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述机臂（3）为弧形向下设置。
10.根据权利要求1所述的自稳抗风无人机，其特征在于：所述所述中心舱（1）上端设有中心舱盖（7），所述中心舱盖（7）上部有GPS装置（8）。
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