CN204979232U - 电动变桨距多旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

一种电动变桨距多旋翼飞行器，包括机架、多组旋翼、电机（6）、变桨距机构以及可对电机（6）转速和变桨距机构进行控制的飞行控制***；所述电机（6）和变桨距机构对应每一组旋翼分别设置；所述变桨距机构包括：舵机（7），与舵机连接的摇臂（9），与摇臂铰接的连杆（10），与连杆（10）连接且套在旋翼驱动轴上的推动盘（12），与推动盘（12）连接的旋翼夹座（8）；所述推动盘（12）由舵机（7）带动上下位移，进而带动旋翼夹座（8）转动，实现对桨距的调整。

Description

电动变桨距多旋翼飞行器

技术领域

本实用新型属于航空技术领域，尤其涉及多旋翼飞行器技术领域。

背景技术

现代多旋翼飞行器采用多枚电机多发驱动，固定翼型的旋翼，这种结构决定了其飞行控制只能通过分别控制电机转速改变旋翼产生的升力大小来实现，即定桨距多旋翼飞行器的旋翼只能产生升力，飞行控制靠分别调节不同桨产生的升力来实现，而电机从一个当前转速调整到目标转速的过程需要相对较长时间，响应速度随转动机构的转动惯量的增加而降低，这极大地限制了多旋翼飞行器的飞行控制能力，特别是***的跟随响应特性。本实用新型引入可变桨距***，通过改变旋翼螺距与转速来实现飞行控制，克服了定桨距多旋翼只能通过调节电机转速进行飞行控制的诸多弊端，大大改善了多旋翼飞行器的飞行控制性能。

发明内容

本实用新型的目的是采用变桨距***对现有的多旋翼飞行器进行改进，通过旋翼螺距调节与电机转速调节协同的方式实现飞行控制，从而提高多旋翼飞行器的飞行控制性能。

本实用新型的技术方案是：一种电动变桨距多旋翼飞行器，包括机架、多组旋翼、电机、变桨距机构以及可对电机转速和变桨距机构进行控制的飞行控制***；所述电机、变桨距机构对应每一组旋翼分别设置；所述变桨距机构包括：舵机，与舵机连接的摇臂，与摇臂铰接的连杆，与连杆连接且套在旋翼驱动轴上的推动盘，与推动盘连接的旋翼夹座；所述推动盘由舵机带动上下位移，进而带动旋翼夹座转动，实现对桨距的调整。

本实用新型的技术效果是：变桨距控制的引入，使电动多旋翼飞行器的飞行控制的跟随响应能力得到了大幅提高。飞行控制的响应速度直接决定了飞行控制的精确性和可靠性，飞行控制性能的提升使得多旋翼飞行器对于不同工况的适应能力大幅提升，抗干扰能力大大增强，控制难度下降，控制精度提升，从而获得更优可靠性。

附图说明

图1为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例1的总体***结构示意图；

图2为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例1的旋翼总成示意图；

图3为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例1的旋翼总成组装示意图；

图4为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例2的总体***结构示意图；

图5为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例2的支架折叠自锁装置立体图；

图6为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器实施例2的支架折叠自锁装置侧视图。

具体实施方式

下面结合附图1-3说明本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器的实施例1。图1所示为本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器的总体***结构示意图，主要包括位于中心的主机架1、从主机架1向外延伸的支架2、上述支架2均匀间隔组成十字型，每个支架2末端具有一组旋翼。本实施例的飞行器总共有四组旋翼，其中相对的旋翼转向相同，而相邻的旋翼转向相反，其目的是为了相互作用消除其自身旋转产生的反扭矩力，避免飞行器自旋无法定向飞行。

如图2、3所示，电机6和变桨距机构对应每一组旋翼分别设置。飞行控制***可对电机（6）转速和变桨距机构进行控制。所述变桨距机构包括：舵机7，与舵机连接的摇臂9，与摇臂铰接的连杆10，与连杆10连接且套在旋翼驱动轴上的推动盘12，与推动盘12连接的旋翼夹座8。所述推动盘12设置在旋翼夹座8下部且外伸两个对称的吊耳，所述每个旋翼夹座8上设置有外伸的凸耳，所述凸耳和相应的吊耳之间铰接。其中，电机6旋转驱动旋翼，这里，固定于电机上的桨座11的长轴为动力输入轴。在电机驱动旋翼总成旋转的同时，舵机7可以通过驱动摇臂9旋转带动连杆10与推动盘12进行垂直方向上的上下位移，进而带动旋翼夹座8转动，实现对桨距的调整。

在飞行过程中，飞行器的飞行控制由旋翼转速和旋翼螺距协同控制。通过电调输出的控制指令可以改变旋翼的转速，舵机指令例如在飞行器受到外界干扰的情况下，可根据干扰的大小，转速和螺距同时变化，达到最快最优的抗干扰自稳调整效果。

下面结合附图4-6说明本实用新型电动变桨距多旋翼飞行器的实施例2。实施例2与实施例1的区别仅在于主机架与旋翼支架之间采用了折叠自锁装置连接，其它结构均相同。

本实施例2的折叠自锁装置设置于飞行器中心主机架1a与外伸旋翼支架2a的连接处，包括第一组件和通过销轴与之连接的第二组件；所述第一组件包括一对相互平行的侧板21和设置于所述侧板21之间的弹性锁死装置；所述弹性锁死装置于包括设置于所述侧板21之间的支撑杆22、一端可滑动地横穿所述支撑杆22的滑动杆25，与滑动杆25另一端固定连接的锁死销24，介于支撑杆22与锁死销24之间并且套设在滑动杆25上的弹簧23；侧板21上开有滑槽26，用于架设锁死销24。所述第二组件包括旋转定位件27和与之固定连接的支架连接接头28；所述旋转定位件27具有两个凹槽29，两个凹槽29之间的夹角为90°，用于与所述弹性锁死装置配合实现锁死固定。所述锁死销24可在所述一对侧板21的滑槽26中滑动，用外力将锁死销24与弹簧23压紧，此时第二组件处于松动状态，可选择水平或垂直的凹槽，放开锁死销24与弹簧23并与凹槽29相结合，处于自锁状态，锁死销24与凹槽29卡死，旋翼支架2a与主机架1a就可以彼此相对固定。

本实施例中，旋翼支架2a为管状结构，相应的支架连接接头8为管夹。

为了减轻重量，所述侧板21采用镂空结构设计。

当飞机处于准备飞行或飞行状态时，旋翼支架2a处于水平，当飞机结束飞行时，可将旋翼支架2a收回处于垂直。

以上所述实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动变桨距多旋翼飞行器，包括机架、多组旋翼、电机（6）、变桨距机构以及可对电机（6）转速和变桨距机构进行控制的飞行控制***；所述电机（6）和变桨距机构对应每一组旋翼分别设置；所述变桨距机构包括：舵机（7），与舵机连接的摇臂（9），与摇臂铰接的连杆（10），与连杆（10）连接且套在旋翼驱动轴上的推动盘（12），与推动盘（12）连接的旋翼夹座（8）；所述推动盘（12）由舵机（7）带动上下位移，进而带动旋翼夹座（8）转动，实现对桨距的调整。

2.根据权利要求1所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述推动盘（12）设置在旋翼夹座（8）下部且外伸两个对称的吊耳，所述每个旋翼夹座（8）上设置有外伸的凸耳，所述凸耳和相应的吊耳之间铰接。

3.根据权利要求2所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，机架包括从位于中心的主机架（1，1a）向外延伸的多个支架（2，2a），每个支架（2，2a）末端具有一组旋翼。

4.根据权利要求3所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述支架（2，2a）为四个。

5.根据权利要求4所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述主机架（1，1a）与支架（2，2a）之间设置有折叠自锁装置。

6.根据权利要求5所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述折叠自锁装置包括第一组件和通过销轴与之连接的第二组件；所述第一组件包括一对相互平行的侧板（21）和设置于所述侧板（21）之间的弹性锁死装置；所述第二组件包括旋转定位件（27）和与之固定连接的支架连接接头（28）；所述旋转定位件（27）具有至少两个凹槽（29），用于与所述弹性锁死装置配合实现锁死固定。

7.根据权利要求6所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述弹性锁死装置于包括设置于所述侧板（21）之间的支撑杆（22）、一端可滑动地横穿所述支撑杆（22）的滑动杆（25），与滑动杆（25）另一端固定连接的锁死销（24），介于支撑杆（22）与锁死销（24）之间并且套设在滑动杆（25）上的弹簧（23）；所述一对侧板（21）上开有滑槽（26），用于架设锁死销（24）；所述锁死销（24）可在所述滑槽（26）中滑动，并且在锁死状态下与所述旋转定位件（27）的凹槽（29）配合。

8.根据权利要求7所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述凹槽（29）为两个，相互之间的夹角为90°。

9.根据权利要求8所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述支架连接接头（28）为管夹。

10.根据权利要求9所述的电动变桨距多旋翼飞行器，其特征在于，所述侧板（21）具有镂空结构。