CN213892899U - 一种模块化交叉式多旋翼飞行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化交叉式多旋翼飞行器，属于航空技术领域，所述的飞行器包括机身模块，所述的机身模块采用多边形外轮廓；所述的机身模块上方设置飞控模块，根据机身模块的多边形外轮廓，对应设置多组旋翼模块，所述的旋翼模块通过折叠臂模块与机身模块连接，所述的折叠臂模块下方活动设置起落架模块；本实用新型采用交叉式旋翼作为升力面，不仅可以自平衡反扭矩，轻松实现奇数旋翼布局，而且具有任务适应性强、飞行稳定性好、结构紧凑、性能强的优点。并且采用模块化拼接，大大减少飞行器的制作成本，增加了零件互换性。

Description

一种模块化交叉式多旋翼飞行器

技术领域

本实用新型属于航空技术领域，具体指代一种模块化交叉式多旋翼飞行器。

背景技术

目前航空领域兴起，借助飞行器这个载体，很多设备都可以在极端环境下帮助人们完成任务。其中多旋翼飞行器由于其结构简单，具有操控简单、可靠性高和维护成本低等优点，越来越多的出现在人们的日常生活、工作和娱乐中。多旋翼飞行器，也可叫做多轴飞行器，可以看成一类有三个或更多旋翼的直升机，其根据旋翼数量，又可细分为三旋翼、四旋翼、六旋翼、八旋翼等。一般认为，螺旋桨数量越多，飞行越平稳，操作越容易。

由于单副旋翼旋转时会产生反扭矩，因此，目前市面上的多旋翼飞行器为抵消反扭矩，大多数都采用具有对称结构的偶数旋翼布局，尤其以四旋翼和六旋翼飞行器居多，这一类飞行器每对旋翼可以相互抵消各自的反扭矩，也正由于此原因，奇数旋翼布局的飞行器并不多见，即使有一些，也并没有实现模块化，并且机体结构布置不紧凑、使用环境单一，无法在恶劣环境如突风、强对流环境中使用，稳定性差，进而导致其工作效率低、成本高、调度繁琐、不便运输。而模块化机型在工作效率、工作成本以及调度指挥上有很大的优势。

实用新型内容

针对于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种模块化交叉式多旋翼飞行器，采用交叉式旋翼作为升力面，不仅可以自平衡反扭矩，轻松实现奇数旋翼布局，以解决现有技术中奇数旋翼布局的多旋翼飞行器不容易实现，且结构零散，模块化程度不高等问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种模块化交叉式多旋翼飞行器，包括机身模块，所述的机身模块采用多边形外轮廓；所述的机身模块上方设置飞控模块，根据机身模块的多边形外轮廓，对应设置多组旋翼模块，所述的旋翼模块通过折叠臂模块与机身模块连接，所述的折叠臂模块下方活动设置起落架模块；本实用新型利用机身模块，飞控模块，折叠臂模块，旋翼模块，起落架模块分别集成化为模块，通过简单拼接模块可以实现快速组装多旋翼飞行器。

所述的旋翼模块采用交叉式旋翼布局，包括：基座，电机，电机齿轮，大齿轮，一对换向锥齿轮，两根旋翼轴，轴承，桨毂，旋翼；所述的电机安装在基座上，为旋翼旋转提供动力，所述的轴承也安装在基座上；两根旋翼轴分别穿过轴承；电机齿轮设于电机轴上，与电机轴通过螺栓紧固；大齿轮设于其中一根旋翼轴下端，电机齿轮和大齿轮啮合组成一级减速，一对换向锥齿轮分别设于两根旋翼轴中部，相互啮合，使两根旋翼轴转向相反；桨毂安装在旋翼轴顶部，旋翼安装在桨毂上。上述旋翼模块采用交叉式双旋翼提供升力，具有飞行稳定性好，结构紧凑，抗侧风能力强的优点。所述的交叉式双旋翼同步反向旋转，可以相互平衡各自产生的反扭矩，无需额外机构平衡反扭矩。

进一步，所述的机身模块包括上下设置的机身上板，机身下板以及折叠固定件；其中所述的折叠固定件位于机身上板和机身下板之间，分别通过螺钉与机身上板和机身下板固定连接，

进一步，所述的机身模块采用的多边形外轮廓为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓，即机身上板，机身下板为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓。采用的机身模块提供多种类型可替换，分别可组成不同布局多旋翼，比如替换为三角形机身模块可组成三旋翼飞行器；替换为五边形机身模块可组成五旋翼飞行器。折叠臂模块采用折叠机构设计，使得多旋翼飞行器可折叠伸展，在储存环境下可减小体积，减少空间占用率。

进一步，所述的折叠臂模块包括：折叠臂，折叠旋转件，旋翼模块安装座，起落架连接件；所述的折叠旋转件固定安装于折叠臂内端，并通过销与机身模块的折叠固定件相连，使折叠臂模块可相对机身模块转动；所述的旋翼模块安装座固定于折叠臂外端，上面留有与旋翼模块对接的安装接口，起落架连接件固定安装于折叠臂中部下方。

进一步，所述的飞控模块安装于机身上板的上方。

本实用新型与现有技术的有益效果在于：

本实用新型采用交叉式旋翼作为升力面，不仅可以自平衡反扭矩，轻松实现奇数旋翼布局，而且具有任务适应性强、飞行稳定性好、结构紧凑、性能强的优点。并且采用模块化拼接，大大减少飞行器的制作成本，增加了零件互换性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1模块化交叉式四旋翼飞行器的示意图；

图2是模块化交叉式四旋翼实施例折叠状态的示意图；

图3是模块化交叉式四旋翼实施例的机身模块示意图；

图4是本实用新型模块化交叉式多旋翼飞行器折叠臂模块的示意图；

图5是本实用新型模块化交叉式多旋翼飞行器旋翼模块的示意图；

图6是本实用新型实施例2模块化交叉式三旋翼飞行器的示意图；

图7是本实用新型实施例3模块化交叉式五旋翼飞行器的示意图；

图中，1-机身模块，2-飞控模块，3-折叠臂模块，4-旋翼模块，5-起落架模块，6-机身上板，7-机身下板，8-折叠固定件，9-折叠臂，10-折叠旋转件，11-旋翼模块安装座，12-起落架连接件，13-基座，14-电机，15-电机齿轮，16-大齿轮，17-换向锥齿轮，18-旋翼轴，19-轴承，20-桨毂，21-旋翼。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。术语“安装”、“相连”、“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实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1~图5所示，本实用新型的一种模块化交叉式四旋翼飞行器，其由机身模块1，飞控模块2，折叠臂模块3，旋翼模块4，起落架模块5等构成；

机身模块1包括：机身上板6，机身下板7，折叠固定件8；其中，折叠固定件8位于机身上板6和机身下板7之间，共四个，分别通过螺钉与机身上板6和机身下板7固定连接，机身上板6和机身下板7采用四边形外轮廓。

所述飞控模块2安装于机身上板6上方，负责飞行器的控制及导航。

本实施例中折叠臂模块3共有四套，单套折叠臂模块3包括：折叠臂9，折叠旋转件10，旋翼模块安装座11，起落架连接件12；其中折叠旋转件10固定安装于折叠臂9内端，并通过销与机身模块1的折叠固定件8相连，使折叠臂模块3可相对机身模块1转动，旋翼模块安装座11固定于折叠臂9外端，上面留有与旋翼模块4对接的安装接口，起落架连接件12固定安装于折叠臂9中部下方。

所述旋翼模块4共有四套，单套旋翼模块4采用交叉式旋翼布局，包括：基座13，电机14，电机齿轮15，大齿轮16，换向锥齿轮17，旋翼轴18，轴承19，桨毂20，旋翼21；其中基座13上面留有与旋翼模块安装座11对接的安装接口，可以通过螺栓连接将旋翼模块4整体安装到折叠臂9的外端，电机14固定安装在基座13上，为旋翼21旋转提供动力，电机齿轮15设于电机轴上，与电机轴通过螺栓紧固；大齿轮16设于一根旋翼轴18下端，电机齿轮15和大齿轮16啮合组成一级减速，一对换向锥齿轮17分别设于两根旋翼轴18中部，相互啮合，使两根旋翼轴18转向相反，轴承19安装在基座13上，两根旋翼轴18分别穿过轴承19，桨毂20安装在旋翼轴18顶部，旋翼21安装在桨毂20上。

所述起落架模块5共有四件，分别安装于四套折叠臂模块3的起落架连接件12上，可绕起落架连接件12转动。

所述的机身模块1，飞控模块2，折叠臂模块3，旋翼模块4，起落架模块5分别集成化为模块，通过简单拼接模块可以实现快速组装多旋翼飞行器。

所述的折叠臂模块3采用折叠机构设计，使得多旋翼飞行器可折叠伸展，在储存环境下可减小体积，减少空间占用率。

所述的旋翼模块4采用交叉式双旋翼提供升力，具有飞行稳定性好，结构紧凑，抗侧风能力强的优点。

所述的交叉式双旋翼同步反向旋转，可以相互平衡各自产生的反扭矩，无需额外机构平衡反扭矩。

实施例2

如图6所示，本实用新型的一种模块化交叉式三旋翼飞行器，与实施例1的主要区别在于：本实施例的机身模块1采用三角形外轮廓的机身上板6和机身下板7；

本实施例的机身模块1安装三个折叠固定件8；

本实施例的折叠臂模块3共有三套，分别与三个折叠固定件8连接；

本实施例的旋翼模块4共有三套，分别与三套折叠臂模块3的旋翼模块安装座11连接；

本实施例的起落架模块5共有三件，分别与三套折叠臂模块3的起落架连接件12连接。

实施例3

如图7所示，本实用新型的一种模块化交叉式五旋翼飞行器，与实施例1的主要区别在于：本实施例的机身模块1采用五边形外轮廓的机身上板6和机身下板7；

本实施例的机身模块1安装五个折叠固定件8；

本实施例的折叠臂模块3共有五套，分别与五个折叠固定件8连接；

本实施例的旋翼模块4共有五套，分别与五套折叠臂模块3的旋翼模块安装座11连接；

本实施例的起落架模块5共有五件，分别与五套折叠臂模块3的起落架连接件12连接。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，例如机身模块这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种模块化交叉式多旋翼飞行器，其特征在于，所述的飞行器包括机身模块（1），所述的机身模块（1）采用多边形外轮廓；

所述的机身模块（1）上方设置飞控模块（2），根据机身模块（1）的多边形外轮廓，对应设置多组旋翼模块（4），所述的旋翼模块（4）通过折叠臂模块（3）与机身模块（1）连接，所述的折叠臂模块（3）下方活动设置起落架模块（5）；

所述的旋翼模块（4）采用交叉式旋翼布局，包括：基座（13），电机（14），电机齿轮（15），大齿轮（16），一对换向锥齿轮（17），两根旋翼轴（18），轴承（19），桨毂（20），旋翼（21）；

所述的电机（14）安装在基座（13）上，为旋翼（21）旋转提供动力，所述的轴承（19）也安装在基座（13）上；两根旋翼轴（18）分别穿过轴承（19）；电机齿轮（15）设于电机轴上，与电机轴通过螺栓紧固；大齿轮（16）设于其中一根旋翼轴（18）下端，电机齿轮（15）和大齿轮（16）啮合组成一级减速，一对换向锥齿轮（17）分别设于两根旋翼轴（18）中部，相互啮合，使两根旋翼轴（18）转向相反；桨毂（20）安装在旋翼轴（18）顶部，旋翼（21）安装在桨毂（20）上。

2.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器，其特征在于，所述的机身模块（1）包括上下设置的机身上板（6），机身下板（7）以及折叠固定件（8）；其中所述的折叠固定件（8）位于机身上板（6）和机身下板（7）之间，分别通过螺钉与机身上板（6）和机身下板（7）固定连接。

3.根据权利要求2所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器，其特征在于，所述的机身模块（1）采用的多边形外轮廓为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓，即机身上板（6），机身下板（7）为三角形外轮廓、或者四边形外轮廓、或者五边形外轮廓。

4.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器，其特征在于，所述的折叠臂模块（3）包括：折叠臂（9），折叠旋转件（10），旋翼模块安装座（11），起落架连接件（12）；所述的折叠旋转件（10）固定安装于折叠臂（9）内端，并通过销与机身模块（1）的折叠固定件（8）相连，使折叠臂模块（3）可相对机身模块（1）转动；所述的旋翼模块安装座（11）固定于折叠臂（9）外端，上面留有与旋翼模块（4）对接的安装接口，起落架连接件（12）固定安装于折叠臂（9）中部下方。

5.根据权利要求1所述一种模块化交叉式多旋翼飞行器，其特征在于，所述的飞控模块（2）安装于机身上板（6）的上方。

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