CN104943858A - 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 - Google Patents
多功能共轴双旋翼四轴飞行器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104943858A CN104943858A CN201510387899.1A CN201510387899A CN104943858A CN 104943858 A CN104943858 A CN 104943858A CN 201510387899 A CN201510387899 A CN 201510387899A CN 104943858 A CN104943858 A CN 104943858A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- rotor
- coaxial double
- hold
- turning cylinder
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000002452 interceptive Effects 0.000 claims description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims description 3
- 281000177970 Network Computer companies 0.000 claims 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了多功能共轴双旋翼四轴飞行器，机体上有四个支撑臂，每个支撑臂端部均有驱动装置，驱动装置包括固定座，固定座内分别安装第三电机和第四电机，固定座上有共轴的第一转动轴和第二转动轴，第一转动轴套在第二转动轴外，第一转动轴顶部安装第一旋翼，第二转动轴顶部安装第二旋翼，第一旋翼和第二旋翼旋转方向相反，第三电机的输出连接第一转动轴，第四电机的输出连接第二转动轴；飞行器上还集成多功能系统。本发明的飞行器采用共轴双旋翼简化控制系统，提高负载能力；采用太阳能发电和无线充电，实现超强续航，增大飞行距离；集成多种功能，提高利用率。
Description
技术领域
[0001] 本发明属于飞行器技术领域，特别是多功能共轴双旋翼四轴飞行器。
背景技术
[0002] 四轴飞行器是一种最为常见的多旋翼飞行器，与单旋翼飞行器相比，它可以采用更小的驱动电机，另外，它是一个四个输入、六输出的欠驱动系统，通过设计飞行控制算法，把四轴飞行器控制得很好。
[0003] 现有的四轴飞行器在使用时还存在以下问题:
[0004] 1、飞行控制系统复杂导致算法复杂，操作控制困难。
[0005] 2、负载能力小，难以满足多功能飞行器的带载需求。
[0006] 3、续航能力差，飞行距离短。
[0007] 4、功能较为单一，如只能进行航拍或只能进行导航等，不能满足在恶劣环境或工况下的多功能需要。
发明内容
[0008] 为解决现有技术中的不足，本发明提供多功能共轴双旋翼四轴飞行器，采用共轴双旋翼简化控制系统，提高负载能力；采用太阳能发电和无线充电，实现超强续航，增大飞行距离；集成多种功能，提高利用率。
[0009] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0010]多功能共轴双旋翼四轴飞行器，包括机体及机体内的控制系统，所述机体上有四个支撑臂，每个支撑臂端部均有驱动装置，所述驱动装置包括固定座，固定座内分别安装第三电机和第四电机，固定座上有共轴的第一转动轴和第二转动轴，所述第二转动轴套在第一转动轴外，第一转动轴顶部安装第一旋翼，第二转动轴顶部安装第二旋翼，第一旋翼和第二旋翼旋转方向相反，第三电机的输出连接第二转动轴，第四电机的输出连接第一转动轴；
[0011] 所述控制系统包括核心处理器；
[0012] 所述机体上有多功能系统，包括分别与核心处理器连接的测距模块、空运系统、摄像机、入网许可用户系统、定位系统、温度检测模块、应急通信系统、防跟踪干扰系统、太阳能发电装置和无线充电装置；
[0013] 太阳能发电装置和无线充电装置分别与高能电池连接，无线充电装置与基站无线连接。
[0014] 所述四个支撑臂中有两个支撑臂为可折转支撑臂，可折转支撑臂由支撑端和支撑杆组成，支撑端一端固定连接机体，另一端与支撑杆可折转连接；两个可折转支撑臂的折转分别由第一电机和第二电机控制。
[0015] 所述测距模块为超声波测距模块或激光测距模块。
[0016] 所述空运系统为起吊装置。
[0017] 所述入网许可用户系统包括无线网卡，通过无线连接基站的服务器。
[0018] 所述定位系统采用GPRS或GPS或基站或卫星中的一种或多种实现定位功能。
[0019] 所述应急通信系统连接天线，用于移动通信中继。
[0020] 所述防跟踪干扰系统为防干扰器，通过天线发射干扰信号。
[0021] 对比现有技术，本发明的有益效果在于:
[0022] 1、本发明采用共轴双旋翼，共轴双旋翼分别由双电机提供旋转动力，四轴共八个旋翼产生升力，能够产生更大的升力，有效提高飞行器带载能力；同时简化飞行控制系统。
[0023] 2、采用太阳能发电及无线充电给高能电池充电，提高续航能力，实现长距离、长时间飞行；
[0024] 3、本发明的飞行器集成了测距、拍摄、定位导航、温度检测、互联网和运输功能，适用于抢险救灾、恶劣环境甚至军事，提高了飞行器的利用率。
附图说明
[0025] 图1是本发明飞行器结构示意图。
[0026] 图2是图1的俯视示意图；
[0027] 图3是本发明飞行器的多功能系统框图。
[0028] 图中:1、机体；2、支撑臂；4、支撑端；6、第一电机；7、第二电机；8、支撑杆；10、第一旋翼；11、第二旋翼；12、第一转轴；13、第二转轴；14、固定座；15、第三电机；16、第四电机；17、机脚杆；18、机脚；20、太阳能发电装置；21、无线充电装置；22、应急通信系统；23、天线；24、测距模块；25、核心处理器；26、高能电池；27、空运系统；28、摄像机；29、入网许可用户系统；30、定位系统；31、防跟踪干扰系统；32、温度检测模块，33、基站。
具体实施方式
[0029] 结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0030] 如图1和图2所示，多功能共轴双旋翼四轴飞行器，包括机体I及机体I内的控制系统，所述机体I上有四个等长的支撑臂，相邻两个支撑臂之间夹角为90度，每个支撑臂端部均有连接控制系统的驱动装置，所述驱动装置包括固定座14，固定座14内分别安装第三电机15和第四电机16，固定座14上有共轴的第一转动轴12和第二转动轴13，所述第二转动轴12套在第一转动轴13外，第一转动轴12顶部安装第一旋翼10，第二转动轴13顶部安装第二旋翼11，第一旋翼10和第二旋翼11旋转方向相反，第三电机15的输出连接第二转动轴13，第四电机16的输出连接第一转动轴12 ;机脚杆17和机脚18用于飞行器降落使用。同一支撑臂上采用双电机提供旋转动力，并且四个支撑臂共八个旋翼产生升力，在相同体积的飞行器中能够产生更大的升力，有效提高飞行器带载能力。
[0031] 所述控制系统包括核心处理器25 ;
[0032] 如图3所示，所述机体上有多功能系统，包括分别与核心处理器25连接的测距模块24、空运系统27、摄像机28、入网许可用户系统29、定位系统30、温度检测模块32、应急通信系统22、防跟踪干扰系统31、太阳能发电装置20和无线充电装置21 ;
[0033] 太阳能发电装置20和无线充电装置21分别与高能电池26连接，无线充电装置21与基站33无线连接。
[0034] 所述四个支撑臂中有两个支撑臂为可折转支撑臂，该两个可折转支撑臂处于对角线上，可折转支撑臂由支撑端4和支撑杆8组成，支撑端4 一端固定连接机体1，另一端与支撑杆8可折转连接；两个可折转支撑臂的折转分别由第一电机6和第二电机7控制。两个可折转支撑臂用于改变机体I的朝向，实现机体顺时针或逆时针转动，机动性能好，有效增加飞行器的稳定性和操纵性。采用可折转支撑臂，产生扭矩的途径简单，简化飞行控制系统，利于简化飞行控制算法。
[0035] 所述测距模块24为超声波测距模块或激光测距模块。
[0036] 所述空运系统27为起吊装置，能够实现物体的起吊及空运。
[0037] 摄像机28用于采集图像，实现图像识别、避障和视频录制功能。
[0038] 所述入网许可用户系统29包括无线网卡，通过无线连接基站的服务器，接入互联网。
[0039] 所述定位系统30采用GPRS或GPS或基站33或卫星中的一种或多种实现定位功能，实现定位跟踪或导航。
[0040] 所述应急通信系统22连接天线23，用于移动通信中继。
[0041] 所述防跟踪干扰系统31为防干扰器，通过天线23发射干扰信号。
Claims (8)
1.多功能共轴双旋翼四轴飞行器，包括机体(I)及机体(I)内的控制系统，其特征在于:所述机体(I)上有四个支撑臂，每个支撑臂端部均有驱动装置，所述驱动装置包括固定座(14)，固定座(14)内分别安装第三电机(15)和第四电机(16)，固定座(14)上有共轴的第一转动轴(12)和第二转动轴(13)，所述第二转动轴(13)套在第一转动轴(12)外，第一转动轴(12)顶部安装第一旋翼(10)，第二转动轴(13)顶部安装第二旋翼(11)，第一旋翼(10)和第二旋翼(11)旋转方向相反，第三电机(15)的输出连接第二转动轴(13)，第四电机(16)的输出连接第一转动轴(12)； 所述控制系统包括核心处理器(25); 所述机体(I)上有多功能系统，包括分别与核心处理器(25)连接的测距模块(24)、空运系统(27)、摄像机(28)、入网许可用户系统(29)、定位系统(30)、温度检测模块(32)、应急通信系统(22)、防跟踪干扰系统(31)、太阳能发电装置(20)和无线充电装置(21); 太阳能发电装置(20)和无线充电装置(21)分别与高能电池(26)连接，无线充电装置与基站(33)无线连接。
2.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述四个支撑臂中有两个支撑臂为可折转支撑臂，可折转支撑臂由支撑端(4)和支撑杆(8)组成，支撑端(4) 一端固定连接机体(I)，另一端与支撑杆(8)可折转连接；两个可折转支撑臂的折转分别由第一电机(6)和第二电机(7)控制。
3.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述测距模块(24)为超声波测距模块或激光测距模块。
4.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述空运系统(27)为起吊装置。
5.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述入网许可用户系统(29)包括无线网卡，通过无线连接基站的服务器。
6.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述定位系统(30)采用GPRS或GPS或基站(33)或卫星中的一种或多种实现定位功能。
7.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述应急通信系统(22)连接天线(23)，用于移动通信中继。
8.根据权利要求1所述的多功能共轴双旋翼四轴飞行器，其特征在于:所述防跟踪干扰系统(31)为防干扰器，通过天线(23)发射干扰信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510387899.1A CN104943858A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510387899.1A CN104943858A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104943858A true CN104943858A (zh) | 2015-09-30 |
Family
ID=54159034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510387899.1A CN104943858A (zh) | 2015-07-03 | 2015-07-03 | 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104943858A (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105480422A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-13 | 苏昊纬 | 一种太阳能无人机 |
| CN105539845A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-04 | 苏昊纬 | 一种多功能的无人机 |
| CN105720649A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-29 | 张萍 | 一种基于物联网的智能搜救无人机 |
| CN105799918A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-07-27 | 夏士桀 | 一种基于物联网的用于搜救的新型无人机 |
| CN105818977A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-03 | 马骏 | 一种基于物联网的新型超声波探测无人机 |
| CN105836144A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-10 | 郑琳琳 | 一种新型多旋翼无人机机载供电系统 |
| CN105866780A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-08-17 | 张萍 | 一种基于超声波探测的用于搜救的无人机 |
| CN106218883A (zh) * | 2016-09-05 | 2016-12-14 | 广州市丹爵通讯科技有限公司 | 一种用于石油勘探的具有高清摄像能力的无人机 |
| CN106621378A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 马铿钧 | 带有自动充电系统的航空飞行器 |
| CN106621367A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 马铿钧 | 无人机的因特网网络控制系统 |
| CN108263605A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-10 | 芜湖市海联机械设备有限公司 | 一种高续航多旋翼无人机 |
| CN109383777A (zh) * | 2017-08-03 | 2019-02-26 | 中交遥感载荷（北京）科技有限公司 | 一种无人机机体 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100108801A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-05-06 | Orville Olm | Dual rotor helicopter with tilted rotational axes |
| CN203255354U (zh) * | 2013-05-20 | 2013-10-30 | 合肥多加农业科技有限公司 | 一种双层桨植保无人直升机 |
| CN103895860A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 西北工业大学 | 共轴双旋双自由度八旋翼新型两栖航行器 |
| CN104260878A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-07 | 北京理工大学 | 能自主折叠、展开的四旋翼飞行器机架 |
| CN204078068U (zh) * | 2014-07-31 | 2015-01-07 | 西安非凡士机器人科技有限公司 | 一种超长续航能力的四轴飞行器 |
| CN104590556A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-05-06 | 湖北易瓦特科技有限公司 | 一种可折叠式无人机 |
| CN204822071U (zh) * | 2015-07-03 | 2015-12-02 | 广西大学 | 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 |
-
2015
- 2015-07-03 CN CN201510387899.1A patent/CN104943858A/zh not_active Application Discontinuation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100108801A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-05-06 | Orville Olm | Dual rotor helicopter with tilted rotational axes |
| CN203255354U (zh) * | 2013-05-20 | 2013-10-30 | 合肥多加农业科技有限公司 | 一种双层桨植保无人直升机 |
| CN103895860A (zh) * | 2014-03-28 | 2014-07-02 | 西北工业大学 | 共轴双旋双自由度八旋翼新型两栖航行器 |
| CN204078068U (zh) * | 2014-07-31 | 2015-01-07 | 西安非凡士机器人科技有限公司 | 一种超长续航能力的四轴飞行器 |
| CN104260878A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-01-07 | 北京理工大学 | 能自主折叠、展开的四旋翼飞行器机架 |
| CN104590556A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-05-06 | 湖北易瓦特科技有限公司 | 一种可折叠式无人机 |
| CN204822071U (zh) * | 2015-07-03 | 2015-12-02 | 广西大学 | 多功能共轴双旋翼四轴飞行器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 邓新禹: "小型无人地效飞行器气动仿真与飞控系统研究", 《万方学位论文》 * |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106621378A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 马铿钧 | 带有自动充电系统的航空飞行器 |
| CN106621367A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 马铿钧 | 无人机的因特网网络控制系统 |
| CN105539845A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-04 | 苏昊纬 | 一种多功能的无人机 |
| CN105480422A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-13 | 苏昊纬 | 一种太阳能无人机 |
| CN105799918B (zh) * | 2016-03-18 | 2018-02-09 | 汕头市杰泰电子科技有限公司 | 一种基于物联网的用于搜救的新型无人机 |
| CN105799918A (zh) * | 2016-03-18 | 2016-07-27 | 夏士桀 | 一种基于物联网的用于搜救的新型无人机 |
| CN105818977B (zh) * | 2016-03-29 | 2018-10-26 | 泉州台商投资区华林设计有限公司 | 一种基于物联网的超声波探测无人机 |
| CN105818977A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-08-03 | 马骏 | 一种基于物联网的新型超声波探测无人机 |
| CN105866780A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-08-17 | 张萍 | 一种基于超声波探测的用于搜救的无人机 |
| CN105720649A (zh) * | 2016-04-12 | 2016-06-29 | 张萍 | 一种基于物联网的智能搜救无人机 |
| CN105836144A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-10 | 郑琳琳 | 一种新型多旋翼无人机机载供电系统 |
| CN106218883B (zh) * | 2016-09-05 | 2018-09-21 | 嘉兴维特拉电气科技有限公司 | 一种用于石油勘探的具有高清摄像能力的无人机 |
| CN106218883A (zh) * | 2016-09-05 | 2016-12-14 | 广州市丹爵通讯科技有限公司 | 一种用于石油勘探的具有高清摄像能力的无人机 |
| CN109383777A (zh) * | 2017-08-03 | 2019-02-26 | 中交遥感载荷（北京）科技有限公司 | 一种无人机机体 |
| CN109383777B (zh) * | 2017-08-03 | 2020-08-21 | 中交遥感天域科技江苏有限公司 | 一种无人机机体 |
| CN108263605A (zh) * | 2018-01-31 | 2018-07-10 | 芜湖市海联机械设备有限公司 | 一种高续航多旋翼无人机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10046844B2 (en) | Aerial vehicle with frame assemblies | |
| US10836485B2 (en) | Unmanned aerial vehicle configuration for extended flight and heat dissipation | |
| US20180305013A1 (en) | Reconfigurable battery-operated vehicle system | |
| US9809305B2 (en) | Landing of unmanned aerial vehicles on transportation vehicles for transport | |
| US20200136695A1 (en) | Mobile object and antenna automatic alignment method and system thereof | |
| US9630713B1 (en) | Unmanned aerial vehicle with adjustable aiming component | |
| US9908632B1 (en) | Adjustable unmanned aerial vehicles with multiple lifting motors and propellers | |
| US10661894B1 (en) | In-flight reconfigurable hybrid unmanned aerial vehicle | |
| US10908285B2 (en) | Sense and avoid for automated mobile vehicles | |
| AU2014374087B2 (en) | Methods and systems for transitioning an aerial vehicle between crosswind flight and hover flight | |
| US10906662B2 (en) | Method and system for recycling motor power of a movable object | |
| US8794564B2 (en) | Vehicle capable of in-air and on-ground mobility | |
| US9586683B1 (en) | Transitioning an unmanned aerial vehicle to horizontal flight | |
| US10556681B2 (en) | Rotary device with integrated power storage | |
| US10723442B2 (en) | Adaptive thrust vector unmanned aerial vehicle | |
| US10065745B1 (en) | Electricity generation in automated aerial vehicles | |
| US9321529B1 (en) | Hybrid mobile buoy for persistent surface and underwater exploration | |
| US9457900B1 (en) | Multirotor mobile buoy for persistent surface and underwater exploration | |
| US20180273172A1 (en) | Methods and Systems for Transitioning an Aerial Vehicle Between Hover Flight and Crosswind Flight | |
| CN102424112B (zh) | 微小型四旋翼飞行器的三层机载飞控装置 | |
| CN108432076B (zh) | Uav混合电力系统和方法 | |
| CN107430188B (zh) | 模块化lidar系统 | |
| CN205675235U (zh) | 一种具有重心调节装置的无人机 | |
| US8002216B2 (en) | Solar powered wing vehicle using flywheels for energy storage | |
| CN203318680U (zh) | 四旋翼飞行器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C06 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150930 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |