CN105059541A - 一种新型多轴无人机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型多轴无人机，包括机体，其技术特点是：所述机体两侧对称安装有多个输出端安装有螺旋桨叶的垂直电机，每个垂直电机均与一牵引装置的牵引端铰装连接，所述牵引装置能带动多个所述垂直电机进行同时同角度摆转。本发明的本多轴无人机中，舵机与舵机摇臂，连接杆和安装板相配合可完成对垂直电机角度的控制，在多轴无人机水平移动的过程中，由于垂直电机输出端安装的螺旋桨叶已与水平面形成角度，因此机体无需产生倾角即可完成水平移动，从而降低机体所承受的空气阻力，进而降低电池的损耗，提高多轴无人机的续航里程和飞行时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种无人飞行器，尤其是一种新型多轴无人机。
背景技术
随着技术的发展与革新，多轴无人机以其小巧轻便，易于控制的特点被广泛运用于民用生活领域当中。在一些区域地形勘察，飞行俯拍乃至小型货物运输的过程中都能看到多轴无人机的身影。
现有多轴无人机的结构一般包括机体，所述机体内搭载有电池和飞行控制装置，所述机体两侧对称固定安装有多个垂直电机，每个垂直电机的输出端均安装有螺旋桨叶，多个所述垂直电机分别独立连接飞行控制装置的控制端。上述的安装方式使得无人机在飞行过程中通过分别调整不同垂直电机的转速即可完成无人机的各种飞行动作，方便了多种无人机的控制，但采用上述的安装结构也存在一定的问题。
例如，当无人机需要进行水平方向上的运动时，操作人员需要调节无人机一侧的电机转速，使得该侧电机转速大于另一侧电机的转速，从而使无人机出现一定的倾角使螺旋桨叶为机体提供一个水平方向的力，但采用这样的实施方式无疑会增大多轴无人机机体受到空气阻力的面积进而造成不必要的能量损耗。由于无人机搭载电池容量的限制，采用上述的实施方式会大大限制多轴无人机的续航里程和飞行时间，进而降低了多轴无人机的实用性和应用范围；另外，由于机体是倾斜的，机体所承受的空气阻力会对机体施加一个向下的反作用力，因此这样的安装结构往往会增加多轴无人机飞行过程中的不稳定性，尤其是在低空飞行的状态中，由于反作用力不可控，当环境风力过大或飞行速度过快时，十分容易出现机体触地或机体损坏的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、水平飞行速度更快、更减少能耗的一种新型多轴无人机。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种新型多轴无人机，包括机体，其特征在于：所述机体两侧对称安装有多个输出端安装有螺旋桨叶的垂直电机，每个垂直电机均与一牵引装置的牵引端铰装连接，所述牵引装置能带动多个所述垂直电机进行同时同角度摆转。
而且，所述机体下端面内前后两侧端部沿与机体垂直方向分别铰装有一安装板，该两安装板相对于机体下端面能沿垂直方向进行角度摆转，所述两安装板的的两侧端部分别从机体两侧伸出，所述两端部均固定安装有向上设置的所述垂直电机。
而且，在所述机体内安装一用于为无人机沿水平方向输出动力的水平动力输出装置。
而且，所述牵引装置为一舵机，该舵机安装在所述机体下端面内，所述舵机制出的牵引端安装有一舵机摇臂，该舵机摇臂的端部铰装有一连接杆，该连接杆的两侧端部分别与两安装板相铰装。
而且，所述水平动力输出装置包括一个水平电机，该水平电机的输出端安装有螺旋桨叶，所述水平电机沿水平方向固定安装在位于所述垂直电机之间的机体端面内，该水平电机的输出端沿水平方向向机体外侧设置。
而且，所述舵机连接有舵机控制模块，所述垂直电机和水平电机分别连接有电机控制模块，所述舵机控制模块和电机控制模块分别连接有飞行控制模块的控制端。
本发明的优点和积极效果是：
1、本多轴无人机中，舵机与舵机摇臂，连接杆和安装板相配合可完成对垂直电机角度的控制，在多轴无人机水平移动的过程中，由于垂直电机输出端安装的螺旋桨叶已与水平面形成角度，因此机体无需产生倾角即可完成水平移动，从而降低机体所承受的空气阻力，进而降低电池的损耗，提高多轴无人机的续航里程和飞行时间；另外，由于水平运动过程中，无需将一侧的垂直电机转速调大保持倾角，因此，可进一步减低垂直电机高速转动所造成的电池损耗。
2、本多轴无人机中，水平电机的参与能对多轴无人机的水平运动提供一个额外的推进力，从而使得机体在水平方向内能够完成高速飞行作业。
3、本发明中，牵引装置与多个垂直电机相配合在多轴无人机进行水平移动的过程中，可通过调整牵引装置来调节垂直电机输出端所安装的螺旋桨叶与水平面之间的角度，机体在水平移动过程中无需人为产生夹角，可视为与水平面相平行，从而最大程度的降低机体所承受的空气阻力，节省电池的损耗，增加多轴无人机的飞行里程和飞行时间；水平动力输出装置能为多轴无人机的水平移动过程提供一个辅助的推进力，从而使得多轴无人机的水平移动速度得到提升。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的仰视图；
图3为本发明中的电控模块示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作详细说明，所述实施例是说明性的，而非限制性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种新型多轴无人机，包括机体5，所述机体内搭载有电池3和飞行控制装置4，该机体下端面内安装有起落架9，本发明创新在于，所述机体两侧对称安装有多个输出端安装有螺旋桨1的垂直电机2，每个垂直电机均与一牵引装置的牵引端铰装连接，所述牵引装置能带动多个所述垂直电机进行同时同角度摆转。
本实施例中，为对垂直电机的摆转进行调节所述机体下端面内前后两侧端部沿与机体垂直方向分别通过合页6铰装有一安装板13，该两安装板相对于机体下端面能沿垂直方向进行角度摆转，所述两安装板的的两侧端部分别从机体两侧伸出，所述两端部均固定安装有向上设置的所述垂直电机。
所述牵引装置为一舵机11，该舵机安装在所述机体下端面内，所述舵机制出的牵引端安装有一舵机摇臂12，该舵机摇臂的端部铰装有一连接杆10，该连接杆的两侧端部分别通过摆转杆8与两安装板相铰装。
本实施例中，为对机体在水平方向内提供辅助动力，在所述机体内安装一用于为无人机沿水平方向输出动力的水平动力输出装置。
所述水平动力输出装置包括一个水平电机7，该水平电机的输出端安装有螺旋桨叶，所述水平电机沿水平方向固定安装在位于所述垂直电机之间的机体端面内，该水平电机的输出端沿水平方向向机体外侧设置。
所述舵机连接有舵机控制模块，所述垂直电机和水平电机分别连接有电机控制模块，所述舵机控制模块和电机控制模块分别连接有飞行控制模块的控制端。
本发明的工作过程是：
本发明进行垂直起降时，操作人员只需开启垂直电机并保持垂直电机输出端竖直向上设置即可对多轴无人机进行竖直方向内的操控；当多轴无人机需要进行水平方向内的移动时，操作人员需通过飞行控制模块对舵机控制模块进行调整，根据实时的环境，风向等因素调节与舵机铰装的安装板角度，从而对每个垂直电机输出端进行同角度调整，垂直电机安装的螺旋桨叶与水平面形成角度，产生一个水平方向的分力，进而在机体不发生倾角的状态下推动机体进行水平运动，当多轴无人机需要进行高速水平运动时，操作人员只需维持垂直电机与水平面所成角度，之后开启水平电机即可产生一个水平方向内的推进力，从而完成多轴无人机的高速水平运动。
本发明中，牵引装置与多个垂直电机相配合在多轴无人机进行水平移动的过程中，可通过调整牵引装置来调节垂直电机输出端所安装的螺旋桨叶与水平面之间的角度，机体在水平移动过程中无需人为产生夹角，可视为与水平面相平行，从而最大程度的降低机体所承受的空气阻力，节省电池的损耗，增加多轴无人机的飞行里程和飞行时间；水平动力输出装置能为多轴无人机的水平移动过程提供一个辅助的推进力，从而使得多轴无人机的水平移动速度得到提升。
Claims (6)
1.一种新型多轴无人机，包括机体，其特征在于：所述机体两侧对称安装有多个输出端安装有螺旋桨叶的垂直电机，每个垂直电机均与一牵引装置的牵引端铰装连接，所述牵引装置能带动多个所述垂直电机进行同时同角度摆转。
2.根据权利要求1所述的一种新型多轴无人机，其特征在于：所述机体下端面内前后两侧端部沿与机体垂直方向分别铰装有一安装板，该两安装板相对于机体下端面能沿垂直方向进行角度摆转，所述两安装板的的两侧端部分别从机体两侧伸出，所述两端部均固定安装有向上设置的所述垂直电机。
3.根据权利要求1所述的一种新型多轴无人机，其特征在于：在所述机体内安装一用于为无人机沿水平方向输出动力的水平动力输出装置。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型多轴无人机，其特征在于：所述牵引装置为一舵机，该舵机安装在所述机体下端面内，所述舵机制出的牵引端安装有一舵机摇臂，该舵机摇臂的端部铰装有一连接杆，该连接杆的两侧端部分别与两安装板相铰装。
5.根据权利要求3所述的一种新型多轴无人机，其特征在于：所述水平动力输出装置包括一个水平电机，该水平电机的输出端安装有螺旋桨叶，所述水平电机沿水平方向固定安装在位于所述垂直电机之间的机体端面内，该水平电机的输出端沿水平方向向机体外侧设置。
6.根据权利要求3或4所述的一种新型多轴无人机，其特征在于：所述舵机连接有舵机控制模块，所述垂直电机和水平电机分别连接有电机控制模块，所述舵机控制模块和电机控制模块分别连接有飞行控制模块的控制端。
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Country Status (1)
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2015
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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