CN105129081A - 一种新型多轴旋翼飞机器及其悬停状态下的转向控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型多轴旋翼飞机器及其悬停状态下的转向控制方法，所述飞行器包括机身（1）、机尾（2）、至少一对对称设置在机身上的机翼（3）和至少两对通过支架（9）对称设置在机身两旁的可倾转旋翼（4），所述可倾转旋翼（4）包括电机（5）和螺旋桨（6），所述电机（5）均可单独摆动，在所述飞行器上的机身（1）上，还左右平行设有两个转向用舵机（7），所述两个舵机（7）分别通过联杆（8）与其同侧的所有可倾转旋翼的电机（5）进行联动。本发明设计巧妙，通过左侧电机与右侧电机的差向摆动，形成一个力偶，从而可以实现快速精确转向，稳定性好，安全性能高，并且易于维护，实用性极强，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及航空模型领域，尤其是涉及一种新型多轴旋翼飞机器及其悬停状态下的转向控制方法。
背景技术
现有的多轴旋翼飞行器的电机数量通常是偶数的，并且螺旋桨有正反桨之分，这样在转速相同的情况下，各个螺旋桨产生的反扭距是对称的，当需要转向时，通过增加其中一种桨的转速，降低另外反桨的转速，从而实现反扭距上的差值，使模型转向。这种操纵是低效的，并且转速的改变也对悬停飞行的稳定性造成一定的影响。
发明内容
本发明为解决以上问题，为此提供了一种采用全新结构的能大大提高悬停飞行状态下转向稳定性的多轴旋翼飞行器。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种新型多轴旋翼飞机器，其特征在于，所述飞行器包括机身、机尾、至少一对对称设置在机身上的机翼和至少两对通过支架对称设置在机身两旁的可倾转旋翼，所述可倾转旋翼包括电机和螺旋桨，所述电机均可单独摆动，在所述飞行器上的机身上，还左右平行设有两个转向用舵机，所述两个舵机分别通过联杆与与其同侧的所有可倾转旋翼的电机进行联动。
作为优选，所述可倾转旋翼的电机固定在支架上,所述支架套在中间的控制电机运转的主轴上,所述支架靠近机身的另一端上，还固定连接有电机转向摇臂，所述舵机上也设有舵机摇臂，所述联杆通过舵机摇臂与舵机活动连接，所述联杆通过电机转向摇臂与电机活动连接，所述电机转向摇臂、联杆和舵机摇臂之间，形成平行四杆机构结构，所述平行四杆机构均可以前后摆动。
作为优选，所述飞行器具有一对对称设置在机身上的机翼和两对对称设置在机身两旁的可倾转旋翼，所述两对可倾转旋翼一前一后地设置在所述一对机翼旁边，所述两个舵机分别通过联杆与与其同侧的两个可倾转旋翼的电机进行联动，所述联杆通过电机转向摇臂与两个电机活动连接，所述电机转向摇臂、联杆和舵机摇臂之间，形成平行四杆机构结构。
本发明的另一目的是，还提供了上述新型多旋翼倾转飞机器在悬停模式下的转向控制方法，其特征在于，在悬停飞行模式下，所述电机总体方向朝上，所述两个舵机分别控制机身左侧电机与机身右侧电机差向摆动，以使机身左右两侧形成一个力偶，用以实现在垂直悬停模式下快速精确转向。
本发明的有益效果是：本发明设计巧妙，其基本的构造与鱼鹰V44飞行器是一样的，只是在控制4个电机在垂直与水平飞行时，增加了2个转向用的舵机，这样通过软件，可以在保持续原来V44全部功能的基础上，再增加一个垂直模式下的新功能。这个新的功能是在垂直模式下，通过左侧电机与右侧电机的差向摆动，形成一个力偶，从而可以实现快速精确转向，具体比如通过左侧两个电机联动向前摆动，右侧两个电机联动向后摆动，可以极大原提高飞行器在垂直悬停模式下的转向操作，这个比目前已经有的多轴飞行器性能和操控性上有了极大的提高，即现在不需要通过转速差来转向了,单靠舵机差向操作即完成转向，稳定性好，安全性能高，并且易于维护，实用性极强，值得推广。
此发明方案不局限鱼鹰仿真遥控模型，也同样适用于相同的含有多轴旋翼的动力的控制方案，在当今垂直起降飞行器设计中，居有领先的结构性能优势，并具有广阔的实际应用前景。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明实施例的飞行器结构示意图的仰视图；
图2是本发明实施例的飞行器垂直悬停模式下转向机构的结构示意图的仰视图；
图3是本发明实施例的飞行器垂直悬停模式下转向机构的结构示意图的侧视图；
图4是本发明实施例的飞行器上支架与电机连接结构示意图的侧视图；
图中：1-机身；2-机尾；3-机翼；4-可倾转旋翼；5-电机；6-螺旋桨；7-舵机；8-联杆；9-支架；10-主轴；11-电机转向摇臂；12-舵机摇臂。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1~4所示的一种新型多轴旋翼飞机器，其特征在于，所述飞行器包括机身1、机尾2、一对对称设置在机身上的机翼3和两对对称设置在机身1两旁的可倾转旋翼4，所述两对可倾转旋翼4一前一后地设置在所述一对机翼（3）旁边，所述可倾转旋翼4包括电机5和螺旋桨6，所述电机5均可单独摆动，在所述飞行器上的机身1上，还左右平行设有两个转向用舵机7，所述两个舵机7分别通过联杆8与与其同侧的两个可倾转旋翼4的电机5进行联动，所述可倾转旋翼的电机5固定在支架9上,所述支架9套在中间的控制电机运转的主轴10上,所述支架9靠近机身1的另一端上，还固定连接有电机转向摇臂11，所述舵机7上也设有舵机摇臂12，所述联杆8通过舵机摇臂12与舵机7活动连接，所述联杆8通过电机转向摇臂11与电机5活动连接，所述电机转向摇臂11、联杆8和舵机摇臂12之间，形成平行四杆机构结构，所述平行四杆机构均可以前后摆动。
上述飞行器的在悬停模式下的转向控制方法，其特征在于，在悬停飞行模式下，所述电机总体方向朝上，所述两个舵机分别控制机身左侧电机与机身右侧电机差向摆动，以使机身左右两侧形成一个力偶，用以实现在垂直悬停模式下快速精确转向，这已经在模型上得到验证。
本发明设计巧妙，其基本的构造与鱼鹰V44飞行器是一样的，只是在控制4个电机在垂直与水平飞行时，增加了2个转向用的舵机，这样通过软件，可以在保持续原来V44全部功能的基础上，再增加一个垂直模式下的新功能。这个新的功能是在垂直模式下，通过左侧电机与右侧电机的差向摆动，形成一个力偶，从而可以实现快速精确转向，具体比如通过左侧两个电机联动向前摆动，右侧两个电机联动向后摆动，可以极大原提高飞行器在垂直悬停模式下的转向操作，这个比目前已经有的多轴飞行器性能和操控性上有了极大的提高，即现在不需要通过转速差来转向了,单靠舵机差向操作即完成转向，稳定性好，安全性能高，并且易于维护，实用性极强，值得推广。
此发明方案不局限鱼鹰仿真遥控模型，也同样适用于相同的含有多轴旋翼的动力的控制方案，在当今垂直起降飞行器设计中，居有领先的结构性能优势，并具有广阔的实际应用前景。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (4)
1.一种新型多轴旋翼飞机器，其特征在于，所述飞行器包括机身（1）、机尾（2）、至少一对对称设置在机身上的机翼（3）和至少两对通过支架（9）对称设置在机身两旁的可倾转旋翼（4），所述可倾转旋翼（4）包括电机（5）和螺旋桨（6），所述电机（5）均可单独摆动，在所述飞行器上的机身（1）上，还左右平行设有两个转向用舵机（7），所述两个舵机（7）分别通过联杆（8）与与其同侧的所有可倾转旋翼的电机（5）进行联动。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其特征在于，所述可倾转旋翼的电机（5）固定在支架（9）上,所述支架（9）套在中间的控制电机运转的主轴（10）上,所述支架（9）靠近机身（1）的另一端上，还固定连接有电机转向摇臂（11），所述舵机（7）上也设有舵机摇臂（12），所述联杆（8）通过舵机摇臂（12）与舵机（7）活动连接，所述联杆（8）通过电机转向摇臂（11）与电机（5）活动连接，所述电机转向摇臂（11）、联杆（8）和舵机摇臂（12）之间，形成平行四杆机构结构，所述平行四杆机构均可以前后摆动。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器具有一对对称设置在机身上的机翼（3）和两对对称设置在机身（1）两旁的可倾转旋翼（4），所述两对可倾转旋翼（4）一前一后地设置在所述一对机翼（3）旁边，所述两个舵机（7）分别通过联杆（8）与与其同侧的两个可倾转旋翼（4）的电机（5）进行联动，所述联杆（8）通过电机转向摇臂（11）与两个电机（5）活动连接，所述电机转向摇臂（11）、联杆（8）和舵机摇臂（12）之间，形成平行四杆机构结构。
4.一种用于权利要求1或2所述飞行器的在悬停模式下的转向控制方法，其特征在于，在悬停飞行模式下，所述电机总体方向朝上，所述两个舵机分别控制机身左侧电机与机身右侧电机差向摆动，以使机身左右两侧形成一个力偶，用以实现在垂直悬停模式下快速精确转向。
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