CN105329442B - 一种本体旋转的小型无人机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种本体旋转的小型无人机，包括有内置电源及控制系统的本体，所述本体设置有二个相对布置的旋翼推进器以及二个相对布置的铰链，所述旋翼推进器的转轴与水平面平行，所述铰链上铰接有机翼，所述铰链的转轴与水平面成7°‑11°角并与所述机翼的轴线成60°角,所述机翼设置有限位机构使得机翼在停止状态下保持轴线与水平面平行。本发明的无人机结合了固定翼无人机和旋翼无人机的结构特点，具备较高的机动特性和较强的续航能力。

Description

一种本体旋转的小型无人机

技术领域

本发明涉及一种本体旋转的小型无人机。

背景技术

无人机根据其动力学结构，可以分为固定翼无人机、水平旋翼无人机、小型飞船、微型扑翼无人机。固定翼无人机一般具有较长的续航能力，巡航速度较高，但机动性差。水平旋翼无人机也称为旋翼无人机或垂直起降无人机，具有不同的结构形式，例如单旋翼带尾桨、共轴双旋翼、纵列式双旋翼、复合直升机等，能够悬停在空中并且具有较好的机动性，但续航能力一般较差。目前固定翼无人机有较长的续航能力，但机动性较差；而旋翼无人机虽然机动性好，但续航能力一般。固定翼无人机和旋翼无人机本身的动力学特点，大大的限制了无人机的作业能力。因此亟待开发一种同时兼备较高机动性与较长续航能力的无人机。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种本体旋转的小型无人机，兼具高机动性与较长续航能力，适用范围更广。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种本体旋转的小型无人机，包括有内置电源及控制系统的本体，所述本体设置有二个相对布置的旋翼推进器以及二个相对布置的铰链，所述旋翼推进器的转轴与水平面平行，所述铰链上铰接有机翼，所述铰链的转轴与水平面成7°-11°角并与所述机翼的轴线成60°角,所述机翼设置有限位机构使得机翼在停止状态下保持轴线与水平面平行。

作为上述技术方案的改进，所述铰链的轴线与水平面成9°角。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二个旋翼推进器与二个机翼呈十字布置。

进一步，所述限位机构包括机翼连接所述铰链的一端下侧设置的与所述铰链适配的挡块，所述挡块与所述铰链配合使得机翼在停止状态下保持轴线与水平面平行。

进一步，所述机翼下侧面设置有与机翼的轴线走向一致的加强筋。

进一步，所述加强筋设置有用于放置金属条的通孔。

本发明的有益效果是：通过二个相对布置的旋翼推进器推动本体带动机翼一体旋转，由于机翼跟随铰链的转轴与水平面成7°-11°角，机翼与本体旋转产生向上的推力，从而推动无人机上升；本发明的无人机结合了固定翼无人机和旋翼无人机的结构特点，具备较高的机动特性和较强的续航能力，既消除了固定翼无人机机动性较差的缺陷又避免了旋翼无人机续航能力差的缺点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明停止状态下的结构示意图；

图2是本发明停止状态下的主视图；

图3是本发明停止状态下的仰视图；

图4是本发明停止状态下的左视图；

图5是本发明起飞状态下的结构示意图；

图6是本发明起飞状态下的主视图；

图7是本发明起飞状态下的左视图；

图8是本发明下降状态下的结构示意图；

图9是本发明下降状态下的主视图；

图10是本发明下降状态下的左视图。

具体实施方式

参照图1~图10，一种本体旋转的小型无人机，包括有内置电源及控制系统的本体1，所述本体1设置有二个相对布置的旋翼推进器2以及二个相对布置的铰链3，所述旋翼推进器2的转轴与水平面平行，所述铰链3上铰接有机翼4，所述铰链3的转轴与水平面成7°-11°角并与所述机翼4的轴线成60°角,所述机翼4设置有限位机构401使得机翼4在停止状态下保持轴线与水平面平行。采用上述结构，机翼4翼型与固定翼无人机的翼型相似，当有气流通过翼面时会产生升力。无人机的飞行过程如下：起飞时，旋翼推进器2启动，由旋翼推进器2的小螺旋桨旋转提供推力，二个旋翼推进器2推动本体1和两个机翼4同时旋转。机翼4旋转时有气流流过翼面，产生向上的推力，使机翼4向上翻转，总矩角变小（总矩角是指机翼4与其轴线转动形成的曲面的切面之间的夹角），随着无人机旋转速度增大，机翼4会向上翻转超过水平面，同时，由于无人机旋转产生的离心力，使机翼4向下翻转接近水平面，在机翼4的升力和离心力的作用下，机翼4在起飞时上翻转，最终达到动态平衡，机翼4产生的升力使无人机克服重力在空中飞行。无人机下降时，机体1旋转速度变小，机翼4的产生的离心力变小，在空气阻力的作用下，机翼4继续向上翻转，总矩角接近0°，机翼4产生的升力减小，无人机在重力作用下自旋下降。当无人机需要向某一方向飞行，则通过旋翼推进器2在转动到该方向的相反方向时进行短暂加速，使无人机向目标方向倾斜进而向目标方向飞行。

在本实施例中，优选的，所述铰链3的轴线与水平面成9°角，优选角度9°，可使机翼4的产生的升力达到最优状态。

在本实施例中，优选的，所述二个旋翼推进器2与二个机翼4呈十字布置。采用上述结构，无人机的重量分布均衡，飞行更平稳。

在本实施例中，优选的，所述限位机构401包括机翼4连接所述铰链3的一端下侧设置的与所述铰链3适配的挡块，所述挡块与所述铰链3配合使得机翼4在停止状态下保持轴线与水平面平行。采用上述结构，在停止状态下，机翼4在重力作用下会向下垂，此时挡块抵接在铰链3的下侧面上，使得机翼4保持轴线与水平面平行，采用挡块结构简单，生产成本低。

在本实施例中，优选的，所述机翼4下侧面设置有与机翼4的轴线走向一致的加强筋402。优选的，所述加强筋402设置有用于放置金属条的通孔。加强筋402增强机翼4的强度以及刚度，还可以在加强筋402的通孔中安装金属条或者金属管，进一步增强机翼4的强度以及刚度，提高无人机的使用寿命。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：包括有内置电源及控制系统的本体（1），所述本体（1）设置有二个相对布置的旋翼推进器（2）以及二个相对布置的铰链（3），所述旋翼推进器（2）的转轴与水平面平行，所述铰链（3）上铰接有机翼（4），所述铰链（3）的转轴与水平面成7°-11°角并与所述机翼（4）的轴线成60°角,所述机翼（4）设置有限位机构（401）使得机翼（4）在停止状态下保持轴线与水平面平行。

2.根据权利要求1所述的一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：所述铰链（3）的轴线与水平面成9°角。

3.根据权利要求1所述的一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：所述二个旋翼推进器（2）与二个机翼（4）呈十字布置。

4.根据权利要求1所述的一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：所述限位机构（401）包括机翼（4）连接所述铰链（3）的一端下侧设置的与所述铰链（3）适配的挡块，所述挡块与所述铰链（3）配合使得机翼（4）在停止状态下保持轴线与水平面平行。

5.根据权利要求4所述的一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：所述机翼（4）下侧面设置有与机翼（4）的轴线走向一致的加强筋（402）。

6.根据权利要求5所述的一种本体旋转的小型无人机，其特征在于：所述加强筋（402）设置有用于放置金属条的通孔。